Оценка участия Cladocera в процессах самоочищения куршского залива

УДК 595.324:574.635

А. С. Семенова

Атлантический научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (АтлантНИРО), Калининград, Российская Федерация, a.s.semenowa@rambler.ru

ESTIMATION OF THE CLADOCERA PARTICIPATION
IN SELF-PURIFICATION OF THE CURONIAN LAGOON

A. S. Semenova

Atlantic Research Institute of Marine Fisheries and Oceanography (AtlantNIRO),
Kaliningrad, Russia, a.s.semenowa@rambler.ru

Куршский залив является крупнейшей лагуной Балтийского моря, его площадь составляет 1584 км2, объем воды – 6,2 км3, средняя глубина – 3,8 м. Залив представляет собой мелководный, практически пресноводный водоем, сток в него речных вод в 3,5 раза превышает объем самого залива, а приток морских вод не столь значителен и прослеживается только в его северной части. В современный период по гидрохимическим и биологическим показателям Куршский залив относится к евтрофным водоемам с переходом в гиперевтрофную стадию в момент массового развития фитопланктона (Александров, Дмитриева, 2006). Средне­годовой растворенный сток в залив составляет 6,8 млн. т, с реками ежегодно поступает около 5 млн. т органического вещества (Пустельников, 1983). Обилие взвешенных речных наносов, поступающих в залив, уменьшает прозрачность воды, вызывает евтрофикацию водоема и способствует обильному развитию фито- и зоопланктона.

Зоопланктон является важным звеном экосистемы залива, принимая активное участие в трансформации вещества и энергии и самоочищении водоема. Исходя из этого изучение видового состава, сезонной динамики и роли зоопланктона в функционировании экосистемы Куршской лагуны является весьма актуальным.

Пробы зоопланктона отбирали ежемесячно в течение вегетационного сезона на 16 стандартных станциях. Вода процеживалась через сачок из газа № 70 (ячея 0,074 мм). Камеральная обработка проб осуществлялась счетным методом Гензена. Биомасса рассчитывалась по размерной структуре и численности; рацион – как сумма продукции, трат на обмен и неусвоенной пищи для каждой размерной группы (Методические …, 1983). Принималось, что усвояемость пищи для растительноядного зоопланктона составляет 60 %, для хищного – 80 %, половина рациона всеядных видов копепод на стадиях IV–VI удовлетворяется за счет растительной пищи, а другая за счет животной, рацион науплиальных и I–III копеподитных стадий состоял только из растительной пищи (Монаков, 1998). При расчетах фильтрационной активности зоопланктона использовалась средняя для евтрофных водоемов скорость фильтрации ракообразных (F) равная 100 мл/(мг Ч сут) при +20°С (Гутельмахер, 1986). Скорость фильтрации имеет прямо пропорциональную зависимость от температуры. В тех случаях, когда температура воды отличалась от +20°С, скорость фильтрации корректировалась с использованием температурного коэффициента Q10 = 2.3.

В настоящий период в зоопланктоне Куршского залива доминируют три систематические группы: коловратки (Rotatoria), ветвистоусые (Cladocera) и веслоногие (Copepoda) ракообразные. Наибольшую численность среди коловраток имеют Keratella quadrata (Mull.) и K. cochlearis (Gosse), среди ветвистоусых ракообразных – Chydorus sphaericus (O. F. Muller) и Daphnia longispina (O. F. Muller), среди копепод – Mesocyclops leuckarti (Claus) и Eudiaptomus graciloides Lill. По численности преобладают Cladocera и Copepoda, минимальную численность имеют Rotatoria. Пик численности отмечается в июне–июле и связан с массовым развитием Ch. sphaericus.

По биомассе доминирует D. longispina, значительную биомассу также имеют E. graciloides, M. leuckarti, Diaphanosoma brachyurum (Liev.), Bosmina coregoni Baird и Ch. sphaericus. Cladocera являются доминирующей по биомассе группой, на втором месте – Copepoda, Rotatoria имеют минимальную биомассу. Пик биомассы зоопланктона наблюдается в мае–июне и определяется массовым развитием в этот период D. longispina.

Ветвистоусые ракообразные являются ведущей группой в зоопланктонном сообществе Куршского залива, составляя в среднем за вегетационный сезон 46 % от численности и 90 % от биомассы всего зоопланктона, а значит, через них идет основной энергетический поток в планктонном сообществе водоема. Важной структурной и функциональной характеристикой сообщества кладоцер является средний индивидуальный вес особи (w). Максимальное значение w наблюдается в мае – 0,1–0,4 мг, затем оно снижается к июлю до 0,01–0,03 мг и вновь возрастает к октябрю до 0,07–0,13 мг. Такая сезонная динамика средней массы особи в сообществе Cladocera отражает переход от доминирования D. longispina весной и в начале лета к преобладанию более мелких кладоцер Ch. sphaericus, B. coregoni и D. brachyurum в июле–августе и вновь к превалированию D. longispina в октябре.

Особи с малым индивидуальным весом не могут эффективно утилизировать крупноразмерный фитопланктон, и именно в июле–августе наблюдается массовое развитие по большей части колониальных синезеленых водорослей. Причины снижения численности и биомассы D. longispina могут быть различны (пресс рыб и их личинок, токсичное действие синезеленых водорослей, ухудшение условий питания) и нуждаются в дальнейшем изучении.

Одной из важных функций зоопланктона в водных экосистемах является его участие в процессах самоочищения. Все ветвистоусые ракообразные Куршского залива за исключением Leptodora kindtii (Focke) имеют фильтрационный тип питания и, достигая значительных биомасс, могут принимать активное участие в самоочищении водоема. Одной из характеристик, отражающих роль фильтраторов в самоочищении водоема является их фильтрационная активность. Фильтрационная активность зоопланктона имеет четко выраженную сезонную динамику, которая в большой степени определяется сезонной динамикой биомассы ветвистоусых ракообразных, а также зависит от температуры. Максимальная фильтрационная активность зоопланктона наблюдается в мае–июне, когда зоопланктонными фильтраторами за сутки профильтровывается 50–70 % от объема залива, минимальна она в октябре. При этом около 90 % от всех фильтраций залива зоопланктоном за вегетационный сезон совершается Cladocera. Особенно велика в этом процессе роль D. longispina. В целом фильтрационная активность имеет следующую динамику: она принимает максимальные значения в начале вегетационного сезона, а затем постепенно снижается к осени. Незначительные величины фильтрационной активности в осенний период, несмотря на некоторый рост в этот период биомассы кладоцер связан с низкими температурами в это время.

Другой характеристикой, отражающей участие зоопланктона в самоочищении, является количество потребленного им взвешенного органического вещества, которое определяется рационом зоопланктона. Средний за вегетационный сезон рацион Cladocera составляет 86 % от рациона зоопланктонных фильтраторов залива. Сезонная динамика потребления ими пищи сходна с сезонной динамикой их биомассы и фильтрационной активности. Максимальный рацион Cladocera наблюдается весной, затем к лету он снижается и лишь незначительно повышается к осени.

Таким образом, ветвистоусые ракообразные играют существенную роль в структурно-функциональной организации экосистемы Куршского залива, в частности, в трансформации вещества и энергии и самоочищении водоема, особенно весной, когда их биомасса достигает значительных величин, затем в июле и августе роль Cladocera в самоочищении залива снижается. Их численность остается на довольно высоком уровне, но резко уменьшается биомасса, а, следовательно, и средний индивидуальный вес в сообществе. Особи с меньшим индивидуальным весом не могут эффективно утилизовать крупноразмерный фитопланктон, и в этот период наблюдается массовое развитие синезеленых водорослей, переходящее в «цветение». К осени биомасса кладоцер несколько возрастает, но самоочищение залива остается примерно на том же уровне, что и летом в связи с низкими температурами. В планктонном сообществе Куршского залива особенно велико значение D. longispina.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 104-106.

Розповісти колегам:

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