CC BY
39
УДК 28.081.8
ММ Силантьева, ОН. Жихарева, ТВ. Шумилова, ДМ. Безматерных, ГЛ. Мисейко, ДВ. Запетое, АВ. Савосыат, В.Б. Журавлев, МЛ Мерлуитша, ЕЮ. Стась, МВ. Соловьева
К АНАЛИЗУ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ БАССЕЙНА
Барнаулки
Проблемы чистой воды и охраны биогидросферы становятся всё более острыми по
-
са. Уже сейчас во многих странах, в том числе и в России, наблюдаются большие трудности в обеспечении водопотребления вследствие количественного и качественного
-
редь это связано с загрязнением водоёмов и водотоков, а также забором из них больших
-
тенсивном освоении территорий водосборов реки, для которых характерна тесная связь
-
-
рами, воздействующими на экосистемы рек,
-
-
нических сооружений (земляные ПЛОТИНЫ,
-
-
-
сенних и дождевых паводков,
-
рии, деградация И уничтожение биоценозов
-
ленных центров. Все указанные факторы в
-
ки.
-
-
-
ляет 5720 кв. км, в том числе действующая 4500 кв. км. Контур бассейна приходится на
-
нистративных районов. Современная долина реки расположена в ложбине древнего стока.
-
нутых котловин, в которых расположено до 10 проточных озер. Питание Барнаулки
-
мосферных осадков. Значительные запасы
-
лотцах, прилегающих к пойме реки. Река
-
ных притоков, являющихся малыми реками.
На притоках построено множество прудов
-
-
ритории бассейна расположено 36 совхозов,
-
ничеств. Из предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции в бассейне реки расположен Черемновский сахарный завод. На 1983 г. в контуре бассейна было
-
лением 61,2 тысячи человек (без населения
-
-
лочено; суммарная площадь зеркала озер
-
-
-
ритории и бытовой мусор.
-
менного состояния экосистемы реки. Были поставлены задачи: установление истоков
-
дование фитопланктона и зообентоса как
-
тиофауны и флоры (сосудистых растений, грибов, лишайников).
Материалы и методы исследования.
-
теристик реки стали опубликованные ранее материалы [1, 2]. Работа проводилась в те-
-
-
ние зообентоса, фитопланктона, оценка
-
циях пробоотбора в черте города, а также в истоках реки и по её притокам. Изучение
-
водилось по стандартным ботаническим и гидробиологическим методикам [3-9]. Для оценки состояния фитопланктона Барнаулки
-
-
тических пигментов, разработанный Г.Г. Винбергом, который позволяет определять
,
.
Результаты. В ходе исследований было установлено, что истоками реки следует считать лесные озёра, расположенные в центре бора возле сёл Песчаное и Ворониха; река, вытекавшая ранее из проточных озёр, стала, короче на 40 километров, а сами проточные озёра обеспечивают ей лишь подпитку через
-
ток и болот. Строительство на всех притоках
-
тельность человека привели к тому, что река практически лишилась всех своих притоков.
-
ют, что ни один приток не имеет сообщения с рекой уже с начала июня, в летний период
-
тока погибли безвозвратно (р. Мохнатушка, руч. Визельный, р. Колывань, Тихая Речка).
-
системы привело к изменению её биоты, представляющей собой совокупность видов флоры и фауны.
Высшие сосудистые растения. Всего
-
ших сосудистых растений из 383 родов и 99
-
-
ний приводятся на основании литературных источников, причем значительная часть этих растений, по-видимому, исчезла с изучаемой территории. Вместе с тем отмечено 77 новых видов для окрестностей Барнаула, в том числе 2 новых вида для Сибири (Helmitho-theka echioides, Zizania aquatica ssp. angusti-folia), 5 видов растений, охраняемых на территории России [10] (Cypripedium calceolus, C. macrathon, Orchis militaris, Paeonia hybrida, Stipa pennata s. str.), и 22 высших сосуди-
-
ском крае [11]. Это: Botriychium multifidium, Coralliorhiza trifida, Neottianthe cuculata
Salvinia natans, Botrichyum lunaria, Adonis villosa, Drosera anglica D. rotundifolia, Helichrysum arenaria, приводятся на основании сборов В.И. Верещагина [12], и возможно, уже исчезли из состава флоры бассейна реки.
Обобщение результатов географического, эколого-ценотического и биологического
-
генной трансформации флоры бассейна Барнаулки исчезают лесные (бореальные) элементы, при одновременном внедрении степных и галофильных видов, а также при заносе и натурализации антропофильных
-
тизации, ксерофитизации и галофитизации
-
ной мере обуславливая друг друга.
Макромицеты. Эта группа объединяет грибы, имеющие плодовые тела достаточно
-
-
наульского ленточного бора отмечено 145 видов грибов-макромицетов, относящихся к
-
-
(Tricholomata-ceae), паутинниковые (Cortinariaceae), сыроежко-(Russulaceae), (Polypo-
raceae), (Agaricaceae)
этих семейств приходится 55% всех видов. Подобное соотношение ведущих семейств характерно и для других районов Сибири. Ведущими родами являются: сыроежка
(Russula), (Clitocybe), -
(Inocybe), (Mycena)
(Lactarius)
-
-
-
новные сборы. Все собранные виды макромицетов относятся к 6 экологическим группам: микоризообразователи (маслёнки, сыроежки и т.д.), гумусные сапротрофы
-
протрофы (мицены, энтоломы), ксилотрофы
-
зовый, ганодерма плоская), микотрофы -
-
-
-
протрофы (31%). По пищевому значению
-
-
ромицеты (белый гриб, рыжик, подгруздок,
-
добные (паутинник коричневый, фолиота
-
,
бледная поганка, ложноопенок кирпично-
-
,
-
-
нии.
Фитопланктон. Было обработано около 70 проб отстойного планктона, выявлено 254
-
-
Chlorophyta) (Bacil-
lariophyta)
является характерной чертой голарктических рек.
-
дание стенотермных теплолюбивых видов
-
ми, 8% - стенотермными холодолюбивыми
-
ных температурах (+12-17 °С).
Основу фитопланктона реки составляют
-
-
не, так и в бентосе и в перифитоне. Большая
-
сится к космополитам (48%), тогда как роль бореальных видов снижена (22%).
-
да доминируют эвгленовые (Е^кпорЬуа), а по биомассе - сине-зеленые водоросли (Суа-порИуа), что может служить показателем высокой трофности водотока. По количеству
-
мовые водоросли, а летом - зеленые, из них хлорококковые (СЫогососса^) - самые многочисленные.
Сравнение сезонной динамики биомассы фитопланктона показало, что ранней весной биомасса растет медленно, затем в конце весны начинается её интенсивный рост. В середине лета величина биомассы достигает своего максимума, а осенью наблюдается её резкое падение.
-
зия фитопланктона, смена доминантов, а
-
ленности, зафиксированное 25 июня 1997 г.
-
-
-
ный период продолжался одну-две недели. По среднегодовым показателям биомассы фитопланктона река относится к эвтрофным водоемам.
-
-
мися к 4 семействам: щуковые (Esoxidae), карповые (Cyprinidae), вьюновые (ОоЬМае), окуневые (Persidae). В основном русле реки встречаются: пескарь, щиповка, щука и плотва. Золотой карась, линь и озёрный
-
ёмах. Серебряный карась и окунь населяют как русловые, так и пойменные биотопы.
-
-
дам отнесена шиповка сибирская, обычный ещё в середине 70-х гг. вид. В 1997 г. она не
-
-
го вида заключается в ухудшении качества воды и условий обитания. Резко сократилось
-
-
ку относили к плотвично-щучьей реке [13].
-
даёт непроходимый порог для обских рыб.
-
-
хранилище в черте Барнаула (площадь 50
-
нообразия и ихтиомассы.
-
вом отношении. Обычными здесь являются плотва и пескарь, щука встречается редко. Верхний участок бассейна реки представлен в основном проточными, непроточными и
-
-
-
мальным условиям существования. Ввиду высоких адаптивных возможностей здесь наиболее многочисленными являются два вида карася (золотой и серебряный). Окунь в верхнем участке отмечен только для 03.
-
риодически, так как при зимних заморах погибает в первую очередь.
-
торов [14], зообентос наиболее четко отражает степень загрязнения водоема, являясь в
-
лем данного биотопа, а в отличие от высших
-
-
-
ночных животных: Spongia -1, Bryozoa - 1, Oligochaeta - 9, Hirudinea - 3, Mollusca - 17, Crustacaea - 5, Aranei - 2, Collembola - 1, Trichoptera - 3, Ephemeroptera - 3, Odonata -
4, Heteroptera - 6, Coleoptera - 5, Diptera - 31 Chironomidae - 25).
Были выявлены следующие виды-индикаторы: полисапробы - Tubifex tubifex, Limnodrillus hoffmeisteri, Chironomus gr. plumosus, Ch. cingulatus, Psectrotanypus sibiricus, Glyptotendipes barbipes, a-мезосапробы - Polypedilum nubeculosum, Procladius ferrugineus, Lymnaea lagotis, Erpobdella octoculata, Sphaerium corneum, b-мезосапробы - L. stagnalis, L. intermedia, L. ovata, L. auricularia, Planorbis planorbis, Cloen dipterum, Potamanthus luteus, Nepa cinerea,
олигосапробы - ЫшперЫ1ш тагшога1;ш, ЕрЬешеге11а ignita.
Изучались различные способы оценки качества воды и определялись возможности их применения на Барнаулке и её притоках: биологический разрез по Кнеппу, метод
Гуднайта и Уитлея, индекс Вудивиса, индекс сапробности Пантле и Бука [15] .Классификация качества вод по этим индексам представлена в таблице 1.
Таблица 1
Классификация качества вод по различным индексам
Класс чистоты вод Загрязненность воды Сапробность - пробности Индекс Гуднайта и Уитлея - деке Вудивиса
1 незагрязненные олигосапробные 1,0-1,5 <20 8-10
2 хорошего качества Ь-мезосапробные 1,5-2,5 20-60 6-7
3 низкого качества а-мезосапробные 2,5-3,5 60-80 3-5
4 сильно загрязненные полисапробные 3,5-4,0 80-100 0-2
Уровень загрязненности органическими
-
ховьях до сильного в устье. Биологический разрез по Кнеппу показал: вода в истоках Р-мезосапроб-ная, в среднем течении а-Р-
мезоса-пробная, в устье-полисапробная. Анализ качества воды в реке различными методами представлен в таблице 2.
Таблица 2
Индексы загрязненности р. Барнаулки в 1997 г.
Станции отбора проб Индекс сапробности (Б) Индекс Гуднайта и Уитлея (^) Индекс Вудивиса (^ Класс вод
1. Устье 4 100 0,11 4
2. Базар 3,8 76 0,67 4
3. АЗА 3,6 95 1,25 4
4. р. Пивоварка 3,6 73 1,90 4
5. Дом-интернат 2,6 19 2,13 3
6. с. Б. Заимка 3,4 8 2,25 3
7. с. Зимино 2,13 0 - 2
Исследование притоков реки показало,
-
пробными: р. Рожня (8 = 4, W = 1), р. Бутун (Б = 4, W = 2), р. Паньшиха ^ = 2), или а-мезоса-пробными: р. Землянуха (Б= 3, W = 3), р. Курья (Б = 2,6, W = 3). Органическое загрязнение озёр, находящихся в истоках
-
пробным является оз. Лебяжье (Б = 4), а-мезосапробными - оз. Урлаповское (Б = 3), оз. Зеркальное (Б = 2,9), оз. Бахматовское (Б = 3), Р-мезосапробными - оз. Песьяное (Б = 2,5), оз. Серебрянниковское (Б = 2), оз. Песчаное (Б = 2,4).
-
-
-
ных участках в 1996 и 1997 гг. [16]
различными методами дал принципиально сходные результаты: слабое, умеренное и сильное загрязнение соответственно для верхнего, среднего и нижнего течений.
-
-
-
вые. Было обработано 100 проб. В течение
-
ментов колебались в широком диапазоне.
-
ного вскрытия реки, поэтому концентрации
-
лю. Содержание хлорофилла «а», начиная с конца апреля, по данным 1997-1998 гг. в
-
ветствовало водным объектам эвтрофного типа по шкале Г.Г. Винберга [17]. В течение
всего периода регистрировались высокие концентрации каротиноидов, что характерно
-
-
[18].
В двух точках пробоотбора: ниже стока Алтайского завода агрегатов и ниже устья р.
-
ние развития фитопланктона. Возможно,
-
пающих в реку со Стоками. Этим же можно
-
ментов ниже по течению.
В весенний период пространственное
-
родно, что связано С повышением уровня и расхода воды, обуславливающих быстрый
-
мов, перемешивание и разбавление сточных вод, поступающих в реку в черте города. В
-
венное распределение пигментов крайне
-
дом воды в реке и проявляющимся в связи с
-
грязнения.
Количественное соотношение разных
-
-
-
ных проб колеблется в пределах от 1,2 до
-
-
му видовому разнообразию [19].
Лишайники-эпифиты как индикаторы
-
-
-
улки в черте Барнаула, показало, что видовое разнообразие увеличивается от устья к с. Борзовая заимка. Район устья -
самое низкое место в городе, и здесь наблюдаются высокие концентрации поллютантов
-
-
посредственно вблизи реки лишайники не обнаружены. Выше по течению группировки лишайников были представлены 8 видами, а в Борзовой заимке - 12 видами.
Доминирует p.Physcia. На отдельных
-
-
ков с северной стороны. Встречаются только
-
лее устойчивые к загрязнению воздуха. Это Physcia stellaris, P. adscendens, P. aipolia, Physconia grisea, Xanthoria parietina, X. fallax, Caloplaca holocarpa, Lecanora sp. и др. Эти
-
гие исследователи отмечают их наличие в
Physcia stellaris
-
лом сморщен, темно-серого или буроватого цвета, в центральной части розетка нередко разрушена, плодовые тела недоразвиты.
-
но в сосняках по берегам реки от нагорной части бора до с. Черёмное. Общая тенденция нарастания видовой насыщенности, а также увеличения проективного покрытия при удалении от города сохранялась: от 4 видов (Flavopunctelia soredica, Parmelia sulcata, Physconia grisea и Evernia mesomorpha) и среднего проективного покрытия (с.п.п.)
-
(
(
наряду с другими видами часто встречаются Usnea hirta и Pseudevernia furfuraceae. По-
-
сферному загрязнению.
Литература
1. -
-
брежных полос реки Барнаулки в Алтайском
-
хоз. Барнаул, 1985.
2.
основания целинных и залежных земель:
Вып. 4: Равнины Алтайского края и южной
части Новосибирской области/ Ред. В.А.
Урываева. Л., 1962.
3. -
-
ного распределения бентоса (хирономид) //
-
мид. Душанбе, 1982.
4. -
гического анализа поверхностных вод и
-
ва. Л, 1983.
5. -систем / Под ред. Г.Г. Винберга Л., 1979.
6. // -
дика изучения биогеоценозов внутренних
водоёмов. М., 1975.
7. -
бирск, 1986-1997.
8. Гундризер А.Н., Кривощёков Г.М.,
Иоганзен В.Г. Рыбы Западной Сибири.
Томск, 1984.
9. -
//
Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 7. Л., 1985.
10. Красная книга РСФСР (Расте-ния). М., 1988.
11. -
-
ния виды растений. Барнаул, 1998.
12. -
// -
ник. Барнаул, 1930.
13.
-
-
воению малых рек: Отчёт по НИР / Алт.
-
проект. Барнаул, 1984.
14. -
//
Научные основы контроля качества вод по гидробиологическим показателям. М., 1978; Л., 1981.
15. -
/
Л, 1974.
16. -
бентос как биоиндикатор качества вод реки
//
общей биологии и прикладной экологии. Вып. 2/3. Саратов, 1997.
17.
биопродуктивности озёр разных природных зон. М., 1984.
18.
-
//
Т. 9. №2.
19.
планктона внутренних водоемов. Л., 1983.
