Зоопланктонное сообщество реки Сатис (мордовский заповедник им. П. Г. Смидовича)

ЗООПЛАНКТОННОЕ СООБЩЕСТВО РЕКИ САТИС

В.А. Сенкевич, Т.Г. Стойко

Пензенский государственный университет e-mail: viktoriya0606@mail. ru

Приводится описание зоопланктонного сообщества на четырех участках реки Сатис. Всего обнаружено 80 видов и подвидов зоопланктона, 36 видов отмечено впервые. По биологическим показателям вода реки относится к мезотрофному типу и характеризуется как умеренно-загрязненная.

Ключевые слова: зоопланктон, видовой состав, структура сообщества, река Сатис.

Введение. Особо охраняемые природные территории в наименьшей степени подвержены влиянию человека. Они являются кладовыми биоразнообразия. Их можно использовать в качестве модельных объектов для изучения сообществ аналогичных территорий с большой антропогенной нагрузкой. Кроме того, изучение биоразнообразия ООПТ является одной из основных задач современной науки. Мордовский заповедник богат реками и старич-ными озерами, изучению гидробионтов которых уже посвящено несколько работ (Стойко и др., 2014; Баянов и др., 2015; Сенкевич, Стойко, 2015).

Цель работы - изучить зоопланктонное сообщество реки Сатис.

Материал и методика. Исследования проводили в июле 2014 г. на разных участках р. Сатис рядом с кордонами Средняя Мельница и Плотомойка, в Медвежьей заводи (Средняя Мельница) и небольшом старичном озере (Средняя Мельница). На каждом участке отбирали по три пробы. Процеживали 10 л поверхностной воды через сеть Апштейна и фиксировали 4% раствором формалина. Всего было отобрано 12 проб зоопланктона. Во время взятия проб измеряли глубину, ширину водоема, прозрачность и температуру воды.

Глубина реки на мелководье составляла 30 см, прозрачность до дна, ширина реки на участке отбора проб - 6 м. Температура воды на Средней Мельнице в момент взятия проб равнялась 23°С, на Плотомойке - 20°С. Скорость течения воды в реке достигает 0.5-0.6 м/с. Вдоль берега произрастает ольха.

Медвежья заводь шириной более 5 м вдается вглубь берега и поэтому смешение с водами реки происходит только в месте их контакта. Глубина заводи около 50 см, прозрачность до дна, температура воды 23°С, течение отсутствует. Вдоль берега произрастает вяз, вода покрыта ряской, в воде отмечено высокое содержание детрита, на дне много ила.

Озеро представляет собой старое русло Сатиса. Глубина на мелководье составляет 50-70 см, прозрачность до дна. Озеро имеет родниковое питание, поэтому вода в нем не прогревается даже летом, на момент взятия проб тем-

пература воды была не выше 15°С. На мелководье всех исследуемых участков отмечены заросли высшей водной растительности.

В лаборатории пробы зоопланктона сгущали до 100-200 мл отстаиванием, пробы с низкой численностью просматривали целиком. Всех особей зоопланктонных организмов определяли и подсчитывали в камере Богорова (объемом 2 мл) прямым микроскопированием (бинокуляр ЛОМО МСП-1) при увеличении *40. Для видовой идентификации руководствовались пособиями (Кутикова, 1970; Стойко, Мазей, 2006; Определитель зоопланктона ..., 2010). При этом некоторых особей определяли при увеличении *400 (Биомед-6 ПР2).

Анализ данных проводили по стандартной гидробиологической методике. В ходе анализа зоопланктонного сообщества определяли структурные показатели: видовое богатство (S), численность (N) тыс. экз./м3, биомассу (В) г/м3, доминирующие виды, относительное обилие таксономических групп, индекс Шеннона (Мордухай-Болтовский, 1954; Методы ..., 1976; Андроникова, 1996). Биомассу зоопланктеров рассчитывали по таблицам зависимости массы организмов от длины тела (Мордухай-Болтовский, 1954), затем умножали индивидуальную массу каждого организма на его численность. Для определения трофического состояния прудов и качества воды рассчитывали коэффициент трофии (Е), индекс сапробности по Пантле и Букк в модификации Сладечека (Sladecek, 1973; Мяэметс, 1980). Все полученные параметры обрабатывали с помощью программ MS Excel 2010 и Past 2.15. Комплекс доминантных видов оценивали по численности: d = N / S N x 100, где N - численность особей данного вида; S N - общая численность особей всех видов. Доминантными считали виды, доля которых от общего числа организмов составляет 10% и более (Абакумов, 1992). По биомассе комплекс доминантов рассчитывали аналогично.

Результаты и обсуждение. Всего в июле 2014 г. обнаружено 80 видов и подвидов зоопланктонных организмов, из них коловраток - 43, ветвистоусых раков - 25, веслоногих раков - 12 (табл. 1). Коловратки L. closterocerca и L. ovalis фоновые, они отмечены почти во всех пробах. Более половины видов (42 вида) можно охарактеризовать как редкие, они отмечены всего в одной пробе. 36 видов отмечены впервые. Количество видов зоопланктона на разных участках отличается незначительно. В реке, как и в озере, основу сообщества составляют коловратки (19-24 видов). В Медвежьей заводи по количеству видов преобладают ветвистоусые раки (16 видов).

В заводи и старице р. Сатис зафиксированы высокие значения численности и биомассы зоопланктона, что можно объяснить отсутствием течения и развитием высшей водной растительности. Максимальные значения отмечены в заводи благодаря небольшому размеру водоема и высокой температуре воды. В реке эти показатели значительно ниже (рис. 1).

В сообществах зоопланктона по численности отмечены общие доминанты на разных участках р. Сатис (E. dilatata и K. cochlearis), а также в Медвежьей заводи и старице Сатиса (науплиусы циклопов). Общие доминанты можно

188

Таблица 1. Видовой состав зоопланктона реки Сатис, июль 2014 г.

TaKCOHM р. Сатис

Rotifera

Asplanchna priodonta (Gosse, 1850) +

Brachionus calyciflorus (Pallas, 1776) +

Cephalodella gibba * (Ehrenberg, 1832) + + +

Colurella adriatica * (Ehrenberg, 1831) +

C. colurus (Ehrenberg, 1830) + +

Euchlanis dilatata (Ehrenberg, 1832) + +

E. lyra * (Hudson, 1886) + +

Filinia longiseta (Ehrenberg, 1834) + +

Keratella cochlearis (Gosse, 1851) + +

K. c. tecta * (Gosse, 1851) + +

K. quadrata (O.F. Müller, 1786) + +

K. serrulata * (Ehrenberg, 1838) +

K. testudo gossei * (Ahlstrom, 1943) +

Lecane (s.str.)flexilis * (Gosse, 1886) +

L. (s.str.) luna * (Müller, 1776) + +

L. (M.) arcuata (Bryce, 1891) +

L. (M.) bulla (Gosse, 1832) + +

L. (M.) closterocerca (Schmarda, 1859) + + + +

L. (M.) crenata (Harring, 1913) +

L. (M.) quadridentata (Ehrenberg, 1832) +

L. (M.) scutata * (Harring et Myers, 1926) + + +

Lepadella (s. str.) ovalis (Müller, 1786) + + + +

L. (s. str.) patella (Müller, 1773) +

L. (s. str.) p. oblonga * (Ehrenberg, 1834) +

Lophocharis salpina * (Ehrenberg, 1834) +

Mytilina mucronata (Müller, 1773) +

M. ventralis (Ehrenberg, 1832) + + +

M. crassipes * (Lucks, 1912) +

Notholca squamata * (Müller, 1786) + +

Platyias guadricornis (Ehrenberg, 1838) +

Polyarthra dolichoptera (Idelson, 1925) + +

Продолжение табл. 1

TaKCOHM р. Сатис

P. major (Burckhardt, 1900) + +

Pompholyx complanata (Gosse, 1851) +

Proales sp. * +

Rotaría neptunia * (Ehrenberg, 1832) +

Rotaría sp. + + + +

Synchaeta oblonga * (Ehrenberg, 1831) + +

Testudinella truncata * (Gosse, 1886) +

Testudinella sp. +

T. (s.str.) capucina (Wierzejski et Zacharias, 1893) +

T. (D.) similis (Wierzejski, 1893) +

T. (D.) tenuior (Gosse, 1886) +

T. (D.) weberi (Jennings, 1903) +

Cladocera

Acroperus angustatus (Sars, 1863) +

Alona costata * (Sars, 1862) +

A. gutatta * (Sars, 1862) +

A. quadrangularis * (O.F. Müller, 1785) +

Alonella exigua (Lilljeborg, 1901) +

A. excisa (Fischer, 1854) + +

Bosmina longirostris (O.F. Müller, 1785) + +

Ceriodaphnia quadrangula (O.F. Müller, 1785) +

C. pulchella (Sars, 1862) + + +

C. reticulata * (Jurine, 1820) +

C. rotunda * (Sars, 1862) +

C. setosa * (Matile, 1890) +

Chydorus gibbus * (Sars, 1891) +

C. sphaericus (O.F. Müller, 1785) + + +

Graptoleberis testudinaria (Fischer, 1851) +

Daphnia longispina (O.F. Müller, 1785) +

D. pulex * (Leydig, 1860) + +

Окончание табл. 1

Таксоны р. Сатис

Eurycercus lamellatus (O.F. Müller, 1776) +

Polyphaemus pediculus (Linnaeus, 1761) +

Pleuroxus trigonellus (O.F. Müller, 1785) +

Phreatalona protzi * (Hartwig, 1900) +

Scapholeberis mucronata (O.F. Müller, 1776) +

Simocephalus congener * (Koch, 1841) + +

S. exspinosus * (De Geer, 1778) +

S. vetulus (O.F. Müller, 1776) + +

Copepoda

Acanthocyclops venustus * (Norman et Scott, 1906) +

Diacyclops abyssicola * (Lilljeborg, 1901) +

Diacyclops sp. +

Eucyclops macrurus * (Sars, 1863) + +

E. serrulatus * (Fischer, 1851) + + +

Macrocyclop fuscus * (Jurine, 1820) +

M. distinctus * (Richard, 1887) + +

Megacyclops viridis (Jurine, 1820) + + +

Mesocyclops leuckartii (Claus, 1857) +

Paracyclopsfimbriatus (Fischer, 1853) +

Thermocyclops crassus * (Fischer, 1853) +

Harpactiformes + +

Количество видов 34 29 33 28

Примечание: звездочкой (*) обозначены виды, отмеченные впервые.

объяснить схожими условиями обитания. Отличает зоопланктонное сообщество р. Сатис на Средней Мельнице присутствие среди доминантов Rotaría sp., в Медвежьей заводи - C. pulchella, в старом русле Сатиса - M. ventralis. Важно отметить, что в реке по численности высока доля видов, не вошедших в комплекс доминантов (> 50%). Это может свидетельствовать о благоприятных условиях обитания для многих видов (рис. 2А).

По биомассе доминанты другие, в основном ветвистоусые раки (C. pulchella, C. sphaericus, D. pulex, P. pediculus, S. congener, S. exspinosus, S. vetulus). Из доминирующих по численности коловраток только два вида

Рис. 1. Численность и биомасса зоопланктонного сообщества.

преобладают и по биомассе - Rotaría sp. и E. dilatata. В старом русле Сатиса и Медвежьей заводи кроме всех прочих доминирует веслоногий ракM. viridis (рис. 2Б).

В зоопланктонном сообществе р. Сатис массовое развитие по численности получили коловратки (75-91%). Общая доля ракообразных в реке на Средней Мельнице составила 25%, на кордоне Плотомойка - 9%. Благодаря развитию науплиусов высокая доля веслоногих раков отмечена в Медвежьей заводи (66%), доля ветвистоусых раков вдвое меньше (32%), коловратки в сообществе немногочисленны (3%). В старице почти в равной степени развиваются коловратки (39%) и веслоногие раки (50%), доля ветвистоусых раков небольшая (10%). По биомассе ветвистоусые раки преобладают на всех участках (63-79%), кроме Плотомойки, где сохраняется высокая доля коловраток (60%) (рис. 3).

По совокупности структурных параметров и различных индексов вода на исследуемых участках характеризуется как умеренно-загрязненная и относится к мезотрофному типу (табл. 2).

Примечание: HN - индекс Шеннона по численности, HB - индекс Шеннона по биомассе, S - индекс сапробности Пантле и Букк, E - коэффициент трофии.

Заключение. Видовой состав четырех участков р. Сатис представлен 80 видами и подвидами зоопланктонных организмов, 36 видов отмечено впервые.

Все исследуемые участки находятся в непосредственной близости и, так или иначе, связаны друг с другом. Можно было бы предположить, что их видовой состав должен быть очень похож. На самом деле в зоопланктонных сообществах выявлены как черты сходства, так и отличия. Они обусловлены различиями в гидрологических показателях, влияющими на развитие сообщества, которое на исследуемых участках, возможно, находится на разных сукцессионных стадиях.

Рис. 2. Доминирующие виды зоопланктонного сообщества по численности (А) и по биомассе (Б).

Рис. 3. Таксономическая структура зоопланктонного сообщества по численности (А) и по биомассе (Б).

Таблица 2. Индексы Шеннона, Пантле и Букк и коэффициент трофии в июле 2014 г.

Участок Нм Нв Е S Класс качества Качество воды

р. Сатис (Средняя Мельница) 2.8 1.7 0.9 1.4 III умеренно-загрязненная

Медвежья заводь 1.9 2.6 0.2 1.1 III умеренно-загрязненная

Старое русло Сатиса 2.2 2.0 0.8 1.2 III умеренно-загрязненная

р. Сатис (Плотомойка) 2.6 2.4 0.8 1.4 III умеренно-загрязненная

Примечание: Б - индекс Шеннона по численности, Нв - индекс Шеннона по биомассе, S - индекс сапробности Пантле и Букк, Е - коэффициент трофии.

Зоопланктонное сообщество, которое развивается в Медвежьей заводи, имеет некоторые особенности. Из-за небольших размеров, слабой циркуляции воды, зарослей макрофитов в этом, почти изолированном водоеме созданы наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности ветвистоусых ракообразных, биоразнообразие которых самое высокое.

Результаты настоящего исследования показывают, что при изучении видового состава, составления кадастра гидробионтов даже одной реки необходимо изучить самые разные биотопы.

Благодарности. Выражаем благодарность А.Б. Ручину, д.б.н., директору Мордовского государственного природного заповедника им. П.Г. Смидовича за организацию полевых работ в Мордовском заповеднике и О.В. Безиной, к.б.н., лаборанту кафедры «Зоология и экология» Пензенского государственного университета за сбор проб.

Список литературы

Абакумов В.А. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб: Гидрометеоиздат, 1992. 318 с.

Андроникова И.Н. Структурно-функциональная организация зоопланктона озерных экосистем. СПб.: Наука, 1996. 198 с.

Баянов Н.Г., Макеев И.С., Фролова Е.А., Кравченко А.А. Планкто- и бентофауна водных объектов Мордовского заповедника и прилегающих территорий // Труды Мордовского государственного природного заповедника имени П. Г. Смидовича. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2015. С. 35-60.

Кутикова Л.А. Коловратки фауны СССР. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1970. 744 с.

Методы биологического анализа пресных вод. Л: Зоол. ин-т АН СССР, 1976. 168 с.

Мордухай-Болтовский Ф.Д. Материалы по среднему весу беспозвоночных бассейна Дона // Тр. проблемного и тематического совещания. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1954. Вып. 2. С. 223-241.

Мяэметс А.Х. Изменения зоопланктона // Антропогенное воздействие на малые озера. Л.: Наука, 1980. С. 54-64.

Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Зоопланктон. М.-СПб: Товарищество научных изданий КМК, 2010. Т. 1. 495 с.

Сенкевич В.А., Стойко Т.Г. Зоопланктонное сообщество озера Инорки (Мордовский заповедник им. П. Г. Смидовича) // Особо охраняемые природные территории: прошлое, настоящее, будущее. Саратов - Хвалынск: «Амирит», 2015. Вып. 7. С. 188-194.

Стойко Т.Г., Бурдова В.А., Мазей Ю.А. Гидробионты озера Инорки (Мордовский заповедник) // Труды Мордовского государственного природного заповедника имени П. Г. Смидовича. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. Вып. 12. С. 357-364.

Стойко Т.Г., Мазей Ю.А. Планктонные коловратки Пензенских водоемов. Пенза: Изд-во ПГПУ, 2006. 134 с.

Sladecek V. System of water quality from biologicol point of view // Arch. Hydrobiol. Ergeb. Limnol. 1973. № 7. 218 p.