Роль артемии в процессе самоочищения воды озера Большое Яровое

УДК 595.32

Т. Л. Ясюченя-Студеникина

Томский государственный университет, г. Томск, Россия,
Алтайский филиал СибрыбНИИпроект, г. Барнаул, Россия, E-mail: yasl@ab.ru

Озеро Большое Яровое, расположенное в области замкнутого стока Обь–Иртышского междуречья, относится к бассейну континентальных ультрагалинных озер. Уровенный режим относительно стабилен, площадь озера колеблется в пределах 63,0–66,7 км2, средняя глубина 4,0–4,6 м. Общая минерализация воды колеблется в пределах 145–175 г/кг, по общему химизму воды это хлоридно–натриевый водоем.

Главная роль артемии заключается в обеспечении круговорота органических веществ и энергии в экосистемах соляных озер; активно трансформируя как приносимую с водосбора органику, так и вновь создаваемую в экосистеме, рачки создают ежегодно значительную биомассу. Однако, в условиях практического отсутствия ее потребителей, рачки становятся трофическим «тупиком» и при осенней их элиминации (отмирании) биомасса подпитывает детритную цепь, точнее формирует в озерах планктоногенный детрит. Одновременно, пропуская через кишечник органику, рачки осветляют воду и также способствуют накоплению у дна слоя детрита толщиной 1,0–2,0 см, состоящего в основном из фекалий рачка.

В основе самоочищения воды лежат трофические связи организмов, и в природных водах зоопланктон действует как естественный биологический фильтр. Количественно процесс самоочищения воды может быть выражен через баланс органического вещества, полученного из пищевой цепи бактериопланктон–фитопланктон–артемия и принесенного (внесенного) извне в экосистему озера. Второй составляющей баланса должны быть рационы питания артемии, зависимые от интенсивности обмена и скорости роста от пищевых условий.

Общеизвестно, что у планктонных ракообразных фильтрационный аппарат обладает высокой улавливающей способностью. При низкой концентрации взвеси практически все частицы, попадающие в фильтрационную камеру рачка, попадают в рот. Нижний предел размера пищевых частиц определяется расстоянием между фильтрующими пластинками и у взрослых рачков составляет 1–2 мкм, верхний – размерами тела рачка.

Средняя масса (сырой вес) рачков артемии (Artemia sp.) озера Большое Яровое определена по методу С. Н. Уломского и составляет для половозрелых особей 4,2 мг; ювенильных рачков – 2,8 мг (Соловов, Студеникина, 1990). Принимая во внимание, что для артемии общий обмен весьма близок к стандартному или основному обмену, на основе уравнения рассчитывается суточный рацион особи:

R = 0,082 · 10-3 · 4,86 · 24 · W 0,702

где R – рацион особи (ккал/сут.); W – живой вес особи (мг).

Наши исследования питания артемии в условиях акватории оз. Бол. Ярового показали, что суммарный суточный рацион рачков, обитающих в 1 м3 рапы, колебался в пределах от 6,11 до 270,16 г сырой пищи. По усредненной численности различных возрастных групп рачков (данные 1991–1993 гг.) расчетный суммарный рацион по датам исследования колебался в пределах от 2,6 до 406,8 г (табл.). Для половозрелых рачков суточный рацион особи составляет 0,0252 ккал, для ювенильных рачков – 0,0197 ккал. Считаем возможным ограничиться только этими возрастными группами артемии, так как выживаемость младших возрастных групп очень низкая, и их роль в фильтрационном процессе заметна только ранней весной при вылуплении науплий из диапаузирующих яиц и рождении новой генерации в середине лета. Кроме того, этот прием позволяет избежать переоценки роли артемии в процессе самоочищения воды.

Для перехода от энергетических единиц рационов к вещественным использованы общепринятые показатели калорийности сырого веса корма: фитопланктона 0,8 ккал/г, бактерий и сестона 0,5 ккал/г. Изучение спектра питания рачков показало, что селективности отбора пищи у артемии нет и состав пищи примерно соответствует соотношению продукции бактерий и фитопланктона, доля бактерий в питании артемии колебалась в пределах 11–30 %, в среднем составляя 21 %. Степень усвоения пищи принята как постоянная величина: на уровне 70 % для потребленного фитопланктона и 50 % – для бактериопланктона и сестона (Печень-Финенко, 1979).

Таблица. Расчетные рационы питания артемии оз. Большое Яровое

Дата

Средняя численность, экз.\м3

Рационы, г/м3

Суммарный рацион, ккал/м3

ювенильных

взрослых

ювенильных

взрослых

15.05

2300

0

91,5

0,0

45,3

01.06

500

80

19,9

4,2

12,0

15.06

840

200

33,3

10,1

21,5

01.07

1050

400

41,8

20,4

30,8

15.07

400

7900

5,9

400,9

200,7

01.08

70

3800

2,8

193,5

137,6

15.08

0

2300

0,0

116,9

57,9

01.09

0

5700

0,0

290,0

143,6

15.09

0

1900

0,0

96,7

47,9

01.10

0

50

0,0

2,6

1,3

 

Анализ потребления пищи популяцией артемии за многолетний период наблюдений свидетельствует, что для ювенильных и половозрелых особей характерны два пика «накормленности»: у ювенильных самый высокий – в середине мая при возрождении популяции; второй – в начале июля, менее заметный при становлении второй генерации рачка (см. табл.). Первый пик высокой «накормленности» для половозрелых особей характерен для середины июля, второй – для начала сентября. Суммарный рацион всех особей рачка, обитающих в 1м3, принимая во внимание среднемноголетнее значение численности популяции, максимален в середине июля, минимален – в начале и середине июня. Средний рацион популяции (потребление пищи за сутки в 1 м3) за вегетационный период, исключая начало октября, когда рачки фактически отмирали и не питались, но в пробах фиксировались, составляет в вещественном выражении 149,3 г пищи.

При средней скорости фильтрации воды в 280,8 мл/мг один взрослый рачок артемии в условиях оз. Большого Ярового фильтрует объем воды в пределах 1 л. Значение популяции артемии в процессе самоочищения воды может быть принято как функция численности рачков и состояния кормовой базы на каждую дату исследования.

Рационы питания артемии позволяют оценить интенсивность фильтрации: при средней численности рачков на всем протяжении вегетационного периода в 1 500 экз./м3, для обеспечения своего необходимого рациона питания они должны профильтровать за сутки 0,156 м3 рапы, т.е. условная очистка 1 кубометра объема «жизненной зоны» происходит за 6,4 суток. В периоды максимального развития популяции интенсивность фильтрации может значительно ускоряться и достигать 2,0–2,5 суток.

Следовательно, как вообще для зоопланктона, участие артемии в процессе самоочищения носит сезонный характер; и минимальное участие рачков в этом процессе характерно для весеннего и осеннего периодов; зимой процесс самоочищения прекращается. Роль других групп водных животных в самоочищении воды озера Большое Яровое крайне незначительна, и этот важный природоохранный процесс поддерживается исключительно популяцией рачка Artemia sp.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – C. 93-95.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники