CC BY
14
УДК 574.587
ЧУЖЕРОДНЫЕ МАКРОБЕСПОЗВОНОЧНЫЕ В ФОРМИРОВАНИИ
ДОННЫХ СООБЩЕСТВ НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
12 1 Л.В. Яныгина - , А.В. Котовщиков
1 Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, E-mail: [email protected]
2Алтайский государственный университет, Барнаул
Представлены результаты исследований состава и структуры донных сообществ Новосибирского водохранилища в 2015 г. Выявлено четыре чужеродных вида макробеспозвоночных и проанализированы особенности пространственного распределения каждого из них в водохранилище. Приведены значения их численности и биомассы на различных участках, отмечено существенное увеличение средней биомассы зообенто-са водохранилища за счет вселенцев. Показано, что их влиянию наиболее подвержены средняя и нижняя часть водохранилища.
Ключевые слова: макробеспозвоночные, чужеродные виды, Новосибирское водохранилище.
Дата поступления 20.05.2018
Создание водохранилищ существенно изменяет условия обитания гидробионтов на зарегулированных участках рек: снижается скорость течения и количество взвешенных веществ в воде, повышается прозрачность, происходит изменение гранулометрического состава донных отложений, заиление грунтов. В водохранилищах, осуществляющих перераспределение стока реки во времени (особенно, сезонное и суточное), происходят резкие колебания уровня воды, в результате которых значительная площадь дна периодически осушается. Все эти изменения ведут к коренной перестройке речных экосистем, в первую очередь, их донных сообществ: происходит замена реофиль-ных видов на лимнофильные, увеличивается значимость фитофильных ценозов и гетеротопных организмов, заселяющих периодически осушаемые мелководья.
Строительство плотины на р. Обь в районе г. Новосибирска привело к созданию крупного равнинного водохранилища, существенно расширившего возможности рыбохозяйственного использования р. Обь. Со второй половины ХХ в. Новосибирское водохранили-
ще стало центром преднамеренной интродукции рыб р. Обь: в него вселяли восемь видов рыб, часть из которых (лещ и судак) быстро освоили новый водоем и с конца 1960-х гг. составляют основную часть уловов [1-2]. Промысел на зарегулированном участке Оби вырос в несколько раз [3], что стало возможным, в т.ч. и за счет вселения в водоем кормовых организмов. С целью обогащения кормовой базы рыб в Новосибирское водохранилище с 1964 по 1980 гг. было вселено 25 млн. особей байкальских амфипод, а с 1971 по 1980 гг. еще и 7 млн. особей дальневосточных мизид [4]. В результате этих преднамеренных интродукций фауна водохранилища пополнилась тремя видами макробеспозвоночных: Gmeli-noides fasciatus Steb., Micruropus possol-skii Sowinsky и Neomysis intermedia (Czerniavsky). В 1990-х гг. в донные сообщества водохранилища самостоятельно проникла речная живородка Viviparus viviparus (L.) и речной рак Astacus leptodactylus Eschscholtz [5].
Цель работы - анализ современного состояния популяций чужеродных макробеспозвоночных в Новосибирском во-
дохранилище и оценка их роли в формировании донных сообществ водоема.
Материал и методы исследования
Новосибирское водохранилище создано на р. Обь в 1957 г. Оно имеет протяженность около 200 км и сезонное регулирование. Площадь зеркала при НПУ составляет 1070 км , средняя глубина - 9 м, наибольшая - 25 м. Вода слабощелочная (pH 7,3-8,6), кислородный режим - преимущественно благоприятный (5,1-12,0 мг/л), среди катионов преобладают ионы
Са (30-80 мг/л) [6]. В период исследований водохранилище характеризовалось невысоким уровнем развития фитопланктона: содержание хлорофилла «а» варьировало преимущественно от 2,7 до 12,7 мг/м3, что в целом укладывается в интервал, характерный для мезотрофных вод. Лишь на отдельных участках (Бердский залив) содержание хлорофилла «а» достигало гипертрофного уровня (47,2 мг/м3).
Зообентос исследовали с 11 по 15 июля 2015 г. на четырех участках Новосибирского водохранилища: верхнем (в районе г. Камень-на-Оби, с. Малетино), среднем (в районе сел Спирино и Ордынское), нижнем (Ирменский плес в районе сел Боровое и Ленинское) и приплотинном. Диапазон обследованных глубин от 0,7 до 19,7 м. Температура воды в период отбора проб составляла от 18,3 °С на более глубоких участках до 22,9 °С в прибрежных зонах. Донные отложения водохранилища отбирали дночерпателем Петерсена (площадь захвата 0.025). В составе донных отложений преобладали серые илы, встречались пески с различной степенью заиления; в отдельных точках отмечены скопления детрита. Пробы грунта промывали через капроновый газ с ячеей 350 х 350 мкм, выбирали животных и фиксировали 70 %-ным этиловым спиртом. Всего было отобрано и проанализировано 26 проб зообентоса.
Результаты и их обсуждение
В зообентосе Новосибирского водохранилища в период исследования было найдено четыре чужеродных вида макробеспозвоночных: Gmelinoides fascia-tus Steb., Micruropuspossolskii Sowinsky, Neomysis intermedia (Czerniavsky) и Viviparus viviparus (L.).
Gmelinoides fasciatus Steb. (класс Crustacea, отряд Amphipoda) - вид байкальского происхождения. В естественном ареале обитает в мелководных прибрежных зонах. В период исследований Новосибирского водохранилища в 2015 г. вид был представлен единичными особями, встречавшимися на илистых грунтах нижней литорали (на глубине 2-6 м). Численность G. fasciatus не превышала 400 экз./м , биомасса -880 г/м2. Низкая
встречаемость и невысокие значения численности и биомассы вида могут быть связаны с небольшим количеством проб, отобранных на песчаных грунтах верхней литорали (до 1,5 м), которые являются основной зоной его обитания в водохранилище [4, 7]. Участки распространения G. fas-ciatus характеризовались сравнительно высокими значениями хлорофилла «а» (10-12 мг/м3), что может косвенно свидетельствовать об его предпочтениях водорослей в качестве одного из трофических ресурсов.
Neomysis intermedia (Czerniavsky) -вид дальневосточного происхождения. Широко распространен по всему побережью Тихого океана (Японское, Охотское, Берингово моря, Курильские острова, Аляска) [8-9]. В Новосибирское водохранилище N. intermedia был ин-тродуцирован в 1971-1980 гг. К 1984 г. рачки полностью освоили водохранилище и проникли в р. Обь, где в разные годы встречались от устья р. Томь (200 км ниже плотины Новосибирского гидроузла) до г. Барнаул (250 км выше водохранилища) [4]. В период исследований мизиды были мало распространены и не достигали высокой численности: их численность не превышала 80 экз./м2, биомасса - 560 г/м2.
УЫрагш утрагт (Ь.) - вид европейского происхождения. В Новосибирском водохранилище встречается с конца 1990-х гг. [5]. В период исследований особи V. утрагш были обнаружены на всех участках водохранилища, кроме верхней и приплотинной зон. Они заселяли донные отложения на глубине от
1,5 до 10 м, при этом максимальные значения численности и биомассы отмечены на глубине 6-8 м. Живородки встречались только на илистых грунтах, достигая максимальных значений численности (7720 экз. /м2) и биомассы (4384800 г/м2) на черном иле с примесью детрита.
Таблица 1
Значения некоторых структурных характеристик донных сообществ Новосибирского водохранилища в 2015 г.
Участок л Численность (тыс.экз./м , числитель) и биомасса (г/м2, знаменатель) Доля вселен-цев, %
1 2 3 4 5
Камень-на-Оби, у левого берега 0 0 0 0 0,12 0
0,04
Камень-на-Оби, у правого берега 0 0 0 0 0,08 0
0,1
Село Малетино 0 0 0 0 0,36 0
0,2
Спирино 0,16 0 0 7,72 0,88 90
0,8 4384,8 1,8 100
Спирино-Чингисы, в центре 0 0 0,02 0 0,46 4
0,1 0,80 11
Чингисы 0 0 0 0 1,28 0
1,4
Ордынское 0 0 0 0,44 1,28 26
438,4 2,16 100
Ордынское-Нижнекаменка, в центре 0 0 0,04 0 3,64 1
0,56 4,64 11
Нижнекаменка 0 0 0 3,48 5,84 37
2133,2 4,16 100
Залив у с. Шарап 0 0 0 0,24 22 10
346,8 10,08 97
Боровое 0 0,04 0 0,12 3,62 4
0,18 64,06 25,64 71
Боровое-Быстровка, в центре 0 0 0,04 0 0,28 13
0,43 5,88 0
Быстровка 0 0 0 0 0,48 0
2,36
Ленинское 0 0 0 0 1,54 0
25,98
Ленинское-Сосновка, в центре 0 0 0 0 24 0
3,44
Сосновка 0 0,12 0 0 0,64 16
1,76 1,24 59
Мелководье у с. Ленинское 0 0,12 0 0 1,92 6
0,28 7,74 3
Залив р. Мильтюш 04 3 0 0,64 0,36 92
0,88 19,7 /Г 1098,8 9,8 99
Бердский залив, Агролес 0 6 0 0 0 6,36 0
46,56
Верхний бьеф у плотины 0 0,04 0,08 0 1,84 6
0,92 0,10 2,72 25
Примечание: 1 - G. fasciatus; 2 - M. possolskii; 3 - N. intermedia; 4 - V. viviparus; 5 - аборигенный зообентос.
ровали в 12,5 мг/м3),
Значения хлорофилла «а» на участках распространения V. viviparus варьи-широких пределах (2,7-при этом максимальные значения биомассы отмечены на участках с невысоким содержанием хлорофилла «а». Все это может свидетельствовать о преимущественно детритном питании живородок в условиях Новосибирского водохранилища.
Роль чужеродных видов в донных сообществах. Вселенцы в период исследований 2015 г. обнаружены в 54 % проб. Максимальная частота встречаемости (27 % проб) отмечена для V. viviparus и M. possolskii; N. intermedia - в 19 % проб, G. fasciatus - в 8 %. Однако N. intermedia лишь часть времени проводят у дна, в связи с этим выбранные классические орудия сбора донных организмов, возможно, не отражают количество мизид в водохранилище и охватывают только придонную часть популяции.
Вселенцы были распространены на всех участках водохранилища, кроме верхнего (от зоны выклинивания подпора у г. Камень-на Оби до с. Малети-но), наиболее часто отмечен на среднем и нижнем участках. При этом на среднем участке по частоте встречаемости доминировал V. viviparus, а на нижнем -M. possolskii.
Являясь постоянным компонентом донных сообществ, вселенцы, тем не менее, редко входили в состав комплекса доминирующих по численности видов: V. viviparus доминировал по чис-
сел Спирино, Ордынское и Нижнека-менка; M. possolskii - в заросшей литорали Мильтюшского залива. В среднем (п=26) чужеродные виды составляли 13,2±5,4% численности зообентоса водохранилища.
Несмотря на незначительную часть общей численности на участках распространения чужеродные виды, как правило, входили в состав комплекса доминирующих по биомассе видов, составляя 61,5±8,5% биомассы зообентоса (табл. 1). Это связано с более крупными размерами особей вселенцев, особенно речных живородок, по сравнению с аборигенными видами. За счет чужеродных видов биомасса зообентоса в Новосибирском водохранилище в 2015 г. в среднем (п=26) возросла в 43 раза, что существенно увеличило потоки вещества и энергии через донную часть экосистемы.
Заключение
В донных сообществах Новосибирского водохранилища в 2015 г. отмечено четыре чужеродных вида. Вселенцы являлись постоянным компонентом донных сообществ водохранилища. Наиболее подверженными влиянию вселенцев были средняя и нижняя зоны водохранилища. При сравнительно невысокой численности чужеродные виды образовывали значительную часть биомассы донных сообществ, существенно изменяя потоки вещества и энергии в придонной части экосистемы водохранилища.
ленности на участках водохранилища у
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований, грант № 18-04-01001. Авторы выражают благодарность сотрудникам ИВЭП СО РАН к.б.н. М.И. Ковешникову и Е.Н. Крыловой за помощь в сборе материала.
Список литературы
1. Попов П.А., Визер А.М., Упадышев Е.Э. Рыбы Новосибирского водохранилища // Сиб. экол. журн. - 2000. - Т. 7. - № 2. - С. 177-186.
2. Интересова Е.А. Чужеродные виды рыб в бассейне Оби // Российский журн. биол. инвазий. - 2016. - № 1. - С. 83-100.
3. Попов П.А. Формирование ихтиоценозов и экология промысловых рыб водохранилищ Сибири. - Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2010. - 216 с.
4. Визер A.M. Акклиматизация байкальских гаммарид и дальневосточных мизид в Новосибирское водохранилище: автореф. дис... канд. биол наук. - Томск, 2006. - 21 с.
5. Селезнева М.В. Оценка современного экологического состояния Новосибирского водохранилища по структурно-функциональным показателям сообществ макрозообенто-са: автореф дис. канд. биол. наук. - Новосибирск, 2005. - 21 с.
6. Васильев О.Ф., Савкин В.М., Двуреченская С.Я., Тарасенко С.Я., Попов П.А., Хабидов А.Ш. Экологическое состояние Новосибирского водохранилища // Сиб. экол. журн. - 2000. - № 2. - С. 149-163.
7. Яныгина Л. В. Современное состояние и многолетняя динамика зообентоса Новосибирского водохранилища // Биология внутренних вод. - 2011. - № 2. - С. 65-70.
8. Mauchline, J., & M. Murano. 1977. World list of Mysidacea, Crustacea. // J. of the Tokyo University of Fisheries. - Vol. 64. - P. 39-88.
9. Muller H.G. World catalogue and bibliography of the recent Mysidacea. -1993. - 238 p.
References
1. Popov P.A., Vizer A.M., Upadyshev Ye.E. Ryby Novosibirskogo vodokhranilishcha // Sib. еЫ. zhurn. - 2000. - T. 7. - № 2. - S. 177-186.
2. Interesova Ye.A. Chuzherodnye vidy ryb v basseyne Obi // Rossysky zhurn. biol. invazy. - 2016. - № 1. - S. 83-100.
3. Popov P.A. Formirovaniye ikhtiotsenozov i ekologiya promyslovykh ryb vodokhranilishch Sibiri. - Novosibirsk: Akademicheskoye izd-vo «Geo», 2010. - 216 s.
4. Vizer A.M. Akklimatizatsiya baykalskikh gammarid i dalnevostochnykh mizid v No-vosibirskoye vodokhranilishche: avtoref. dis... kand. biol nauk. - Tomsk, 2006. - 21 s.
5. Selezneva M.V. Otsenka sovremennogo ekologicheskogo sostoyaniya Novosibirskogo vodokhranilishcha po strukturno-funktsionalnym pokazatelyam soobshchestv makrozooben-tosa: avtoref dis. kand. biol. nauk. - Novosibirsk, 2005. - 21 s.
6. Vasilyev O.F., Savkin V.M., Dvurechenskaya S.Ya., Tarasenko S.Ya., Popov P.A., Khabidov A.Sh. Ekologicheskoye sostoyaniye Novosibirskogo vodokhranilishcha // Sib. Ekol. zhurn. - 2000. - № 2. - S. 149-163.
7. Yanygina L. V. Sovremennoye sostoyaniye i mnogoletnyaya dinamika zoobentosa Novosibirskogo vodokhranilishcha // Biologiya vnutrennikh vod. - 2011. - № 2. - S. 65-70.
8. Mauchline, J., & M. Murano. 1977. World list of Mysidacea, Crustacea. // J. of the Tokyo University of Fisheries. - Vol. 64. - P. 39-88.
9. Muller H.G. World catalogue and bibliography of the recent Mysidacea. -1993. - 238 p.
ALIEN MACROINVERTEBRATES IN BENTHIC COMMUNITIES
OF NOVOSIBIRSK RESERVOIR
12 1 L.V. Yanygina - , A.V. Kotovshchikov
'Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, Barnaul, E-mail: [email protected]
2Altai State University, Barnaul
In 2015, the composition and structure of benthic communities in the Novosibirsk reservoir were studied. In these communities four alien species of macroinvertebrates were identified. The spatial distribution of each alien species in the reservoir were analyzed; the values of their abundance and biomass in different sites were given. A significant increase in average zoobenthos biomass was noted due to alien species invasion to the reservoir. The most affected by species-invaders are the middle and lower parts of the reservoir.
Key words: macroinvertebrates, alien species, Novosibirsk reservoir.
Received May 20, 2018
