Структура зоопланктонних угруповань річкової ділянки літоралі Каховського водосховища

Размещено на http://www.allbest.ru/

Запорізький національний університет

СТРУКТУРА ЗООПЛАНКТОННИХ УГРУПОВАНЬ РІЧКОВОЇ ДІЛЯНКИ ЛІТОРАЛІ КАХОВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА

Домбровський К.О., Бичок С.В.

Проведено дослідження структурної організації зоопланктонних угруповань річкової ділянки літоралі Каховського водосховища в літній період. Встановлено видовий склад, представленість таксономічних груп, вивчено динаміку чисельності та біомаси зоопланктону упродовж 3-4 років дослідження. Оцінку особливостей структури зоопланктону досліджуваної ділянки водосховища проводили, використовуючи коефіцієнт трофії та індекс сапробності. зоопланктон літораль каховський водосховище

Ключові слова: зоопланктон, структура угруповань, водосховище, коефіцієнт трофії, індекс сапробності.

Проведены исследования структурной организации зоопланктонных сообществ речного участка литорали Каховского водохранилища в летний период. Установлен видовой состав, представленность таксономических групп, изучена динамика численности и биомассы зоопланктона в течение 3-4 лет исследования. Оценку особенностей структуры зоопланктона исследованного участка водохранилища проводили, используя коэффициент трофии и индекс сапробности.

Ключевые слова: зоопланктон, структура сообществ, водохранилище, коэффициент трофии, индекс сапробности.

The results of the study of the structural organization of the river area of zooplanktonic communities of the Kakhovka reservoir littoral during the summer period from 1990 to 2014 inclusive are presented in the article. We used our own materials for 1997-1998 and 2014, as well as the materials of the employees of the Department of Zoology with the course of civil defense of Zaporozhye State University collected under the supervision of Gozhenko V.A. for 1990. 5 stations on the river area of the Kakhovka reservoir were investigated. They are the territory above Zhdanovskii beach, below Zhdanovskii beach, rest house "Volna", waste treatment facilities flows (Central wastewater treatment plant-1) of Zaporozhye city, Balabinskii bay (2,5 km below the waste treatment facilities flows).

On the riverbed area of the Kakhovka reservoir in general 29 families, 55 genera and 83 species and forms of littoral zooplankton in the ratio of the major taxonomic groups Cladocera: Copepoda: Rotatoria (Cl: Co: Ro) as 24: 18: 41 were registered. In addition to the major taxonomic groups of zooplankton also tardigrades and ostracods were revealed. The greatest number of zooplankton species was identified in the overgrown areas of the upper reaches of the reservoir that are characterized by the dominance of various complexes of higher aquatic vegetation. So in the zooplankton community of the Balabinskii bay 41 species, including Rotatoria - 23 species (56%), Cladocera - 8 species (20%), Copepoda - 10 species (24%) were identified, and on the lake-like reach (city flows of waste treatment facilities) 35 species in the ratio of the major taxonomic groups Cl: Co: Ro as 12: 7: 16 were identified. 14 species of zooplankton, including Rotatoria - 6 species (43%), Cladocera and Copepoda - 4 species for each one (28, 5%), respectively were revealed above Zhdanovskii beach. 21 species, including 11 species of Rotatoria (52%), Cladocera - 8 species (38%), Copepoda - 2 species (10%) were identified in zooplankton below Zhdanovskii beach. In the area of the rest house «Volna» the zooplankton community was represented by 24 species in the ratio of the major taxonomic groups Cl: Co: Ro as 9: 9: 6.

In 2014 in zooplankton community of the river area of the reservoir for the first time Rotatoria Lacinularia ismailoviensis was registered, which previously was not indicated in this reservoir. Also that year the representative of the Ponto-Caspian complex Cladocera Podonevadne camptonyx was revealed.

During the period of study the stability of zooplankton community structure was no established: there was an annual change of the dominant species. In 1990 Bosmina longirostris, Keratella quadrata were the structure-forming species of zooplankton communities in most of the stations. According to the results of the research in 1997-1998 a complex of dominant species changed and was presented exclusively by Crustacea Scapholeberis mucronata, Chydorus sphaericus, Eudiaptomus vulgaris, Eucyclops serrulatus. In 2014 the structure-forming species and forms of zooplankton were mostly Rotatoria Trichocerca (s. Str.) Pusilla,

K. cochlearis tecta, Colurella colurus and Copepoda Eud. vulgaris. The most common in this part of the reservoir during the whole period of study were Crustacea Sc. mucronata, Eud. vulgaris, Ch. sphaericus.

The low indicators of average number and biomass of zooplankton were registered in 1990 which ranged between 565-1500 species/m² and 3,9-31,4 mg/m², respectively. The maximum values of the average number and biomass of zooplankton were identified in 1997-1998, which varied in the range of 140015200 species/m² and 12,7-289,8 mg/m², respectively.

The river area of the Kakhovka reservoir corresponds to evtrophic type for the structural characteristics of zooplankton communities.

The quality of water in this part of the reservoir corresponds to moderately polluted waters (P-mesosaprobic zone) for saprobity index during the whole period of study.

Keywords: zooplankton, community structure, reservoir, trophic coefficient, saprobity index.

Каховське водосховище, яке є водоймою комплексного призначення, перебуває в зоні впливу індустріальних центрів Придніпров'я, що розташовані вище, і характеризується посиленим антропогенним тиском внаслідок функціонування потужних промислових виробництв. Це негативно впливає на водне середовище, біоресурси та екосистему загалом.

Одним із основних джерел забруднення, що надходять до верхньої річкової ділянки водосховища, є численні промислові підприємства, які здійснюють скид стічних вод у міську каналізаційну систему та стоки малих річок. Головними забруднювачами водойми є підприємства кольорової металургії, коксохімії, енергетики та важкого машинобудування [1, с. 6].

Зоопланктон - інформативно-структурна одиниця водних екосистем, яка бере активну участь у формуванні якості води та є чутливим показником стану водних екосистем. Знання складу та структури угруповань зоопланктону дає змогу використовувати його в біоіндикації стану екосистем. Кількісні та якісні показники структури угруповань зоопланктерів можуть бути використані для встановлення стану водойм, якості їхньої води та її придатності до різного способу водокористування [2, с. 1].

Мета роботи - встановити видовий склад, дослідити структуру, динаміку угруповань літорального зоопланктону річкової ділянки Каховського водосховища.

У роботі був використаний матеріал власних зборів 1997-1998 та 2014 рр. і збори співробітників кафедри зоології з курсом ЦО ЗДУ під керівництвом Гоженко В.О. за 1990 р. Для дослідження були вибрані 5 станцій в русловій ділянці Каховського водосховища - вище Жданівського пляжу, нижче Жданівського пляжу, пансіонат «Волна», стік очисних споруд (ЦОС-1) м. Запоріжжя, Балабинська затока (2,5 км нижче стоку очисних споруд).

Відбір матеріалу проводили в літній період (червень-серпень) шляхом профільтрування певного об'єму води (100 л) крізь планктонну сітку Апштейна (газ № 72, діаметр вхідного отвору 18 см). Матеріал фіксували 70 розчином етилового спирту.

Опрацювання проб проводили загальноприйнятими методами [3, с. 85-92]. Таксономічне визначення видів здійснювали за визначниками [4-6].

Біомасу зоопланктону обчислювали шляхом прирівнювання окремих форм до простих геометричних фігур, об'єми яких брали із номограм для визначення ваги водних організмів (Численко, 1968), попередньо вимірявши розміри особин видів. У частини видів коловерток та ракоподібних вагу особин визначали як залежність довжини тіла від маси [7].

Оцінку структурних особливостей зоопланктону досліджуваних екосистем здійснювали, використовуючи такі коефіцієнти та індекси: коефіцієнт трофії визначали за видами- індикаторами, що характерні для водойм мезоевтрофного і олігомезотрофного типів, індекс сапробності за Пантле-Букком у модифікації Сладечека [8].

Для оцінки трофічного статусу водойми використовували умовний розподіл значень коефіцієнта трофії Е (Мюметс, 1979): < 0,2 - оліготрофний тип, 0,2-1,0 - мезотрофний тип, 1,0-4,0 - евтрофний тип, менше > 4 - гіперевтрофний тип [9, с. 33-34].

Залежно від значення індексу сапробності були виділені такі зони: 0,5-1,5 - олігосапробна (чиста вода), 1,51 - 2,5 - ^-мезосапробна (помірно забруднена вода), 2,51 - 3,5 - а-мезосапробна (брудна вода), 3,51 - 4,5 - полісапробна (дуже брудна вода).

На русловій ділянці Каховського водосховища загалом зареєстровано 29 родин 55 родів та 83 види і форми літорального зоопланктону у співвідношенні основних систематичних груп Cladocera: Copepoda: Rotatoria (Cl: Co: Ro) як 24: 18: 41. Найбільшу кількість видів зоопланктону було виявлено на зарослих ділянках верхів'я водосховища, які характеризуються домінуванням різних комплексів вищої водяної рослинності. Так, у Балабинській затоці був зареєстрований 41 вид у співвідношенні Cl: Co: Ro як 8: 10: 23 та на озероподібному плесі (стік очисних споруд) - 35 видів у співвідношенні Cl: Co: Ro як 12: 7: 16, таблиця 1.

Таблиця 1

Таксономічний склад, сапробна характеристика та зустрічальність зоопланктону річкової ділянки Каховського водосховища

Вище Жданівського пляжу. Виявлено 14 видів зоопланктерів, з них коловерток - 6 видів (43%), гіллястовусих та веслоногих ракоподібних по 4 види (28,5%) відповідно. За чисельністю домінували гіллястовусі Scapholeberis mucronata та наупліально-копеподитні стадії циклопів. Середня чисельність зоопланктону за роками досліджень у літній період змінювалась від 650 до 8400 екз./м³, а біомаса - від 8,7 до 145,1 мг/м³ (табл. 2). Максимальна висока біомаса зоопланктону в 1997 р. була обумовлена масовим розвитком гіллястовусих ракоподібних, переважно за рахунок Sc. mucronata 132,6 мг/м³ (91% від загальної біомаси зоопланктерів).

Таблиця 2

Динаміка кількісних характеристик зоопланктону річкової ділянки Каховського водосховища вище Жданівського пляжу в літній період

Примітка. Тут і в табл. 3-6: Ro - коловертки; ^ - веслоногі ракоподібні; О - гіллястовусі ракоподібні.

За весь період досліджень коефіцієнт трофії змінювався в межах 1,3-2,0, що відповідає водоймі евтрофного типу. Якість води на цій станції за індексом сапробності протягом всього періоду дослідження відповідає помірно забрудненим водам. Значення індексу сапробності знаходились у межах 1,61-1,78.

Нижче Жданівського пляжу. Виявлено 21 вид зоопланктерів, серед яких коловерток - 11 видів (52%), гіллястовусих ракоподібних - 8 (38%), веслоногих - 2 види (10% ). Домінуючий комплекс складався із таких видів: гіллястовусих Sc. mucronata, Sim. serrulatus, Ch. sphaericus веслоногих Eud. vulgaris та наупліально-копеподитні стадії циклопів.

Середня чисельність зоопланктону в літній період змінювалась за роками досліджень від 115 до 1500 екз./м³. У 1990 р. переважали коловертки, у 1997-1998 рр. - гіллястовусі ракоподібні. Середня біомаса в літній період змінювалась за роками від 3,9 до 155,1 мг/м³ (табл. 3).

Таблиця 3

Динаміка кількісних характеристик зоопланктону річкової ділянки Каховського водосховища нижче Жданівського пляжу в літній період

Примітка. «*» - кількісні показники виключно наупліальних стадій копепод.

Трофність водойми на цій станції змінювалась від гіперевтрофного типу (1990 р.) і евтрофного типу (1997 р.) до мезотрофного типу в 1998 р. Індекс сапробності знаходився у межах Д-мезосапробної зони, змінюючись від 1,57 до 1,69.

Пансіонат «Волна». На цій станції виявлено 24 види зоопланктерів, серед яких коловерток та гіллястовусих ракоподібних по 9 видів (37,5%) відповідно, веслоногих - 6 видів (25%). За чисельністю найбільш часто домінували веслоногі ракоподібні E. serrulatus, Eud. vulgaris гіллястовусі B. (B.) longirostris, Ch. sphaericus та наупліально-копеподитні стадії циклопів.

Середня чисельність зоопланктону змінювалась за роками досліджень від 1500 до 15200 екз./м³, а біомаса - від 15,3 до 289,8 мг/м³ (табл. 4). В угрупованнях зоопланктону за весь період досліджень за біомасою переважали виключно веслоногі ракоподібні, частка яких від загальної біомаси зоопланктону була в межах 43-72%.

Таблиця 4

Динаміка кількісних характеристик зоопланктону річкової ділянки Каховського водосховища, район пансіонату «Волна» у літній період

У 1997 р. водойма за коефіцієнтом трофії відповідала мезотрофному типу (0,4), а в 1998 і 2014 рр. значення коефіцієнта трофії змінювались у межах 1,67-2,0, що вказує на евтрофний тип водойми. Індекс сапробності змінювався за період дослідження від 1,47 до 1,91, що відповідає ^-мезосапробній зоні в 1997 і 2014 рр. та олігосапробній зоні в 1998 р.

Стік очисних споруд (ЦОС-1) м. Запоріжжя. У складі зоопланктону виявлено 35 видів, серед яких коловерток - 16 видів (46%), гіллястовусих ракоподібних - 12 (34%), веслоногих - 7 видів (20%). Домінуючий комплекс складався із таких видів: гіллястовусі Sc. mucronata; коловертки P. dolichoptera; веслоногі Eud. vulgaris та наупліально- копеподитні стадії циклопів.

Середня чисельність зоопланктону в літній період змінювалась за роками досліджень від 650 до 9900 екз./м³. У 1990 і 1998 рр. переважали гіллястовусі ракоподібні, у 1997 р. - веслоногі, а у 2014 р. - коловертки. Середня біомаса в літній період змінювалась за роками від 18,4 до 163,7 мг/м³ (табл. 5).

Значення коефіцієнта трофії в 1990, 1997 і 2014 рр. відповідали евтрофній (1,33-3,88), а в 1998 р. - мезотрофній (0,4) водоймі. Індекс сапробності знаходився в межах /?-мезосапробної зони - 1,56-1,70.

Слід зазначити, що у 2014 р. тут вперше було виявлено для Каховського водосховища коловертку Lac. ismailoviensis, також тут зустрічались тардигради Dactylobiotus sp. та вид понто-каспійського комплексу - гіллястовусі ракоподібні Pod. camptonyx.

Таблиця 5

Динаміка кількісних характеристик зоопланктону річкової ділянки Каховського водосховища, район стоку очисних споруд (ЦОС-1) м. Запоріжжя у літній період

Балабинська затока. Виявлено 41 вид зоопланктерів, серед яких коловерток - 23 види (56%), гіллястовусих ракоподібних - 8 (20%), веслоногих - 10 видів (24%). За чисельністю домінували коловертки Tr. (s. str.) pusilla, K. cochlearis tecta та веслоногі ракоподібні Eud. vulgaris.

Середня чисельність зоопланктону в літній період змінювалась за роками досліджень від 1500 до 4200 екз./м³. У 1990 і 2014 рр. переважали коловертки, а у 1997 р. - веслоногі ракоподібні. Біомаса зоопланктону змінювалась у межах 7,3-106,4 мг/м³ (табл. 6). Домінуючою групою в 1990 і 1997 рр. були копеподи, а у 2014 р. - гіллястовусі ракоподібні.

Таблиця 6

Динаміка кількісних характеристик зоопланктону річкової ділянки Каховського водосховища, район Балабинської затоки в літній період

Коефіцієнт трофії змінювався за роками від 0,11 до 20,0, що відповідає евтрофній водоймі у 1990 р., оліготрофній водоймі у 1997 р. та гіперевтрофній водоймі - у 2014 р. Якість води на цій станції за індексом сапробності в 1990 і 1997 рр. відповідає помірно забрудненим водам (^-мезосапробна зона), значення індексу змінювались від 1,53 до 1,65. Значення індексу сапробності у 2014 р. зменшилось (1,44), що відповідає олігосапробній зоні.

Структура домінуючих комплексів зоопланктону руслової ділянки Каховського водосховища зазнала певних змін. У 1990 р. структуроутворюючими видами угруповань зоопланктону на більшості станцій були B. (B.) longirostris, K. quadrata. За результатами досліджень 1997-1998 рр. комплекс домінуючих видів змінився і був представлений виключно ракоподібними - Sc. mucronata, Ch. sphaericus, Eud. vulgaris, E. serrulatus. У 2014 р. структуроутворюючими видами і формами зоопланктону були переважно коловертки - Tr. (s. str.)pusilla, K. Cochlearis tecta, Col. colurus та веслоногі Eud. vulgaris.

Подальші дослідження будуть пов'язані із вивченням угруповань зоопланктону озер заплавної частини о. Хортиця, що також розташовані у верхів'ї Каховського водосховища.

Висновки

1. У зоопланктоні річкової ділянки літоралі Каховського водосховища виявлено 83 види і форми, серед яких Rotatoria - 41 вид (49%), Cladocera - 24 види (29%) та Copepoda - 18 видів (22%).

2. За період досліджень структура зоопланктонних угруповань не була стабільною, щороку відбувалася зміна домінуючих видів. Найчастіше зустрічалися на цій ділянці водосховища ракоподібні Sc. mucronata, Eud. vulgaris, Ch. sphaericus.

3. Невисокі показники середньої чисельності та біомаси зоопланктону були зафіксовані в 1990 р., що коливались у межах 565-1500 екз./м³ і 3,9-31,4 мг/м³ відповідно. Максимальні значення середньої чисельності та біомаси зоопланктону було виявлено в 1997-1998 рр., що змінювались у межах 1400-15200 екз./м³ і 12,7-289,8 мг/м³ відповідно.

4. За структурними характеристиками угруповань зоопланктону (середні значення коефіцієнта трофії) річкова ділянка водосховища загалом відповідає водоймам евтрофного типу протягом усього періоду дослідження.

5. Якість води на цій ділянці водосховища за індексом сапробності переважно відповідає помірно забрудненим водам (^-мезосапробна зона).

Література

6. Домбровський К. О. Макрозообентос літоралі верхів'я Каховського водосховища в умовах антропогенного впливу: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук: спец. 03.00.17 «Гідробіологія» / К.О. Домбровський. К., 2005. 20 с.

7. Назарук К. М. Зоопланктонні угруповання літоралі озер Шацького національного природного парку: структура та індикаційне значення: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук: спец. 03.00.16 «Екологія» / К. М. Назарук. Львів, 2013. 18 с.

8. Методи гідроекологічних досліджень поверхневих вод / [О. М. Арсан, О. А. Давидов, Т. М. Дьяченко та ін.]. К.: Логос, 2006. 408 с.

9. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 1. Низшие беспозвоночные / Под. ред. С. Я. Цалолихина. СПб.: Наука, 1994. 395 с.

10. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т.2. Ракообразные / Под. ред. С.Я. Цалолихина. СПб.: Наука, 1995. 628 с.

11. Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 1. Зоопланктон / Под. ред. В. Р. Алексеева, С. Я. Цалолихина. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. 495 с.

12. Балушкина Е. В. Зависимость между массой и длиной тела у планктонных животных / Е. В. Балушкина, Г. Г. Винберг // Общие основы изучения водных экосистем. Л.: Наука, 1979. С. 115-168.

13. Sladecek V. System of water quality from the biological point of view / V. Sladecek // Arch. Hydrobiol. Beih. Ergebnisse der Limnol. 1973. V. 7, № 1. 218 p.

14. Андроникова И. Н. Структурно-функциональная организация зоопланктона озерных экосистем разных трофических типов / И. Н. Андроникова. СПб.: Наука, 1996. 189 с.

Размещено на Allbest.ru