Трофические характеристики озера изумрудного (национальный парк «Куршская коса»)

УДК 574.5:502

ТРОФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЗЕРА ИЗУМРУДНОГО

Г. А. Цыбалёва, С. Ю. Кузьмин

TROPHIC CHARACTERISTICS OF LAKE IZUMRUDNOE

G. A. Tsibaliova, S. Ju. Kuzmin

Озеро Изумрудное входит в озёрную систему водоёмов Куршской косы. Его гидробиологические исследования проведены в 2013-2015 гг. Пробы зоопланктона на озере отбирали сетью Апштейна. Сборы проводили в районах зарослей тростника, кубышки и в свободных от растений зонах. Обработку материала выполняли общепринятыми методами.

В составе зоопланктона оз. Изумрудного обнаружены тридцать три вида, в том числе двенадцать видов коловраток, десять видов ветвистоусых раков, пять видов копепод, встречались также раковинные амёбы, статобласты мшанок, инфузории, жгутиковые (шесть видов). По количественным показателям доминировали коловратки (55% численности), ветвистоусые раки составляли 18, копеподы - 19% общей численности зоопланктона.

В озере преобладали космополиты, обитатели небольших водоёмов и фи-тофилы. Численность зоопланктона изменялась от 35 до 80 тыс. экз./м3. Биомасса была в пределах 0,2 г/м3.

Сапробность здесь отмечена на уровне Р-сапробных водоёмов. Максимальное развитие зоопланктона наблюдалось в южной части озера, в районе зарослей кубышки на глубинах до 1,5 м. В углублённой котловине количество зоопланктона снижалось, трофность достигала значений эвтрофированных систем.

В системе озёр национального парка оз. Изумрудное отличалось меньшим эвтрофированием, большим видовым разнообразием ракообразных и числом видов чистых водоёмов. У 70% видов индикаторная значимость характерна для о-Р-и Р-сапробных систем. Низкий уровень развития зоопланктона в озере определяется заиленностью в районе котловины и концентрацией в этой зоне гуминовых веществ.

Для улучшения ситуации на озере необходимы его очистка, удаление ила с глубин в зоне концентрации.

зоопланктон, коловратки, кладоцеры, копеподы, численность, трофность, сапробность

Lake Izumrudnoe is a part of the lake ecosystem of the Curonian Spit reservoirs. Hydrobiological researches of Lake Izumrudnoe were carried out in 2013-2015. Tests of zooplankton on the lake were selected by Apstein's network. Collecting was carried out

in regions of thickets of reed, jug and in zones without plants. Processing of material was carried out by standard methods.

The zooplankton of Lake Izumrudnoe consists of 33 species, including: 12 types of Rotatoria, 10 types of Cladocera, 5 types of Copepoda, and also Testacea, statoblasts of Bryozoa, Infusorians, Flagellata (6 types). According to the quantitative indices, Rotatoria (55% of number) dominated, Cladocera amounted to18%, copepods - to 19% of total number of zooplankton.

In the lake cosmopolitans - inhabitants of small reservoirs prevailed. The number of zooplankton changed from 35 thousand individuals /m to 80 thousand individuals /m3. The biomass was in the range of 0,2 g/m3.

The saprobity in the lake was up to standard the P-saprobity of reservoirs. The maximal development of zooplankton was observed in the southern part of the lake about thickets Nuphar lutea at depths up to 1,5 m. Around a profound hollow development of zooplankton decreased, the trophic level reached values the eutrophic systems.

Cleaning of the lake, desliming of depths where mud concentrates is necessary for improvement of a situation on the lake.

zooplankton, rotatoria, cladocera, copepoda, trophicity, saprobity

ВВЕДЕНИЕ

Озеро Изумрудное входит в озёрную систему водоёмов, образующую природный комплекс на территории национального парка «Куршская коса». Находится оно в районе пос. Рыбачьего, вблизи оз. Чайка, и связано с другими озёрами, а также с Куршским заливом каналами. В него впадают два дренажных канала, кроме того, оно соединяется с оз. Чайка. Площадь водного зеркала озера составляет 1,247 га, объём воды - 20 тыс. м3. Максимальная глубина - 2,8, средняя -1,5 м. Максимальная толщина ила - 1,4, средняя - 0,6 м. Углублённая котловина расположена в западной части озера. Восточное побережье зарастает тростником, южное - кубышкой. Температура воды в период исследований изменялась от 18 до 19о С. Содержание кислорода в воде составляло 8,9 - 15,6 мг/л; pH = 5-8.

Территория расположения водоёмов являет собой уникальный природный комплекс, экосистему особо охраняемой зоны. Контроль экологического состояния озёр проводится с 2006 г. сотрудниками КГТУ по рекомендации администрации национального парка, что связано с использованием этих водоемов как экологических маршрутов, зон отдыха и любительского рыболовства.

Озеро расположено вблизи пос. Рыбачьего и испытывает антропогенную нагрузку, что обусловливает актуальность исследований.

Целью данной работы являлось определение трофического статуса оз. Изумрудного, его специфики в системе озёр.

Были поставлены задачи: провести батиметрические и гидрологические исследования, изучить зоопланктон озера, использовать полученные данные для расчёта трофического состояния водоема.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Пробы зоопланктона отбирали в летний период сетью Апштейна (размер ячеи 100 мкм), охватывая районы по периметру на глубинах 0,5 - 2,5 м. Сборы материала проводили как в районах зарослей тростника и кубышки, так и в зонах,

свободных от растений. Обработку материала осуществляли общепринятыми методами [1-3]. Данная работа продолжает исследование системы озёр Куршской косы и включает материал по изучению оз. Изумрудного с 2013 по 2015 гг. Базой данных исследований послужило изучение 98 проб зоопланктона.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В составе зоопланктона обнаружены тридцать три вида, в том числе двенадцать видов коловраток, десять - кладоцер, пять - копепод, а также раковинные амёбы, ресничные, жгутиковые, статобласты мшанок. Видовой состав, численность видов (в %) и их краткая характеристика представлены в табл. 1.

Таблица 1. Видовой состав зоопланктона оз. Изумрудного, численность видов (в %) и их характеристика

Table 1. Specific structure of the zooplankton of Lake Izumrudnoe, number (in %) and their characteristic

Вид Процент от общей численности Характеристика

1 2 3

Rotatoria

1. Brachionus quadridentatus Herman 3,5 Обычен среди макрофи-тов; Б=1,7

2. Brachionus calyciflorus Pallas 11,8 Водоёмы разного типа; Б=2,5

3. Brachionus homoceros

4. Brachionus angularis Gosse 16,0 Распространение повсеместное; Б=2,5

5. Asplanchna sieboldi

6. Keratella cochlearis

7. Keratella quadrata

8. Filinia longiseta

9. Trichocerca

10. Polyarthra dolichoptera Idelson 0,3 Космополит; Б=1,3

11. Euchlanis dilatata Ehrenberg 0,1 Населяет прибрежные зоны; Б=1,6

12. Synchaeta stylata Wierzejski 0,7 Космополит; Б=1,2

Продолжение табл. 1

1 2 3

Copepoda

13. Cyclops vicinus Uljanin 8,0 Мелкие водоёмы; S=2,1

14. Cyclops kolensis Lilljeborg 3,0 Форма литорали и пелаги-али эвтрофированных озёр; S=1,8

15. Termocyclops oithonoides

16. Megacyclops viridis

17. Cyclops scutifer Sars 0,1 Тяготеет к олиготрофным болотистым водоёмам; 8=1,7

Cladocera

18. Diaphanosoma brachyurum

19. Sida crystalline

20. Daphnia longispina O.F. Müller 1,0 Мелкие и средние водоёмы; 8=1,6

21. Daphnia cucullata Sars 0,1 Обитатель пелагиали водоёмов; 8=1,7

22. Chydorus sphaericus

23. Bosmina

24. Alona rectangular Sars 0,5 Обитатель дна водоёмов; 8=1,6

25. Scapholeberis mucronata

26. Pleuroxus truncates

27. Ilyocryptus agilis Kurz 0,1 Илистое дно мелких водоёмов; 8=2,0

Прочие

28. Arcella vulgaris Ehrenberg 1,0 8=2,0

29. Centropypixis discoides Deflandre 1,1 Встречается между водными растениями; 8=1,4

30. Plumatella fungosa

31. Plumatella repens

Окончание табл. 1

1 2 3

32. Verticella natans Faure-Fremiet 0,4 Планктон озёр и прудов; S=1,7

33. Volvox globator Ehr. 0,4 Обитатель олигосапробных зон; S=1,8

Преобладающая численность в планктоне была у космополитов, обитателей небольших водоёмов и фитофилов. По количественным показателям и видовому разнообразию доминировали коловратки (55% численности). Основными среди них были виды: Asplanchna sieboldi - обитатель небольших достаточно чистых водоёмов, (о^)-сапроб, Brachionus angularis - космополит, ф-а)-сапроб. Ветвистоусые ракообразные составляли 18% от общей численности зоопланктё-ров. Преобладали виды небольших водоёмов и прибрежной зоны: Bosmina longi-rostris - (о^)-сапроб, Scapholeberis mucronata - ß-сапроб. Численность копепод не превышала 19%. Максимальные показатели были у видов: Cyclops vicinus - (ß- а)-сапроб, Termocyclops oithonoides - форма чистых вод прудовых водоёмов, (o-ß)-сапроб.

Среди прочих обитателей водоёма присутствовали статобласты мшанок и тестации, характерные для системы озёр национального парка, а также в оз. Изумрудном встречался вид олигосапробных зон - Volvox globator.

Видовое сходство зоопланктона оз. Изумрудного и расположенного вблизи него оз. Чайка не превышало 45-50%. При этом в оз. Чайка отсутствовали виды более чистых водоёмов: Bosmina longirostris, Diaphanosoma brachyurum, Termocyclops oithonoides, Volvox globator, Sida crystalline. Беднее было и видовое разнообразие рачкового планктона (в 1,5 раза меньше, чем в оз. Изумрудное). Несомненно, это связано с гидрологическими особенностями оз. Чайка: более мелководного и интенсивно зарастающего осоково-тростниковым комплексом при единичной встречаемости кувшинковых [4].

Средняя численность зоопланктона в оз. Изумрудном за 2013-2015 гг. из-

3 3

менялась в пределах 20-50 тыс. экз./м , биомасса - 0,2-0,3 г/ м . Развитие организмов определялось, прежде всего, температурным фактором. При более тёплом весеннем периоде в планктоне численно преобладали ветвистоусые раки, продолжительной холодной весной - коловратки.

Количественные и трофические показатели зоопланктона за 2015 г. представлены в табл. 2.

Таблица 2. Количественные и трофические показатели зоопланктона оз. Изумрудного в летний период 2015 г.

Table 2. Quantitative and trophic indices of the Zooplankton of Lake Izumrudnoe during the summer period of 2015_

Показатели Станции

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 7

Глубина(м) 1,5 2,4 2,3 1,1 1,5 2,4

Количество видов 27 17 19 26 14 14

Окончание табл. 2

1 2 3 4 5 6 7

Численность, тыс. экз./ м3 79,7 40,9 35,3 43,5 65,9 35,7

Биомасса, г/ м3 0,3 0,2 0,1 0,2 0,3 0,1

Сапробность 2,0 2,1 2.0 2,0 1,9 2,1

Трофность 0,4 Мезотроф. 1,3 Эвтроф. 0,9 Мезотроф. 0,4 Мезотроф. 0,1 Мезотроф. 1,0 Эвтроф.

Развитие зоопланктона

N яо1.%т 0-^.% 6,6 4,5 3,0 4,6 4,0 4,2

В летний период в озере преобладали коловратки (N Rot.%/N Crust.% = = 3,0-6,6). Сапробность была на уровне Р-сапробных водоёмов. У 70% видов индикаторная значимость характерна для о-Р- и Р-сапробных систем.

Максимальное развитие зоопланктона отмечено в южной части озера, вблизи зарослей растений с плавающими листьями на глубинах до 1,5 м. Численность зоопланктона в этих районах была около 70 тыс. экз./ м , трофность - характерная для мезотрофных водоёмов.

В районе углубленной котловины численность зоопланктона снижалась до 35 тыс. экз./ м3, трофность достигала значений, присущих эвтрофированным системам, заиленность - 80 см, что определяло концентрацию в этой зоне гумино-вых веществ и свидетельствовало о низком развитии зоопланктона.

Особенности оз. Изумрудного в системе озёр национального парка выявляются сравнением зоопланктона разных озёр (табл. 3). Характеристика зоопланктона оз. Чайка представлена по средним показателям 2010-2012 [5, 6], оз. Изумрудного - 2013-2015 гг.

Таблица 3. Количественные и трофические показатели зоопланктона оз. Изумрудного и Чайка

Table 3. Quantitative and trophic indices of the zooplankton of Lake Izumrudnoe and of Lake Chayka_

Показатели Оз. Изумрудное Оз. Чайка

1 2 3

Численность,

тыс. экз./ м3 36,0 66,6

Биомасса г/ м3 0,2 0,2

Средняя индивидуальная масса (г) 0,005 0,003

Сапробность 1,9 1,8

Окончание табл. 3

1 2 3

Трофность I (E) [7] 0,7 1,8

Мезотроф. Эвтроф.

Трофность II (E/O) [8] 0,5 0,7

Развитие зоопланктона Низкое Низкое

N Rot.%/N Crust.% 1,4 2,4

Доминанты Asplanchna sieboldi Brachionus calyciflorus

мость) Cyclops kolensis

Termocyclops oithonoides

Развитие зоопланктона в озёрах низкое, сапробность - на уровне Р-сапробных водоёмов.

Как отмечено выше, видовое сходство зоопланктона в этих озёрах составляет 45-50%. В оз. Чайка отсутствовали виды чистых водоёмов, богатым было видовое разнообразие коловраток, что свидетельствует о большей эвтрофикации данного озера. Этот же фактор подтверждается показателями трофности, доминантами и их индикаторной значимостью: в оз. Чайка возрастают значения E, E/O; снижается средняя индивидуальная масса; увеличивается индикаторная значимость доминантов.

ВЫВОДЫ

1. В составе зоопланктона оз. Изумрудного обнаружены тридцать три вида. Преобладали космополиты, обитатели небольших водоёмов, фитофилы. По видовому разнообразию и количественным показателям доминировали коловратки. Среднее значение N Rot. % / N Crust. % = 1,4.

2. Средняя численность зоопланктона изменялась от 20 до 50 тыс. экз./ м

3 3

(максимальное значение - 70 тыс. экз./ м ), биомасса составляла 0,2 - 0,3 г/ м .

3. Максимальное развитие зоопланктона наблюдалось в прибрежной зоне -районе местообитания растений с плавающими листьями. Здесь трофность была характерной для мезотрофных водоёмов. В зоне котловины развитие зоопланктона уменьшалось до низкого уровня, а трофность увеличивалась до уровня эвтро-фирования.

4. У 70% видов индикаторная значимость характерна для о-Р- и Р-сапробных систем. В целом сапробность в озере была на уровне Р - сапробных водоёмов, т. е. умеренной степени загрязнения органикой.

5. В системе озёр национального парка оз. Изумрудное отличается меньшим эвтрофированием, большим видовым разнообразием ракообразных и числом видов чистых водоёмов.

6. Низкий уровень развития зоопланктона в оз. Изумрудном, как и в других озерах национального парка, определялся заиленностью и концентрацией гуми-новых веществ (в районе котловины). Данное обстоятельство делает необходимым проведение комплекса мелиоративных мер по оздоровлению озёр национального парка.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Андроникова, И. Н. Структурно-функциональная организация зоопланктона озёрных экосистем / И. Н. Андроникова.- Санкт-Петербург, 1996.- 189 с.

2. Унифицированные методы исследования качества вод // СЭВ. Совещание руководителей водохозяйственных органов стран-членов СЭВ. - Ч. 3. Методы биологического анализа.- Москва, 1975.- 176 с.

3. Пашкова, О. В. Зоопланктон как индикатор органического и токсического загрязнения и экологического состояния гидросистем (обзор) / О. В. Пашкова // Гидробиологический журнал.- 2012.- Т. 48, № 6.- С. 3-25.

4. Губарева, И. Ю. Гигрофильная флора озера Чайка (Национальный парк Куршская коса) / И. Ю. Губарева, М. А. Герб // Проблемы изучения и охраны природного и культурного наследия национального парка «Куршская коса»: сб. науч. ст. - Вып. 10. - Калининград: Изд-во БФУ им. И. Канта, 2014. - С. 25-44.

5. Цыбалёва, Г. А. Зоопланктон прибрежной зоны озера Чайка в национальном парке «Куршская коса» / Г. А. Цыбалёва, С. Ю. Кузьмин // Проблемы изучения и охраны природного и культурного наследия национального парка «Куршская коса»: сб. науч. ст. / БФУ им. И. Канта. - Калининград, 2013. - Вып. -9. - С. 91-100.

6. Цыбалёва, Г. А. Некоторые трофические характеристики системы озёр национального парка «Куршская коса» / Г. А. Цыбалёва, С. Ю. Кузьмин // Водные биоресурсы, аквакультура и экология водоёмов: междунар. науч. конф.: труды. Балтийский морской форум (26-27 мая 2015 г.).- Калининград: Изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2015. - С. 145-147.

7. Мяэмете, А. Х. Изменения зоопланктона / А. Х. Мяэмете // Антропогенное воздействие на малые озёра / АН СССР, Ин-т озёроведения.- Ленинград, 1980.- С. 54-64.

8. Hakkari, L. On the productivity and ecology of zooplankton and its role as food for fish in some lakes in Central Finland / L. Hakkari // Biol. Res. Rept. University Iyvas- Kyla, 1978, № 4.- P. 3-87.

REFERENCES

1. Andronikova I. N. Strukturno-funktsional'naya organizatsiya zooplanktona ozernykh ekosistem [Structural and functional organization of zoological plankton on lake ecosystems]. Saint-Petersburg, 1996, 189 p.

2. Unifitsirovannye metody issledovaniya kachestva vod [Unified methods for research of water quality]. SEV. Soveshchanie rukovoditeley vodokhozyaystvennykh or-ganov stran-chlenov SEV. Vol. 3. Metody biologicheskogo analiza. Moscow, 1975, 176 p.

3. Pashkova O. V. Zooplankton kak indikator organicheskogo i toksicheskogo zagryazneniya i ekologicheskogo sostoyaniya gidrosistem (obzor) [Zoological plankton as an indicator of organic and toxic contamination and environmental conditions of hydrosystems (overview)]. Gidrobiologicheskiy zhurnal, 2012, vol. 48, no. 6, pp. 3-25.

4. Gubareva I. Yu., Gerb M. A. Gigrofil'naya flora ozera Chayka (Natsional'nyy park Kurshskaya kosa) [Hydrophilic flora of Chayka lake (National park "Curonian spit")]. Problemy izucheniya i okhrany prirodnogo i kul'turnogo naslediya natsion-

al'nogo parka «Kurshskaya kosa»: sbornik nauchnykh statey [Problems of studying and protection of natural and cultural heritage of the national park "Curonian spit": collection of scientific articles]. Vol. 10, Izd-vo BFU im. I. Kanta, Kaliningrad, 2014. -pp. 25-44.

5. Tsybaleva G. A., Kuz'min S. Yu. Zooplankton pribrezhnoy zony ozera Cha-yka v natsional'nom parke «Kurshskaya kosa» [Zoological plankton of the coastal area of Lake Chayka in the national park "Curonian spit"]. Problemy izucheniya i okhrany prirodnogo i kul'turnogo naslediya natsional'nogo parka «Kurshskaya kosa»: sbornik nauchnykh statey [Problems of studying and protection of natural and cultural heritage of the national park "Curonian spit": collection of scientific articles]. Vol. 9, Izd-vo BFU im. I. Kanta, Kaliningrad, 2013, pp. 91-100.

6. Tsybaleva G. A., Kuz'min S. Yu. Nekotorye troficheskie kharakteristiki sis-temy ozer natsional'nogo parka «Kurshskaya kosa» [Some trophic characteristics of the system of lakes in the national park "Curonian Spit"]. Trudy Mezhdunarodnoy nauch-noy konferentsii «Vodnye bioresursy, akvakul'tura i ekologiya vodoemov». Baltiyskiy morskoy forum 26-27 maya 2015 g. [International scientific conference "Aquatic biore-sources, aquaculture and ecology of water bodies". Baltic maritime fo-rum, May 26-27, 2015]. Kaliningrad, Izd-vo FGBOU VPO «KGTU», 2015, pp. 145-147.

7. Myaemete A. Kh. Izmeneniya zooplanktona [Changes of zoological plankton]. Antropogennoe vozdeystvie na malye ozera. Leningrad, Institut ozerovedeniya AN SSSR, 1980, pp. 54-64.

8. Hakkari L. On the productivity and ecology of zooplankton and its role as food for fish in some lakes in Central Finland. Biol. Res. Rept. University Iyvas- Kyla, 1978, no. 4, pp. 3-87.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Цыбалёва Галина Андреевна - Калининградский государственный технический университет; кандидат биологических наук, доцент кафедры ихтиопатологии

и гидробиологии

Tsibaliova Galina Andreevna - Kaliningrad State Technical University; PhD in Biology, Assistant professor of the Department of ichthyopatology and hydrobiology

Кузьмин Сергей Юрьевич - Калининградский государственный технический университет; кандидат биологических наук, доцент кафедры ихтиопатологии и гидробиологии; E-mail: kuzmin_1958@mail.ru

Kuzmin Sergei Jurievich - Kaliningrad State Technical University; PhD in Biology, Assistant professor of the Department of ichthyopatology and hydrobiology;

E-mail: kuzmin_1958@mail.ru