Показатели развития зооперифитона озер с различной минерализацией
Т.А. Шарапова
ЗООПЕРИФИТОН ОЗЕР ТОБОЛО-ИШИМСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ (ТЮМЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ)
Приводятся данные о развитии зооперифитона озер в условиях различной ми-нерализации воды. Показано уменьшение видового состава, биомассы, разнообра-зия доминантов, смену основных доминирующих групп при повышении солености озер.
Зооперифитон, озера, минерализация, таксономический состав.
Большая часть водоемов и водотоков территории Тюменской области имеет низкие показатели минерализации воды. Исключение составляет тер-ритория Тоболо-Ишимской лесостепи, на юге граничащая с территорией Ка-захстана, Омской и Курганской областей, почвы и поверхностные воды кото-рых имеют повышенную минерализацию. Формирование гидроэкосистем происходит в условиях повышенной солености, часто изменяющейся по го-дам . Минерализация озер зависит от многолетних колебаний уровня воды; так, общая минерализация оз. Горькое (Курганская обл.) за 25 лет изменя-лась в 3,5 раза, на оз. Глубокое (Тюменская обл.) при падении уровня воды общая минерализация возросла на 48 % [Дексбах, 1961; Уварова и др., 1987]. Влияние минерализации воды на водные экосистемы привлекает присталь-ное внимание исследователей [Березина, 1999, 2000; Иванова, 2005; Никола-енко, 2005], зачастую именно уровень солености является определяющим при формировании таксономического состава и разнообразия гидробионтов. Целью настоящей работы было изучение зооперифитона в озерах Тоболо-Ишимской лесостепи с различной степенью солености.
Материал и методика
Исследования зооперифитона Тоболо-Ишимской лесостепи проводили на 16 озерах, относящихся к Ишимскому (озера Подкова, без названия (се-вернее п. Сажино), Бол. Остров, Мергень, Кислое), Казанскому (озера Убиен-ное, Бол. Дубынское , Полковниково, Мал. Кабанье, Бол. Кабанье, Горькое) и Бердюжскому (озера Черемуховое, Красное , Мал. Кушлук, Айдаково , Тундро-во, Окуневое) районам Тюменской области . Все озера принадлежат к катего-рии малых, их площадь колеблется от 0,02 до 27,7 км2. Особенностью изучен-ных озер является широкий диапазон минерализации вод — от 0,2 до 10,0 г/л. Водоемы с более высокой соленостью не исследовали из-за отсутствия в них субстратов. К озерам с пресной водой (минерализация до 1 г/л) (Зайцев, 1972; цит. по [Никаноров , 1989]) относится 37 % исследованных водоемов, солоноватым (1–3 г/л) — 37 %, слабосоленым (3–10 г/л) — 26 %. Собрано и обработано более 40 проб зооперифитона. Пробы отбирали с глубины около 1 м, прямым сбором с затопленной древесины ив и макрофитов, учитывая площадь субстратов. Фиксировали 4 % раствором формальдегида. Обработ-ку проводили по ранее описанной методике [Шарапова, 2007]. Обсчет проб выполняли с помощью модифицированной программы «Водное сообщество» (WaCo), созданной в Институте гидробиологии НАН Украины.
Результаты и обсуждение
Всего в зооперифитоне озер найдено около 70 таксонов (не определяли до вида наидид, нематод, остракод, гидракарин, мокрецов), по 3 вида губок, гастропод и ракообразных, 4 — мшанок, 5 — пиявок, 8 — личинок ручейников и 26 — хирономид, 1–2 видами представлены гидроиды, жуки, поденки, стре-козы, клопы, сетчатокрылые, а также лимонииды и стратиомиды (табл. 1).
| Таблица 1 | ||||
| Таксономический состав зооперифитона озер | ||||
| Тоболо-Ишимской лесостепи | ||||
| Таксон | Минерализация, г/л | |||
| До 1 | 1–3 | 3–10 | ||
| Spongilla lacustris L. | + | + | — | |
| Ephydatia mulleri Lieb. | + | + | — | |
| Ephydatia fluviatilis L. | — | + | — | |
| Hydra sp. | + | — | — | |
| Nematoda | + | + | + | |
| Naididae | + | + | + | |
| Tubificidae | ||||
| Bryozoa: | ||||
| Plumatella fungosa (Pallas) | + | + | — | |
| P. repens (L.) | + | + | — | |
| P. emarginata Allman | + | — | — | |
| Hyalinella punctata (Hancock) | + | — | — | |
| Hirudinea: | ||||
| Herpobdella octoculata (L.) | + | + | — | |
| Protoclepsis tessulata (Mull.) | — | + | — | |
| Hemiclepis marginata (Mull.) | — | + | — | |
| Glossiphonia complanata (L.) | + | — | — | |
| Helobdella stagnalis (L.) | + | — | — | |
| Mollusca: | ||||
| Armiger crista (L.) | — | + | — | |
| Bythynia inflata Hansen | + | — | — | |
| Acroloxus lacustris (L.) | + | — | — | |
| Crustacea: | ||||
| Sida crystallina (Mull.) | + | + | + | |
| Chydorus sphaericus (Muller) | + | — | — | |
| Gammarus lacustris Sars. | — | + | — | |
| Ephemeroptera: | ||||
| Caenis maculata (Tshernova) | — | + | — | |
| Coleoptera: | ||||
| Coelostoma sp. | + | — | + | |
| Gyrinus sp. | — | — | + | |
| Trichoptera: | ||||
| Agraylea sexmaculata Curt. | — | + | — | |
| Hydroptila pulchricornis Pict. | + | — | — | |
| Orthotrichia tetensii Kolbe | + | + | — | |
| Oxyetira ecornuta Mort. | — | + | — | |
| Athripsodes senilis Burm. | — | + | — | |
| Mystacides sibirica Mart. | + | + | — | |
| Limnophilus flavicornis Fabr. | + | + | — | |
| L. stigma Curtis | + | — | — | |
| Odonata: | ||||
| Erytromma najas (Hansemann) | + | — | — | |
| Heteroptera: | ||||
| Ilyocorus cimicoides (L.) | + | — | — | |
| Neuroptera: | ||||
| Sisyra fuscata Fabr. | + | — | — | |
| Diptera: | ||||
| Ablabesmyia lentiginosa Fries | + | — | — |
| Окончание табл . 1 | ||||||
| Таксон | Минерализация, г/л | |||||
| До 1 | 1–3 | 3–10 | ||||
| Cricotopus ex gr. silvestris (Fabr.) | + | + | + | |||
| C. algarum Kieff. | + | — | — | |||
| Psectrocladius psilopterus Kieff. | + | + | + | |||
| P. simulans Joh. | + | — | — | |||
| Nanocladius bicolor Edw. | + | + | — | |||
| Limnophyes minimus (Meigen) | — | + | — | |||
| Pseudosmittia sp. | — | + | — | |||
| Corynoneura scutellata Winn. | + | + | + | |||
| Tanytarsus excavatus Vern. | — | + | — | |||
| Paratanytarsus quintuplex Kieff. | + | + | — | |||
| Lauterbornia coracina Kieff. | — | + | — | |||
| Parachironomus sp. | + | + | — | |||
| Dicrotendipes nervosus (Staeg.) | + | + | — | |||
| Endochironomus albipennis (Meig.) | + | + | — | |||
| E. tendens (Fabr.) | + | — | — | |||
| E. impar (Walker) | + | — | — | |||
| Glyptotendipes barbipes (Staeger) | — | — | + | |||
| G. glaucus (Meig.) | + | + | — | |||
| G. gripekoveni Kieff. | + | + | — | |||
| G. paripes Edw. | + | — | — | |||
| Pentapedilum sordens (Van der Wulp) | + | + | — | |||
| P. exectum Kieff. | + | — | — | |||
| Polypedilum convictum (Walk.) | + | + | — | |||
| Demeijerea rufipes (L.) | — | + | — | |||
| Xenochironomus xenolabis Kieff. | + | — | — | |||
| Прочие Diptera: | ||||||
| Ceratopogonidae | + | — | + | |||
| Ephydridae | + | + | — | |||
| Limoniidae: | + | — | — | |||
| Helius longirostris (Meigen) | ||||||
| Stratiomyidae: | — | + | — | |||
| Odontomyia tigrina (F.) |
Вероятно, широкий диапазон минерализации озер определяет не только невысокое таксономическое богатство зоперифитона , но и невысокую встре-чаемость: почти у половины видов этот показатель менее 10 %. Наиболее часто встречаются из губок — Ephydatia mulleri (19 %), мшанок — Plumatella fungosa (25 %),пиявок— Herpobdella octoculata (19 %),ракообразных— Sida crystallina (19 %),личинок ручейников— Orthotrichia tetensii (19 %),личинокхирономид — Cricotopus ex gr. silvestris (81 %), Glyptotendipes glaucus (56 %), Corynoneura scutellata (44 %)и Pentapedilum sordens (38 %), 25 %встречае-мость отмечена у Psectrocladius psilopterus, Paratanytarsus quintuplex, Parachi-ronomus sp. и Limnochironomus nervosus.
В слабосоленых озерах выявлено 13 % найденных таксонов, в солонова-тых — 59 %, в пресных — 73 % (рис. 1). Наименьшее сходство по индексу Се-ренсена отмечено между озерами со слабосоленой содой и остальными (0,2), наибольшее — между пресными и солоноватыми озерами (0,53).
Влияние повышенной минерализации воды сказывается и на количест-венном развитии зооперифитона . Общая численность при повышении соле-ности снижается незначительно, более существенно снижается биомасса — почти в 65 раз (табл. 2). Это связано с исчезновением в слабосоленых озерах ряда крупных зооперифитонтов — губок, мшанок , пиявок, моллюсков и ручей-ников, присутствие которых в пресных водоемах и определяло высокие пока-затели биомасс. Численность личинок хирономид даже немного возрастает,
при уменьшении их разнообразия (рис.). Общее снижение, при возрастании солености, плотности большинства беспозвоночных привело к увеличению доли личинок хирономид — от 36–39 % численности в пресных и солонова-тых озерах до 64 % в слабосоленых при ее колебании от 6 до 7,5 тыс. экз./м2. Лидирующее положение среди хирономид начинают занимать личинки Crico-topus ex gr. silvestris (Fabr.),доля по численности в пресных озерах составля-ла 6 %, в солоноватых — 13 %, а в слабосоленых — 48 % (табл. 2). Они от-сутствовали только в оз. Горькое при минерализации 10 г/л. Аналогичное по-вышение роли личинки Cricotopus ex gr. silvestris в зооперифитоне под влия-нием сбросов минерализованных вод отмечено в р. Ук [Шарапова, 2010].
| слабосоленые | ||||||
| солоноватые | ||||||
| пресные | ||||||
| в | ||||||
| Количество видов | а |
Рис.Количество видов зооперифитона в озерах с различной минерализацией:а — общее, в — хирономид
Таблица 2
Показатели развития зооперифитона озер с различной минерализацией
| Общая числен- | Биомасса, | Численность | Численность | Численность | |||||
| Озера | хирономид, | Cricotopus | олигохет, | ||||||
| ность, экз./м | ex gr. silvestris, | ||||||||
| г/м | экз./м | экз./м | |||||||
| экз./м2 | |||||||||
| Пресные | 18432 | 103,31 | 6585 | 411 | 2596 | ||||
| 6000–51884 | 1,51–428,11 | 2164–15083 | 73–833 | 0–8568 | |||||
| Солоноватые | 15354 | 6,74 | 6051 | 765 | 4437 | ||||
| 3274–40890 | 0,62–23,79 | 1545–13093 | 0–2246 | 952–12712 | |||||
| Слабосоленые | 11711 | 1,61 | 7495 | 3610 | 288 | ||||
| 1164–31154 | 0,58–7,06 | 0–16731 | 0–9135 | 0–769 |
Примечание.Над чертой—средние значения,под чертой—размах колебаний.
В пресных озерах в состав преобладающих по биомассе групп входят губки, мшанки, личинки ручейников и хирономид, наиболее часто в качестве доминантов выступают хирономиды (47 %), реже — ручейники (29 %), губки и мшанки. В солоноватых водоемах по биомассе лидировали представители гу-бок, мшанок, пиявок, личинок ручейников, хирономид и львинок. Сообщества личинок хирономид составили 37 % всех найденных зооценозов. В слабосоле-ных озерах найдены только сообщества с доминированием по биомассе ли-
чинок жуков сем. Hydrophylidae, а также личинок хирономид, наиболее часто выступающих в качестве доминантов (75 % всех зооценов).
Таким образом, наиболее сильное отрицательное влияние на показатели видового богатства , разнообразия ценозов, биомассу перифитонтов отмече-но в слабосоленых озерах, наиболее выносливыми к повышению солености были личинки хирономид Cricotopus ex gr. silvestris.
ЛИТЕРАТУРА
Березина Н.А. Толерантность Omisus caledonicus (Diptera: Chironomidae)к изме-
нению солености, рН и ионного состава воды // Экология. 1999. № 1. С. 67–69. Березина Н.А. Структура сообщств макробеспозвоночных в экспериментальных
мезокосмах с различными гидрохимическими условиями // Сиб. экол. журн. 2000. № 6.
С. 717–722.
Дексбах Н.К. Влияние внутривековых колебаний уровня воды на гидробионтовкурортных водоемов Западной Сибири: Озеро Горькое Курганской области Щучанско-го района // Тр. Всесоюз. гидробиол. общества. 1961. Т. 11. C. 162–170.
Иванова М.Б . Зависимость числа видов в зоопланктоне от общей минерализацииводы и величины рН // Биология внутр. вод. 2005. № 1. С. 64–68.
Никаноров А.М. Гидрохимия.Л.:Гидрометеоиздат, 1989.С. 136–137. Николаенко С.А. Влияние некоторых экологических факторов на растительность
озер Тоболо-Ишимской лесостепи // Вестн. экологии, лесоведения и ландшафтоведе-
ния. 2005. № 6. С. 150–153.
Уварова В.И., Белобородова Г.И., Бархович О.А., Кучумова Л.Н. Некоторые зако-
номерности изменений гидрохимического и газового режима водоемов озерных то-варных хозяйств // Сб. науч. тр. ГосНИОРХ. 1987. Вып. 271. С. 28–33.
Шарапова Т.А . Зооперифитон внутренних водоемов Западной Сибири.Новоси-бирск: Наука, 2007. 167 с.
Шарапова Т.А. Пространственная структура зооперифитона малой реки(Запад-ная Сибирь) // Биология внутр. вод. 2010. № 2. С. 51–56.
ИПОС СО РАН, г. Тюмень