Author Archive

Влияние появления в водоеме–охладителе дрейссены на характер и количество биопомех на водозаборах Змиевской ТЭС

УДК 627.8:621.311:594

Н. В. Старко, Л. Ф. Глущенко, В. А. Ермоленко

Украинский научно-исследовательский институт экологических проблем (УкрНИИЭП),
г. Харьков, Украина

В рамках экологического мониторинга водоема–охладителя исследовались характер и масштабы биологических помех в работе электростанции.

Процессы образования биопомех и их поступления на водозаборы ТЭС очень динамичны и зависят в первую очередь от термического, гидрохимического и гидробиологического режимов водоема–охладителя, в том числе появления новых видов. При изменении названных факторов возможно резкое увеличение обилия тех или иных гидробионтов и их поступление на водозаборы ТЭС.

С появлением в водоеме–охладителе в 1995 г. дрейссены наблюдались глобальные изменения его экосистемы. Моллюск является мощным фильтратором и рост его популяции привел к резкому увеличению прозрачности воды с 0,8–1,2 до 1,6–2,5 м. Это обстоятельство, наряду с достаточным количеством биогенных соединений в воде, способствовало увеличению площадей и общих биомасс высшей водной растительности (в первую очередь погруженной). Особенно интенсивно развивался роголистник. Наряду с этим, при появлении дрейссены наблюдалось снижение обилия в водоеме живородки.

Произошедшие в водоеме–охладителе процессы закономерно отразились на поступлении «биопомех» на водозаборы электростанции (табл.). Наряду с обычными процессами, происходящими в водоеме–охладителе, на поступление «биопомех» оказывают влияние эпизодические резкие изменения тех или иных факторов. Так, жаркое лето 2001 г. привело к повышению температуры воды в водоеме–охладителе. При этом температура воды на водозаборах электростанции с 17 по 29 июля превышала +30°С, а на водосбросе достигала +40,7°С. Столь высокие температуры воды привели к гибели отдельных групп гидробионтов, что повлекло за собой увеличение поступления «биопомех» на береговые насосные станции ТЭС.

Прежде всего это отразилось на поступлении дрейссены. Уже во второй половине июля 2001 г., при температурах воды на водосбросе +30,6…+32,9°С, а на водозаборе – +22,8…+25,1°С, резко (в 4–5 раз) возросло попадание моллюска на водозаборы электростанции. В этих условиях (начало повышения температуры воды в водоеме) количество мертвого моллюска осталось примерно таким же, а увеличение количества дрейссены произошло за счет живых организмов. Большая часть живой дрейссены была представлена в виде друз до 10–15 см длиной. Это объясняется, по нашему мнению, отрывом колоний моллюска от субстрата из-за разрушения биссусных нитей при повышении температуры воды.

Однако уже в июле 2001 г. при дальнейшем увеличении температуры воды количество живой дрейссены снизилось практически до полного отсутствия (встречалась единично). Кроме того наблюдалось распадение друз и создаваемые помехи были представлены раковинами погибших моллюсков. Общее поступление дрейссены на водозаборы ТЭС также возросло и составляло, например, 20.07.2001 г. в расчеты на все работающие в тот момент насосы 580,8 кг сырого веса в сутки. В 2002 г. лето, как и в 2001 г., было жарким. Поэтому в летний период в водоеме–охладителе также наблюдались аномально высокие температуры воды.

Таблица. Изменения времени поступления и количества главных групп «биопомех»
на водозаборах Змиевской ТЭС, кг сырой массы

 

Показатель Годы
1991–1995* 2000–2003
Дрейссена максимальное
поступление
Отсутствие Июнь–август
198,3 (580,8)
минимальное
поступление
Отсутствие Январь, сентябрь–октябрь 13,8 (26,0)
Высшая
водная
растительность
максимальное
поступление
Январь–февраль; сентябрь–октябрь 19,3 (175,0) –
валлиснерия, рдесты
Июль–сентябрь,
242,5 (925,7) 80–98 % –
роголистник
минимальное
поступление
Декабрь,
июнь–июль 1,5 (3,0)
Декабрь–май 9,4 (27,4)
Живородка максимальное
поступление
Июнь–июль; сентябрь–октябрь – 240,0 Незначительное кол-во в течении года (3,8)
минимальное
поступление
Декабрь–январь;
март–апрель – до 20,0
Незначительные кол-ва
в течении года (3,8)
Рыба максимальное
поступление
Май–июль; сентябрь–октябрь 5,1 – молодь судака Май–сентябрь, 0,84
(80–90 % – уклея, окунь)
минимальное
поступление
Октябрь–апрель 0,05,
(70–80 % – уклея)
Октябрь–апрель, 0,05 (80–90% – уклея, окунь)

Примечание: *среднее, в скобках – максимальное количество.

Однако с учетом того, что большая часть популяции дрейссены в 2001 г. погибла и не успела восстановить прежнюю биомассу, в 2002 г. значительных количеств «биопомех», создаваемых моллюском не было обнаружено. Даже при очередной массовой гибели дрейссены в июле 2002 г. ее поступление составляло «всего» 38,8 кг.

Несмотря на наблюдаемую в течение последних лет массовую гибель дрессены, в водоеме все равно остается такое ее количество, которое, учитывая эврибионтность, большую скорость размножения моллюска и благоприятные условия может в короткое время не только восстановить численность, но и создать непреодолимые помехи в водоснабжении ТЭС. Кроме того, как показывают наши наблюдения, снижение в водоеме–охладителе после летней жары 2001–2002 гг. численности и биомассы дрейссены привело к увеличению обилия живородки. В настоящее время ее количество в водоеме не может создать большие помехи в водоснабжении электростанции, однако при дальнейшем нарастании численности ее поступление будет увеличиваться.

Рост температуры воды отразился также на количествах второго основного источника «биопомех» – высших водных растениях. При температурах, наблюдавшихся в водоеме в июле 2001 г. (+32…+37°С) происходило отмирание поверхностного слоя корневой системы (или ризоидов у роголистника). В период описываемых температурных условий была безветренная (штилевая) погода. Затем на водоеме был сильный шторм. В результате большая часть растений оторвалась от дна и всплыла на поверхность. О том, что к этому привело именно повышение температуры воды свидетельствует большая доля среди всплывших водных растений валлиснерии, которая растет на глубинах, превышающих 1–1,5 м и почти не выбивается волнами. Количество всплывших водных растений было огромным. В восточной части водоема–охладителя поля плавающей высшей водной растительности (ВВР) в описываемый период занимали до 1/4 площади водного зеркала. Всплывшие растения частично были выброшены волнением на берег, большая их часть попала на водозаборы ТЭС. Если до июля 2001 г. поступление ВВР на водозаборы ТЭС составляло в среднем в январе – 5,1, марте – 10,0, июне – 3,4, то уже во второй половине июля – 98 кг сырой массы ВВР в сутки и в дальнейшем продолжало нарастать. В конце августа ежесуточно на водозаборы поступало в среднем 264 кг. И только в октябре наблюдался спад до 8–12 кг в сутки. В 2002 г. попадание ВВР на водозаборы ТЭС было даже большим, чем в предыдущем году. В отдельные дни августа 2002 г. только на решетки тонкой очистки (вращающихся водоочистных сеток) в сутки попадало 926 кг ВВР.

Таким образом, проведенные исследования показали, что дрейссена после появления в водоеме–охладителе Змиевской ТЭС стала одним из основных источников биопомех. Увеличилось поступление на водозаборы высшей водной растительности. Это свидетельствует о назревшей необходимости разработки и проведения комплекса мероприятий по снижению обилия моллюска в водоеме–охладителе.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 79-81.



Влияние дрейссены на экосистему водоема–охладителя Змиевской ТЭС

УДК 627.8:621.311:594

Н. В. Старко, Л. Ф. Глущенко, М. Л. Лунгу, Т. А. Прохода

Украинский научно-исследовательский институт экологических проблем (УкрНИИЭП), г. Харьков, Украина

Регулярные комплексные исследования экологического состояния водоема–охладителя Змиевской ТЭС проводятся нами с 1986 г. по настоящее время. Широкий круг рассматриваемых показателей позволяет делать выводы о направленности экологических сукцессий в исследуемом водоеме.

Первые единичные экземпляры дрейссены появились в водоеме–охладителе в 1995 г.,  а максимальные ее величины отмечены в 2000 г. В настоящее время общее количество дрейссены, в сравнении с другими водоемами–охладителями, невелико, однако ее влияние на отдельные характеристики экосистемы водоема уже начинает проявляться

Воздействие моллюска на экологическое состояние водоема–охладителя было неоднозначным. С одной стороны, являясь активным фильтратором, моллюск снижает содержание в воде взвешенных веществ и солей кальция, идущего на построение раковины. С другой – выступает конкурентом в питании зоопланктонных организмов и рыб–фитофагов (толстолобика). Наблюдающееся при этом увеличение прозрачности воды с 0,8 м (в 1992 г.) до 1,8 м в (1998 г. и первой половине лета 2001 г.) и уменьшение потребления биогенов фитопланктоном из-за его выедания моллюском способствовало увеличению площадей и биомасс погруженной высшей водной растительности (табл.).

Во второй половине лета 2001–2002 гг. в водоеме наблюдались высокие температуры воды, обусловленные как климатическими условиями, так и тепловой нагрузкой ТЕС. Температура воды в зоне минимального подогрева (на водозаборах электростанции) в июле превышала +30,0°С (до +32°С), а на водосбросе достигала +40,7°С. В этих условиях наблюдалось массовое отмирание дрейссены (до 90 % особей).

Таблица. Характеристика гидробиоценозов в водоеме–охладителе Змиевской ТЭС
в зависимости от развития дрейссены

 

Год

Прозрач­ность,    м

Дрейссена,    т

Биомасса фито­планктона, мг/л

Первичная    продукция, г О22×сут.

Деструкция,    г О22×сут.

Биомасса зоопланктона, мг/л

Погруженная
высшая водная
растительность

т

%

1990

0,8

0

7,74

н/опр.

н/опр.

0,64

1970

3,8

1992

0,8

0

3,52

н/опр.

н/опр.

0,8

1540

4,5

1993

0,9

0

7,89

н/опр.

н/опр.

0,88

1445

5,2

1995

1,3

един.

3,81

н/опр.

н/опр.

1,54

1777

4,4

1997

1,3

един.

6,21

3,15

3,83

1,91

3217

8,4

1998

1,8

118,7

6,96

3,95

4,07

2,22

2654

7,6

1999

1,7

217,1

5,70

5,14

6,08

0,51

4557

8,2

2000

1,6

585,2

4,38

2,74

2,58

1,04

3115

9,0

2001

1,8

209,9

5,70

2,72

3,19

1,36

3050

8,9

2002

1,2

256,7

8,91

4,40

3,41

1,93

2650

8,8

 

Многолетние исследования гидрохимического режима изучаемого водоема показывают, что основные биогенные элементы (азот и фосфор) содержатся в воде водоема–охладителя в достаточно больших количествах. Поэтому флюктуации численности дрейссены слабо отражаются на содержании в воде этих биогенных элементов.

Изменения в развитии фитопланктона в последние годы также связаны с колебаниями обилия дрейссены в водоеме. Так в 2001 г. ее количество по сравнению с 2000 г. уменьшилось в 2,9 раза, что повлекло за собой ряд гидрохимических и гидробиологических изменений в экосистеме, в том числе и в развитии фитопланктона. Общая биомасса его увеличилась в 2002 г. до 8,9 мг/л, что в пересчете на водоем составляет 59 300 т сырой биомассы. Это в 2 раза больше, чем в предыдущие два года.

В период максимального развития дрейссены в 2000 г. процессы первичного продуцирования фитопланктона были почти уравновешены деструкционными, соотношение А/R=1,06, что свидетельствует о сбалансированности экосистемы. После массового отмирания дрейссены наблюдается увеличение первичной продукции фитопланктона.

Организмы зоопланктона вступают в пищевые конкурентные отношения с дрейссеной. Поэтому при увеличении в водоеме количества моллюска биомасса зоопланктона снижается и наоборот при массовой его гибели (2001–2002 гг.) увеличивается.

Следует отметить, что развитие сообществ фито- и зоопланктона связано не только с дрейссеной, но и с развитым на водоеме рыбоводством – ежегодным значительным зарыблением и выловом толстолобика.

С появлением дрейссены произошло уменьшение приростов толстолобика. Приросты же леща и серебряного карася увеличились.

Произошедшие в водоеме–охладителе процессы закономерно отразились на поступлении «биопомех» на водозаборы электростанции. Наряду со значительными количествами самой дрейссены, увеличилось поступление на водоочистительные сетки насосных станций ТЭС погруженных водных растений, обусловленное увеличением их количеств в водоеме.

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о значительном воздействии популяций дрейссены на состояние основных элементов экосистемы, несмотря на относительно небольшое ее количество в водоеме–охладителе. Сдерживающим фактором в 2001–2002 гг. были высокие температуры воды. В то же время имеющиеся в настоящее время количества моллюска в водоеме при наличии благоприятных условий, прежде всего температурных, обеспечат быстрый (экспоненциальный) рост ее популяции.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 78-79.



Сообщество макрозообентоса как индикатор экологичекого состояния Новосибирского водохранилища

УДК 574.6

М. В. Селезнева

Западно–Сибирский научно–исследовательский институт водных биоресурсов
и аквакультуры, г. Новосибирск, Россия, E-mail: seleznvam@mail.ru

Новосибирское водохранилище, созданное в 1957–1959 гг., – водоем комплексного использования, но приоритетными в настоящий период являются нужды питьевого водоснабжения, в связи с чем повысились требования к качеству воды. Качество воды в водоемах формируется под влиянием многих абиотических и биотических факторов, одним из которых является состояние донных отложений, так как они не только аккумулируют в своем составе органическое вещество, биогенные элементы, тяжелые металлы и другие вещества, но и способны поставлять их в водные массы (Новиков, 1976). Одним из способов оценки загрязнения донных отложений органическими веществами могут служить биологические показатели сообщества макрозообентоса.

В настоящее время в мировой практике используется более 60 методов оценки состояния водоемов по зообентосу, среди которых нет общепринятого и универсального. Большинство методов основано либо на индикаторном значении организмов, либо на их видовом разнообразии. Большая экологическая пластичность доминирующих в составе макрозообентоса видов ограничивает их использование для индикации состояния среды. В связи с этим в настоящее время широко используются комбинированные показатели, сглаживающие часто противоположные оценки входящих в них индексов и позволяющие дать более объективное заключение об экологическом состоянии водоема.

Проведенные исследования по многолетнему (1991–2002 гг.) мониторингу сообщества макрозообентоса Новосибирского водохранилища позволили оценить его общее состояние на основании структурных показателей и судить о качестве среды обитания донных беспозвоночных на различных участках водохранилища.

Для сравнительной оценки состояния донных отложений на различных участках водоема по макрозообентосу использован комбинированный индекс загрязнения (Баканов, 2001), объединяющий следующие характеристики: биомассу, сапробность, рассчитываемую как средневзвешенную сапробность трех первых доминирующих по численности видов бентосных организмов, а также индекс Гуднайта–Уитлея, равный отношению численности олигохет к общей численности организмов макрозообентоса.

Биомасса макрозообентоса колеблется на рассматриваемых участках от 1,04 до 14,50 г/м2, составляя в среднем 5,20±0,73 г/м2, коэффициент вариации довольно высок – 59,1 %. Наименьший размах колебаний (11,4 %) характерен для показателя сапробности, который варьирует в диапазоне 2,6–3,6 баллов, что объясняется однородным составом комплекса организмов, доминирующего на рассматриваемых участках, которые относятся к β – α,    α – мезосапробным и полисапробным видам. Средняя сапробная валентность макрозообентоса водохранилища довольно высока и составляет 3,4±0,09. Наиболее вариабельной характеристикой является индекс Гуднайта–Уитлея (73,9 %), который изменяется на исследуемых участках в широких пределах (0,8–71,4), составляя в среднем 28,8±5,0 и определяя в целом состояние водоема как хорошее.

Согласно рассчитанным значениям комбинированного индекса загрязнения, 6 из 18 рассмотренных участков характеризуются слабым загрязнением (Верхняя зона, Пичуговское мелководье), еще 6 как умеренно загрязненные (Чингисский разрез, Приплотинный плес), остальные отличаются сильным загрязнением (Ирменский плес, устье Ордынского залива, Бердский залив).

Анализ парных корреляций показал, что комбинированный индекс загрязнения тесно связан со всеми входящими в его состав показателями (r = 0,75–0,86). Индекс средней сапробности и индекс Гуднайта–Уитлея, специально разработанные для оценки загрязнения, обнаружили достаточно сильную положительную связь друг с другом (r = 0,75) и довольно слабо, хотя и положительно, связаны с биомассой (r = 0,29 – 0,42). Это позволяет предположить, что биомасса макрозообентоса возрастает по мере возрастания уровня загрязнения донных отложений, однако в не меньшей степени она определяется такими факторами как глубина, скорость течения, характер грунта на участке.

Таким образом, колебания структурных показателей макрозообентоса на отдельных участках Новосибирского водохранилища в настоящий период определяются помимо естественных факторов среды, также в значительной степени повышением уровня органического загрязнения донных отложений, что приводит к повышению трофности этих участков, и, следовательно, к общему увеличению обилия макрозообентоса.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 78-79.



Оценка роли зоопланктона в процессе самоочищения водоема–охладителя ТЭС

УДК 577.472:591.52

Т. А. Прохода

Украинский научно–исследовательский институт экологических проблем (УкрНИИЭП), г. Харьков, Украина

Экосистемы водных объектов обладают определенными возможностями самоочищения от загрязняющих взвешенных минеральных и органических веществ. Освобождение воды от них осуществляется в основном тремя путями: путем выноса за пределы водного объекта, в процессе минерализации (деструкцией) и седиментации взвешенных веществ. Водные организмы активно используют фильтрацию воды, минерализацию и седиментацию взвешенных веществ в своей жизнедеятельности, осуществляя таким образом процесс биологического самоочищения вод. Очень дорогие очистные сооружения не могут сравниться ни по продуктивности, ни по эффективности с этим природным процессом, в результате которого гидробионтами восстанавливается первоначальное (фоновые) качество воды и состояние всей экосистемы.

Участие зоопланктона в процессе самоочищении воды обусловлено его питанием детритом, бактерио- и фитопланктоном, которые являются основными компонентами взвешенного органического вещества (ВОВ). В результате вода очищается от органической и неорганической взвеси, увеличивается прозрачность воды, минерализуется ВОВ и вовлекается в круговорот веществ, происходит осаждение и захоронение взвесей на дне.

Наиболее активно процесс самоочищения осуществляется фильтраторами зоопланктона: ветвистоусыми ракообразными, коловратками, веслоногими и инфузориями. Большую роль играют хищные веслоногие, которые также используют в пищу органическую взвесь, особенно в период метаморфоза на науплиальных и младших копеподитных стадиях развития.

Одним из показателей участия сообщества в процессе самоочищения является интенсивность фильтрационной активности зоопланктона, для подсчета которой используют экспериментально полученные данные о скорости фильтрации ветвистоусых ракообразных (Гутельмахер, 1985): в олиготрофных – 0,60–0,25 л на мг сырой биомассы в сутки, в мезо­трофных – 0,25–0,15 л/мг, в эвтрофных – 0,15–0,025 л/мг.

В водоеме–охладителе Змиевской ТЭС биомасса зоопланктона колеблется в пределах 0,4–1,3 г/м3, а средняя биомасса ветвистоусых составляет 0,7 г/м3, что соответствует мезотрофным условиям. При принятой скорости фильтрации порядка 0,23 л/мг сырой биомассы в сутки, весь объем водоема–охладителя, а это в среднем 40,79 млн. м3, фильтраторы зоопланктона профильтровывают в период вегетации в среднем за 6,3 суток (при максимальной и минимальной биомассе – соответственно за 3,3 и 10,8 суток). В среднем за сутки фильтраторами зоопланктона очищается около 16 % объема водоема–охладителя. В действительности этот показатель больше, т.к. в очищении от взвеси участвуют и другие группы зоопланктона.

Энергетический эквивалент общего количества изъятого зоопланктоном ВОВ, или его рацион, продукцию и деструкцию определяли по физиологическому методу. Количество потребленного организмами кислорода находили по общепринятым экспериментально рассчитанным уравнениям функциональной зависимости скорости потребления кислорода от массы тела; расчет осуществлялся по каждой отдельной систематической и трофической группе; за индивидуальный вес организмов принимали средневзвешенный вес особи в каждой группе. Коэффициенты эффективности использования пищи на рост (К2) были взяты от 0,5 до 0,2. Общую деструкцию планктона определяли по методу Винклера.

Расчеты показали, что по многолетним данным (табл.) за 200 дней вегетационного периода из толщи воды водоема–охладителя нехищными организмами зоопланктона (с учетом инфузорий) изымается ежегодно от 6,4 до 21,4 тыс. т взвешенных органических веществ, а в среднем 11,7 тыс. т.

В течение последних 15 лет в условиях изменения факторов среды в водоеме–охладителе Змиевской ТЭС (снижение тепловой нагрузки из-за сокращения выработки электроэнергии, вселение моллюска–эдификатора Dreissena polymorpha Pallas, 1771) основную роль в потреблении взвешенных органических веществ играли разные трофические группы. Если в конце 1980-х гг. большая часть взвешенного органического вещества потреблялась молодью веслоногих ракообразных (41–51 %), а ветвистоусые рачки были субдоминантами (27–34 %), то с середины 1990-х гг. доминирование в потреблении органической взвеси полностью перешло к ветвистоусым (48–64 %), что является отражением улучшения общей экологической обстановки и свидетельствует о повышении самоочищающей способности водоема–охладителя. Средние показатели изъятия взвешенного органического вещества за период 1987–1995 гг. составили 10,9 тыс. т/год, а за период 1996–2002 гг. – 12,2 тыс. т/год.

Таблица. Рацион разных трофических групп зоопланктона
водоема–охладителя Змиевской ТЭС

Систематическая группа

1987 г.

1989 г.

1990 г.

1995 г.

1996 г.

1997 г.

1998 г.

1999 г.

2000 г.

2001 г.

2002 г.

Коловратки мирные, %

11

11

8

11

8

9

13

2

0

2

0

Коловратки хищные, %

1

1

2

0

1

1

1

0

0

2

1

Ветвистоусые мирные, %

27

34

31

37

54

53

48

58

54

64

53

Веслоногие мирные, %

51

41

41

32

19

22

23

21

24

17

27

Веслоногие хищные, %

10

13

18

20

19

14

14

19

22

16

20

Всего мезопланктон, %

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

Мирный мезопланктон,   тыс. т

9,3

10,8

4,7

8,3

10,2

10,6

15,7

2,7

6,3

6,6

9,3

Инфузории* мирные, тыс. т

2,5

3,5

1,7

3,1

3,8

4,0

5,7

1,1

2,7

2,8

3,9

Мирный зоопланктон, тыс. т

11,8

14,3

6,4

11,4

14,0

14,6

21,4

3,8

9,0

9,4

13,2

Хищный мезопланктон, тыс. т

1,0

1,8

1,2

2,0

2,4

1,9

3,0

0,6

1,7

1,4

2,4

Примечание: * – энергетические показатели инфузорий рассчитывали исходя из биомассы инфузорий равной 12 % биомассы мезопланктона.

В сезонной динамике утилизации ВОВ наблюдается плавный подъем к середине лета. В некоторые годы отмечен более ранний пик – в мае. Это происходит в годы массового развития ветвистоусого рачка–детритофага Bosmina longirostri O.F.Muller, 1785, которое сопряжено с появлением растительного детрита после весеннего пика развития водорослей. В итоге биоценозом зоопланктона ликвидируются ВОВ и биогены, попавшие в водоем с паводком и приведшие к вторичному (биологическому) загрязнению воды. До 80 % общего количества изымаемых из водоема ВОВ утилизируется зоопланктоном в мае–августе, что обусловлено фильтрационной активностью эвритермных форм кладоцер (Daphnia longispina O.F.Muller, 1785, D. cucullata Sars, 1862), а в период максимального прогрева воды – теплолюбивых кладоцер (Moina micrura Hellich, 1877 и Diaphanosoma brachiurum Lievin, 1848), а также молоди копепод. В конце лета и осенью численность ветвистоусых рачков–фильтраторов резко сокращается, и утилизация органической взвеси идет в основном за счет молоди копепод.

Коловратки участвуют в самоочищении воды от ВОВ в основном ранней весной (март–начало апреля), извлекая из воды до 50–60 % всех ВОВ. Осенью основную массу ВОВ извлекает молодь копепод – до 60 %.

Мезопланктоном водоема–охладителя ЗмТЭС (без учета протозойного зоопланктона) в процессе дыхания в результате разложения органического вещества минерализуется порядка 2,0–13,8 % продукции фитопланктона, а в среднем – 9,5 %, что является низким показателем. Суммарная деструкция мезопланктона и инфузорий колеблется от 2,3 % до 16,8 % и в среднем составляет 11,5 % от общей деструкции планктона, что также ниже средних показателей (Иванова, 1978, 1985).

Количественная сторона процесса участия зоопланктона в образовании донных отложений зависит от величин неусвоенной части рациона и той части продукции, которая после гибели животных оседает на дно. Животные получают энергию в виде пищи (R – рацион), часть которой усваивается (А – ассимилированная пища) и расходуется на построение тела (Р – продукция) и на обменные процессы (D – дыхание или деструкцию); часть пищи не усваивается (F– фекалии). Данное положение записывается в виде уравнения балансового равенства:

R = А + F = Р + D + F

В среднем доля усваиваемой части рациона от общего количества потребленной пищи для нехищных форм зоопланктона составляет 60 % (А/R = U = 0,6), для хищных – 80 % (А/R = 0,8), т.е. балансовое равенство в процентном отношении имеет вид:

для нехищных форм: 100 % (R) = 60 % (А) + 40 % (F);

для хищных форм: 100 % (R) = 80 % (А) + 20 % (F).

Часть продукции зоопланктона в процессе круговорота веществ минерализуется, а остальная часть участвует в формировании взвесей и донных отложений. Степень минерализации остатков различных видов гидробионтов принята исходя из рекомендаций Института озероведения АН СССР (Прыткова, Семенцов, 1989), основанных на исследованиях малых водохранилищ и прудов. Принято, что минерализация зоопланктона составляет 75 % от его продукции, следовательно, на формирование взвесей и донных отложений идет 25 % продукции сообщества.

Исходя из этого, вклад зоопланктона водоема–охладителя Змиевской ТЭС в формирование донных осадков составляет около 30 % от 11,7 тыс. т среднегодового рациона и 25 % от 3,0 тыс. т среднегодовой продукции сообщества, т.е. всего около 4,3 тыс. т.

В настоящее время благодаря сформировавшейся структуре зоопланктон наиболее эффективно осуществляет процесс очищения от загрязняющих взвешенных органических веществ. Однако, в связи с воздействием лимитирующих факторов среды (в прошлом – высокой температуры, а в настоящий период – пищевого конкурента моллюска дрейссены) интенсивность развития сообщества невысокая, что и обусловливает незначительную роль зоопланктона в процессе самоочищения водоема–охладителя.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 75-78.



Изменения в составе и структуре зообентоса пруда–охладителя Чернобыльской АЭС

УДК 574.68:621

А. А. Протасов*, А. А. Силаева*, Д. В. Лукашев**

*Институт гидробиологии НАН Украины, г. Киев, Украина, E-mail: sylayevs@akcecc.kiev.ua
**Киевский национальный университет им. Т. Г. Шевченко, г. Киев, Украина

Пруд–охладитель Чернобыльской АЭС создан в середине 70-х гг. в результате строительства дамбы в пойме р. Припять и заполнения водой из реки. Водоем сооружался в 2 этапа – с увеличением площади от 12,7 до 21,7 км2 (в 1982 г.). Уровень водоема на 7 м выше уровня воды в р. Припять, поддержание которого осуществляется за счет подкачки воды из реки, компенсирующей расход на фильтрацию и испарение. Вдоль водоема располагается струераспределительная дамба, облицованная камнем, которая направляла воду от сбросного канала к водозаборному. Средняя глубина водоема составляет 6,6 м, около 28 % водных масс расположены на глубинах более 10 м.

В период до аварии на ЧАЭС (1986 г.) для водоема был характерен значительный уровень подогрева воды (до +32,5°С). Период после аварии можно разделить на два этапа: 1986–2000 гг., когда термическая нагрузка значительно снизилась и период после остановки всех блоков в декабре 2000 г., когда температурный режим в водоеме стал сходным с таковым в других водоемах Полесской зоны Украины.

Грунты водоема в доаварийный период были представлены песками (32 % общей площади), первичными грунтами (43 %) и илами (25 %). В настоящее время происходит накопление илов автохтонного происхождения, заиление песков и размыв первичных грунтов. Полное прекращение подпитки водоема, который планируется к 2007 г. после вывода из эксплуатации ЧАЭС, приведет к снижению уровня воды и значительному сокращению площади водоема.

Исследования макрозообентоса пруда–охладителя проводили в 1980–1984 гг., после аварии возобновлены в 1991 г.

Всего в зообентосе пруда–охладителя ЧАЭС в доаварийный период было отмечено 13 групп беспозвоночных. Количество видов зообентоса, как в других водоемах–охладителях Украины было в пределах 29–32 таксонов. Наибольшим видовым разнообразием характеризовались олигохеты и личинки хирономид. В 1999–2001 гг. отмечен 61 таксон беспозвоночных из 18 групп, летом 2002 г. в зообентосе зарегистрировано более 50 таксонов из 14 групп, наиболее разнообразно представлены также олигохеты и личинки хирономид.

Количественные показатели зообентоса как в доаварийный период, так и в 1999–2001 гг. снижались от зоны водозаборного канала к сбросному. Летом 2002 г. такая тенденция в незначительной степени характерна только для биомассы зообентоса.

Уровень развития донных беспозвоночных на тех или иных грунтах также различался. Биомасса зообентоса на песчаных грунтах в 1980–1982 г. составляла в среднем около 0,93 г/м2, снижаясь в 1983–1984 гг. до 0,13–0,20 г/м2. Резко снизились показатели обилия моллюсков, особенно Dreissena polymorpha (Pallas, 1771). Снижение обилия зообентоса на песчаных грунтах было связано с развитием бентоса в новых биотопах при создании второй очереди водоема.

На первичных грунтах охладителя видовое богатство зообентоса было несколько выше, чем на песках, только здесь зарегистрированы Isopoda и Gammaridae, средняя биомасса мягкого бентоса составляла 0,94 г/м2, с учетом моллюсков – 249,12 г/м2. С увеличением площади водоема (после 1982 г.) разнообразие зообентоса на первичных грунтах снизилось, основу фауны в большинстве случаев составляли Chironomidae и Oligochaeta, а биомасса была довольно низкой – 0,14–0,30 г/м2 с тенденцией снижения от 1982 г. к 1984 г.

На илах зообентос был представлен в основном Oligochaeta и Chironomidae. Моллюски спорадически встречались в виде отдельных экземпляров или небольших друз дрейссены, биомасса мягкого бентоса на первом этапе строительства водоема в среднем была 0,73 г/м2, после 1982 г. – 0,08–1,92 г/м2. К 2002 г. уровень развития мягкого бентоса на различных грунтах несколько увеличился: на первичных грунтах – 2,31 г/м2, на заиленных песках – 1,58 г/м2, на илах – 2,20 г/м2.

После остановки ЧАЭС (декабрь 2000 г.) количественное развитие личинок хирономид мало изменилось, однако существенно изменился их видовой состав: из 11 присутствовавших в 1999–2000 гг. видов к августу 2001 г. исчезли 4 (Diamesa insignipes Kieffer, 1908, Syndiamesa nivosa Goetghebuer, 1928, Endochironomus impar (Walkеr, 1856), Lipiniela arenicola Shilova, 1961) и появились 7 новых (например, Tanytarsus gregarius Kieffer, 1909, Cryptochironomus defectus Kieffer, 1921, Demicryptochironmus vulneratus (Zetterstedt, 1860), Robackia demeijerei (Kruseman, 1933), Microtendipes pedellus De Geer, 1776).

Количественное развитие Oligohaeta в различных районах пруда–охладителя в 1999–2000 гг. было примерно одинаковым (220–388 экз./м2 или 0,7–0,8 г/м2), после остановки ЧАЭС эти показатели в различных районах водоема резко отличались: максимальными были в бывшей зоне наименьшего подогрева (440 экз./м2 или 0,7 г/м2); минимальными – в районе, ранее испытывавшем максимальный подогрев (176 экз./м2 или 0,2 г/м2). В 2002 г. такой тенденции отмечено не было, уровень развития олигохет был примерно одинаков по всему водоему, однако несколько увеличились значения численности и биомассы этой группы (1 000–7 200 экз./м2 или 0,35–1,37 г/м2).

В суммарной биомассе бентоса существенное место занимают двустворчатые моллюски. В 1990 г. в водоем спонтанно вселился второй вид дрейссены – Dreissena bugensis Andr., 1897. Биомасса бентосной части популяции Dreissena в 2000 г. в среднем по всему водоему составляла 5 700 г/м2. В 2001 г. максимальное количественное развитие этих моллюсков было характерно для зоны наименьшего подогрева (до 14 000 г/м2). Отсутствие бентосных поселений дрейссены в районе, непосредственно прилегающем к сбросному каналу, объясняется значительными глубинами на данном участке водоема, а также коротким периодом, прошедшим после прекращения поступления сбросных вод в водоем, на протяжении которого постоянные поселения дрейссены не успели сформироваться. Общая биомасса моллюсков Unionidae в 2000 г. в среднем составляла 442,5 г/м2.

В 2002 г. средняя биомасса Dreissena (в основном Dr. bugensis) составляла 2 768 г/м2. Unionidae встречались единично (1,73 г/м2).

Пруд–охладитель ЧАЭС представляет собой достаточно крупный водоем с разнообразными условиями, что является предпосылкой к развитию разнообразной фауны гидробионтов, в том числе и беспозвоночных. В период до аварии в процессах формирования сообществ беспозвоночных основную роль играли факторы температуры, циркуляции вод, связанной со сбросом подогретых вод и факторы, определяющие особенности субстрата для поселения организмов. Кроме того, на состав группировок, общее богатство видов оказывал влияние временной фактор: в каждый период формирования новых условий (начальный этап эксплуатации водоема, ввод в строй второй очереди, остановка ЧАЭС) число видов возрастало.

Анализ распределения и количественного развития макрозообентоса в пруде–охладителе ЧАЭС показал существенное увеличение разнообразия видового состава и количества крупных таксономических групп по сравнению с доаварийным периодом. Обнаруженные виды являются типичными для полесских водоемов Украины и часто встречаются в других водоемах охладителях. Произошла смена доминирующих групп, особенно в группе двустворчатых моллюсков. Показатели биомассы зообентоса в послеаварийный период возросли. При отсутствии температурной нагрузки распределение биомассы зообентоса становится более равномерным и незначительно отличается в зонах, подвергавшихся ранее воздействию температуры.

Очень важным явлением для экосистемы пруда–охладителя ЧАЭС было появление здесь в 1990 г. второго вида двустворчатых моллюсков из р. DreissenaDr. bugensis. Популяция этого вида имеет «островной» характер в пруде–охладителе, так как ближайшие поселения ее отмечены только в нижней части Киевского водохранилища. Появление этого вида значительно расширило зону распространения Dreissena в пруде–охладителе в связи с тем, что он более интенсивно заселяет бентосные биотопы.

После аварии и затем вывода из эксплуатации ЧАЭС в пруде–охладителе произошли и происходят значительные изменения в составе фауны беспозвоночных, структуре сообществ, однако процессы эти идут достаточно медленно и водоем, вероятно, еще долго будет иметь экологический облик техногенного водоема. В настоящее время остро стоит вопрос о трансформации экосистемы водоема, судьбе накопленных в нем радионуклидов после полного вывода АЭС из эксплуатации и прекращении подкачки воды из р. Припяти в водоем.

Работа выполнена при поддержке INTAS, проект № 01Poll–0556 RESPOND


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 73-75.



Структурно-функциональная характеристика зоопланктона Новосибирского водохранилища в многолетнем аспекте

УДК 591.524.12

Д. П. Померанцева

Филиал ФГУП Госрыбцентр Западно–Сибирский научно–исследовательский институт
водных биоресурсов и аквакультуры (ЗапСибНИИВБАК), E-mail: sibribniiproekt@mail.ru

По морфометрии, почвенно-климатическим показателям и характеру режима Новосибирское водохранилище относится к равнинно-русловым водохранилищам. Расположено в лесостепной зоне юга Западной Сибири. Сравнительно небольшой объем водохранилища (8 км3) и высокий водообмен (6,3–7,0) обуславливают значительную проточность и рекообразный тип водоема.

Исследования зоопланктона проводились посезонно, с момента возникновения водохранилища (в 1957 г.), во время рейсовых съемок с борта судна на установленных разрезах и постоянной сети станций. Отбор проб производился планктоночерпателем Вовка с фильтрующим цилиндром из мельничного газа № 64 с разных горизонтов. На мелководьях пробы отбирались процеживанием 50 л воды через сеть Апштейна из мельничного газа № 64. Исследовался видовой состав, распределение, количественное развитие, динамика зоопланктона, биология массовых видов.

В первые годы существования водохранилища А. В. Солоневская и Э. П. Битюков насчитывали 93 вида и разновидности зоопланктона, среди которых коловратки составляли 16, ветвистоусые – 56, веслоногие ракообразные – 21. За первое десятилетие эксплуатации водохранилища зоопланктоценоз сократился до 72 видов, уменьшилось количество ветвистоусых рачков на 21 вид, веслоногих – на 3 вида.

По исследованиям Л. М. Барановой, элиминация видов шла за счет обитателей зарослей, придонных форм и видов, свойственных заболоченным водоемам.

Основное ядро зоопланктона Новосибирского водохранилища в первое десятилетие существования составляли эврибионтные виды: Asplanchna priodonta Gosse, 1850, Polyarthra dolichoptera Ydelson, 1925, P. vulgaris Carlin, 1943, Keratella cohlearis Gosse, 1851, K. quadrata Müller, 1786, Bosmina longirostris Müller, 1820, Mesocyclops leuckarti Claus, 1857. В верхней зоне водохранилища к этим основным видам добавились еще Brachionus calyciflorus Pallas,1766 и Filinia longiseta Ehrenberg, 1834.

В средней и нижней зонах водохранилища к основному ядру зоопланктеров присоединялись Diaphanosoma brachyurum Levin, 1848, Daphnia longispina Müller, 1785, D. cucullata Sars, 1862, Ceriodaphnia quadrangula Müller, 1785, Chydorus sphaericus Müller, 1785.

Количественные показатели зоопланктона этого периода выглядели следующим образом: верхний участок водохранилища имел среднюю биомассу равную 1,03 г/м3, средний – 1,80 г/м3, нижний – 2,87 г/м3, мелководья левобережной зоны – 2,68–5,11 г/м3, правобережной – 1,14–3,29 г/м3.

За годы существования водохранилища (почти 50 лет), в структуре зоопланктонного сообщества произошли существенные изменения. Видовой спектр его сократился до 58 видов, из которых коловратки составляют 20–25, ветвистоусые рачки – 25–28, веслоногие – 8–10.

Основной комплекс доминирующих видов, обеспечивающих величину биомассы зоопланктона, насчитывает сравнительно небольшое число видов: из коловраток, по-прежнему преобладают Asplanchna priodonta Gosse,1850, Brachionus calyciflorus Pallas, 1766; среди ветвистоусых ракообразных – Daphnia longispina Müller, 1785, Bosmina coregoni Baird, 1857, B. longirostris Müller, 1820, Diaphanosoma brachyurum Levin, 1848; из веслоногих рачков – Cyclops strenuus Fisher,1851 и Mesocyclops leuckarti Claus, 1857. На мелководных участках к этим видам присоединяются Sida crystallina Müller, 1776 и Acanthocyclops viridis Jurine, 1820.

Распределение зоопланктона в водохранилище за весь период его существования было неоднородным. Русловые участки, в основном, населяют коловратки и веслоногие ракообразные, в мелководной зоне и центральных плесах, где отсутствует течение, основу биомассы зоопланктона составляют ветвистоусые ракообразные.

Количественное развитие зоопланктона также очень различно. Открытые русловые участки водохранилища имеют гораздо меньшие величины биомассы, чем мелководные.

Количественные показатели, характеризующие степень развития зоопланктона в последнее десятилетие, следующие. Средняя величина численности зоопланктона для верхнего участка увеличилась с 36,0 тыс. экз./м3 до 76,2 тыс. экз./м3, биомасса – с 1,08 г/м3 до 1,28 г/м3; на мелководьях этой зоны водохранилища – в пределах 60,8–141,2 тыс. экз./м3 и 1,79–2,07 г/м3.

В средней зоне эти показатели были равны 33,3–39,8 тыс. экз./м3 и 1,38–1,73 г/м3, на мелководных участках – 49,1–51,4 тыс. экз./м3 и 2,07–2,20 г/м3. Нижняя зона водохранилища более богата зоопланктоном, где средняя численность его была равна 62,7–278,8 тыс. экз./м3, биомасса – 3,75–16,71 г/м3, на мелководьях эти величины соответственно равны 72,2–523,9 тыс. экз./м3 и 5,04–32,09 г/м3.

Развитие зоопланктона в Новосибирском водохранилище зависит от режима работы ГЭС и метеорологических условий. Резкие колебания уровня воды, высокая проточность создают неблагоприятные условия для развития зоопланктеров, что выражается в низких величинах их численности и биомассы.

Таким образом, анализ состояния зоопланктонного сообщества Новосибирского водохранилища за весь период его существования показывает следующее. Сократилось видовое разнообразие зоопланктоценоза, сформировался своеобразный комплекс его. Перестройка видового разнообразия зоопланктона свидетельствует о вступлении сукцессии в длительную, медленную фазу функционирования, в которой видовой состав зоопланктона остается стабильным, хотя и может испытывать изменения уровня количественного развития видов, главным образом, доминантов. Продукционные показатели (численность и биомасса) зоопланктона остаются на достаточно высоком уровне. Очень важно, чтобы в летний период, когда происходит рост, нагул личинок и молоди рыб, поддерживался нормальный уровень воды в водохранилище, при котором личинки и молодь рыб будут обеспечены необходимым количеством корма.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 72-73.



Усоногие раки (Cirripedia, Thoracica) в биоценозах батиали Арктического бассейна и северо-восточной Атлантики

УДК 595.351

О. П. Полтаруха*, Г. Б. Зевина**

*Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН,
г. Москва, Россия, E-mail: wtc-karpov@eimb.ru
**Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, г. Москва, Россия

В 2002–2003 гг. в рамках выпускаемого Институтом океанологии им. П. П. Ширшова РАН коллективного издания «Regional patterns and biodiversity on the deep seafloor of European seas» авторами был подготовлен аннотированный список видов усоногих раков, обнаруженных на глубине более 2000 м в Арктическом бассейне и в северо-восточной Атлантике (область, ограниченная с юга параллелью 30º с.ш., а с запада Северо-Атлантическим хребтом и хребтом Рейкьянес). На основании проведенного с участием авторов анализа материала, собранного советскими и российскими океанографическими экспедициями, а также литературных данных, в обсуждаемом районе было выявлено 38 глубоководных видов Cirripedia Thoracica. Ниже приводится их список с указанием систематического положения.

Надотряд Thoracica Darwin, 1854

Отряд Pedunculata Newman, 1987

Надсемейство Scalpelloidea Pilsbry, 1916

Семейство Scalpellidae Pilsbry, 1916

Подсемейство Calanticinae Zevina, 1978

Род Newmanilepas Zevina, Yakhontova, 1987

N. mirifica (Zevina, 1976)

Род Smilium Gray, 1825

S. acutum (Hoek, 1883)

Подсемейство Meroscalpellinae Zevina, 1978

Род Gymnoscalpellum Newman, Ross, 1971

G. insigne (Hoek, 1883)

Род Litoscalpellum Newman, Ross, 1971

L. meteoria Young, 1998

Род Neoscalpellum Pilsbry, 1907

N. debile (Aurivillius, 1898)

Подсемейство Arcoscalpellinae Zevina, 1978

Род Amigdoscalpellum Zevina, 1978

A. aurivilli (Pilsbry, 1907)

A. praeceps (Hoek, 1907)

A. rigidum (Aurivillius, 1888)

A. vitreum (Hoek, 1883)

Род Arcoscalpellum Hoek, 1907

A. atlanticum (Gruvel, 1900)

A. eponkos Young, 1998

A. mamillatum (Aurivillius, 1892)

A. michelottianum (Seguenza, 1876)

A. pentagonum (Nilsson-Cantell, 1955)

Род Catherinum Zevina, 1978b

C. albatrossianum (Pilsbry, 1907)

C. recurvitergum (Gruvel, 1902)

Род Planoscalpellum Zevina, 1978

P. limpidus (Zevina, 1976)

Род Teloscalpellum Zevina, 1978b

T. anceps (Aurivillius, 1898)

T. luteum (Gruvel, 1900)

Род Trianguloscalpellum Zevina, 1978

T. ovale (Hoek, 1883)

T. regium (Wyvile-Thomson, 1873)

Род Verum Zevina, 1978

V. carinatum (Hoek, 1883)

V. frillosum Foster, Buckeridge, 1995

V. minutum (Hoek, 1883)

V. parazelandiae Young, 1998b

V. striolatum (G.O. Sars, 1877)

Род Weltnerium Zevina, 1978

W. pusillum (Aurivillius, 1898)

Надсемейство Lepadoidea Darwin, 1851

Семейство Poecilasmatidae Annandale, 1909

Род Octolasmis Gray, 1825

O. thieli (Young, 1998)

Род Glyptelasma Pilsbry, 1907

G. carinatum (Hoek, 1883)

G. hamatum (Calman, 1919)

Надсемейство Heteralepadoidea Nilsson-Cantell, 1921

Сем. Heteralepadidae Nilsson-Cantell, 1921

Род Heteralepas Pilsbry, 1907

H. segonzaci Young, 2001

Отряд Verrucomorpha Pilsbry, 1916

Семейство Verrucidae Darwin, 1854

Род Altiverruca Pilsbry, 1916

A. erecta (Gruvel, 1900)

A. longicarinata (Gruvel, 1900)

A. obliqua (Hoek, 1883)

A. quadrangularis (Hoek, 1883)

Род Costatoverruca Young, 1998

C. grimaldi (Gruvel, 1912)

Род Metaverruca Pilsbry, 1916

M. aequalis (Aurivillius, 1898)

M. recta (Aurivillius, 1898)

Из приведенного списка видно, что на глубинах более 2000 м в данном регионе доминирующей по числу видов группой усоногих раков является подсемейство Arcoscalpellinae (отряд Pedunculata) – 22 вида. Довольно велико также видовое разнообразие семейства Verrucidae (отряд Verrucomorpha) – 7 видов. В целом такое распределение соответствует наблюдаемому в других регионах Мирового океана.

Следует отметить, что глубоководные виды Cirripedia распределены в пределах Арктического бассейна и северо-восточной Атлантики крайне неравномерно. Определяющее значение при этом, как и для других представителей глубоководной фауны, имеют особенности рельефа дна. В частности, сплошная полоса мелководных участков, так называемые Фарерско-Исландский и Гренландско-Исландский пороги, отделяющие Северную Атлантику от Арктического бассейна, служит непреодолимой преградой для большинства глубоководных животных, за исключением немногих, способных обитать в широком диапазоне глубин. Таковым в данном случае является единственный вид – Verum striolatum. Другие виды глубоководных Cirripedia в Арктическом бассейне не обнаружены. Аналогично, мелководный Гибралтарский пролив препятствует проникновению глубоководных видов усоногих раков в Средиземное море, где, несмотря на наличие обширных глубоководных участков, не было найдено ни одного глубоководного вида обсуждаемой группы.

Говоря о факторах, определяющих распространение глубоководных усоногих раков в северо-восточной Атлантике, следует отметить в качестве одного из важнейших наличие твердого субстрата, что на больших глубинах является одним из лимитирующих факторов для большинства свободноживущих прикрепленных животных. Соответственно, наиболее массовые поселения глубоководных усоногих раков приурочены к местам выхода твердых пород, что наблюдается в районах подводных горных хребтов, особенно в местах активной вулканической деятельности. В северо-восточной Атлантике таковым является, прежде всего, район Азорских островов, подводных гор Атлантис и Жозефин, считающийся одним из центров видового разнообразия Cirripedia в Атлантическом океане. В этом районе наблюдается наибольшее в северо-восточной Атлантике видовое разнообразие глубоководных усоногих раков. Несколько менее богата видами фауна глубоководных усоногих раков Северо-Атлантического хребта и хребта Рейкьянес. При этом видовое разнообразие глубоководных форм Cirripedia здесь в целом снижается в направлении с юга на север.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 70-72.



Особливості структури та динаміки зоопланктону пелагіалі Канівського водосховища як фактор його стабільності

УДК [591.524.12 : 574.58] (285.33)

О. В. Пашкова

Інститут гідробіології НАН України, м. Київ, Україна

Під стабільністю (або стійкістю) у широкому сенсі, яку в екології пов’язують з гомеостазом, розуміють властивість екосистеми протистояти збурюючій, порушуючій або пошкоджувальній дії зовнішніх факторів як природних, так і антропогенних. Це протистояння може полягати не тільки в здатності екосистеми підтримувати свою структурно-функціональну організацію незмінною, а й у спроможності відновлювати її після припинення такої дії. Але гомеостатичні механізми функціонують тільки в певних межах, вийшовши за які, система як мінімум не здатна повернутись на попередній рівень, а як максимум – гине. У останній час широкого розповсюдження набула ідея, згідно якої для екосистеми існує не один, а кілька стабільних, рівноважних станів, і після стресу вона може повернутись не в попередній стан, а в інший. Тепер уже не підлягає сумнівам, що кожний нормально існуючий та функціонуючий біоценоз знаходиться не в стані статики, а в стані динамічної рівноваги, що являє собою стан постійного змінювання його різних параметрів у просторі та в часі в певному порядку та з певною амплітудою, інакше кажучи, стан флуктуювання. Можна вважати аксіомою, що стан динамічної рівноваги є в той же час і станом біоценотичної стабільності та збалансованості (Зимбалевская, 1987; Пашкова, 2001).

Метою нашої роботи було виявлення якісної та кількісної структури зоопланктону пелагіалі Канівського водосховища та їх багаторічної динаміки для оцінки його стабільності на сучасному етапі розвитку. Матеріалом слугували проби, що відбирались влітку на протязі п’яти років (1988–1990, 1992, 1994 рр.) та опрацьовувались за загальноприйнятими методиками.

На протязі всього періоду досліджень загальний видовий склад зоопланктону був досить багатим і нараховував 85 видів і таксонів інших рангів (табл.).

Таблиця. Характеристики зоопланктону пелагіалі Канівського водосховища в різні роки

Характеристики

1988 р.

1989 р.

1990 р.

1992 р.

1994 р.

A

48

42

40

52

48

Jзаг

55

49

46

48

48

Aдом

10

8

8

8

8

Види–едифікатори

D. cucullata   + B. coregoni

D. cucullata   + B. coregoni

H. caspia +

A. vernalis

A. priodonta   +
C. maeoticus

D. cucullata   +
H. caspia

Jдом

32

36

38

14

34

A

188

177

16

37

35

B

2,1

3,4

0,1

0,3

1,2

Таксондом

Cladocera

Cladocera

Copepoda

Cladocera –   Rotatoria

Cladocera

Такс.дом, %

78

88

82

39–33

64

Примітка: A – кількість видів, a – чисельність, тис. екз./м3, b – біомаса, г/м3.

Зареєстровано 35 видів коловерток Rotatoria, 30 видів гіллястовусих ракоподібних Cladocera та 17 видів веслоногих Copepoda, а також черепашкові ракоподібні Ostracoda та личинки двостулкових молюсків, тобто фауністичний спектр (процентне співвідношення основних таксонів за кількістю видів) мав вигляд: 45 % – 35 % – 20 %. У міжрічному аспекті видовий склад змінювався досить істотно – загальна кількість видів складала в різні роки 40–52, кількість видів Rotatoria – 13–23, Cladocera – 12–18, Copepoda – 10–15, про що свідчать порівняно невисокі індекси видової схожості Жакара (у середньому Jзаг = 49).

На протязі кінця 1980-х – початку 1990-х рр. домінували (із частотою зустрічальності по акваторії 50–100 % та переважаючою біомасою) AsplanchnapriodontaGosse,EuchlanisdilatataEhrenberg,E. deflexa Gosse,BrachyonuscalyciflorusPallas,B. angularisGosse,Diaphanosomabrachyurum(Lievin),DaphnialongispinaO.F.Müller,D. cucullataSars,Chydorussphaericus(O.F.Müller),Bosminalongirostris (O.F.Müller), B. coregoni Baird, Polyphemuspediculus(Linnaeus),EvadnetrigonaSars,CornigermaeoticusPengo,DiapthomusgraciloidesLill.,Eurytemoravelox (Lill.), HeterocopecaspiaSars,CyclopsstrenuusFisch.,Acanthocyclopsvernalis(Fisch.),MesocyclopsoithonoidesSars.

Між домінуючими комплексами видів зоопланктону в різні роки також було виявлено достатньо низьку схожість.Загальним для цих зоопланктоценозів була їх полідомінантність – кількість домінуючих видів була досить великою та незмінною, дорівнюючи 8–10, але за складом ці комплекси були різними (у середньому Jдом = 31). Разом з тим багато які з видів, зникнувши з комплексу, через більш або менш тривалий час з’являлись знову, тобто на протязі ряду років одні і ті ж види постійно змінювали одні одних. Такий чисельний і такий, що швидко міняється, «пульсує», домінуючий комплекс видів є характерною особливістю зоопланктоценозів неглибоких водойм із нестабільними умовами існування, до категорії яких можна віднести і водосховища як «штучно–природні» водойми комплексного використання.

Загальні чисельність і біомаса зоопланктону на протязі періоду досліджень не досягали надто великих значень та коливались в широких межах – від 16 до 188 тис. екз./м3 та від 0,1 до 3,4 г/м3, а на окремих станціях їх мінімальні величини складали 1 тис. екз./м3 та 0,1 г/м3, максимальні – 455 тис. екз./м3 та 7,8 г/м3. За біомасою в різні роки панували різні систематичні групи серед основних: три роки домінували Cladocera, в один рік – Copepoda і в один рік лідерство розділили Cladocera та Rotatoria, тобто по домінуванню основного таксона зоопланктон був ротаторно–кладоцерно–копеподним. Це було пов’язано з тим, що домінуючий комплекс видів складався з представників усіх трьох основних таксономічних груп, що типово для водосховищного зоопланктону. Кожен із цих видів періодично при настанні оптимальних для нього умов життя давав пік розвитку та ставав першим або другим видом–домінантом (видом–едифікатором), визначаючи тим самим домінування групи, до якої належить.

Масовий розвиток ракоподібних у водосховищах обумовлений наявністю тут сприятливих умов для їх живлення та розмноження, головним чином, повільної течії та невисокої каламутності, не говорячи вже про розвиток кормової бази. Цих умов особливо потребують веслоногі ракоподібні з хижим типом живлення, статевим способом розмноження та тривалим життєвим циклом, в той час як короткоживучі гіллястовусі з фільтраційним живленням та партеногенетичним розмноженням можуть мешкати і в річках.

Особливістю домінуючого комплексу видів водосховищного зоопланктону є те, що його складають головним чином еврітопні види, які мають широке географічне розповсюдження та можуть домінувати в різних водоймах і в різних біотопах. Дива пристосовуваності серед цих видів продемонстрували E. dilatata, E. deflexa і Ch. sphaericus,чиє існування у водосховищах стало можливим із-за масового розвитку тут синьо-зелених водоростей, у «плямах цвітіння» яких ці водяні тварини живуть, живляться та розмножуються. До мешкання разом із синьо-зеленими водоростями добре адаптувались і деякі інші зоопланктонти, такі як A. priodonta, B. angularis, D. longispina, C. maeoticus, D. graciloides, A. vernalis, що крім інших причин зумовило їх ведучу роль у водосховищах.

Таке постійне та з великою амплітудою флуктуювання якісних і кількісних параметрів зоопланктону пелагіалі Канівського водосховища в міжрічному аспекті, з одного боку, обумовлюється його природою «штучно–природньої» водойми. В такій водоймі до дії незліченної кількості природних абіотичних і біотичних факторів оточуючого середовища, в тому числі, крім локальних, і таких глобальних як активність Сонця та геомагнітного поля Землі, додається потужний багатофакторний антропогенний вплив. Це визначає постійні та різкі коливання гідрологічного, гідрохімічного та гідробіологічного режиму водойми, що особливо відчуваються ценозами товщі води, в тому числі й зоопланктоном. З другого боку, можливість існування та функціонування в таких нестабільних умовах забезпечується біологічною природою водяних рослин і тварин, популяції яких утворюють водосховищні спільноти. Так, зоопланктон являє собою надзвичайно динамічне, лабільне угруповання гідробіонтів, що здатне із-за величезного життєвого та репродуктивного потенціалу своїх представників швидко реагувати на будь-які зміни умов існування якісними та кількісними перебудовами.

Таким чином, зоопланктон пелагіалі Канівського водосховища на сучасному етапі розвитку є угрупованням, що перебуває в стані динамічної рівноваги або біоценотичної стабільності, який забезпечується такими внутрішньоценотичними факторами, як його достатнє якісне та кількісне багатство, специфічна структура та багаторічна динаміка, що має характер постійних та значних флуктуацій.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 68-70.



Особенности экологической адаптации и видовой состав вивипарид (Gastropoda, Pectinibranchia, Viviparidae) Смоленской области

УДК 594.329.21

О. В. Павлюченкова

Смоленский государственный педагогический университет, г. Смоленск, Россия

Моллюски семейства Viviparidae (Gastropoda, Pectinibranchia) – широко распространенные обитатели донной фауны различных водоемов. Они играют важную роль как компоненты пресноводных экосистем, и, кроме того, являются индикаторными организмами, тонко реагирующими на изменение качества водной среды (Макрушин, 1974; Андреенкова и др., 1995). Многие виды являются промежуточными хозяевами гельминтов, вызывающих серьезные заболевания животных и человека.

Изучение видовой принадлежности этой группы моллюсков, их биологии, экологической валентности можно использовать для оценки экологического состояния водоемов и выявления причин изменений, происходящих в этих экосистемах.

В настоящее время в водоемах Европейской части России и сопредельных территорий отмечены 4 вида из рода Viviparus и 6 видов из рода Contectiana, семейства Viviparidae (Черногоренко, 1988).

Изучение фауны вивипарид Смоленской обл. проводилось в ходе экспедиций и собственных сборов автора в течение 1987–1994 гг. на территории Смоленского, Демидовского, Велижского, Сычевского и Угранского р-нов. Исследование охватило различные водоемы (всего более 40), относящиеся к бассейнам Черного (р. Днепр, р. Хмость, о. Кривое и др.), Балтийского (р. З. Двина, р. Каспля, р. Ельша, о. Сапшо, о. Чистик и др.) и Каспийского (р. Угра, р. Лосьмина и др.) морей.

Фауна моллюсков семейства Viviparidae Смоленской обл. представлена 7 видами, относящимися к двум родам (Contectiana и Viviparus) данного семейства (Максимова, Павлюченкова, 1992).

Семейство Viviparidae Gray, 1847

Род Viviparus Montfort, 1810

Подрод Viviparus s.str.

V. viviparus (Linnaeus, 1758)

V. ater (Christophori et Jan, 1832)

РодContectiana Bourguignat, 1880

Подрод Contectiana s.str.

С. contecta (Millet, 1813)

C. listeri (Forbes et Hanley, 1835)

Подрод Contectiana (Kobeltipaludina) Tcher.et Star., 1988

C. turrita(Kobelt,1909)

C. fennica(Kobelt,1909)

C. kormosi(Kobelt,1909)

В ходе исследований было установлено, что экологическая адаптация вивипарид шла в направлении приспособления к жизни в различных типах водоемов в зависимости от количества растворенного в воде кислорода. Так, «прудовые» контектианы (C. listeri, C. contecta), обитая в стоячих или слабопроточных водоемах на заиленных грунтах, весьма нетребовательны к содержанию кислорода. В водоемах Смоленской обл. представители этого рода встречаются не только в прудах и карьерах, но и в крупных озерах, где активно идет накопление органики, а также отмечены в мелких медленнотекущих реках.

«Озерные» контектианы (C. turrita, C. fennica, C. kormosi), тяготеющие к более крупным, слабо зарастающим водоемам с прозрачной водой и слабо заиленными грунтами, более требовательны к содержанию кислорода.

Представители рода Viviparus (V. viviparus, V. ater) – самые оксифильные из вивипарид, поэтому они являются обитателями водоемов с быстрым или умеренным течением, чаще всего рек. Наиболее типичными местами их обитания являются мелководья, зарастающие высшими водными растениями, где моллюски населяют практически все типы донных субстратов (песчаные, илисто-песчаные, илистые).

Мощное влияние антропогенных факторов на состояние водоемов, а, следовательно, и на моллюсков, обусловлено урбанизацией территории и интенсификацией сельского хозяйства. Это приводит к изменению режима водоемов, нарушению их газообмена (дефицит кислорода), отравлению вод химическими веществами.

С одной стороны – антропогенный пресс (стоки очистных сооружений, ферм, удобрения и т.д.) оказывают отрицательное влияние на видовой состав и жизнеспособность моллюсков (прежде всего оксифильных). С другой стороны – мелиоративные и строительные работы обусловливают появление новых водоемов, заселяемых моллюсками, что, в свою очередь, может влиять на паразитологическую ситуацию, так как моллюски являются промежуточными хозяевами гельминтов.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 66-68.



Короткоцикловые рыбы Днепровского водохранилища

УДК 639.219+282.247.326.8

Р. А. Новицкий

Днепропетровский национальный университет, г. Днепропетровск, Украина

На современном этапе структура ихтиоценоза Днепровского водохранилища продолжает оставаться упрощенной, трофически несбалансированной. Наблюдается доминирование видов–эврибионтов с высоким уровнем репродуктивной пластичности. Постепенно возрастает доля короткоцикловых видов, их распространение отмечается как в прибрежной зоне, так и в пелагиали водохранилища. Среди нежелательных интродуцентов можно отметить чебачка амурского Pseudorasbora parva (Schlegel), который в последние годы значительно увеличил численность – почти до критических значений для прибрежных комплексов рыб.

В Днепровском водохранилище современная ихтиофауна представлена 49 видами и подвидами рыб, из которых 18 видов относятся к короткоцикловым: Cyprinidae – 5 видов (овсянка Leucaspius delineatus (Hechel), уклея Alburnus alburnus (Linnaeus), чебачок амурский Pseudorasbora parva (Schlegel), горчак Rhodeus sericeus sericeus (Pallas), бобырец днепровский (калинка) Leuciscus boristhenicus boristhenicus (Kessler); Gobiidae – 6 видов (бычок-кругляк Neogobius melanostomus (Pallas), бычок-гонец Mesogobius gymnotrachelus (Kessler), бычок-кнут Mesogobius batrachocephalus (Pallas), бычок-головач Neogabius kessleri kessleri (Gűnther), бычок-песочник Neogobius fluviatilis fluviatilis (Pallas), бычок-цуцик Proterorhinus marmoratus (Pallas), Clupeidae – 1 вид (сельдь черноморско-азовская проходная Alosa kessleri pontica (Eich.)), Cobitidae – 2 вида (щиповка Cobitis taenia taenia (Linnaeus), вьюн обыкновенный Misgurnus fossilis (Linnaeus), Gasterosteidae – 2 вида (колюшка трехиглая Gasterosteus aculeatus (Linnaeus), колюшка малая южная Pungitius platygaster platygaster (Kessler), Syngnathidae – 1 вид (игла-рыба пухлощекая Syngnathus nigrolineatus nigrolineatus (Eichwald), Atherinidae – 1 вид (атерина черноморская Atherina mochon pontica (Eichwald)).

Большинство короткоцикловых видов рыб Днепровского водохранилища относятся к непромысловым видам, которые из-за своих небольших размеров, невысокой встречаемости и низких гастрономических качеств не имеют промыслового значения. К малоценно-промысловым видам относятся тюлька Clupeonella delicatula delicatula Nordmann и уклея Alburnus alburnus Linnaeus, которые в Днепровском водохранилище ранее активно использовались промыслом.

В последние четыре года численность молоди рыб в литорали водохранилища достаточно высокая – более 1 000 экз./100 м2. Численность молоди, зарегистрированная на мелководьях Днепровского водохранилища в 2001 г., является максимальной за последние 10 лет, однако количество сеголеток незначительно – 379,6 экз./100 м2, хотя и несколько более высокое по сравнению с 2000 г. Необходимо отметить увеличение количественных показателей представителей группы короткоцикловых видов – горчака Rhodeus sericeus sericeus (Pallas), уклеи Alburnus alburnus Linnaeus, чебачка амурского Pseudorasbora parva (Schlegel).

Ихтиомасса, встречаемость и массовость короткоцикловых рыб обусловлены жизненными условиями окружающей среды, и на различных участках Днепровского водохранилища эти показатели значительно варьируют.

На нижнем участке водохранилища в составе контрольных мальковых уловов в 2001 г. отмечено 11 видов короткоцикловых рыб; их численность на 100 м2 достигает 2790,9 экземпляров. Ихтиомасса короткоцикловых рыб на прибрежных стациях составляет 2663,7 г/100 м2. Доминирует в уловах горчак (1928,3 экз./100 м2) и атерина черноморская (102,5 экз./100 м2); численность остальных видов незначительна. В контрольных мальковых уловах отсутствует тюлька, калинка, овсянка, бычок-кнут, колюшка трехиглая, колюшка малая южная.

На верхнем участке Днепровского водохранилища в мальковых пробах отмечено 17 видов короткоцикловых рыб; их численность на 100 м2 составляет 1487,2 экз. В уловах также доминирует горчак (848,9 экз./100 м2), общая ихтиомасса этого вида достигает 599,8 г/100 м2. Второе место в улове занимает уклея, ее численность 241,1 экз./100 м2 при общей ихтиомассе 805,1 г/100 м2.

На среднем участке выявлено 12 видов короткоцикловых рыб; их численность достигает 566,9 экз./100 м2. Доминирующее положение в улове занимает горчак (383,6 экз./100 м2). Второе место в мальковом улове занимает уклея (79,7 экз./100 м2).

Таким образом, горчак как эвритопный вид освоил все биотопы Днепровского водохранилища, что выразилось в высокой его численности и ихтиомассе в прибрежных ихтиокомплексах.

Низкий уровень численности короткоцикловых рыб отмечался в Днепровском водохранилище вплоть до 1992 г., что объясняется высокой элиминацией их хищными рыбами. В настоящее время отмечается кризис хищников в Днепровском водохранилище (Христов, Новицкий, 2000), что обуславливает массовое нерегулируемое развитие короткоцикловых рыб.

В последние годы наблюдается резкое увеличение численности короткоцикловых рыб в прибрежных биотопах. Максимальный показатель численности в 2001 г. (2790,9 экз./100 м2) отмечен для нижнего участка. Наряду с увеличением численности короткоцикловых рыб на всех участках водохранилища, нижний участок характеризуется бедностью мелководных зон и площадей для нагула рыб, что обуславливает значительную концентрацию всех видов рыб на мелководных участках низовьев водохранилища.

Массовое развитие последних можно объяснить тем, что в Днепровском водохранилище существует значительная кормовая база для нагула короткоцикловых и малоценных видов рыб при минимальном прессе хищников. Ситуация усугубляется тем, что промыслом в 1990 – начале 2000-х гг. практически не ведется селективный отлов малоценных и сорных видов рыб, запасы которых в Днепровском водохранилище избыточны. Максимальный промысловый вылов короткоцикловых видов достиг показателя 35,1 т в 1995 г., потом уловы упали до 1,5–1,8 т. В 2000 г. вылов увеличился до уровня 8,3 т, а в 2001 г. – до 49,2 т, что можно считать прогрессивным явлением в организации промысла. В целом, состояние популяций короткоцикловых видов, их численные показатели позволяют совершить более значительное промысловое изъятие. В связи с этим промысловый вылов уклеи допустимо разрешить на уровне 180,0 т.

Некоторое сдерживающее развитие короткоцикловых рыб значение имеет на Днепровском водохранилище любительское рекреационное рыболовство (Новицкий, 2002 и др.). В уловах рыболовов–любителей отмечается большая доля малоценных, сорных рыб (объем вылова малоценных рыб любителями на водохранилище достигает 700–950 т в зависимости от сезона (Новицкий, Христов, 2000)), тогда как промыслом такие виды как бычки и уклея не осваиваются. Исходя из вышеозначенного, можно утверждать, что любительское рыболовство в функционировании водных экосистем выполняет важную селективную роль.


Zoocenosis — 2003
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2003. – С. 65-66.