CC BY
24
Раздел 4 ЭКОЛОГИЯ. ФЛОРА. ФАУНА
Section 4 ECOLOGY. FLORA. FAUNA
УДК 574.587:57.044
МАКРОЗООБЕНТОС ОЗЕР СУХОСТЕПНОЙ ПОДЗОНЫ ОБЬ-ИРТЫШСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (УГЛОВСКИЙ РАЙОН АЛТАЙСКОГО КРАЯ)
О.Н. Вдовина, Д.М. Безматерных
Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул E-mail: [email protected], [email protected]
В 2017 г. исследованы состав и структура сообществ донных макробеспозвоночных 7 озер сухостепной подзоны Обь-Иртышского междуречья (Угловский район Алтайского края): Балансор, Большой Тассор, Горькое, Заливное, Коростылевское, Ляпу-ниха и Шуба. Донная фауна озер включает 32 вида донных беспозвоночных из 4 классов: Gastropoda (1), Crustacea (1), Arachnida (1), Insecta (29). Выявлены доминирующие виды, определена численность и биомасса бентоса в прибрежных и центральных зонах озер. В различных озерах средняя биомасса макрозообентоса колебалась от 0 до 19,55 г/м2, а число видов - от 0 до 12, что в основном, вероятно, определялось величиной минерализации вод (от гипогалинного до гипергалинного уровня).
Ключевые слова: макрозообентос, озера, Обь-Иртышское междуречье, минерализация вод, сухостепная подзона.
Дата поступления 22.11.2017
Зообентос - сообщество животных, жизнь которых связана с границей рыхлого субстрата и воды [1]. Это сообщество является важным структурным звеном озерных экосистем и основным кормовым объектом для многих промысловых видов рыб. По размерному признаку выделяют организмы макробентоса - более 2 мм [2].
Озера являются накапливающими элементами ландшафта, их экосистемы во многом зависят от почвенных и геохимических процессов в пределах бассейна, обусловленных климатом [3]. В большей, чем в других лимнических системах, степени от климатических факторов зависит функционирование биоценозов мелководных озер. Природные
зоны и подзоны равнинных территорий являются, прежде всего, продуктом климата. Коэффициент увлажненности (Ку) в различных природно-климатических зонах и подзонах юга Западной Сибири Ку меняется [4]: от 0,6 - в сухой степи, до более чем 1,2 - в подтаежной подзоне. Влияние климатических факторов на состав, структуру и функционирование озерных экосистем является комплексным. Они находятся в тесной взаимосвязи с другими абиотическими факторами, так что выделить климатическое влияние в чистом виде затруднительно. Озера юга Обь-Иртышского междуречья находятся в двух природных зонах: лесостепной и степной. Степная зона делится на подзоны (с се-
вера на юг): умеренно-засушливо-степная, засушливо-степная и сухостеп-ная [5]. Исследованные озера находятся в сухостепной подзоне.
По биолимнологическому районированию исследованные водоемы относятся к Барабинско-Кулундинской области [6-7]. Озера Барабинско-Кулундинской биолимнологической области по солевому составу самые разнообразные, от пресных до горько-соленых. На долю соленых озер приходится около 10 % общей площади зеркала. Отличительная особенность озер этого региона - малая глубина котловин. Основная масса озер относится к средним и малым с площадью от 200 до 2000 га, но имеются и крупные -Б. Яровое, Кулундинское, Кучук, Сарт-лан, Убинское и Чаны [8-9]. Экосистемы озер этой области подвержены циклическим сукцессиям [10], которые определяются соответственной цикличностью гидрологического режима озер, обоснованной А.В. Шнитниковым. Периодические падения уровня воды в озерах сопровождаются усилением за-морных явлений и повышением минерализации, поэтому биологический режим озер непостоянен, но в основном озера высокопродуктивные [11].
Материал и методы исследования
Макрозообентос семи озер разной минерализации (от гипогалинных до гипергалинных) был обследован 11-13 июля 2017 г. Материал для исследований собирали и обрабатывали по стандартным гидробиологическим методикам [12]. Количественные пробы отбирали дночерпателем ГР-91 с площадью захвата 0,007 м2 (по 2 повторности в каждой точке). Всего отобрано 26 количественных и 4 качественные пробы макрозообентоса. Уровень трофности определяли по шкале С.П. Китаева [13]. Доминирующие виды устанавливали по частоте встречаемости [14]: встречаемость более 50 % проб - константные;
25-50 % - второстепенные; менее 25 % - случайные.
Результаты и их обсуждение
Озеро Балансор. Гипергалинное, зо-обентоса не выявлено.
Озеро Большой Тассор (Б. Тассор). Обнаружено 6 видов гидробионтов из трех таксономических групп: 3 вида хи-рономид, 2 вида комаров-мокрецов и 1 вид жуков (табл. 1). Количество видов в зообентосе насчитывалось от 1 до 5 в пробе. Уровень развития зообентоса озера также невысокий (табл. 2), численность донных беспозвоночных варьировала от 0,71 до 7,86 тыс. экз./м2, биомасса - от 0,29 до 1,87 г/м2. По численности и биомассе доминировали хи-рономиды и жесткокрылые. Продуктивность донных зооценозов - «самая низкая» и «низкая», что соответствует уль-траолиготрофному и олиготрофному типам водоемов, соответственно (табл. 3).
Озеро Горькое. В составе зообенто-са обнаружено 4 вида гидробионтов из семейства хирономид. Уровень развития зообентоса невысокий. Для озера отмечены самые низкие значения численности (0,14-0,57 тыс. экз./м ) и биомассы (0,01-0,21 г/м) зообентоса по сравнению с другими озерами. Продуктивность донных зооценозов «самая низкая», что соответствует ультраоли-готрофному типу водоема.
Озеро Коростылевское. В бентосе обнаружено 12 видов гидробионтов из 8 таксономических групп (6 видов хиро-номид, 3 вида клопов, по 1 виду ракообразных, жуков и ручейников). Количество видов беспозвоночных в зообенто-се было сравнительно невысоким (от 1 до 4 видов в пробе). Доминировали по численности и биомассе хирономиды. Значения численности зообентоса в озере изменялось в пределах 0,282 2 0,85 тыс. экз./м , биомассы 1,0-2,72 г/м .
Продуктивность донных зооценозов была «очень низкой» и «низкой», что соответствует олиготрофному типу водоема.
Таблица 1
Таксономический состав зообентоса обследованных озер
Таксоны Б.Тассор Горькое Заливное Коростылевское Ляпуниха Шуба
КЛАСС GASTROPODA
Anisus acronicus (Ferussac) +
КЛАСС CRUSTACEA
Gammarus lacustris Sars. +
КЛАСС ARACHNIDA
Отряд A ranei
Argyroneta aquotica (Clerck) +
КЛАСС INSECTA
Отряд Heteroptera
Сем. Corixidae
Sigara assimilis (Fieber) + +
Сем. Naucoridae
Ilyocoris cimicoides (L.) + +
Сем. Notonectidae
Notonecta glauca L. + +
Отряд Trichoptera
Сем. Leptoceridae
Triaenodes sp. +
Отряд Coleoptera
Сем. Dytiscidae
Dytiscus circumflexus F. + +
Hygrotus sp. +
Сем. Hydrophilidae
Berosus sp. +
Отряд Diptera
Сем. Ceratopogonidae
Culicoides. sp. +
Palpomyia (P) lineata (Meig., 1804) + +
Sphaeromias pictus (Meigen). + +
Сем. Chironomidae
Chironomus гр. plumosus + +
Ch. sp. + +
Cladotanytarsus гр. mancus + +
Cl. sp. + +
Cricotopus гр. tibialis + +
C. sp. +
Cryptochironomus гр. defectus +
Cryptotendipes sp. + + +
Endochironomus stackelbergi Goetghebuer +
Glyptotendipes paripes (Edwards) +
Microchironomus tener (Kieffer) +
M. sp. +
Orthocladius sp. +
Polypedilum гр. nubeculosum +
Procladius (H.) ferrugineus Kieffer +
P. sp. +
Psectroclalius (P.) c.f. litofiles Akhro- +
rov
Stictochironomus crassiforceps +
(Kieffer)
Tanypus punctipennis Meig. +
Всего видов 6 4 9 12 10 4
Таблица 2
Основные характеристики макрозообентоса исследованных озер
Озеро Число видов Доминирующие виды по частоте встречаемости Численность, тыс. экз./м2 Биомасса, г/м2
у берега в центре у берега в центре
Б. Тассор 6 Cladotanytarsus Бр., Palpomyia 1,14-2,00 0,71-7,86 0,29-0,47 0,57-1,87
(P) lineate, Hygrotus Бр.
Горькое 4 Chironomus Бр., Cryptoten- 0,14-0,71 0,43-0,57 0,01-0,14 0,21
dipes Бр., Microchironomus Бр.
Заливное 9 Chironomus гр. plumosus, Pro- 0,43-2,14 9,29-11,1 0,17-4,71 29,7-43,6
cladius Бр., Berosus Бр.
Коросты- 12 Chironomus Бр., Cryptochi- 0,71-0,85 0,28-0,57 1,77-2,02 1,00-2,72
левское ronomus гр. defectus, Psectro-
clalius (P.) с.£ litoflles
Ляпуниха 10 Cladotanytarsus Бр., 2,71-5,42 0,14-1,14 0,71-1,43 0,01-0,04
Cryptotendipes Бр.
Шуба 4 Chironomus Бр. 0,28-0,43 0,71-1,00 1,00-1,44 1,85-3,42
Таблица 3
Биомасса макрозообентоса и уровень трофности исследованных озер
Озеро Биомасса зообентоса, lim / X, г/м2 Уровень трофности по С.П. Китаеву [13]
Б. Тассор 0,29-1,87 0,8 0,01-0,21 0,12 альфа-о лиготро фный
Горькое ультраолиготрофный
Заливное 0,17-43,61 19,55 альфа-эвтрофный
Коростылевское 1,77-2,72 1,87 бета-олиготрофный
Ляпуниха 0,01-1,43 0,54 ультраолиготрофный
Шуба 1,0-3,42 1,92 бета-олиготрофный
Озеро Заливное. В бентосе обнаружено 9 видов гидробионтов из 3 таксономических групп (5 видов хирономид, по 2 вида жуков и клопов). Количество видов беспозвоночных животных в бентосе также было сравнительно невысоким (от 2 до 5 в пробе). В открытой части водоема зарегистрированы высокие
значения численности 9,29-11,1 тыс.
2 2 экз./м , и биомассы 29,7-43,6 г/м , за
счет массового развития личинок хиро-номид Chironomus гр. plumosus. В прибрежье значения численности и биомассы были значительно ниже: 0,432 2 2,14 тыс. экз./м и 0,17-4,71 г/м, соответственно.
Озеро Ляпуниха. Уровень развития зообентоса невысокий. В составе донных беспозвоночных выявлено 10 видов
из 3 таксономических групп (7 видов хирономид, 2 вида комаров-мокрецов и 1 вид моллюсков). Количество видов беспозвоночных в зообентосе было невысоким (от 1 до 5 видов в пробе). В озере отмечены небольшие значения численности (0,14-5,42 тыс. экз./м ) и биомассы (0,01-1,43 г/м2) зообентоса. По численности и биомассе доминировали хирономиды. Продуктивность донных зооценозов колебалась от «очень низкой» до «низкой», что соответствует ультраолиготрофному и оли-готрофному типам водоемов, соответственно.
Озеро Шуба. В зообентосе обнаружено 4 вида гидробионтов из 4 таксономических групп (по одному виду пауков, клопов, хирономид и комаров-
мокрецов). Количество видов в зообен-тосе было низким (до 2 видов в пробе). По численности и биомассе доминировали хирономиды. Значения численности колебались в пределах 0,281,0 тыс. экз./м2, биомассы - 1,03,42 г/м . Продуктивность донных зооценозов «низкая» и «умеренная», что соответствует бета-олиготрофному и альфа-мезотрофному типам водоемов, соответственно.
В целом в исследованных озерах выявлено 32 вида донных беспозвоночных из 4 классов: Gastropoda (1), Crustacea (1), Arachnida (1), Insecta (29) (прил.). Среди насекомых наибольшим видовым разнообразием отличались двукрылые (22 вида, из которых 19 видов хирономид), также из насекомых встречались жуки, ручейники и клопы. Наибольшее число видов донных макробеспозвоночных выявлено в озерах Коростылевское (12) и Ляпуниха (10), беднее по видовому составу оказались озера Шуба (4) и Горькое (4). Доминирующими таксонами как по частоте встречаемости (отмечены в 93 % проб), так и по численности и биомассе были личинки семейства Chironomidae. Количество видов донных беспозвоночных и уровень их развития в исследованных озерах были невысокими (не более 5 в пробе), практически во всех озерах зарегистрированы небольшие значения численности и биомассы макробеспозвоночных. Большинство озер относились к ультраолиготрофным и оли-готрофным типам водоемов (см. табл. 2). Исключение составило только озеро Заливное, где в зоне центральной части отмечены высокие значения численности и биомассы зообентоса, по этим показателям озеро относится к эвтрофно-му типу водоема.
Небольшое число видов донных беспозвоночных и низкий уровень их развития в исследованных озерах, вероятнее всего, объясняется влиянием повышенной минерализации вод. Общая минерализация воды и зимний кисло-
родный режим являются основными факторами формирования бентоса озер юга Западной Сибири [15]. Величина минерализации оказывает существенное влияние на таксономический состав гидробионтов, при ее увеличении количество видов в озерах, как правило, убывает [16]. Исследованные объекты по составу и структуре зообентоса сходны с другими озерами, имеющими близкие значения минерализации вод и расположенными в степной подзоне степной зоны юга Обь-Иртышского междуречья [17]. В мезо- и гипергалин-ные озерах Горькое и Б. Тассор, как и в предыдущих исследованиях (озера Пресное и Люськино), отмечено небольшое число видов в зообентосе, выявлены те же таксономические группы донных беспозвоночных (семейства Dytiscidae, Ceratopogonidae и СЫшпо-midae), также отмечены невысокие значения их биомассы и численности. В оз. Балансор как и в других озерах с минерализацией выше 200 г/л организмы зо-обентоса не выявлены. Гипогалинные озера Коростылевское и Заливное сходны по структуре и числу видов с ранее изученными степными озерами (Кривое и Бол. Топольное), но характеризуются более высокими показателями развития зообентоса. Субгалинные озера Ляпу-ниха и Шуба по сравнению с озерами, близкими по минерализации воды и расположенными в степной зоне (Хорошее и Песчаное), характеризуются более низким уровнем развития макробеспозвоночных, как по количеству видов, так по численности и биомассе.
Заключение
Таким образом, в макрозообентосе семи изученных озер сухостепной подзоны Обь-Иртышского междуречья выявлено 32 вида беспозвоночных из 4 классов: брюхоногие моллюски (1), ракообразные (1), паукообразные (1), насекомые (29). В макрозообентосе по количеству видов, численности и биомассе доминировали личинки хироно-
мид (комаров-звонцов). В различных озерах средняя биомасса макрозообен-тоса колебалась от 0 до 19,55 г/м , а число видов беспозвоночных - от 0 до 12. Большинство озер относились к уль-траолиготрофным и олиготрофным типам водоемов. Исследованные озера ха-
рактеризовались низким уровнем развития донных беспозвоночных, что характерно и для других озер степной зоны юга Обь-Иртышского междуречья и, вероятно, определяется влиянием минерализованных вод.
Авторы выражают благодарность к.б.н. В.В. Кириллову, к.б.н. М.И. Ковешникову, к.б.н. Е.Ю. Зарубиной и к.б.н. Н.И. Ермолаевой за помощь в проведении экспедиции и отборе проб. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 17-05-00404А.
Список литературы
1. Протасов А.А. Жизнь в гидросфере. Очерки по общей гидробиологии - Киев: Академпериодика, 2011. - 704 с.
2. Константинов А.С. Общая гидробиология. - М.: Высш. школа, 1986. - 472 с.
3. Россолимо Л.Л. Основы типизации озер и лимнологического районирования // Накопление вещества в озерах. - М.: Наука, 1964. - С. 5-46.
4. Западная Сибирь. - М.: АН СССР, 1963. - 488 с.
5. Цимбалей Ю.М., Винокуров Ю.И. Ландшафтная дифференциация природной среды // Природно-мелиоративная оценка земель в Алтайском крае. - Иркутск, 1988. -С. 21-39.
6. Герд С.В. Опыт биолимнологического районирования территории Союза ССР // Тр. VI совещания по проблемам биологии внутренних вод. - М.-Л.: АН СССР, 1959. -С. 131-138.
7. Жадин В.И., Герд С.В. Реки, озера и водохранилища СССР их фауна и флора. -М.: Учпедгиз, 1961. - 600 с.
8. Давыдов Л.К. Гидрография СССР. Ч. 2. Гидрография районов. - Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1955. - 600 с.
9. Соколов А.А. Гидрография СССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1952. - 471 с.
10. Максимов А.А. Природные циклы: Повторяемость экологических процессов. -Л.: Наука, 1989. - 233 с.
11. Экология озера Чаны. - Новосибирск: Наука, 1986. - 270 с.
12. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 318 с.
13. Китаев С.П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. - Петрозаводск: КНЦ РАН, 2007. - 395 с.
14. Баканов А.И. Количественная оценка доминирования в экологических сообществах. - М., 1987. - 63 с. Рук. деп. в ВИНИТИ 08.12.1987. № 8593-В87.
15. Благовидова Л.А. Влияние факторов среды на зообентос озер юга Западной Сибири // Гидробиологический журнал. - 1973. - Т. IX. - № 1. - С. 55-61.
16. Williams W.D. Salinity as a déterminant of the structure of biological communities in salt lakes // Hydrobiologia. - 1998. - Vol. 381. - Р. 191-201.
17. Безматерных Д.М., Вдовина О.Н. Зообентос озер юга Обь-Иртышского междуречья: аналит. обзор. Сер. Экология. Вып. 106. - Новосибирск, 2017. - 180 с.
References
1. Protasov A.A. Zhizn v gidrosfere. Ocherki po obshchey gidrobiologii - Kiyev: Akademperiodika, 2011. - 704 s.
2. Konstantinov A.S. Obshchaya gidrobiologiya. - M.: Vyssh. shkola, 1986. - 472 s.
3. Rossolimo L.L. Osnovy tipizatsii ozer i limnologicheskogo rayonirovaniya // Nakopleniye veshchestva v ozerakh. - M.: Nauka, 1964. - S. 5-46.
4. Zapadnaya Sibir. - M.: AN SSSR, 1963. - 488 s.
5. Tsimbaley Yu.M., Vinokurov Yu.I. Landshaftnaya differentsiatsiya prirodnoy sredy // Prirodno-meliorativnaya otsenka zemel v Altayskom kraye. - Irkutsk, 1988. - S. 21-39.
6. Gerd S.V. Opyt biolimnologicheskogo rayonirovaniya territorii Soyuza SSR // Tr. VI soveshchaniya po problemam biologii vnutrennikh vod. - M.-L.: AN SSSR, 1959. - S. 131-138.
7. Zhadin V.I., Gerd S.V. Reki, ozera i vodokhranilishcha SSSR ikh fauna i flora. - M.: Uchpedgiz, 1961. - 600 s.
8. Davydov L.K. Gidrografiya SSSR. Ch. 2. Gidrografiya rayonov. - L.: Izd-vo Lenin-gradskogo un-ta, 1955. - 600 s.
9. Sokolov A.A. Gidrografiya SSSR. - L.: Gidrometeoizdat, 1952. - 471 s.
10. Maksimov A.A. Prirodnye tsikly: Povtoryaemost ekologicheskikh protsessov. - L.: Nauka, 1989. - 233 s.
11. Ekologiya ozera Chany. - Novosibirsk: Nauka, 1986. - 270 s.
12. Rukovodstvo po gidrobiologicheskomu monitoringu presnovodnykh ekosistem. -SPb.: Gidrometeoizdat, 1992. - 318 c.
13. Kitayev S.P. Osnovy limnologii dlya gidrobiologov i ikhtiologov. - Petrozavodsk: KNTs RAN, 2007. - 395 s.
14. Bakanov A.I. Kolichestvennaya otsenka dominirovaniya v ekologicheskikh soob-shchestvakh. - M., 1987. - 63 s.
15. Blagovidova L.A. Vliyaniye faktorov sredy na zoobentos ozer yuga Zapadnoy Sibiri // Gidrobiologichesky zhurnal. - 1973. - T. IX. - № 1. - S. 55-61.
16. Williams W.D. Salinity as a determinant of the structure of biological communities in salt lakes // Hydrobiologia. - 1998. - Vol. 381. - R. 191-201.
17. Bezmaternykh D.M., Vdovina O.N. Zoobentos ozer yuga Ob-Irtyshskogo mezhdurechya: analit. obzor. Ser. Ekologiya. Vyp. 106. - Novosibirsk, 2017. - 180 s.
MACROZOOBENTHOS IN LAKES FROM A DRY STEPPE SUBZONE OF THE OB-IRTYSH INTERFLUVE (UGLOVSKY REGION, ALTAI KRAI)
O.N. Vdovina, D.M. Bezmaternykh
Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, Barnaul E-mail: [email protected], [email protected]
In 2017, the composition and community structure of benthic macroinvertebrates from 7 lakes (i.e. Balansor, B. Tassor, Gor'koyer, Zalivnoye, Korostyle'vskoye, L 'apunikha and Shu-ba) in the dry steppe subzone of the Ob-Irtysh interfluve (Uglovsky region, Altai Krai) were studied. The benthic fauna of lakes consists of 32 species of benthic invertebrates from 4 classes: Gastropoda (1), Crustacea (1), Arachnida (1) and Insecta (29). The dominant species were identified, and the benthos abundance and biomass in the coastal and central zones of the lakes were determined. In different lakes the average biomass of macrozoobenthos varied from 0 to 19,55 g/m , and the number of species - from 0 to 12 that probably depended on water salinity (from hypohaline to hypehaline level).
Key words: macrozoobenthos, lakes, Ob-Irtysh interfluve, salinity of the waters, dry steppe subzone.
Received November 22, 2017
