Современное состояние биоценозов северной части Каспийского моря

УДК 574.58

О. А. Чиженкова, А. М. Камакин, В. Ф. Зайцев

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ БИОЦЕНОЗОВ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ КАСПИЙСКОГО МОРЯ

Введение

В современный период формирования бентосных сообществ Северного Каспия макрофитобентос мелководной зоны оказывает воздействие на все трофические уровни экосистемы района, определяя доминирование видов, их распространение и аутэкологические особенности. Развитие донных сообществ теснейшим образом связано с фитоценозами, они играют важнейшую роль в сохранении видового разнообразия гидробионтов Северного Каспия.

В связи с вышеизложенным целью исследований было изучение распространения фитобен-тосных ассоциаций в пресноводной и слабосолоноватоводной зонах, определение их ценности как биотопа, аккумулирующего организмы бентосного сообщества в морских донных экосистемах.

Объект и методы исследования

Изучение формирования и пространственного распространения фито- и зообентоса проводили в период с 2003 по 2009 г. Район исследований охватывал российский сектор северной части Каспийского моря. При сборе проб применялись общепринятые гидробиологические методики и методы подводных исследований: «маршрутного учета» с использованием легководолазной техники [1, 2] и подводной телевизионной станции ПТС-50 [1]. Отбор проб зообентоса осуществляли дночерпателем Петерсена «Океан-50» (0,1 м2) и с помощью легководолазов, использовавших скребок (0,25 м2) и учетную рамку (1,0 и 0,25 м2). Определение видового состава и фитозообентоса проводили в лабораторных условиях [3-7].

Результаты исследований и их обсуждение

Распространение и уровень развития макрофитобентоса и приуроченных к ним групп донных гидробионтов определяются рядом абиотических факторов: соленостью, типом грунта, температурой и прозрачностью воды.

Фитобентосные сообщества пресноводной зоны с соленостью 0,12 %о характеризуются наибольшим видовым разнообразием, сложностью структуры, определяющимися изменениями экологических условий. Мелководье наиболее подвержено флуктуациям гидрологогидрохимического режима, особенностью которого является довольно высокая температура (25-27 °С) и мутность воды. В западной части пресноводной зоны за счет выноса речными водами органических веществ образовались илистые и илисто-песчаные грунты как основной биотоп многоярусных сообществ высших водных растений и водорослей пресноводной и слабосолоноватоводной зон (рис. 1).

В пресноводном районе формации фитобентоса формируются следующими видами: Potamogeton perfoliatus, Potamogeton pectinatus, Ceratophyllum demersum, Vallisneria spiralis, Myriophyllum spicatum, Myriophyllum verticullatum и водорослями Chara tomentosa, Chara aspera, Chaetomorpha linum. Их пространственное распределение определяется микрорельефом и литологией дна. Отличительными особенностями являлись высокое проективное покрытие (от 20-30 до 80-100 %) и биомасса (6,1-10,5 кг/м2) (рис. 1).

00_______________________50*30'

Рис. 1. Распределение биомассы макрофитобентосных ассоциаций в пресноводной и слабосолоноватоводной зонах северной части Каспийского моря, г/м2

В основном ассоциации имели двух или трехъярусные структуры. Верхние два яруса состояли из представителей родов Potamogeton, Ceratophyllum и Vallisneria, в нижнем развивались зеленые (Chlorophyta) и харовые (Charophyta) водоросли. Такие структурные особенности способствовали развитию зообентоса и ихтиофауны. Так, в августе встречались (по степени доминирования) ракообразные родов Dikerogammarus, Niphargoides, Gmelina, Gammarus (3 520-4 250 экз./м2); малощетинковые черви Oligochaeta (2 599-3 273 экз./м2) и личинки Chironomidae (338-356 экз./м2). Соотношение в пресноводных фитоценозах таксономических групп зообентоса следующее: ракообразные - 54,2 %; черви - 41,2 %; хирономиды - 4,6 % (рис. 2).

0 Черви  Ракообразные Е Хирономиды

48*00'

48<30'

49*30'

Рис. 2. Численность основных таксонов зообентоса в пресноводной зоне (август), %

Слабосолоноватоводная зона - это мелководный участок моря с нестабильным солевым и температурным режимами, являющийся буфером между речными (пресными) и морскими (солеными) водами, межсезонные колебания солености составляли от 2,0-4,0 до 6,5-9,0 %о. Процесс перемешивания речных и морских вод снижает прозрачность воды до 0,5 м, что приводит к смене структуры (с двух- на одноярусную), из видового состава ассоциаций исчезают Chara tomentosa, Chara aspera, Potamogeton perfoliatus, P. pectinatus, Ceratophyllum demersum.

Формации макрофитов слабосолоноватоводной зоны представлены следующими видами: Vallisneria spiralis, Zostera marina, Myriophyllum spicatum, Myriophyllum verticillatum,

Chaetomorpha linum и предпочитают мягкие (илисто-песчаные и песчаные) грунты. Проективное покрытие фитоценоза несколько меньше, чем в пресноводной зоне и в пик его развития колеблется от 50 до 85 %, а фитомасса - от 3 400 до 4 900 г/м2 [8, 9].

Зообентос слабосолоноватоводной зоны был представлен малощетинковыми (Oligochaeta) и многощетинковыми червями (Polychaeta), личинками Chironomidae, ракообразными (отр. Amphipoda, Cumacea, Mysidacea, Decapoda) и моллюсками (Bivalvia).

На участках со сплошной зарастаемостью Vallisneria spiralis, Zostera marina, Myriophyllum spicatum, Myriophyllum verticullatum, Chaetomorpha linum отмечалось максимальное количество ракообразных (3 157-3 690 экз./м2) родов Dikerogammarus, Niphargoides, Gmelina, Gammarus, Schizorhynchus, Pterocuma. Группа червей состояла из малощетинковых Oligochaeta (1 602-2 080 экз./м2) и многощетинковых Polychaeta (410-670 экз./м2). Моллюски Dreissena po-limorpha (Pall.), Didacna trigonoides (Pallas.), Adacna angusticostata Borcea, Abra ovata (Phil.) наблюдались в незначительном количестве (21-37 экз./м2). В макрофитоценозах слабосолоноватоводного комплекса определена численность таксономических групп (рис. 3).

Черви  Ракообразные

0 Хирономиды о Моллюски

Рис. 3. Численность основных таксонов зообентоса слабосолоноватоводной зоны (август), %

Из рис. 3 видно, что большую часть из них составляют ракообразные - 63 %.

Заключение

Таким образом, уровень развития донных макрофитов необходимо рассматривать с точки зрения биотического фактора. В местах интенсивного развития макрофитобентоса формируются биоценозы с высокой биопродуктивностью, создаются дополнительные субстраты для икры и убежища для личинок и молоди. Следовательно, их стабильность должна положительно сказываться на условиях развития и нагула молоди многих видов гидробионтов, в том числе и редких видов рыб Волго-Каспийского бассейна.

На основании материалов, полученных в 2003-2008 гг., нами установлено, что в современных условиях - при отсутствии широкомасштабной разработки и добычи углеводородного сырья, экосистема мелководья Северного Каспия находится в динамичном состоянии, при этом основные донные биоценозы сохраняют свою устойчивость.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Румянцев В. Д. Речные раки Волго-Каспия (Биология и промысел). - М.: Пищ. пром-сть, 1974. - 86 с.

2. Шабалин В. Н., Печатин А. А., Громадский Б. В. Водолазная техника в рыбном хозяйстве. - М.: Пищ. пром-сть, 1977. - 290 с.

3. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зообентос и его продукция. - Л.: Изд-во ГосНИОРХ, 1984. - С. 28.

4. Атлас беспозвоночных Каспийского моря / Я. А. Бирштейн, Л. Г. Виноградова, Н. Н. Кондакова и др. - М.: Пищ. пром-сть, 1968. - С. 415.

5. Жадин В. И. Пресноводные моллюски СССР. - Л., 1933. - 232 с.

6. Зинова А. Д. Определитель зелёных, бурых и красных водорослей южных морей СССР. - М.; Л.: Наука, 1967. - С. 398.

7. Казанчеев Е. Н. Рыбы Каспийского моря. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1981. - С. 168.

8. Ушивцев В. Б., Чиженкова О. А. Распространение фитобентоса и его роль в формировании кормовой базы Каспийского моря // Тр. КаспНИРХ. Рыбохозяйственные исследования на Каспии: Результаты НИР за 2004 г. - Астрахань: Изд-во КаспНИРХ, 2005. - С. 130-140.

9. Чиженкова О. А. Камакин А. М., Султанова Р. М. Характеристика фитобентоса в некоторых районах Северного и Среднего Каспия // Тр. КаспНИРХ. Рыбохозяйственные исследования на Каспии: Результаты НИР за 2005 г. - Астрахань: Изд-во КаспНИРХ, 2006. - С. 98-99.

Статья поступила в редакцию 6.10.2009

PRESENT STATE OF BIOCENOSIS IN THE NORTHERN PART OF THE CASPIAN SEA

O. A. Chizhenkova, A. M. Kamakin, V. F. Zaitsev

Results of investigations on the current development and spatial distribution of phyto-and zoobenthos in the pre-estuarine zone of the Northern Caspian are presented in the paper. Recent data on the seasonal and long-term dynamics of the biomass and species composition of phytocenosis are given. They will be used to estimate the state of ecosystems in the freshwater and brackish water areas of the sea. Materials of underwater studies show the distribution of phytoben-thic communities and will enable the detection of bottom areas rich in food resources. In their turn, they may be used as initial data in order to determine the carrying capacity of aquatic environment of valuable and rare species of ichthyofauna in the pre-estuarine zone of the Northern Caspian.

Key words: biocenosis, zoobenthos, zoocenosis, ichthyofauna, macrophytobenthos, communities, trophic level, phytocenosis, ecosystem, hydrobionts.