Научная статья на тему 'Зоопланктон устьевых областей основных притоков средней речной части Чебоксарского водохранилища (по данным 2018 года)'

Зоопланктон устьевых областей основных притоков средней речной части Чебоксарского водохранилища (по данным 2018 года) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
105
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Жихарев Вячеслав Сергеевич, Гаврилко Дмитрий Евгеньевич, Ручкин Дмитрий Сергеевич, Шурганова Галина Васильевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Зоопланктон устьевых областей основных притоков средней речной части Чебоксарского водохранилища (по данным 2018 года)»

DOI: 10.24411/9999-010A-2019-10038

В.С. ЖИХАРЕВ1, Д.Е. ГАВРИЛКО1, Д.С. РУЧКИН1, Е.В. ШУРГАНОВА2

1 Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, г. Нижний Новгород, Россия

2 Приволжский исследовательский медицинский университет, г. Нижний Новгород, Россия

ЗООПЛАНКТОН УСТЬЕВЫХ ОБЛАСТЕЙ ОСНОВНЫХ ПРИТОКОВ СРЕДНЕЙ РЕЧНОЙ ЧАСТИ ЧЕБОКСАРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА (ПО ДАННЫМ 2018 ГОДА)

В современных гидробиологических исследованиях недостаточно внимания уделяется внимания устьевым областям притоков равнинных водохранилищ. Устьевая область реки имеет сложную структуру, она состоит из отдельных участков, которые различаются по комплексу абиотических факторов и гидробиоценозов. В зоне смешения вод притока и приемника возникают переходные сообщества, которые могут отличаться видовой структурой, увеличением разнообразия, количественного и качественного развития видов (Гидроэкология устьевых ..., 2015). В устьевых областях происходит изменение физических и биогеохимических процессов в результате изменения солености, стратификации и нагрузки взвешенными и растворенными органическими веществами (Venkataramana et al., 2017). В зоне контакта речных и водохранилищных вод в устьевых областях рек происходит смешение двух типов водных масс с характерным для них зоопланктоном. Здесь формируются новые комплексы, отличающиеся от зоопланктона граничащих систем (Крылов, 2005).

В настоящей работе рассматриваются особенности структурной организации зоопланктона устьевых областей основных притоков средней речной части Чебоксарского водохранилища.

Материалом для работы послужили пробы зоопланктона, отобранные при единовременной съёмке в июле 2018 года в устьевых областях основных притоков средней речной части Чебоксарского водохранилища (рр. Ока, Кудьма, Керженец и Сура) (табл. 1). Пробы отбирали планктонной сетью Джеди (нейлоновое сито с ячеей 70 мкм) путем тотальных ловов от дна до поверхности и фиксировали 4% раствором формалина. Материал обрабатывали по стандартной методике (Методические рекомендации., 1982). Идентификацию видов зоопланктона проводили с использованием определителей и руководств (Определитель зоопланктона., 2010; Nogrady, Segers, 2002; Wallace et al., 2006; Segers, 2007; Korovchinsky, 2018).

Исследованные устьевые области рек различаются по морфометрии, гидрологии и степени антропогенной нагрузки. Реки Ока, Кудьма и Сура являются правобережными притоками, р. Керженец - левобережным притоком средней речной части Чебоксарского водохранилища.

В составе зоопланктона устьевых областей притоков средней речной части Чебоксарского водохранилища в общей сложности было идентифицировано 87 видов. На долю коловраток (Rotifera) приходилось 53% (46 видов), ветвистоусых ракообразных (Cladocera) - 31% (27 видов), веслоногих ракообразных (Copepoda) - 16% (14 видов). Видовой состав зоопланктона был представлен широко распространёнными в пресных водоёмах и водотоках умеренных широт видами. По зоогеографическому составу фауна зоопланктона устьевых областей являлась типичной для водоёмов и водотоков Европейской части России (Пидгайко, 1984). Наряду с этим была обнару-

© 2019 Жихарев Вячеслав Сергеевич, slava.zhiharev@ro.ru; Гаврилко Дмитрий Евгеньевич, puklakov@mail.ru; Ручкин Дмитрий Сергеевич; Шурганова Галина Васильевна, gonch2@rambler.ru

Таблица 1. Характеристика исследованных водных объектов (по данным 2018 года)

Река H, м Trp., м pH Cond., мкСм/см O2, мг/л T,°C

Р. Ока 7.0 1.0 8.17-8.19 625.5-626.0 7.6-7.9 21.75-21.8

Р. Кудьма 1.5-4.5 0.9-1.2 7.8-8.1 436.0-1486.5 6.5-8.1 20.8-22.0

Р. Керженец 0.4-0.7 0.4-0.7 7.9-8.03 152.0-153.0 9.0-9.6 22.2-22.9

Р. Сура 9.0-15.0 0.8-1.5 7.8-8.7 422.4-748.8 5.6-6.2 22.3-24.3

Примечание: H - глубина; Trp. - прозрачность; Cond. - электропроводность; O2 - содержание растворённого кислорода; T - температура воды; приведены минимальные и максимальные значения

жена североамериканская инвазийная коловратка Kellicottia bostoniensis (Rousselet, 1908) и тропический веслоногий рачок Thermocyclops taihokuensis Harada, 1931.

Зоопланктон рр. Кудьма и Керженец. Пробы зоопланктона в данных притоках отбирали в трёх зонах: река выше зоны выклинивания речных вод, верхняя граница зоны контакта вод реки и водохранилища и непосредственно в устьевой области реки.

Зоопланктон участков рек выше зоны выклинивания речных вод отличался бедным видовым богатством (р. Кудьма - 23 вида, р. Керженец - 18 видов) и количественным развитием (р. Кудьма - 4.54 тыс. экз./м3, р. Керженец - 1.20 тыс. экз./м3). Основу видовой структуры в р. Керженец составляли науплиальные и копеподитные стадии Cyclopoida (48.3% от общей численности зоопланктона), а также коловратки вертикаторы, добывающие пищу в толще воды (Bdelloida sp. - 13.3% и Brachionus bennini Leissling, 1924 - 10.0%). В р. Кудьма в большей степени доминировали первичные фильтраторы, которые добывают пищу в толще воды, такие как Bosmina longirostris (O.F. Müller, 1776) (40.2%) и давний вселенец южного происхождения, рачок Diaphanosoma orghidani (Negrea, 1982) (19.4%). Кроме того, в число видов-доминантов вошли науплиальные стадии Cyclopoida (22.9%).

На верхней границе зоны контакта вод реки и водохранилища количество зоопланктона увеличилось: число видов возросло, но не значительно (р. Кудьма - 25 видов, р. Керженец - 19 видов), численность возросла в среднем в два раза (р. Кудьма -7.18 тыс. экз./м3, р. Керженец - 2.66 тыс. экз./м3). В р. Керженец комплекс доминирующих видов остался прежним, однако уменьшилась доля науплиальных и копеподитных стадий Cyclopoida до 44.4% и увеличилась доля коловраток Bdelloida sp. (17.0%) и B. bennini (11.1%). В р. Кудьма увеличилось доминирование науплиальных стадий Cyclopoida (до 39.6%) и рачка D. orghidani (до 19.8%), при этом доля первичного фильтратора B. longirostris сократилась более чем в 2 раза (15.4%).

В зонах смешения речных и водохранилищных вод численность и биомасса зоопланктона были максимальными. Так, число видов в р. Кудьма увеличилось до 32, а в р. Керженец до 23. Численность зоопланктона в среднем увеличилась в 3 раза (р. Кудьма - 13.6 тыс. экз./м3, р. Керженец - 3.57 тыс. экз./м3). Комплекс доминирующих видов претерпел существенные изменения. В р. Кудьма основу зоопланктона стали составлять коловратки рода Brachionus Pallas, 1766: вертикаторы Brachionus calyciflorus (Pallas, 1766) (26.0%) и Brachionus angularis (Gosse, 1851) (22.0%). Это связано с сильным влиянием окского правобережного потока, который поступает по искусственному каналу из Чебоксарского водохранилища в устьевую область р. Кудьма. Кроме того, в доминирующий комплекс зоопланктона р. Кудьма вошёл первичный фильтратор D. orghidani (18.0%), науплиальные стадии Cyclopoida (18.0%) и вертикатор лимнофил Ploesoma truncatum (Levander, 1894) (10.0%). В р. Керженец количество доминирующих видов сократилось до двух, основу видовой структуры составляли науплиальные и копеподитные стадии Cyclopoida (73.6%).

Зоопланктон рр. Ока и Сура. Пробы зоопланктона в данных притоках отбирали непосредственно в устьевых областях. Окские воды, впадая в Чебоксарское водохранилище, не смешиваются с водохранилищными водами и на большом

протяжении протекают в правобережье Чебоксарского водохранилища. В устьевой области р. Сура происходит расслоение водных масс и образование так называемого «второго дна». Так электропроводность, а, следовательно, и минерализация воды в верхних слоях соответствует водам Чебоксарского водохранилища. При этом на глубине 7-10 м значения этих показателей увеличиваются почти в два раза, что соответствует водам свободного течения р. Сура.

В устьевой области р. Ока было идентифицировано в общей сложности 43 вида организмов зоопланктона. К коловраткам (Rotifera) относилось 26 видов, ветвистоусым ракообразным (Cladocera) - 12 видов, веслоногим ракообразным (Copepoda) - 5 видов. Доминирующий комплекс устьевой области р. Оки традиционно формировался видами рода Brachionus Pallas, 1766, такими как: B. calyciflorus - 53.5%, B. angularis - 21.4% и Brachionus budapestinensis Daday, 1885 - 16.7%. Средняя численность зоопланктона составляла 40.03±17.67 тыс. экз./м3, биомасса - 0.96±0.25 г/м3.

В устьевой области р. Сура было зафиксировано максимальное видовое богатство из всех исследованных притоков. В общей сложности было обнаружено 53 вида зоопланктона, из которых большая часть (26 видов) относилась к коловраткам (Rotifera). К ветвистоусым ракообразным (Cladocera) относилось 15 видов, веслоногим ракообразным (Copepoda) - 12 видов. Видовая структура зоопланктона устьевой области р. Сура отличалась монодоминированием коловратки B. calyciflorus - 10.5%. Средняя численность зоопланктона также была самой высокой среди всех исследованных притоков -68.12±16.56 тыс. экз./м, при этом биомасса была низкой (0.19±0.11 г/м3) в результате доминирования коловраток, которые имеют низкую индивидуальную массу.

Таким образом, в летний период 2018 года по количественному обилию и качественному составу наибольшее богатое население зоопланктона в рр. Кудьма и Керженец обнаружено в зоне смешения речных и водохранилищных вод. Эти зоны характеризуются смешенным комплексом организмов зоопланктона. При этом, увеличение численности, биомассы и видового богатства зоопланктона наблюдалось по мере приближения станций отбора проб к зоне смешения речных и водохранилищных вод. Наличие тенденции увеличения разнообразия и количественного развития зоопланктона именно в зоне смешения разнотипных водных масс рр. Кудьма и Керженец позволяет предположить о наличии в них экотона. Подобные результаты требуют тщательного анализа с использованием новых методических подходов.

Устьевые области рр. Ока и Сура имеют своеобразный гидрологический режим. Благодаря высокой электропроводности, а, следовательно, и минерализации (более чем два раза выше чем в Чебоксарском водохранилище) их воды способны на большом расстоянии от устьевой области не смешиваться с водохранилищными водами и существовать как отдельные потоки. Так, на акватории средней речной части Чебоксарского водохранилища наблюдается формирование двух потоков (Shurganova et al., 2018): окского, поступающего из р. Оки и волжского, поступающего из верхней речной части Чебоксарского водохранилища. Доминирующий комплекс видов зоопланктона устьевой области р. Оки, как и в предыдущие годы (Шурганова и др., 2016) характеризовался ярко выраженным доминированием представителей рода Brachionus Pallas, 1766. В устьевой области р. Сура наблюдается горизонтальное расслоение водных масс и образование так называемого «второго дна». Следует отметить, что в устьевой области р. Сура было зафиксировано максимальное видовое богатство и численность зоопланктона из всех исследованных притоков. В устьевой области р. Сура комплекс доминирующих видов был представлен одним видом (B. сalyciflorus).

Обнаруженная в устьевой области р. Керженец коловратка североамериканского происхождения Kellicottia bostoniensis не играла существенной роли в видовой структуре зоопланктона. Участившиеся находки этого вида на территории Нижегородской области (Shurganova et al., 2017) позволяют говорить об

продолжающейся активной натурализации этого вида на территории области и Европейской части России в целом.

В устьевой области р. Сура в небольшом количестве был обнаружен тропический веслоногий рачок Thermocyclops taihokuensis. Данных о находках этого вида на территории Европейской России практически нет. Имеется единственное сообщение В.И. Лазаревой с соавторами (2018) о находке этого вида в низовьях р. Волги. Следует отметить, что это не первая находка редких представителей Copepoda в бассейне р. Сура. В 2016 г. в нескольких реках-притоках Суры был найден дальневосточный рачок Nordodiaptomus siberiensis (Wilson, 1951) (Podshivalina, Sheveleva, 2018).

Благодарности

Авторы выражают благодарность научному руководителю, д.б.н., проф. Г.В. Шургановой (Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского) и к.т.н. А.Б. Корневу (Волжский государственный университет водного транспорта, Нижний Новгород) за помощь в сборе материала.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Русского географического общества (грант «Экспедиция Плавучий университет Волжского бассейна» №06/2018-Р).

Список литературы

Гидроэкология устьевых областей притоков равнинного водохранилища / Под ред. Крылов А.В. Ярославль: Филигрань, 2015. 466 с.

Крылов А.В. Зоопланктон равнинных малых рек. М.: Наука, 2005. 263 с.

Лазарева В.И., Сабитова Р.З., Быкова С.В., Жданова С.М., Соколова Е.А. Распределение летнего зоопланктона в каскаде водохранилищ Волги и Камы // Тр. ИБВВ РАН. 2018. Вып. 83(86). С. 62-84.

Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах // Зоопланктон и его продукция. Л.: ГосНИОРХ, 1982. 33 с.

Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России / Под. ред. В.Р. Алексеева, С.Я. Цалолихина. М.: КМК, 2010. 495 с.

Шурганова Г.В., Гаврилко Д.Е., Жихарев В.С., Кудрин И.А., Ильин М.Ю., Золотарева Т.В., Голубева Д.О. Экодиагностика водоемов питьевого водоснабжения крупного мегаполиса (на примере г. Нижнего Новгорода) // Изв. Самар. НЦ РАН. 2016. Т. 18. №5(2). С. 387-392.

Korovchinsky N.M. Cladocera: Ctenopoda. Families Sididae, Hopopedidae & Pseudopenilidae (Brachiopoda: Cladocera) // Identification Guides to the plankton and benthos of Inland waters. Weikersheim: Margraf Publishers GmbH, 2018. 204 p.

Nogrady T., Segers H. Rotifera. Volume 6 // Guides to the identification of the microinvertebrates of the continental waters of the world. Leiden: Backhuys Publishers, 2002. Pp. 87-264.

Podshivalina V.N., Sheveleva N.G. Record of the Far Eastern species Nordodiaptomus siberiensis (Wilson, 1951) (Copepoda: Calanoida) in the European Part of Russia // Invertebrate Zoology. 2018. № 15(3). Pp. 292-298.

Segers H. Annotated checklist of the rotifers (Phylum Rotifera), with notes on nomenclature, taxonomy and distribution. Auckland: Magnolia Press, 2007. 104 p.

Shurganova G.V., Kudrin I.A., Yakimov V.N., Gavrilko D.E., Zhikharev V.S., Zolotareva T.V. Spatial Distribution of Zooplankton on the Upper Part of the Cheboksary Reservoir // Inland Water Biology. 2018. Vol. 11. № 3. Pp. 317-325.

Shurganova G.V., Gavrilko D.E., Il'in M. Iu. Kudrin I.A., Makeev I.S., Zolotareva T.V., Zhikharev V.S., Golubeva D.O., Gorkov A.S. Distribution of Rotifer Kellicottia bostoniensis (Rousselet, 1908) (Rotifera: Brachionidae) in Water Bodies and Watercourses of Nizhny Novgorod Oblast // Russian Journal of Biological Invasions. 2017. Vol. 8. №. 4. Pp. 393-402.

Venkataramana V., Sarma V. V. S.S. , Matta Reddy A. River discharge as a major driving force on spatial and temporal variations in zooplankton biomass and community structure in the Godavari estuary India // Environmental Monitoring and Assessment. 2017. Vol. 189. № 9. Pp. 473.

Wallace R.L., Snell T.W., Ricci C., Nogrady T. Rotifera. biology, ecology and systematics (2nd edition) // Guides to the identification of the microinvertebrates of the continental waters of the world. Leiden: Backhuys Publishers, 2006. 299 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.