Макрофиты озера Большой Иван (Невельский район) как индикаторы качества воды

УДК 574.58

И. Г. Соколова

МАКРОФИТЫ ОЗЕРА БОЛЬШОЙ ИВАН (НЕВЕЛЬСКИИ РАЙОН) КАК ИНДИКАТОРЫ КАЧЕСТВА ВОДЫ

Проведено исследование макрофитов озера Большой Иван. Выявлено 39 видов, из которых 28 имеют индикаторное значение (72 %). Установлено, что озеро Большой Иван относится к мезотрофному типу, подвержено значительному загрязнению тяжелыми металлами и органическими веществами.

Ключевые слова: макрофиты, озеро, качество воды.

Изучение качества воды озера Большой Иван представляет большой практический интерес, т. к. озеро имеет рекреационное, рыбохозяйственное значение, является частью озерной системы, включающей еще одно озеро Малый Иван. Актуальность исследования усиливает то обстоятельство, что на побережье Малого Ивана находится санаторий «Голубые озера».

Изучение макрофитов проводилась у дер. Крупевица Невельского района Псковской области, расположенной на юго-восточном побережье.

Рис. 1. Фрагмент карты: дер. Крупевица — на берегу оз. Большой Иван

Численность населения дер. Крупевица в 2000 г. составляла 105 чел., в 2011 — 80 [1]. Поселение раскинулось вдоль берега озера, коттеджная застройка в сочетании с усадебными участками практически на всем протяжении закрывает проходы к озеру.

Нами исследованы три участка озера. Первый находится за «старыми» усадьбами на окраине поселения. Проход к воде возможен при пересечении территории усадьбы, зарослей кустарников, а затем гати травяного болота протяженностью 15 м. Вода этого участка с очень низким содержанием кислорода, сильно загрязнена органическим веществом. Ил имеет неприятный запах сероводорода, вода коричневого цвета. Пополнение органическим веществом происходит десятки лет стоками с огородов и туалетов. Происходит зарастание и заболачивание озера.

Второй участок находится за усадебными участками с коттеджной застройкой, берег имеет отмель и пляж. Дно покрыто мелкой галькой и песком, с увеличением глубины появляется наилок темного цвета. Вода светло-коричневая без выраженного запаха. Используется жителями для забора воды и в рекреационных целях (пляжный отдых, рыбалка, катание на лодках) поэтому макрофиты регулярно удаляются. Участок завершается пирсом, заходящим в воду на 10 м. Преобладают растения, преимущественно погруженные в воду.

Третий участок расположен за пирсом, отличается мощным развитием мак-рофитов, побережье заболочено, трудно проходимо и периодически подтопляется, включает развитый растительный покров. На дне большое количество наилка. Вода без выраженного запаха. Эта часть озера соединена с заболоченным и заросшим участком существовавшего в XIX веке рыборазводного пруда, откуда постоянно поступает вода в озеро. Со слов местных жителей известно, что в советский период на окраине этого пруда была мусорная свалка, которая была надолго закрыта, но в последнее время свалку вновь используют.

Цель нашего исследования состояла в том, чтобы провести экспресс-оценку экологического состояния воды избранных участков акватории оз. Большой Иван с использованием макрофитов. Для достижения цели мы определили видовой состав макрофитов, доминирующие и индикаторные виды, а также классы чистоты воды по индикаторной значимости отдельных видов макрофитов. Идентификация мак-рофитов выполнялась, в большинстве случаев, до вида с использованием лупы и определителя растений [4]. Для каждого исследуемого участка составлялся список видов.

Трофность озера определялась по совокупности индикаторных видов и их обилию. По степени трофности выделяют 4 типа водоемов, которую обозначают цифрами: ацидотрофные — 0; олиготрофные — 2; мезотрофные — 3; эвтрофные — 4 [2]. Видам, свойственным тому или иному типу водоема присваивали соответствующий номер: 1 — растения дистрофного, 2 — олиготрофного, 3 — мезотроф-ного и 4 — эвтрофного типа водоема.

Для определения трофности и загрязненности воды использовали показатели частоты встречаемости и обилия каждого вида (табл. 1).

Таблица 1

Соотношение значений относительного обилия и частоты встречаемости

организмов

Частота встречаемости Количество экземпляров Показатель частоты

одного вида,% встречаемости

Очень редко < 1 1

Редко 2-10 2

Нередко 10-40 3

Часто 40-60 5

Очень часто 60-80 7

Масса 80-100 9

После определения показателя встречаемости был проведен расчет суммарной трофности изученной акватории озера Большой Иван (табл. 2). Для этого показатель типа трофности водоема, присвоенный каждому виду (графа 1 табл. 2), умножали на показатель его встречаемости (графа 2 табл. 2), полученный результат заносили в графу 3 табл. 2. Данные по каждой графе 2 и 3 суммировали (значения

Z(2) и Z(3) соответственно). Общая суммарная трофность по четырехбалльной шкале рассчитывалась как частное от деления полученных показателей X 3 /£2 .

По степени загрязненности водоемы делят на пять классов: крайне слабо, слабо, умеренно, сильно и очень сильно загрязненные, обозначая их соответственно цифрами от 1 до 5 [2]. Видам, свойственным тому или иному типу водоема присваивали соответствующий номер (графа 1 табл. 3), а частоту их встречаемости (графа 2 табл. 3) определяли по шкале (табл. 1). Далее общая суммарная загрязненность по пятибалльный шкале рассчитывалась также как общая суммарная трофность.

В результате проведенного изучения было выявлено 39 видов высших растений из 17 семейств и один представитель водорослей Nitelopsis sp. из отдела Ха-ровых. Собран гербарий и передан в научный Гербарий университета.

Из 39 видов макрофитов имеется один представитель Хвощевидных — Eq-uisetum fluviatile L., остальные виды — Покрытосеменные растения. Наиболее многочисленными являются виды из семейства Cyperaceae Juss., их 8 видов (Carex aquatilis Wahlenb., C. caespitosa L., C. elongata L., C. nigra (L.) Reichard., C. rostrata Stokes ex Willd., C. vesicaria L.; Eleocharis palustris (L.) Roem. & Schult., Schoeno-plectus lacustris (L.) Palla). В составе семейства Poaceae Barnh. — 5 видов (Glyceria fluitans (L.) R. Br., G. maxima (Hartm.) Holmb.; Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steudel; Poa compressa L., P. palustris L.); Potamogetonaceae Dumort. — 4 вида (Potamogeton gramineus L., P. lucens L., P. crispus L., P. perfoliatus L.); по три вида в двух семействах Hydrocharitaceae Juss. (Elodea canadensis Michx., Hydrocharis mor-sus-ranae L., Stratiotes aloides L.) и Lemnaceae S. F. Gray (Spirodela polyrhiza (L.) Schleiden, Staurogeton trisulcus (L.) Schur., Lemna minor L.); по два вида включают три семейства: Nymphaeaceae Salisb. (Nuphar lutea (L.) Smith, Nymphaea alba L.); Alismataceae Vent. (Alisma plantago-aquatica L., Sagittaria sagittifolia L.); Typhaœae Juss. (Typha angustifolia L., T. latifolia L.); по одному виду содержат семь семейств: Polygonaceae Juss. (Persicaria amphibia (L.) S. F. Gray); Araceae Juss. (Callapalustris

L.); Acoraceae Agardh (Acorus calamus L.); Butomaceae L. C. Rich. (Butomus umbella-tus L.); Lentibulariaceae Rich. (Utricularia vulgaris L.); Ceratophyllaceae S. F. Gray (Ceratophyllum demersum L.); Halorgaceae R. Br. (Myriophyllum spicatum L.).

Индикаторную роль имеют 28 видов [3], что составляет 72 % от общего числа выявленных макрофитов.

Показатели трофности видов, имеющих индикаторную роль, занесли в табл. 2 и рассчитали показатель общей трофности озера, она составила 2,9, что позволило отнести его к водоемам переходного типа между олиго- и мезотрофным.

Таблица 2

Вычисление суммарной трофности изученной акватории озера Большой

И ван по индикаторным видам

Название вида Показатель типа троф- Частота

ности водоема встречаемости

Nuphar lutea (L.) Smith 2 3 6

Calla palustris L. 2 1 2

Potamogeton lucens L. 2 2 4

Carex vesicaria L. 3 3 9

Typha angustifolia L. 3 5 15

Alisma plantago-aquatica L. 3 5 15

Hydrocharis morsus-ranae L. 3 5 15

Elodea canadensis Michx. 3 7 21

Staurogeton trisulcus (L.)Schur 3 3 9

Lemna minor L. 3 3 9

Sagittaria sagittifolia L. 3 5 15

Nymphaea alba L. 3 3 9

1(2)= 45 1(3)= 129

Показатели уровня загрязненности видов, имеющих индикаторную роль, занесли в табл. 3 и рассчитали общую суммарную загрязненность изученных участков акватории озера, она составила 4, что озеро испытывает сильное загрязнение.

Таблица 3

Вычисление суммарного показателя загрязненности изученной акватории озера Большой Иван по индикаторным видам

Название вида Показатель степени Частота

загрязнения встречаемости

Nitelopsis sp. 3 2 6

Myriophyllum spicatum L. 2 3 6

Potamogeton lucens L. 3 2 6

P. crispus L. 4 5 20

P. perfoliatus L. 3 5 15

Ceratophyllum demersum L. 5 5 25

Utricularia vulgaris L. 2 2 4

Elodea canadensis Michx. 4 7 28

Продолжение таблицы 3

Sagittaria sagittifolia L. 5 5 25

Spirodela polyrhiza (L.) Schleiden 5 3 15

Lemna minor L. 5 3 15

Staurogeton trisulcus (L.)Schur 5 3 15

1(2)= 45 1(3)= 180

Список индикаторных видов Г. С. Гигиевича, Б. Г. Власова, Г. В. Вы-наева [цит. по 3] позволил выявить характер загрязнителей воды в озере (табл. 4).

Таблица 4

Характер загрязнения на исследованных участках изученной акватории озера Большой Иван Знак + указывает на наличие вида в исследуемом участке озера

Индикаторы Название вида Номер изученного участка

1 2 3

органического Acorus calamus L. +

загрязнения Myriophyllum spicatum L. + + +

Potamogeton crispus L. + +

Ceratophyllum demersum L. + + +

Eleocharis palustris (L.) Roem. & Schult. + +

Elodea canadensis Michx. + + +

Equisetum fluviatile L. + +

Potamogeton crispus L. + +

Lemna minor L + +

Myriophyllum spicatum L. + + +

эвтрофирования Acorus calamus L. +

Alisma plantago-aquatica L. + +

Potamogeton crispus L. + +

P. crispus L. + +

Hydrocharis morsus-ranae L. + +

Lemna minor L + +

Spirodela polyrhiza (L.) Schleiden + +

загрязнения Alisma plantago-aquatica L. + +

тяжелыми Potamogeton lucens L. + + +

металлами Ceratophyllum demersum L. + + +

Elodea canadensis Michx. + + +

Glyceria fluitans (L.) R. Br. + +

G. maxima (Hartm.) Holmb +

Hydrocharis morsus-ranae L. + +

Spirodela polyrhiza (L.) Schleiden + +

Myriophyllum spicatum L. + + +

Как ясно из таблицы, воды озера подвергаются эвтрофированию, а также значительному загрязнению тяжелыми металлами и органическими веществами.

На втором участке отмечено наименьшее количество индикаторных видов по сравнению с первым и третьим, но на втором участке видовой состав макрофи-

тов контролируется жителями, заинтересованными в отсутствии растений в акватории пляжа. Таким образом, сокращение видового состава макрофитов на этом участке не следует рассматривать как показатель чистоты воды.

Таким образом, изучение видового состава макрофитов позволяет сделать выводы о значительном антропогенном воздействии на воды изученной акватории озера Большой Иван.

Данная работа носит предварительный характер и касается небольшой части озерной системы двух озер Большого и Малого Ивана, но отражает необходимость проведения мониторинга за состоянием качества воды озер.

Литература

1. Административно-территориальное деление Псковской области. (1917-2000). Справочник. Книга 1. Псков, 2002.

2. Биологический контроль окружающей среды. Биоиндикация и биотестирование. М.: Издат. центр «Академия», 2007. С. 106-118.

3. Садчиков А. П., Кудряшов М. А. Гидроботаника. Прибрежно-водная растительность. М: Издат. центр «Академия», 2005. 240 с.

4. Цвелёв Н. Н. Определитель сосудистых растений Северо-Западной России. СПб.: Изд-во СПХФА, 2000. 781 с.

I. Sokolova

MACROPHYTES OF BIG IVAN LAKE (NEVELSKY DISTRICT) AS INDICATORS OF WATER QUALITY

The study of macrophytes was conducted in lake Big Ivan. 39 species were identified, 28 of them have an indicator value (72 %). The research reveals that the lake Big Ivan is of mezotroph type and is exposed to contamination by heavy metals and organic substances.

Key words: macrophytes, lake, water quality.