Насибулина Б. М., доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и природопользования, землеустройства и БЖД;

Курочкина Т. Ф., доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и природопользования, землеустройства и БЖД;

Шаплыгина Ю. Н., аспирант кафедры экологии и биологии растений

 

ВГОУ ВПО «Астраханский государственный университет», Россия

 

Основные биотопы экотонного сообщества

Важным компонентом мониторинга за состоянием природных вод являются гидробиологические методы, для оценки качества вод используются практически все виды гидробионтов, обитающие в водоемах. Одной из наиболее перспективных эко­логических групп гидробионтов для определения состояния водоема является зооперифитон. Экотонное сообщество, включающее зооперифитонные обрастатели высшей водной растительности, является переходной экологической группировкой между обитателями дна и толщи воды. Высокая информативная емкость зооперифитона и, следовательно, его высокая  индикационная способность в первую очередь обусловлены сложным видовым составом организмов, представленных многочисленными и экологически разнооб­разными видами, что подтверждается исследованиями целого ряда авторов. Среди организмов зооперифитона выделяются организмы чувствительные и устой­чивые к загрязнению, и часто именно они являются резервом для восстановления биологического разнообразия водоема, необходимого для его стабильного и устой­чивого существования.

Основными биотопами зооперифитонных организмов являются заросли высших водных растений. Высшая водная растительность, является одним из важнейших первичных продуцентов и средообразующих факторов в водных экосистемах. В условиях воздействия антропогенных факторов, и, прежде всего осуществления хозяйственных мероприятий, структурно-функциональные характеристики высшей водной растительности подвергается изменениям, которые зачастую ведут к отрицательным последствиям и влияют на заселенность их организмами [1,2].

О связи высшей водной растительности с кормовой базой рыб свидетельствуют и данные, полученные при исследовании других водоемов. Так, Ф.Д. Мордухай-Болтовской и В. А. Экзерцев [4] объясняют богатство фауны прибрежья волжских водохранилищ главным образом наличием детрита, образующегося при отмирании растительности.

В дельте р. Волги отмечен богатый видовой состав макрофитов. Нами исследована заселенность отдельных форм макрофитов: прибрежноводной растительности (рогоз узколистный (Typha angustifolia L.), тростник обыкновенный (Phragmates communrs Trin), камыш трехгранный (Scirpus lacustris L.), погруженной (рдест курчавый (Potamogeton crispus L.), роголистник темнозеленый (Ceratophyllum demersum L.), уруть колосистая (Myriophullum spicatum L.). Закономерности заселения субстратов связаны с особенностями аккумуляции пищевого материала на различных поверхностях субстрат, степенью освещенности, возможностей удержания на субстрате и соответствия положения тела физиологическим потребностям. Интенсивнее гладких заселяются растения с шероховатой и изрезанной лис­товой пластинкой (удобство прикрепления). Видовой состав зооперифитона  достаточно разнообразен, обнаружено 52 вида, из них наиболее разнообразны Chironomidaе (12 видов). Характер и концентрация корма в водоемах определяют распределение организмов по разным биотопам. Chironomidaе заметно преобладают на прибрежной растительности. Вероятно, это связано с тем, что личинки могут использовать в пищу более нежные, сочные и подводные, механически более доступные части прибрежных растений. Также используют прямостоячий стебель прибрежных растений  для откладки яиц, спускаясь по нему под воду. Chironomidaе в большом количестве отмечаются на поверхности растений, и в минах прибрежной растительности [3].

    Личинки Odonata относятся к хищным, прожорливым насекомым, употреб­ляющие в пищу главным образом мелких ракообразных (Dарhnia, Cyclops, Ostracoda), а также небольших личинок водных насекомых. Поэтому они пре­имущественно встречаются среди погруженной растительности, предоставляющей убежища мирным животным - жертвам Odonata. Molluska встречаются в основном на прибрежной растительности, так как, обладая прямостоячим прочным стеблем, она в состоянии выдержать тяжесть этих животных. На погруженных растениях в основном встречаются их молодь. Amphipoda не являются типичными зооперифитонными животными, вероятно высокая численность (Corophium curvispinum, Dikerogammarus caspius) на погруженной растительности на роголистнике (1567 экз/м2), связана с наличием укрытий в зарослях растений для них, а также с аккуму­ляцией органических веществ, вызывающих бурный рост бактерий и водорослей, являющихся пищей для этих животных. Водяной ослик - бентосный вид (Asselus aduaticus) также может питаться водными растениями и поэтому встречается в перифитоне. Hirudinea нельзя назвать типично зооперифитонными животными - расти­тельноядных форм среди них нет. Большинство из них сосет кровь, соки тела, раз­жиженные ткани позвоночных и беспозвоночных, меньшинство пожирает мелких животных, заглатывая целиком или по частям. Поэтому среди мирных гидробионтов зооперифитона они находят хозяев или жертв. Представители Trichoptera предпочи­тают тростник (825 экз/м2) и роголистник (545 экз/м2). Изучив видовой состав зоо­перифитона можно сказать, что наиболее предпочитаемыми субстратами в водоемах дельты р. Волги в первую очередь, являются прибрежноводные растения. Из макрофитов, по количественным показателям организмов, можно выделить роголистник темнозеленый (Ceratophyllum demersum L.) (8,13 тыс.экз/м2), рогоз узколистный (Typha angustifolia L.) (7,86 тыс.экз/м2) и тростник обыкновенный (Phragmates communrs Trin.) (7,07 тыс.экз/м2). Наименее предпочитаемый субстрат - уруть (Myriophullum spicatum L.) (0,4 тыс.экз/м2). Высокая численность обусловлена обилием личинок двукрылых (6,70 тыс.экз/м2). Наибольшая биомасса гидробионтов на тростнике (15,77 г/м2), камыше (Scirpus lacustris L.) (11,45 г/м2) и роголистнике (Ceratophyllum demersum L.)  (5,78 г/м2). Высокая биомасса определена наличием в пробах D. dreissena, образующие друзы, прикрепляющихся к плотным прямостоячим стеблям прибрежной растительности. На мягких стеблях урути обитают мелкие жи­вотные, что и предопределяют низкую биомассу (1,433 г/м2). Наиболее заселенными субстратами является прибрежная растительность - Phragmates communrs Trin., Typha angustifolia L., наименее Scirpus lacustris L., (имеющий гладкий, мясистый стебель, в отличие от шероховатого стебля тро­стника и облиственного рогоза). Из погруженной растительности наиболее предпо­читаемыми субстратами являются Ceratophyllum demersum L., Potamogeton crispus L. Наибольшая часто­та встречаемости отмечена для представителей Chironomidaе, Oligochaeta, Crustacea [5].

Для более подробного анализа биологического разнообразия сообществ обрастателей рассчитаны индексы, которые показали, что из прибрежноводных макрофитов наиболее предпочитаемым субстратом является тростник, но сообщества обрастателей на них менее стабильны и устойчивы, чем обрастатели зарослей камыша. Перифитон камыша характеризуется наименьшими значениями индекса доминирования, наибольшими - Шеннона и выравненности, что свидетельствует о большем экологи­ческом разнообразии сообщества (рис.1).

Рис.1. Сравнение индексов разнообразия зооперифитона прибрежноводных макрофитов дельты р. Волга

На погруженной растительности по значениям индексов худшие условия складываются в зарослях урути (рис. 2.).

Рис.2. Сравнение индексов разнообразия зооперифитона погруженных макрофитов дельты р. Волга

Более благоприятные условия - на роголистнике, что вероятно связано с ак­кумуляцией пищевого материала и предоставлением убежищ. Если обратить внима­ние на значения индекса Шеннона, объединяющего эти показатели разнообразия, то менее стабильным оказывается зооперифитон урути, а рдест занимают промежуточ­ное положение. Картина индексов биологического разнообразия для этой экологиче­ской группы макрофитов менее четкая, чем на прибрежноводной растительности. Видовое обилие на исследуемых субстратах не богатое, также отмечено увеличение доли устойчивых групп к загрязнению.

Анализ результатов исследования показывает, что распределение экотонного сообщества зооперифитона в исследуемых биотопах, можно успешно использовать для биоиндикации загрязнений водной среды. Большое количество животных-обрастателей с различной чувствительностью к воздействию позволит не только определить качество воды, но и оценить длительность воздействия, а также способствовать самоочищению воды.

Литература

1.     Горидченко, Т.П. Опыт применения перифитона для оценки качества речных вод/ Т.П.  Горидченко // Научные основы контроля качества вод по гидробиологическим показателям. Труды всесоюзной конференции. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. С. 194-200.

2.     Залетаев, В. С. Мировая сеть экотонов, ее функции в биосфере и роль в глобальных изменениях/ В. С.  Залетаев // Экотоны в биосфере. М.: РАСХН, 1997. С.77-89.

3.     Курочкина Т.Ф. Экологические особенности водных растений: монография / Т.Ф. Курочкина Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2003. - 83 с.

4.     Мордухай-Болтовский, Ф.Д. Гидробиологический режим мелководий и их знание для продуктивности волжских водохранилищ /Ф.Д. Мордухай-Болтовский, В.А.  Экзерцев // Вопросы комплексного использования водохранилищ.- Киев: Наук. Думка, 1971. С. 62-63.

5.     Насибулина, Б. М. Экологические особенности развития донных беспозвоночных дельты Волги: монография / Б. М. Насибулина - Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2005. - 110 с.

6.     Тальских, В.Н. О возможности использования обрастаний при биомониторинге пресных вод - Тезисы докладов II республиканской конференции «Актуальные проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов». / В.Н.Тальских - Ташкент, 1980. 49 с.