CC BY
62
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2015 БИОЛОГИЯ Вып. 4
УДК 574.583
Е. В. Преснова, А. В. Ху.папова
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь. Россия
СТРУКТУРА И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗООПЛАНКТОНА В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ БОТКИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Рассматриваются результаты статшонарных исследований ^оопланктонных сообществ центрального района Воткннского водохранилища, провеленных в течение вегетационных сезонов 2004. 2005, 2012 гт. Установлены особенности таксономического состава, пространственного распределения, сезонная и многолетняя динамика развития зоопланктона в целом и его основных групп; коловраток, ветвисюусых и веслоногих ракообразных. Ракообразные составляют основную часть таксономическою состава зоопланктона Боткинскою водохранилища. По количественным показателям развития кладоцеры доминируют во всех зонах водоема и формируют лимнический планктон, D течение вегетационного сезона численность и биомасса зоопланктонного сообщества достигает максимального развития в зарослях макрофитов левобережного мелководья, с остальных зонах водохранилища животный планктон крайне беден. По уровню развития зооплапктонных сообществ центральный район Боткинского водохранилища можно отнести к водоемам а-олиготрофного класса.
Ключееые слова: зоопланктон; таксономический состав; количественное развитие; распределение; динамика развития; Воткинское водохранилище.
Е. V. Presnova, А, V, Khulapova
Perm State University. Perm, Russian Federation
STRUCTURE AND DISTRIBUTION OF ZOOPLANKTON IN THE CENTRAL DISTRICT OF VOTKINSK RESERVOIR
The article discusses the results of stationaiy investigations of the zooplankton community in the Central district of Votkinsk reservoir, conducted during the growing seasons of 2004, 2005, 2012. The features of the taxonomic composition, spatial distribution seasonal and long-term dynamics of zooplankton in General and its major groups: rotifers, cladocera and copepods. Crustaceans constitute the bulk of the taxonomic composition of the zooplankton of the Votkinsk reservoir. Cladocera dominated by quantitative indicators of development in all areas of the reservoir and form a limnological plankton. During the growing season, the abundance and biomass of the zooplankton community reaches maximum development in macrophyte thickets shallow left Rank, in other zones of the reservoir animal plankton is very poor. The level of development of zooplankton communities of the central area of the Votkinsk reservoir can be attributed to the reservoirs a-oligotrophic class.
Key words: zooplankton: taxonomic composition; quantitative development; distribution; seasonal and long-term
development dynamics; Votkinsk reservoir.
Введение
Составной частью комплексных исследований водохранилищ является изучение зоопланктона. Выступая как биологические фильтры, планктонные животные активно умствуют в самоочищении водоемов, особенно крупных, где невыгодное соотношение площади дна и объема воды обусловливает превали-
рующее значение зоопланктона в процессах самоочищения. Зоопланктон принимает активное участие в передаче энергии от продуцентов последующим трофическим уровням. Пресноводный зоопланктон представляет собой высококалорийную, богатую белками пищу и играет большую роль в формировании ихтиофауны водоема. Качественные и количественные характеристики планктоценозов для всего водохранилища приводятся в работах Т. А Кортуновой
(С Преснова Е. В > Хурлапова А. В.; 2015
A.A. Галановой [1988] и H.H. Наумовой. Е.Б. Селет-ковой [1993],
Значительную роль в формировании зоопланк-тонных сообществ водохранилищ играют такие факторы среды, как глубина, температура воды, скорость течения, уровенный режим, зарастание водоема высшей водной растительностью и др. Цель наших исследований - показать особенности качественного состава и количественного развития зоопланктона в зависимости от глубины, температурного режима водоема и его зарастания макрофитами. Стационарные наблюдения за распределением зоопланктона в центральной части водохранилища б течение вегетационного сезона проводятся впервые.
в осенний период (сентябрь - ноябрь) - через 10. В результате исследований рассмотрен таксономический состав, пространственное распределение, сезонная и многолетняя динамика развития зоо-планктонных сообществ центрального района водохранилища. Всего собрано и обработано 193 пробы зоопланктона. Камеральную обработку материала проводили в лаборатории Камской биологической станции (г. Оханск) и на кафедре зоологии беспозвоночных и водной экологии ПГНИУ по общепринятой методике [Методика .... 1975]. В сборе и обработке материала принимали участие студенты биологического факультета Пермского государственного университета К.В. Мильская, И Н. Диева и авторы статьи.
Объект и методы исследования
Результаты исследований
Боткинское водохранилище является вторым в каскаде водохранилищ на р. Каме. Оно образовано в 1962 г. плотиной Боткинского гидроузла у г. Чайковского. Относится к простому типично долинному водохранилищу. В центральном районе водохранилища происходит снижение скорости течения увеличивается ширина водоема, на залитой пойме левого берега наблюдается зарастание мелководий разнообразной растительностью. Среди воздушно-водной растительности преобладают рогозы узколистный и широколистный, манник водяной. тростник обыкновенный, частуха подорожниковая, сусак зонтичный и др. Водная растительность представлена рдестами (блестящий, гребенчатый). горцем земноводным, пузырчаткой обыкновенной [Сорокина, Новожилова, 1988]
Стационарные исследования зоопланктона проводились в центральном районе водохранилища в течение вегетационных сезонов 2004. 2005, 2012 гг, на базе Камской биологической станции (г. Оханск), Гидробиологический материал собирали сетью Джеди. с мая по август через каждые 7 дней.
Таблица I
Таксономический состав и доминантный комплекс зоопллнктонного сообщества в центральном районе Вотки некого водохранилища в 2004, 2005 и 2012 гг.
За период исследований в составе зоопланктона центрального района водохранилища отмечено 58 таксонов: это коловратки (Rotifera. Eurotatoria) -
20 видов, ветвистоусые (Cladocera: Branchiopoda)-
21 таксон и веслоногие ракообразные (Copepoda: Maxillopoda) - 17. Копеподы представлены рачками из отрядов Calaniformes (6) и Cyclopiformes (11) [Определитель -зоопланктона..., 2010]. Таксономический список зоопланктона на 64—71% формируют ракообразные (табл. 1). Доминантный комплекс животного планктона составили эври-топные формы с широким географическим распространением: Aspianchna priodonta Gosse, 1850, Daphnia gr. Iongispina, Sida crystal fina (OF Mullen 1776). Polyphemus pedicuius (L ), Mesocyclops leuckarti (Clans, 1X57) [Пидгайко, 1984]. а также кладоцеры из рода ñosmina и копеподы Kuryiemora ve lax (Lilljeborg. 1853). По таксономическому составу зоопланктон центрального района Боткинского водохранилища можно считать рачковым.
Параметры Год
2004 2005 2012
Количество видов (Коловратки+ Кладо-церы+ Копеподы) 35 (10+11+14) 56 (20+26+10) 42 (12+15+15)
В иды-доминанты Sida crystallina, Mesocyclops leuckarti, Polyphemus pedicuius Aspianchna priodonta Eurytemora velox, Mesocyclops leuckarti Bosmina coregoni
В иды-су бдом инанты Aspianchna priodonta, Bosmina longirostris, Daphnia gr. 1 ongi spina Daphnia gr. longispina, Sida crystallina Daphnia gr. hngispina, Polyph em us pedic и fus, Mesocyclops le uckarti, Eurytemora velox
За исследованный период в животном планктоне преобладали ветвистоусые ракообразные, они образуют 88-94% биомассы и 75-81% численно-
сти всего чоопланктона. В 2005 г. наблюдается значительное увеличение численности и биомассы зоопланктона ча счет массового развития веслоно-
гих рачков и коловраток, которые составляют 50 и 32% численности всего зоопланктона (табл. 2). Ветвистоусые рачки превалируют в весовом отношении (72%). По показателям количественного развития зоопланктон центрального района водохранилища является кладоцерным. К 2012 г. средняя за вегетационный сезон биомасса зоопланкто-
на снизилась в 6-7 раз. но соотношение биомассы основных групп зоопланктона изменяется незначительно. Согласно «шкале трофности» С.П, Китаева [2007] во все годы исследований центральный район водохранилища является низкопродуктивным.
Таблица 2
Средняя 1а вегетационный сезон численность и биомасса основных групп зоопланктона центрального района Боткинского водохранилища (по голам)
Группа Численность, тыс.экз/м3 Биомасса, мг/м^
2004 2005 2012 2004 2005 2012
Коловратки 0.52 14.57 0.09 5.03 71 3 0.6
Кладоцеры 4.43 8.31 5.74 641.8 564.2 98.79
Копеподы 0.96 22.24 1 28 32.2 150.3 13.13
Всего 5,91 45 Л 2 7Л1 67У.03 785.8 112.52
Нами отмечены особенности в распределении животного планктона в водоеме. Основная концентрация зоопланктона наблюдается в зарослях высшей водной растительности на левобережном мелководье, где он служит кормом для молоди всех видов рыб и взрослых рыб планктофагов [Пушкин,
1988]. Численность животного планктона на мелководьях, где заросли высшей водной растительности отсутствуют, на порядок, а в глубоководной зоне - на два меньше, чем в зарослях макрофитов (табл. 3).
Таблица 3
Зональное распределение численности и биомассы зоопланктона в центральном районе
Боткинского водохранилища (по годам)
Зона Численность, тыс.экз/м^ Биомасса, г/м*
2004 2005 2012 2004 2005 2012
Глубоководная 0.81 17.81 0.77 0.028 0.15 0.01
Мелководье правобережное 241 35.9 3 15 0.04 0.32 0.034
левобережное без зарослей 2.13 58.9 2.91 0.042 0.49 0.041
заросли макрофитов 18.28 67.9 21 6 2.62 2 2 0.36
В 2005 г. зоопланктон в водоеме (по численности) распределяется равномернее. В левобережье, как в зарослях макрофитов. так и в мелководной зоне (без зарослей), численность животного планктона близка по значению, на правобережном мелководье она снижается в два и в русловой зоне в 4 раза. Биомасса зарос левого зоопланктона во все годы исследований в 10-100 раз выше биомассы зоопланктона в других зонах водохранилища.
Сезонная динамика биомассы отдельных групп зоопланктона: коловраток, ветвистоусых и веслоногих ракообразных, обсуждается по результатам исследований 2012 г.
Одним из главных факторов, влияющих на развитие зоопланктона, является температура воды. В мае-начале июня, когда температура ниже 16°С, биомассу зоопланктона составляют мелкие коловратки Brachionus calycißorus Pallas. 1776, Keratefla quadraía (Muller. 1786), кладоцеры Bosnüna coregoni Baird. 1857, В ¡ongirostrís (О.F. Muller. 1785) и неполовозрелые формы веслоногих ракообразных. В конце июня, начале июля с по-
вышением температуры воды (+20°С) наблюдается массовое развитие коловраток (Aspfanchna priodonta, Polyarthra major Burckhardt, L900, KerateUa quodrata. Kellicottia longispina (Kellicott, 1879)), ветвистоусых (Daphma gr. longispina, Ceriodaphnia reticulata (Jurine, 1820). С laticaudata P.E.Muller, 1867) и половозрелых веслоногих рачков (Eurytemora velox, Heterocope appendiculata Sars. 1863, Mesocydops leuckarti).
В течение вегетационного сезона в развитии зоопланктона наблюдается один летний максимум биомассы (рисунок), который приходится на самый теплый месяц года - июль (средняя температура воды +20...+22°С). В водоеме, как на мелководье. так и в глубоководной зоне наблюдается массовое развитие ветвистоусых и веслоногих ракообразных. Причем кладоцеры формируют до 90% биомассы зоопланктонного сообщества. В зарослях макрофитов. на левом берегу водохранилища. превалируют прибрежные и зарослевые формы ракообразных: Sida cristaifina, В. coregoni, Polyphemus ре di cuius, представители сем.
Chydoridae, Termocyclops crassus (Fischer, 1853) Л legacy clops viridis (Jurine. 1820), Paracyciops flmbriatus (Fischer, 1853), рачки сем. Chydoridae и др. В русловой зоне основную часть биомассы зоопланктона составляют ракообразные; Daphnia gr. long ¡spina. Bos win a coregoni, Ceriodaphnia reticulata, Eurytemora velox, Mesocyclops leuckarti. В августе-сентябре (при температуре воды +16...+12°С) таксономический состав и биомасса зоопланктона снижаются._
S 450 П-
t 400--Д-
Ь 350---
« ¿00--i-V-
у : * % 250 --?-*-
I 200 --1-^- " - 1
ш 150--г-V. .......2
100--f-^- -3
50--^—-
V VI VII VIII IX х
Сезонная динамика биомассы зоопланктона центрального района Боткинского водохранилища в 2012 г,: 1 - коловратки, 2 - кладоцеры, 3 - копеподы
В оссннсм планктоне встречаются коловратки Aspianchna priodonta и Keratella quadrata, кладо-церы рода BosmiruK веслоногие ракообразные Eurytemora velox, Mesocyclops leuckarti и неполовозрелые стадии развития копепод. В октябре (температура +7°С) в зоопланктоне центрального района водохранилища отмечены рачки рода Вот та и неполовозрелые веслоногие ракообразные.
Заключение
В центральном районе Воткинского водохранилища зооатанктон по таксономическому составу является рачковым. по показателям количественного развития во всех зонах водоема доминируют ветвистоусые ракообразные, которые формируют в водоеме лимнический (кладоцерный) планктон, В течение вегетационного сезона численность и биомасса зоопланктонного сообщества достигают максимальных значений в зарослях макрофитов левобережного мелководья, В остальных зонах водохранилища (глубоководной и правобережном мелководье) животный планктон крайне беден.
В целом, по уровню развития зоопланкгонных сообществ центральный район водохранилища можно отнести к водоемам а-олиготрофного класса.
Библиографический список
Китаее СЛ. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: КНЦ РАН,
2007. 395 с.
Коршунова Т.А., Галанова А.А. Зоопланктон // Биология Воткинского водохранилища / под ред. М.С. Алексевниной. Иркутск: Изд-во Ир-кут. ун-та, 1988. С. 50-65.
Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М ; Наука. 1975. 240 с.
Наумова НИ., Селеткова Е.Б. Структурные и функциональные параметры зоопланктонных сообществ Воткинского водохранилища в районе г. Оханска II Комплексные экологические исследования водоемов и водотоков бассейна р. Камы. Пермь. 1993. С. 39-49.
Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России / под ред. В.Р. Алексеева и С.Я. Цалолихина. СПб.; М.. 2010. Т. 1. Зоопланктон. 495 с.
Пидгайко М.Л. Зоопланктон водоемов Европейской части СССР. М.; Наука. 1984. 208 с.
Пушкин Ю.А. Ихтиофауна и рыбное хозяйство // Биология Воткинского водохранилища / под ред. М.С. Алексевниной, Иркутск: Изд-во Ир-кут. ун-та, 1988. С. 118-143.
Сорокина Н.Б., Новожилова Н И. Высшая водная растительность // Биология Воткинского водохранилища / под ред. М.С. Алексевниной. Иркутск: Изд-во Ирку т. ун-та. 1988. С. 37-50.
References
Kitaev S.P. Qsnovy limnologii dlja hydrohiologov and ichtiologov [Basics of limnology for Hydro-biology and ichtiologyj. Petrozavodsk. 2007. 395 pp. (In Russ)
Kortunova T.A,. Galanova A,A. [Zooplankton]. Alek-sevnina MS. (ed.) Biologiya Votkinskogo vodochranilischa, [Biology Votkinsk reservoir] Irkutsk, Irkut. University press, 19XX, pp. 50-65 (In Russ.)
Metodika izuchenija hiogeocenozov vnutrennich vodoemov [Methods of stadying the ecosystems of inland waters] Moscow, Nauka Publ., 1975. 240 p. (In Russ.)
Naumova NN.. Seletkova E.B. [Structural and functional parameters of zooplankton communities in the Votkinsk reservoir in the vicinity of the town of OkhanskJ. Kompleksnye ekologiceskie issledo-vanija vodoemov i vodotokov hassejna г. К amy [Complex ecological research of the water reservoirs and drains of the Kama river basin], Perm, 1993, pp. 39-49. (Tn Russ.)
OpredeliteV zooplanktona i zoohentosa presnych vod Fvropejskoj Rossii [The key of zooplankton and zoobenthos of freshwater European Russia] Vol. 1. The zooplankton in Alekseev V.R, and Tsalo-likhin S.Y. (ed.) St. Petersburg-Moscow. 2010, 495 pp. (Tn Russ.)
Pidgaiko M L. Zooplankton vodoemov Evropejskoj chasty SSSR [Zooplankton of reservoirs of the European part of the USSR). Moscow. Nauka Publ., 1984. 208 pp. (In Russ.)
Pushkin Yu.A. [Fish Fauna and fisheries]. Alek-sevnina M.S. (ed.) Biologiya Votkinskogo vodochranilischa [Biology Votkinsk reservoir]
Irkutsk. Irkut. University press, 1988. pp.118-143. (In Russ.)
Sorokina N.B.. Novo£hilova N.N. [Higher aquatic vegetation] Aleksevnina M.S. (ed.) Biologiya Votkinskogo vodochrani/ischa [Biolog>r Votkinsk reservoir] Irkutsk. Irkul. University press, 1988, pp, 37-50. (In Russ.)
Посту пила в редакцию 12.11,2015
Об авторах
Преснова Елена Владимировна, кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии беспозвоночных и водной экологии ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» 614990. Пермь, ул Букирева. 15; [email protected]: (342)2396540
Хулапова Анастасия Владимировна, выпускник магистратуры по специальности Гидробиология биологического факультета ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» 614990. Пермь, ул. Букирева. 15: (342)2396540
About the authors
Presnova Elena Vladimirovna, candidate of biological Sciences, associate professor of the Department of invertebrate Zoology and aquatic ecology
Perm State University. 15, Bukirev str,, Pemi. Russia, 614990: elepresnova@yandex,ru; (342)2396540
Khulapova Anastasia Vladimirovna. a graduate of master's degree in Hydrobiologv biological faculty Perm State University. 15, Bukirev str,, Perm. Russia, 614990: (342)2396540
