Биоиндикационная роль хирономид (Diptera, Chironomidae) в оценке функционирования водных объектов

УДК 595.771:574.21

Т. Д. Зинченко

Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти, Российская Федерация, tdz@mail333.com

BIOINDICATIVE ROLE
OF CHIRONOMIDS (DIPTERA, CHIRONOMIDAE) IN ESTIMATING
THE WATER BODIES FUNCTIONING

T. D. Zinchenko

Institute of the Ecology of the VolgaRiver Basin of RAS,Tol’yatti, Russian Federation, tdz@mail333.com

Наблюдаемый подъем в области изучения экологического состояния водоемов и водотоков методами биоиндикации с использованием донных сообществ связан с необходимостью решения практических задач, касающихся защиты и сохранения экологических систем континентальных водоемов, и в значительной степени обусловлен успехами развития действенной теории функционирования экологических систем (Алимов, 1991). Реализация теоретических предпосылок функционирования при изучении проточных гидроэкосистем затруднена в связи с отсутствием надежных сведений по экологии отдельных видов и групп животных, которые могут оказывать значительное влияние на функциональные характеристики надорганизменных систем. Необходимы постоянное накопление инфор­мации, ее анализ и синтез, в процессе которых структурно-функциональные особенности биоценозов и их биоиндикационные качества приводятся в соответствие друг с другом.

Среди амфибиотических насекомых хирономидам отводится решающая роль как индикаторам экологического состояния континентальных водоемов, исследованию которых в лотических системах Волжского бассейна уделяется мало внимания. Отсутствие постоянного контроля за гидроэкологическим состоянием поверхностных вод существенно затрудняет возможности экологических исследований в плане оценки соотношения между интенсивностью антропогенной нагрузки и реакцией водной экосистемы.

Материал, представленный в докладе, включает многолетние сборы бентоса и хирономид из 55 водотоков Волжского бассейна (1981–2005 гг.), Куйбышевского водохранилища (1957–2004 гг.) и Каспийского моря (1981–1984 гг.), приведены оригинальные данные анализа адаптивного процесса в функционировании хирономид из обрастаний водопроводного канала Московской области (1977–1980 гг.).

Проведение биоиндикационных исследований в водных объектах разного типа рассмотрено с позиций того, что водные сообщества и виды животных как в естественных, так и в антропогенных условиях, являются компонентами экосистемы рек (природных или преобразованных техногенезом), входят в состав гидробиоценоза, изменяющегося в пространстве, развивающегося во времени и подверженного антропогенным изменениям. Рассмотрены результаты использования хирономидофауны на популяционном (факториальная экология), биоценотическом (структурно-функциональные характеристики сообществ) и экосистемном (многолетняя динамика) уровнях организации при оценке экологического состояния водных объектов разного типа в мониторинговых исследованиях.

В донной фауне и в обрастаниях рек установлено 229 видов и личиночных форм хирономид, представляющих пять подсемейств: Tanypodinae, Diamesinae, Prodiamesinae, Orthocladiinae, Chironominae (трибы Chironomini и Tanytarsini). Преобладают виды, распространение которых не выходит за пределы Палеарктики. Соотношение видов подсемейств Orthocladiinae и Chironominae составляет 0,92, изменяясь от 0,4 в лимнических системах до 2,3 в холодноводных ручьях и родниках. В число доминантов входит 15 видов. Биологическое разнообразие поверхностных вод, их специфичность, а также характерный «облик» рек определяется в первую очередь наличием или отсутствием в фауне редких таксонов. Из них высокая численность регистрируется в популяциях некоторых видов: Chironomus agilis Schobanov et Djomin, 1988, Ch. piger Strenzke, 1958, Pseudodiamesa branickii (Nowicki, 1873).

Автором разработан аутэкологический спектр («экологические шкалы») хирономид водотоков и водоемов бассейна Средней и Нижней Волги, позволяющий создать информационную основу для формирования экологических прогнозов состояния рек, обоснования региональных критериев биологической оценки качества поверхностных вод, для уточнения и структуризации каталога видов хирономид России.

Проведенные исследований по оценке функционирования равнинной р. Чапаевка (приток Саратовского водохранилища) выявили закономерности изменения структуры сообществ бентоса и хирономидного комплекса реки при разных типах природного и антропогенного воздействия (токсификация, эвтрофирование, комбинированное воздействие загрязнения). Для эвтрофных участков на фоне повышения общей численности и биомассы олигохет характерно доминирование эврибионтных Chironomus plumosus (Linnaeus, 1758), Popypedilum. gr. nubeculosum Meigen, 1818, Dicrotendipes nervosus Mason, 1973 отсутствие оксиреофильных и стенобионтных видов, снижение числа видов и численности танитарзин. Токсификация сопровождается резким сокращением числа видов и видового разнообразия бентоса и хирономид или наличием техногенных пустынь.

На основании выполненного классификационно-ординационного анализа малых рек с использованием показателей интегрального индекса экологического состояния (ИИЭС) осуществлена комплексная классификация водотоков, позволяющая в системе мониторинга проводить исследования экосистем разнотипных водных объектов.

При изучении многолетней пространственной динамики хирономидофауны Куйбышевского водохранилища в связи с изменением его трофического статуса установлены признаки эвтрофирования в Куйбышевском водохранилище (возрастание общей биомассы бентоса, направленное многолетнее изменение в соотношении доминирующих видов хирономид Procladius ferrugineus Kieffer, 1919, Chironomus plumosus (Linnaeus, 1758) при сохранении многолетней стабильности видового состава хирономид.

В низовьях р. Волга функционирование водотоков Волго-Ахтубинской поймы характеризуется увеличением численности олигохет и распространением видов инвазийного комплекса, представленного в основном ракообразными и олигохетами. Обсуждаются результаты многолетней динамики хирономидофауны в низовьях дельты Волги и в Каспийском море в связи с подъемом его уровня, полученные на основании собственных и литературных данных. Выявлены биоиндикационные возможности фауны хирономид на разных уровнях организации для проведения мониторинговых исследований.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 73-74.

Розповісти колегам:

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