Биоразнообразие и развитие ценозов макрозообентоса водных объектов зоны влияния Южноукраинского энергокомплекса в летний период

УДК [(591.524.1:574.586):621.311.2] (28)

А. Е. Слепнев, А. В. Ляшенко, Ю. Н. Воликов

Институт гидробиологии НАН Украины, Киев, Украина, arteml@i.com.ua

AESTIVAL BIODIVERSITY AND DEVELOPMENT
OF MACROZOOBENTHOS CENOSES IN WATER BODIES
AFFECTED BY SOUTH UKRAINIAN POWER COMPLEX

А. Е. Slepnev, A. V. Lyashenko, Y. N. Volikov

Institute of Hydrobiology NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine, arteml@i.com.ua

Изучение особенностей функционирования водных экосистем в условиях возрастающего антропогенного воздействия имеет большое значение как первый шаг для разработки компенсационных природоохранных мероприятий. Нужно отметить, что в настоящее время водоемов с антропогенно неизмененными экосистемами практически нет. Речь может идти лишь о степени и характере таких изменений. В этой связи приобретает большое значение изучение изменений в водных экосистемах в результате гидростроительства энергетических объектов и их влияния на водную среду, а именно, на качество воды и биологические процессы, происходящие в ней.

С начала 1980-х годов, после создания водоема-охладителя АЭС, комплексные гидробиологические исследования на водоемах южноукраинского энергокомплекса (ЮУ ЭК) систематически проводились Институтом гидробиологии НАН Украины (Сергеева и др., 1991). Эти работы продолжались до середины 1990-х годов параллельно с вводом в действие новых энергоблоков АЭС и работами по строительству Ташлыкской ГАЭС. Исследования были продолжены в 2006 г. в рамках гидроэкологического мониторинга водных объектов зоны влияния ЮУ ЭК.

Цель данной работы – оценить структурные характеристики макрозобентоса водных объектов зоны влияния ЮУ ЭК, определить уровни развития и видового разнообразия макрофауны донных беспозвоночных на основании расчета биотических индексов состояния сообществ и загрязнения вод.

Отбор проб макрозообентоса проведен в июне 2006 г. на 8 станциях: три из них расположены по акватории водоема-охладителя ЮУ АЭС, одна – на ручье Ташлык, по две на Александровском водохранилище и р. Южный Буг.

Количественные пробы отбирали дночерпателем СДЧ-100 с площадью захвата 0,01 м2 в двух повторностях, качественные – ручным сбором. Материал фиксировали 4 % раствором формальдегида и в дальнейшем обрабатывали в лабораторных условиях согласно стандартным методикам (Романенко и др., 2006). Рассчитывали индексы разнообразия по Шеннону, уровни развития сообществ определяли по классификации, предложенной О. П. Оксиюк с соавторами, индексы сапробности вод − по методу Пантле–Букк, а уровни их загрязнения − по индексу Вудивисса (ТВI).

Исследованные водные объекты отличаются по своим морфометрическим и гидрологическим характеристикам. Водоем-охладитель Южно-Украинской АЭС (Ташлыкское водохранилище), образован в 1979–1980 гг. в результате перекрытия плотиной балки Ташлык и наполнения ее водами р. Южный Буг. Река Южный Буг является основным источником для подпитки Ташлыкского водохранилища, малым источником является ручей Ташлык, впадающий в верховье водоема-охладителя АЭС. Александровское водохранилище образовано в результате перекрытия р. Южный Буг плотиной Александровской ГЭС в районе с. Александровка. Южный Буг на исследованном участке имеет порожистые и плесовые участки, отличающиеся различными гидрологическими характеристиками.

Для водоема-охладителя основным фактором, формирующим биотические сообщества, является температурный режим (Протасов, 1994). Во время наших исследований температура воды по его акватории изменялась от +29ºС (верховье водоема) до +39,5ºС (сбросной канал), в ручье Ташлык была равна +20ºС, а в р. Южный Буг и Александровском водохранилище не превышала +24,7ºС.

Макрозообентос исследованных водоемов в летний сезон 2006 г. был представлен 53 таксонами беспозвоночных, входящих в состав 15 групп более высокого таксономического ранга. В том числе, определено – 17 видов личинок комаров-звонцов (Chironomidae), 14 видов малощетинковых червей (Oligochaeta), 11 видов моллюсков, из них 3 вида двустворчатых (Bivalvia) и 8 видов брюхоногих (Gastropoda). Остальные таксономические группы (Gammaridae, Corophiidae, Trichoptera, Mysidae, Ephemeroptera, Odonata, Hirudinea, Bryozoa, Acariformes, Hydrozoa, Nematoda) были представлены одним таксоном каждая.

До образования Ташлыкского водохранилища в балке Ташлык, были обнаружены представители 14 систематических групп донных животных. При его заполнении (в связи с резкой сменой условий существования) аборигенная фауна ручья почти полностью исчезла. В дальнейшем, до пятого года существования водохранилища было зафиксировано восстановление структурных характеристик макрозообентоса за счет популяций соседних водных объектов, которые привносились с водами Южного Буга, а также расселения насекомых, которые имеют в своем цикле развития воздушную и водную стадии.

К 1986 г. в составе донных сообществ водоема зарегистрировано 49 видов из 15 таксономических групп. Наибольшее количественное развитие «мягкого бентоса» наблюдалось на 3–4 год после заполнения водохранилища – до 5,63 г/м2, с началом сброса подогретых вод уровень развития несколько снизился – до 1,08 г/м2. На 4–5 год становления водохранилища в мелководной верхней его части развивались в основном представители «мягкого бентоса», а на среднем и нижнем участке – моллюски, преимущественно дрейссена. В 1985 г. биомасса этого моллюска составляла до 350 г/м2. Однако после летнего перегрева воды в 1986 г., когда температура в районе сбросного канала достигла +40…+42ºС, состав и показатели обилия зообентоса резко сократились. Многие виды исчезли и более не встречались. Популяция дрейссены частично восстановилась только к 1992 г. (1,14 г/м2), но по результатам обследования 1997 г. зарегистрирована не была. В 1989−1992 гг., зообентос был представлен в основном личинками хирономид и олигохетами. В 1997 г. показатели обилия зообентоса были невысокими 100−6100 экз./м2 и 0,03−2,64 г/м2 (Силаева и др., 2000).

В наших исследованиях макрозообентос водоема-охладителя представлен 17 видами, из них – личинок комаров-звонцов (Chironomidae) – 4, малощетинковых червей (Oligo­chaeta) – 8, остальные группы включали по одному таксону беспозвоночных.

Наибольшие значения количественных показателей макрозообентоса водоема-охладителя достигали 900,8 г/м2 (ст. 3, нижняя часть акватории) при среднем значении биомассы по водоему 358,1 г/м2, Максимальная численность равнялась 14850 экз./м2 (ст. 2, верховье акватории водоема), при средним значении по водоему 12183 экз./м2. По биомассе доминировал обнаруженный нами в этом водоеме тропический брюхоногий моллюск – Melanoides tuberculata (Muller, 1774) (Ляшенко, Слепнев, 2006), а по численности – представитель малощетинковых червей – Limnodrilus hoffmeisteri Claparede.

Согласно характеристике состояния водных объектов Украины по показателям зообентоса, уровень развития донных сообществ изменялся по показателю общей биомассы в пределах от «очень низкого» до «высокого», при среднем показателе по водоему «высокий». По общей численности от «ниже среднего» до «высокого», при среднем значении по водоему «высокий». Показатели разнообразия (индекс Шеннона и выравненность) макрозообентоса Ташлыкского водоема-охладителя характеризовались сравнительно невысокими значениями. Максимальные величины индекса Шеннона составляли – 2,98 бит/экз., среднее значение по водоему – 2,13 бит/экз., выравненность – 0,66.

Значения индекса Вудивисса (TBI) не превышало 2 баллов, что по наличию и соотношению индикаторных таксонов отвечает категории «очень грязная вода». Сапробиологическая характеристика воды по индикаторным видам макрозообентоса свидетельствуют о том, что значения показателя сапробности изменялись в пределах β»-α»−мезосапробной зоны.

В ручье Ташлык зарегистрировано 9 таксонов макрозообентоса. По численности доминировали малощетинковые черви (Oligochaeta) представленные преимущественно одним видом Limnodrilus hoffmeisteri Claparede – 8000 экз./м2, а по биомассе гаммариды Dikerogammarus haemobaphes (Ehrenberg) – 40 г/м2. Общая биомасса достигала 50,1 г/м2, численность – 20800 экз./м2.

Согласно характеристике водных объектов Украины по показателям зообентоса уровень развития по общей численности характеризовался как «высокий», по общей биомассе, как «средний». Значение индекса Шеннона равнялось 2,67 бит/экз., выравненности – 0,84. Индекс Вудивисса был равен 4 баллам, что по наличию и соотношению индикаторных таксонов макрофауны беспозвоночных отвечает категории «загрязненных вод». Значение индекса сапробности соответствовало α»-мезосапрбной зоне.

В Южном Буге зарегистрирован 31 таксон донных беспозвоночных, входящих в состав 10 таксономических групп высших рангов. Наибольшим видовым богатством отличались малощетинковые черви (Oligochaeta) – 10 видов с доминированием по численности Limnodrilus hoffmeisteri Claparede, и личинки комаров-звонцов (Chironomidae) – 9 видов с доминированием по численности Cladotanytarsus gr. mancus Walker и Polypedilum scalaenum (Schrank). Встречены четыре вида брюхоногих моллюсков (Gastropoda) с доминированием Fagotia acicularis (Ferussac) по численности, и Viviparus viviparus (L.) − по биомассе. А также два вида двустворчатых моллюсков (Bivalvia) с доминированием по численности Dreissena polymorpha (Pallas), по биомассе – Unio tumidus Philipsson. Остальные группы беспозвоночных были представлены по одному таксону каждая.

Показатели численности донных беспозвоночных изменялись в пределах 8550–17100 экз./м2 (в среднем 12825 экз./м2), биомассы – 5,3−2004,7 г/м2 (в среднем 1005,0 г/м2). Согласно характеристике водных объектов Украины по показателям зообентоса уровень развития донных сообществ макробеспозвоночных по средней численности характеризовался как «высокий», по средней биомассе, как «очень высокий».

Значение индекса Шеннона изменялись в пределах 2,36–3,21 бит/экз., выравненности – 0,66–0,72. Индекс Вудивисса был равен 4 баллам, что по наличию и соотношению индикаторных таксонов макрофауны беспозвоночных отвечает категории «загрязненных вод». Значение индекса сапробности изменялось в пределах 2,19−3,33, что отвечает
β»-α»-мезосапрбной зоне.

Макрозообентос Александровского водохранилища летом 2006 г. был представлен 32 таксонами, которые входили в состав 12 таксономических групп более высокого ранга. Наибольшим видовым богатством отличались малощетинковые черви (Oligochaeta) – 8 видов, с доминированием Dero sp., и личинки комаров-звонцов (Chironomidae) – 11 видов, с доминированием Polypedilum nubeculosum Meigen. Зарегистрированы четыре вида брюхоногих моллюсков (Gastropoda) с доминированием Anisus albus (O. F. Muller). Остальные группы были представлены по одному таксону каждая. Макрозообентос Александровского водохранилища характеризовался наибольшим видовым богатством и количественным развитием представителей «мягкого бентоса», где основу численности и биомассы составляли личики комаров-звонцов. Средние по водоему соответствующие значения составляли 36325 экз./м2, и 35,2 г/м2. Согласно характеристике водных объектов Украины по показателям зообентоса (Оксиюк и др., 1994), уровень развития сообществ согласно значениям общей численности (36480 экз./м2) характеризовался как «очень высокий», общей биомассы (47,5 г/м2) – как «средний». Значения индекса Шеннона изменялись в пределах 2,90–3,37 бит/экз., выравненности – 0,67–0,75. Индекс Вудивисса достигал 5 баллов, что по наличию и соотношению индикаторных таксонов макрофауны беспозвоночных отвечает категории «умеренно загрязненных вод». Значение индекса сапробности, определенное по индикаторным видам макрозообентоса, изменялось в пределах 2,37−2,41, что отвечает β»-мезосапробной зоне.

В целом, проведенные исследования показали, что основу макрозообентоса составлял олигохетно-хирономидный комплекс видов, который систематически доминировал по численности и периодически (при отсутствии моллюсков) – по биомассе. Наибольшим видовым богатством и разнообразием характеризовалась макрофауна Южного Буга и Александровского водохранилища, наименьшим Ташлыкского водоема-охладителя. Наименьшее количество видов отмечено в ручье Ташлык и Ташлыкском водохранилище. Следует отметить, что довольно распространенный в предыдущие годы моллюск дрейссена, по результатам наших исследований лишь периодически встречался в Южном Буге и Александровском водохранилище и отсутствовал в Ташлыкском водоеме-охладителе. Отметим, что по биомассе в Ташлыкском водохранилище доминировал тропический вид – моллюск Melanoides tuberculata, впервые зарегистрированный нами тут в 2005 году. Индекс Вудивисса достигал максимальных значений 4−5 баллов (по 10-бальной шале) в Южном Буге и Александровском водохранилище, но даже эти значения характеризуют воды как «загрязненные» и «умеренно загрязненные». Значения индекса сапробности, определенные по индикаторным видам макрозообентоса, во всех изученных водоемах изменялось в пределах β»-α»-мезосапробной зоны. Полученные нами материалы подтверждают выводы исследований предыдущих лет о том, что все водные объекты зоны влияния Южноукраинского энергокомплекса испытывают определенную антропогенную нагрузку, влияющую как на качество воды, так и на состояние биотических компонентов их экосистем.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 108-111.

Розповісти колегам:

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