Многолетние исследования макрозообентоса Обской губы

ГИДРОБИОЛОГИЯ

УДК 574.586

В.Б. Степанова, С.И. Степанов, А.В. Вылежинский

МНОГОЛЕТНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАКРОЗООБЕНТОСА

ОБСКОЙ ГУБЫ

Представлены результаты многолетнего изучения донной фауны южной части эстуария Оби в районе Нового Порта, Мыса Каменного и месте слияния Обской и Тазовской губ. Существенных изменений состава, структуры и количественных показателей развития макрозообентоса за последние 50 лет не выявлено.

Макрозообентос, Обская губа, эстуарий, таксономическое разнообразие, численность, биомасса.

Обская губа — крупнейший северный эстуарий, имеющий большое рыбохозяйственное значение и обладающий своеобразной донной фауной. Ее протяженность в меридиональном направлении составляет почти 800 км, ширина — от 30 до 90 км [Большая Тюменская энциклопедия, 2004]. С востока в Обскую губу впадает Тазовская губа, длина которой 314 км, ширина — от 7 до 42 км. Ввиду того что гидрологический и гидрохимический режим эстуария значительно изменяется с юга на север, Обскую губу принято делить на три части: южную — от дельты р. Оби до линии, соединяющей м. Круглый с м. Каменным, среднюю — до линии от устья р. Тамбей до м. Таран и северную — до линии, соединяющей м. Дровяной с м. Тора-Соль [Бурмакин, 1940].

Материал по зообентосу был собран в южной части Обской губы на двух разрезах (Новый Порт — Ямбург, Мыс Каменный — м. Парусный) и в районе слияния Обской и Тазовской губ (рис.). Это основные места обитания и промысла ценных видов рыб (сиговые, осетровые) [Экология рыб..., 2006]. В настоящее время этот район эстуария подвергается сильному антропогенному воздействию в связи с разведочным бурением нефтегазовых скважин, сейсмической разведкой, перевалкой нефти, судоходством.

Целью работы является обобщение результатов многолетних исследований бентофауны южной части Обской губы и оценка изменений, происходящих в донных сообществах в течение последних 50 лет.

Изучение зообентоса в 1981-1996 гг. проводилось в рамках комплексных гидробиологичеких исследований СибрыбНИИпроекта (ныне ФГУП «Госрыб-центр») по проблеме переброски части стока р. Оби в Среднюю Азию и эко-лого-токсикологического контроля в связи с развитием Западно-Сибирского нефтегазового комплекса [Кузикова и др., 1989; Кузикова, 1995; Степанова, 2000]. С 2000 г. были начаты работы по экологическому мониторингу состояния водной среды эстуария Оби [Степанова, Шарапова, 2001; Степанова, 2003, 2007].

Отбор проб зообентоса проводился по общепринятым методикам [Методика., 1975] с использованием ковшового дночерпателя Петерсена с площадью захвата 0,025 м2, организмы фиксировались 70 % спиртом. Материал был собран как в период открытой воды (июль — октябрь), так и в подледный период (январь, апрель, июнь, ноябрь). Обработка проб и определение видов

осуществлялись В.Б. Степановой в отделе эколого-сырьевых исследований ФГУП «Госрыбцентр».

Основным критерием оценки антропогенных изменений водной экосистемы служит сохранность исходного видового состава макрозообентоса или его изменение. В первом случае изменения, происходящие в гидроэкосистеме, являются обратимыми, во втором — необратимыми [Шуйский и др., 2004].

Рис. Карта-схема района исследований

В период исследований 1936-1944 гг. [Иоффе, 1947] в донной фауне южной части Обской губы было обнаружено около 50 видов, в том числе 22 вида личинок хирономид, 7 видов моллюсков, 2 вида ракообразных (табл. 1). Для района Нового Порта было отмечено 9 видов хирономид, 3 вида двустворчатых моллюсков и бокоплав Pontoporeia affinis Lindström, обитающий у западного берега Обской губы на глубине до 5 м. В результате более поздних исследований [Лещинская, 1962] в составе зообентоса было определено около 30 видов беспозвоночных (табл. 1). В общем списке (1958-1960 гг.) отмечено 6 видов высших ракообразных, из них в районе Нового Порта, Мыса Каменного и в устье Тазовской губы встречались только амфиподы, ведущее место среди которых принадлежит P. affinis.

Исследования, проведенные в 1982-1996 и 2000-2009 гг., показали, что таксономическое разнообразие зообентоса не снизилось, а исходный видовой состав сохранился. Так, на широте Нового Порта наиболее массовыми

видами среди хирономид на протяжении многих лет наблюдений остаются 2 вида рода Procladius, личинки Cryptochironomus defectus Kieff., Paraclado-pelma camptolabis (Kieff.), Prodiamesa bathyphila Kieff., Polypedilum scalaenum (Sehr.), Tanytarsus gregarius (Kieff.). В состав доминирующего комплекса входят также двустворчатые моллюски родов Euglesa, Pisidium, Sphaerium. В районе Мыса Каменного видовое разнообразие хирономид уменьшается, но появляются представители солоноватоводной фауны — ракообразные отрядов Amphipoda, Isopoda, Mysidaeea. В устье Тазовской губы, как и в прошлые годы, донное население представлено гаммаридами, олигохетами, моллюсками и личинками хирономид, видовой состав которых беднее, чем в районе Нового Порта.

Таблица 1

Таксономическое разнообразие макрозообентоса южной части Обской губы

Основные группы зообентоса Годы исследований

1936-1944 1958-1960 1982-1996 2000-2009

Хирономиды 22 11 26 25

Моллюски 7 7 9 9

Ракообразные 2 6 6 4

Прочие 19 5 6 5

Всего таксонов 50 29 47 43

Донные сообщества южной части Обской губы и устьевой части Тазовской губы, описанные нами по материалам 1982-1985 гг. [Кузикова, 1989], их состав, структура и топография остаются неизменными и относительно стабильными в течение последних 25 лет. Не выявлено снижения видового разнообразия или сужения спектра доминирующих видов, не отмечено выпадения из состава донных сообществ ранее распространенных видов.

Количественные показатели развития макрозообентоса более подвержены пространственной и временной динамике, чем качественные. Изменение численности донных животных в период открытой воды чаще всего связано с вылетом хирономид и других амфибиотических насекомых. Сезонная динамика биомассы обусловлена ее колебаниями у нескольких групп донных организмов — моллюсков, олигохет, ракообразных.

Обская губа, как эстуарный водоем, имеет своеобразные гидрологические и гидрохимические условия. Речной сток Оби вступает здесь во взаимодействие с холодными солеными водами Карского моря, что налагает отпечаток не только на состав и распределение организмов бентоса, но и на его количественные характеристики. Южная часть Обской губы и Тазовская губа пресноводны, в подледный период осолоненные воды в придонном горизонте могут достигать м. Трехбугорного, а влияние на донную фауну прослеживается до бухты Новый Порт.

Первые сведения о количественном развитии донной фауны Обской губы на широте Нового Порта относятся к 1940-м гг. [Иоффе, 1947]. Было установлено, что в течение года численность изменяется от 279 до 2410 экз./м2, а биомасса — от 1,98 до 13,15 г/м2 (табл. 2). На заиленных песках доминировали личинки хирономид и моллюски, на иловых биотопах — олигохеты и моллюски. В 1958-1960 гг. [Лещинская, 1962] плотность донных организмов достигала в летние месяцы 3990 экз./м2, биомасса — более 15 г/м2. По численности преобладали малощетинковые черви (до 93 % общей численности), по биомассе — олигохеты (93 %) либо моллюски (87 %). В последующие годы ис-

следований количественные показатели развития макрозообентоса изменялись в широких пределах: в период открытой воды плотность организмов составляла от 373 до 3260 зкз./м , а биомасса от 0,84 до 18,94 г/м2 (табл. 2). И при минимальных, и при максимальных значениях численности и биомассы доминировали одни и те же группы донных животных: олигохеты (до 100 %) и моллюски (до 96 %). На отдельных станциях как по численности (56-93 %), так и по биомассе (84 %) преобладали личинки хирономид или амфиподы (61-64 %).

В 1991 и 2003 гг. проводились гидробиологические исследования в бухте Новый Порт. Пробы зообентоса были взяты на глубине от 1 до 3 м. Бенто-фауна бухты была очень разнообразна и богата. Обнаружено около 30 видов и таксонов более высокого систематического ранга: 15 видов личинок хиро-номид и других двукрылых, 4 вида двустворчатых и 1 вид брюхоногих моллюсков, 2 вида ракообразных, круглые и малощетинковые черви, пресноводные клещи.

Таблица 2

Качественные и количественные показатели развития макрозообентоса Обской губы в районе Нового Порта — Ямбурга

Годы Число Численность, экз./м2 Биомасса, г/м2

исследований таксонов Среднесезонная По месяцам Среднесезонная По месяцам

1936-1944 13 — III VII XII 404-2410 749-945 279-555 — III VII XII 3,26-13,15 3,22-8,90 1,98-2,70

1958-1960 — 1138-3506 VII VIII 1138-3506 3990 1,25-14,73 VII VIII 1,25-14,64 15,20

1982-1996 37 540-3260 VII VIII IX X 680-3067 707-2680 373-3260 833-1113 1,60-11,44 VII VIII IX X 2,84-9,12 2,32-7,10 1,60-11,44 4,43-5,65

2002-2009 32 643-1007 IV VI VII VIII IX X XI 240-485 80-940 987 643 380-2780 440-1007 475 2,33-7,36 IV VI VII VIII IX X XI 0,60-2,20 0,09-6,08 6,95 2,33 1,02-18,94 0,84-7,36 5,13

Плотность донных организмов составляла на разных станциях от 4200 до 4906 экз./м2, а биомасса — от 17,07 до 34,84 г/м2. В июле доминирующей по численности группой были личинки хирономид (82 %), по биомассе — моллюски (71 %), в сентябре преобладали олигохеты (37-54 % общей численности) и моллюски (60 % общей биомассы). Ракообразные были представлены 2 видами гаммарид, численность одного из них — Pontoporeia affinis достигала 500 экз./м2.

Из вышеизложенного следует, что за последние 50-60 лет кардинальных изменений в составе и количественном развитии макрозообентоса Обской губы на разрезе Новый Порт — Ямбург и в бухте Новый Порт не происходило.

Севернее Нового Порта, по данным А.С. Лещинской [1962], происходит уменьшение биомассы зообентоса почти в 2 раза, и на широте Мыса Каменного она составляет от 1,0 до 7,55 г/м2 (табл. 3). Ведущее место как по количеству, так и по биомассе принадлежит амфиподам (59-97 %) и олигохетам (55-90 %).

В период исследований 1982-1996 гг. и 2000-2009 гг. биомасса донных организмов в этой части Обской губы в летние месяцы изменялась от 0,32 до 12,51 г/м2, осенью — от 0,23 до 12,44 г/м2, а в среднем за сезон открытой воды составляла 0,45-12,08 г/м2 (табл. 3). Таким образом, снижения биомассы за последние 50 лет не наблюдается. Изменений в составе доминирующих групп и видов также не выявлено. Как и в прошлые годы, наиболее многочисленны амфиподы (60-100 %) и малощетинковые черви (55-100 %), причем ракообразные доминируют на глубине 4-7 м, а олигохеты — на более глубоководных станциях (до 17 м). На некоторых станциях преобладали личинки хирономид (61-73 %), а по биомассе — моллюски (79-95 %).

Таблица 3

Качественные и количественные показатели развития макрозообентоса Обской губы в районе Мыса Каменного

Годы исследований Число таксонов Численность, экз./м2 Биомасса, г/м2

Среднесезонная По месяцам Среднесезонная По месяцам

1958-1960 — 2135-2969 VII VIII 2345-3159 1400-2590 2,44-6,67 VII VIII 3,88-7,55 1,00-4,90

1982-1996 26 253-3764 VII VIII IX X 193-3764 653-840 133-2240 373-1139 0,45-7,80 VII VIII IX X 0,32-6,87 0,67-2,45 0,23-7,80 0,92-6,10

2000-2009 30 585-1970 I IV VII VIII IX X 100-1360 988-1025 787-1973 554-1251 100-1880 1947-1967 2,21-12,08 I IV VII VIII IX X 0,12-2,58 8,28-11,28 6,73-9,00 2,50-12,51 0,31-3,53 8,07-12,44

В период исследований 1958-1960 гг. в устье Тазовской губы плотность донного населения и его биомасса изменялись в широких пределах (табл. 4), доминирующими группами были олигохеты (до 75 % общей численности), моллюски (до 50 % общей биомассы), амфиподы (до 50 % общей численности и биомассы зообентоса). По данным В.С. Юхневой [1971], в северной части Тазовской губы, ближе к месту ее слияния с Обской губой, биомасса оли-гохет составляла 4,88 г/м2, моллюсков — 2,26 г/м2, амфипод — 0,58-0,70 г/м2, личинок хирономид — от 0,02 до 0,75 г/м2, общая биомасса достигала 8,59 г/м2. Доминирующей группой были олигохеты.

В 1980-1990-е гг. среднесезонная биомасса составляла 1,39-8,74 г/м2 (табл. 4). Изменений в составе и в соотношении основных групп донной фауны не обнаружено: доля олигохет в общей численности составляла 70-100 %, в биомассе — 62-100 %, ракообразных — 59-100 и 61-100 % соответственно. На больших глубинах (9-12 м) преобладали малощетинковые черви, на глубине 5-7 м — гаммариды. В 2002-2005 гг. и 2009 г. объем собранного материала по зообентосу был гораздо меньше, чем в предыдущий период исследований. Тем не менее современные данные согласуются с полученными ранее: на глубоководных станциях доминируют олигохеты (51-97 %), реже — моллюски (78-91 %), на глубине 3,6-7 м — амфиподы — 83-100 %.

В 2003-2004 и 2008-2009 гг. в южной части Обской губы (районы Нового Порта — Ямбурга и Мыса Каменного) и в устье Тазовской губы проводились исследования макрозообентоса в период гидрологической зимы (январь, апрель, июнь, ноябрь). Эстуарий Оби большую часть года находится подо льдом, тем не менее гидробиологический режим в этот период изучен весьма слабо.

Таблица 4

Качественные и количественные показатели развития макрозообентоса в устье Тазовской губы

Годы исследова- ний Число таксонов 2 Численность, экз./м 2 Биомасса, г/м

Среднесезонная По месяцам Среднесезонная По месяцам

1958-1960 — 105-6072 VII VIII 1540-7315 105-4830 0,54-13,35 VII VIII 2,00-15,90 0,54-10,80

1982-1996 31 380-2826 VII VIII IX X 1135-1270 636-2826 107-2280 590 1,39-8,74 VII VIII IX X 3,59-6,48 2,53-8,74 0,31-12,24 1,39

2002-2005, 2009 28 807-1598 IV VII VIII IX X 535 507 780-1598 886 420-2070 4,16-6,60 IV VII VIII IX X 1,49 2,23 3,73-6,60 4,92 2,10-10,63

В составе донной фауны были обнаружены олигохеты, двустворчатые (5 видов) и брюхоногие (1 вид) моллюски, высшие ракообразные (3 вида), личинки амфибиотических насекомых (15 видов). Все виды являются обычными для этой части эстуария Оби и ранее отмечались в пробах зообентоса, взятых в период открытой воды. Реликтовый вид РопОроге/'а affinis и морской вид Pseudalibrotus Ыги!а/ Си^апоуа отмечены только на разрезе у Мыса Каменного.

Основные качественные и количественные характеристики зообентоса в подледный период представлены в таблице 5.

Таблица 5

Качественные и количественные показатели развития макрозообентоса Обской губы в подледный

период

Участок эстуария Число Численность, 2 экз./м Биомасса, г/м2 Доминирующее группы

таксонов По численности По биомассе

Новый Порт — 20 20-1060 0,10-13,55 Личинки Моллюски

Ямбург 514 3,24 хирономид, ракообразные

Мыс Каменный 19 100-2840 0,12-41,18 Олигохеты, Моллюски,

763 5,24 ракообразные ракообразные

Устье Тазовской губы 8 400-620 1,26-1,96 Олигохеты Олигохеты

Примечание. Над чертой — колебание показателя, под чертой — среднее значение.

2

На широте Нового Порта плотность донных организмов составляла от 20 до 1060 экз./м , чаще всего доминирующей группой являлись личинки хирономид, реже — ракообразные или олигохеты. По биомассе, как правило, преобладали двустворчатые моллюски. В районе Мыса Каменного количественные показатели развития зообентоса были максимальными (табл. 5). По численности доминировали олигохеты (77-94 %), по биомассе — моллюски (87-96 %), на отдельных станциях как по численности (58-100 %), так и по биомассе (55-100 %) преобладали высшие ракообразные, относящиеся к ледниковым реликтам (РопОроге/а affinis). В устье Тазовской губы плотность орга-

низмов бентоса составляла 400-620 экз./м2, а их биомасса — 1,26-1,96 г/м2. Доминирующей группой как по численности, так и по биомассе были малоще-тинковые черви (77-80 %).

В подледный период донные сообщества по качественному составу и структуре сходны с сообществами, развивающимися в южной части Обской губы и устье Тазовской губы в летний сезон. Отличия отмечены в районе Мыса Каменного, где один из доминантов зообентоценоза в летний период — Pontoporeia affinis зимой замещается морским видом Pseudalibrotus birulai. Это связано с гидрологическим режимом эстуария, главным образом с осоло-нением воды в зимний период.

В результате проведенных исследований было установлено, что таксономический состав макрозообентоса южной части Обской губы и устьевой части Тазовской губы остается неизменным и разнообразным в течение более чем 50 лет наблюдений. Сходство видового состава зообентоса в период наших исследований 1982-1996 и 2000-2009 гг. было значительным и составляло на трех обследованных участках эстуария от 60 до 80 % (по Серен-сену). В Обской губе сохранилась реликтовая фауна ракообразных (Mesidotea entomon L., Mysis relicta Loven, Gammaracanthus lacustris Sars, Pontoporeia affinis Lindström), а самым распространенным и многочисленным из ее представителей является P. affinis. Анализ многолетних данных показал, что численность этого ледникового реликта существенно не изменилась (табл. 6). Учитывая, что реликты весьма чувствительны к разного рода изменениям водной среды, вызванным в том числе хозяйственной деятельностью человека, можно считать, что экологическая обстановка в Обской губе достаточно благополучна по сравнению с эстуариями других рек. К примеру, в Невской губе реликтовые ракообразные не встречаются с 1930-х гг. [Невская губа., 1987].

Таблица 6

Численность Pontoporeia affinis в Обской губе, экз./м2

Участок эстуария Годы исследований

1936-1944 1958-1960 1982-1996 2002-2009

Новый Порт — Ямбург 21-620 45-867 20-960 20-1860

Мыс Каменный — 525-2448 20-9408 20-5100

Устье Тазовской губы 290 53-950 27-1356 20-2440

Сравнение качественных и количественных показателей развития зообентоса начиная с 1940-х и заканчивая 2000-2009 гг. не выявило существенных многолетних изменений. Но в связи с тем что п-ов Ямал и акватория Обской губы постепенно превращаются в обширную газоконденсатную провинцию, техногенный пресс на водные экосистемы будет усиливаться с каждым годом. Поэтому необходим систематический контроль за состоянием водной среды и гидрофауны эстуария Оби.

ЛИТЕРАТУРА

Большая Тюменская энциклопедия. Тюмень: НИИ регион. энциклопедий ТюмГУ, 2004. Т. 2. С. 371.

Бурмакин Е.В. Гидрологический и физико-географический очерк Обской губы и Гыданского залива // Тр. Ин-та поляр. земл., животн. и промысл. хоз. Л.: Главсевмор-путь, 1940. Вып. 10.

Иоффе Ц.И. Донная фауна Обь-Иртышского Бассейна и ее рыбохозяйственное значение // Изв. ВНИОРХ. 1947. Т. 25, вып. 1. С. 123-133.

Кузикова В.Б. Донные зооценозы Обской губы // Сб. науч. тр. ГосНИОРХ. 1989. Вып. 305. С 66-73.

Кузикова В.Б, Бутакова Т.А, Садырин В.М. Современное состояние донной фауны Нижней Оби и ее эстуария // Гидробиологическая характеристика водоемов Урала. Свердловск: УФ АН СССР, 1989. С. 92-102.

Кузикова В.Б. Зообентос водоемов Обского бассейна и его использование для оценки качества водной среды // Сб. науч. тр. ГосНИОРХ. 1995. Вып. 327. С. 64-78.

Лещинская А.С. Зоопланктон и бентос Обской губы как кормовая база рыб // Тр. Салехард. стационара УФ АН СССР. 1962. Вып. 2. С. 27-76.

Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М.: Наука, 1975. С. 158-170.

Невская губа. Гидробиологическите исследования // Тр. ЗИН АН СССР. 1987. Т. 151. С. 111-113.

Степанова В.Б. Донная фауна Обской губы // Природная среда Ямала. Т. 3: Биоценозы Ямала в условиях промышленного освоения. Тюмень: Изд-во ИПОС СО РАН, 2000. С. 61-72.

Степанова В.Б., Шарапова Т.А. Фауна хирономид Западной Сибири // Вестн. экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2001. Вып. 2. С. 117-124.

Степанова В.Б. Фауна реликтовых ракообразных (Malacostraca) Обской губы // Вестн. экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2003. Вып. 4. С. 97-105.

Степанова. В.Б. Фауна хирономид (Chironomidae) Обской губы // Проблемы водной энтомологии России и сопредельных стран: Материалы III Всерос. симп. по амфи-биотическим и водным насекомым. Воронеж: Издат.-полиграф. центр ВГУ, 2007. С 343-346.

Шуйский В.Ф., Максимова Т.В., Петров Д.С. Изоболический метод оценки и нормирования многофакторных антропогенных воздействий на пресноводные экосистемы по состоянию макрозообентоса. СПб., 2004. 304 с.

Экология рыб Обь-Иртышского бассейна. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2006. С. 174-193.

Юхнева В.С. Гидробиологическая характеристика Тазовской губы // Сб. работ кафедры ихтиологии и рыбоводства и научно-исследовательской лаборатории рыбного хозяйства. М.: Пищ. пром-сть, 1971. С. 19-24.

ФГУП ««Госрыбцентр», г. Тюмень V.B. Stepanova, S.I. Stepanov, A.V. Vylezhinsky

LONG-TERM INVESTIGATIONS OF MACROZOOBENTHOS IN THE GULF OF OB

The article presents long-term investigation results regarding benthic fauna of southern part of the Ob estuary in the area of Novy Port, Cape Kamenny as well as in the interfluve of the Gulfs of Ob and Taz. There are no considerable changes found in the composition, structure and quantitative indexes in the development of macrozoobenthos during the latest 50 years.

Macrozoobenthos, Gulf of Ob, estuary, taxonomic diversity, number, biomass.