Использование макрофитов в биоэкологических исследованиях водоёмов

Вестник Челябинского государственного университета. 2013. № 7 (298). Биология. Вып. 2. С. 177-178.

О. Ю. Баркан, Н. М. Цейзер

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАКРОФИТОВ В БИОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ВОДОЁМОВ

Материалы посвящены результатам обследования береговой линии двух водоёмов Челябинска (природное озеро Первое и искусственный водоём Шершнёвское водохранилище), которые являются источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения города и местом отдыха горожан. Оценка экологического состояния данных водоёмов с использованием биоиндикаторных макрофитов показывает, что недостаточно очищенные сточные воды, интенсивная рекреационная нагрузка на водоёмы ведут к структурной перестройке прибрежных и водных фитоценозов.

Ключевые слова: биоиндикаторы, антропогенная нагрузка, природный водоём, искусственный водоём.

Введение. Макрофиты — растения сравнительно больших размеров, образующие ряд экологических группировок в водоёме. Водноприбрежные растения (макрофиты) представляют начальное звено в круговороте веществ и энергии водоёма. Степень развития растительности, видовой состав макрофитов и их распределение в водоёме подчиняются определённым закономерностям и зависят от многих экологических факторов: морфологических характеристик водоёма, оптических свойств воды, подвижности водных масс действию ветра, химических факторов, газового режима, механических и химических свойств грунтов, температурного режима воды. Особо следует отметить антропогенный фактор, оказывающий существенное влияние на макро-фитную растительность. Все эти факторы связаны друг с другом и в комплексе создают всё разнообразие мест обитания, которое отражается в распределении макрофитов в водоёме. Видовое разнообразие, обилие и продолжительность вегетации макрофитов, а также возможные отклонения в их росте и развитии можно использовать как один из биоиндикаторов качества воды.

Учитывая возможность использования макрофитов в качестве эффективных биоиндикаторов при определении степени и характера антропогенного воздействия на водоём, в ходе комплексной оценки состояния двух водоёмов Челябинска (озера Первое и Шершнёвское водохранилище) была проведена соответствующая экспериментальная и аналитическая работа.

Цель работы: биоиндикация воды озера Первое и Шершнёвского водохранилища с помощью растений-индикаторов.

Материалы и методы. Маршрутные обследования проводились в течение нескольких лет в летний период в 6 точках западного побережья

озера Первое, где расположены коллективные сады и в 11 точках Шершнёвского водохранилища. Сбор растений осуществляли по общепринятым методикам: на контрольных точках выделялись участки 10^10 м, в пределах которых осуществлялся подсчёт численности макрофитов [1]. В ходе работы определяли обилие, частоту встречаемости, видовую принадлежность растений, индикацию, показатель трофности водоёма [2].

Результаты и обсуждение. Первое озеро по происхождению является карстовым. Это равнинное озеро Зауралья на границе Зауральской возвышенной равнины с Западно-Сибирской низменностью располагается на восточной окраине Челябинска и вместе с озёрами Второе и Шелюгино входит в систему технологических водоёмов. Озеро принимает стоки Челябинского тракторного завода, Челябинской ТЭЦ-2, завода ЖБИ и завода шлифовальных изделий; используется как доразбавитель недостаточно очищенных стоков. Из озера производится водозабор на технические нужды для ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ЧМК, ЧТПЗ. Вдоль западного и восточного побережья озера Первое располагаются многочисленные садовые участки и пляжи. Проведенные геоботанические маршрутные обследования западной береговой линии озера Первое выявили в разные годы 1617 видов макрофитов, среди которых 6 видов являются растениями-индикаторами: рдест блестящий, ряска малая, ряска трехдольная, рогоз узколистный, частуха подорожниковая, элодея канадская.

Некоторые участки береговой линии озера Первое подвергаются процессам заболачивания, о чем свидетельствует осоковая растительность с тростниковыми зарослями. Высокий индекс встречаемости многокоренника свидетельствует о сельскохозяйственном загрязнении воды в тех

местах, где садовые участки доходят буквально до уреза озера. Интенсивное развитие элодеи указывает на то, что вода в данных участках имеет щелочную реакцию, что может быть связано со сбросом неочищенных сточных вод от предприятий.

Расчёт общей трофности выявил тип трофно-сти каждого участка озера: четыре участка можно отнести к олиго-мезотрофному типу, два — к мезотрофному. Исследованные участки озера Первое, согласно полученным данным, относятся в основном к олиго-мезотрофному типу с переходом к мезотрофному и соответствуют возможности использования озера в хозяйственных и рекреационных целях.

Шершнёвское водохранилище — искусственный водоём на реке Миасс, предназначенный для водоснабжения города. Располагается на Зауральской всхолмленной равнине, по размерам относится к разряду средних водохранилищ. Прибрежная зона водохранилища подвержена большому антропогенному воздействию: на его территории расположено 8 населенных пунктов, несколько коллективных садов, несколько пляжей, временный полигон по обкатке высокопроходимых автомобилей, 3 кладбища, склад ГСМ. В последние годы наблюдается интенсивная застройка водоохраной зоны и прибрежной полосы Шершнёвского водохранилища. По всему побережью осуществляется выпас скота.

Проведенные геоботанические маршрутные обследования береговой линии Шершнёвского водохранилища выявили 22-23 вида макрофитов в 11 исследованных участках, среди которых 9 видов является растениями-индикаторами: рдест блестящий, рогоз узколистный, кубышка желтая,

кувшинка чисто-белая, ряска трехдольная, ряска малая, элодея канадская, водокрас лягушачий, уруть мутовчатая. Массовое развитие рясковых говорит о загрязнении воды биогенными элементами и тяжёлыми металлами. Локальное интенсивное развитие ряски малой указывает на места поступления биогенных веществ в водоём, прежде всего, в местах впадения рек Серазак, Биргильда.

Анализ трофности воды Шершнёвского водохранилища на протяжении последних лет наблюдения показал, что большинство исследуемых участков водохранилища отражает переходное состояние между мезотрофностью и олиготроф-ностью.

Травянистый ярус вдоль береговой линии озера Первое и Шершнёвского водохранилища образует нормальное покрытие, но в местах сильного антропогенного воздействия находится в угнетенном состоянии.

Выводы и заключение. Наблюдаемые колебания видового состава макрофитов в последние четыре года исследования могут быть связаны с изменениями гидрологического и температурного режима и, в частности, с жарким летом 2010 и 2012 гг.

Список литературы

1. Определитель сосудистых растений Среднего Урала / под ред. П. Л. Горчаковского, Е. А. Щу-рова, М. С. Князева. М. : Наука, 1994. 525 с.

2. Ходоровская, Н. И. Физико-химические и гидробиологические методы исследования экологического состояния водоёмов : учеб. пособие. Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2002. 69 с.