Update site in the process

   Главная  | О журнале  | Авторы  | Новости  | Вопросы / Ответы


К содержанию номера журнала: Вестник КАСУ №6 - 2011

Авторы: Кушникова Людмила Борисовна, Евсеева Анна Александровна

Последние десятилетия характеризуются резким усилением антропогенной нагрузки на водоемы и водотоки. Происходит прогрессирующее ухудшение качества водной среды, что составляет угрозу экологической, продовольственной и национальной безопасности страны.

При существующем загрязнении водных объектов оценка только количества воды недостаточна, так как не обеспечивает принятия правильных, всесторонне обоснованных решений. В современных условиях важнейшим элементом использования водных ресурсов является учет качества воды. Для любого бассейна характерны специфические техногенные факторы и их влияние на формирование гидрологического и гидрохимического режимов, которые определяют условия развития водной биоты.

Река Иртыш является крупнейшим трансграничным водотоком Центральной Азии и Западной Сибири, имеет важное экологическое, хозяйственное значение для Китая, Казахстана и России. При существующем интенсивном режиме эксплуатации водных ресурсов водотока и его правобережных притоков в верхнем течении, особое значение приобретает разработка вопросов его оптимального использования. Решение этих задач невозможно без изучения состояния основных биологических компонентов экосистемы водотоков, структурная перестройка которых является реакцией на многофакторное воздействие окружающей среды.

Биологическими индикаторами качества водной среды могут быть различные виды гидробионтов, однако наиболее широкое развитие и применение получила биоиндикация с использованием всего сообщества макрозообентоса.

Материал и методика. Сбор материала проводили в период открытой воды с апреля по октябрь 2009-2010 гг. Мониторинг проводили на 6 станциях, всего отобрано 76 качественных и 38 количественных проб макрозообентоса.

Отбор и обработку проб макрозообентоса проводили в соответствии с методикой, изложенной в «Руководстве по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем» [1, с. 86]. Доминантов определяли по частоте встречаемости. Структуру донных сообществ оценивали числом таксонов (S), индексом видового разнообразия Шеннона-Уивера (Н, бит/экз.), численностью (экз./м2), биомассой (г/м2). Качество вод характеризовали следующими метриками: биотический индекс Вудивисса, ЕРТ. Продуктивность водоема определяли по «шкале трофности» С.П. Китаева [2, с. 254].

Ниже приводится пространственно-временная характеристика макрозообентоса р. Черный Иртыш и р. Иртыш.

В 2009 г. в составе макрозообентоса р. Черный Иртыш было определено 35 таксонов: личинки поденок - 17, личинки веснянок - 3, личинки ручейников - 2, личинки двукрылых - 5, личинки стрекоз - 1, клопы - 4, жуки - 1, водяные клещи, олигохеты. В составе макрозообентоса р. Иртыш было зафиксировано 53 таксона: личинки поденок - 5, личинки веснянок - 4, личинки ручейников - 16, личинки двукрылых - 10, пиявки - 5, моллюски - 3, ракообразные - 5, клопы - 2, жуки - 1, водяные клещи, олигохеты (таб. 1).

Таксономический состав макрозообентоса значительно отличается по створам. Всего за период открытой воды наибольшее видовое обилие отмечено на створе «0,35 км ниже понтонного моста (0,9)» - 34 таксона. Доля оксиреофильных видов составляла 44%.

Таблица 1 – Таксономический состав макрозообентоса р. Черный Иртыш и р. Иртыш в 2009 г. (1 - р. Черный Иртыш, приграничный район с Китаем; 2 - р. Черный Иртыш, с. Боран, в створе гидропоста; 3 - р. Иртыш, «0.8 км ниже плотины У-Ка ГЭС»; 4 - р. Иртыш, «0.35 км ниже понтонного моста (0.1)»; 5 - р. Иртыш, «0.35 км ниже понтонного моста (0.9)»; 6 - р. Иртыш, «в черте с. Прапорщиково»; 7 - р. Иртыш, «в черте с. Предгорное»)

Таксон

Створы

1

2

3

4

5

6

7

Класс Пиявки, Hirudinea

             

Piscicola geometra

     

+

     

Glossiphonia complanata

     

+

+

+

 

Helobdella stagnalis

       

+

   

Erpobdella lineata

     

+

     

Erpobdella octoculata

     

+

+

+

 

Класс Малощетинковые черви, Oligochaetа

             

Oligochaetа gen sp.

+

 

+

+

+

+

+

Класс Брюхоногие моллюски, Gastropoda

             

Planorbarius corneus

   

+

   

+

 

Lymnaea auricularia

         

+

 

Lymnaea ovata

       

+

 

+

Класс Ракообразные, Crustacea

             

Gmelinoides fasciatus

   

+

+

+

+

+

Gammarus pellucidus

         

+

 

Gammarus lacustris

         

+

 

Gammarus barnaulensis

         

+

 

Micruropus wohli

     

+

     

Класс Паукообразные, Arachnidae

             

Acary gen sp.

+

     

+

+

 

Класс Насекомые, Insecta

             

Отряд Стрекозы, Odonata

             

Onychogomphus forcipatus

+

           

Отряд Поденки, Ephemeroptera

             

Potamanthus luteus

+

+

         

Ephemera vulgata

+

           

Ephemera sachalinensis

+

           

Brachycercus harrisella

 

+

         

Caenis horaria

+

           

Centroptilum luteolum

 

+

         

Procloeon bifidum

+

           

Baetis oreophilus

       

+

   

Baetis pseudothermicus

+

+

         

Baetis silvaticus

+

           

Baetis fuscatus

       

+

   

Cinygma lyriforme

+

           

Rhithrogena sibirica

+

           

Ecdyonurus аsperses

+

+

         

Epeorus pellucidus

+

     

+

   

Heptagenia sulfurea

+

           

Ephemerella lepnevae

         

+

 

Ephemerella lenoki

+

           

Ephemerella ignita

     

+

 

+

+

Choroterpes altioculus

+

+

         

Paraleptophlebia standii

+

           

Отряд веснянки, Plecoptera

             

Capnia nigra

           

+

Taenionema japonicum

       

+

   

Skwala pusilla

       

+

   

Arcynopteryx polaris

       

+

   

Isoperla lunigera

+

           

Isoperla obscura

+

           

Alloperla sp.

+

           

Отряд Клопы, Heteroptera

             

Aphelocheirus sp.

+

+

         

Sigara falleni

+

         

+

Corixa linnaei

+

+

   

+

+

+

Micronecta greseola

+

           

Отряд Жуки, Coleoptera larvae

             

Haliplus laminatus

       

+

   

Dytiscidae gen sp.

+

           

Отряд Ручейники, Trichoptera

             

Arctopsyche ladogensis

       

+

   

Ceratopsyche nevae

       

+

   

Hydropsyche angustipennis

       

+

+

 

Hydropsyche sp.

+

     

+

   

Macronema radiatum

 

+

         

Glossosoma altaica

       

+

   

Goera sajanensis

     

+

+

   

Brchycenthrus subnubilus

     

+

+

   

Apatania zonella

       

+

   

Limnephilus rhombicus

     

+

     

Limnephilus stigma

       

+

   

Limnephilus sp.

       

+

   

Anabolia soror

     

+

 

+

 

Athripsodes exisus

         

+

 

Athripsodes azurea

       

+

   

Mystacides dentata

         

+

 

Mystacides sp.

         

+

 

Отряд Двукрылые, Diptera larvae

             

Anthocha vitripennis

     

+

+

   

Eriocera gen sp.

+

     

+

   

Tabanus gen sp.

       

+

   

Hybomitra distiguenda

           

+

Dicranota bimaculata

       

+

   

Similidae gen sp.

+

 

+

+

+

   

Cемейство Chironomidae

             

Chironomidae gen sp.

+

 

+

+

+

+

+

Chironominae gen sp.

   

+

+

+

+

+

Tanypodinae gen sp.

             

Ceratopogonidae gen sp.

+

       

+

 

Tipula gen sp.

+

     

+

   

Всего таксонов за год

32

9

6

16

34

21

10

Из них оксиреофильных

19

7

0

5

15

7

2

Динамику таксономического обилия макрозообентоса отражает индекс видового разнообразия Шеннона-Уивера, показывающий количество информации, приходящейся на одну особь. Он был предложен еще в 1963 г. для оценки структурированности биоценозов как степень упорядоченности (информированности) системы. Обычно негативное антропогенное воздействие приводит к уменьшению количества видов в сообществах (за счет исчезновения стенобионтов) и нарушает выравненность значений их популяционной плотности. Поэтому значение индекса Шеннона в условиях загрязнения, как правило, закономерно уменьшается. Так, в загрязненных водах индекс Шеннона менее 1.00, в очень грязных - менее 0.5, в чистых – от 2.00 до 3.00, в очень чистых – более 3.00 [3, с. 236].

При анализе динамики значений индекса Шеннона можно сделать следующие выводы. Наиболее структурированные гидробиоцеозы на р. Черный Иртыш в приграничной зоне и в с. Боран. Здесь индекс Н варьировал в пределах 2.28 – 3.06, в среднем составил 2.64 (табл. 2). Данное значение соответствует 2 классу - воды чистые. В наиболее угнетенном состоянии находились донные сообщества беспозвоночных ниже плотины У-Ка ГЭС, среднее значение Н – 0.34, что указывает на доминирование одного вида, воды очень грязные. На остальных створах среднее значение Н варьирует от 1.05-1.50, 4 класс, воды загрязненные.

Таблица 2 – Показатели макрозообентоса р. Черный Иртыш и р. Иртыш в 2009 г. (S – количество видов, ЕРТ – индекс оксиреофильных видов, БИ – биотический индекс, Н – индекс видового разнообразия Шеннона-Уивера, N – численность, экз./м2, B – биомасса, г/м2)

Створ

Месяц

S

ЕРТ

БИ

Н

N

B

р. Черный Иртыш, приграничный район с Китаем

07

10

7

8

2.57

28.9

0.567

р. Черный Иртыш, с. Боран, в створе гидропоста

05

22

12

10

2.59

1557.4

3.1207

07

11

5

9

2.28

136.7

0.187

10

19

11

10

3.06

138.9

0.388

средн.

17.3

9.3

9.7

2.64

611.0

1.232

р. Иртыш, «0.8 км ниже плотины У-Ка ГЭС»

04

3

0

4

0.26

150.0

1.268

05

2

0

4

0.54

494.4

2.660

06

02

0

4

0.23

1803.7

16.059

07

2

0

4

0.02

2857.4

23.260

08

1

0

3

-

2007.4

5.314

09

2

0

4

0.002

1475.9

7.083

10

3

0

4

0.99

322.2

3.954

средн.

2.1

0

3.9

0.34

1301.6

8.514

р. Иртыш, «0.35 км ниже понтонного моста (0.1)»

04

6

1

6

1.32

70.4

0.423

05

4

0

4

0.70

275.9

0.185

06

7

2

6

1.56

190.7

11.800

07

5

1

6

1.47

361.1

2.658

08

6

1

6

0.83

188.9

0.233

09

4

0

4

0.97

74.1

0.841

10

8

1

5

1.36

122.2

1.474

средн.

5.7

0.9

5.3

1.17

183.3

2.516

р. Иртыш, «0.35 км ниже понтонного моста (0.9)»

04

8

3

7

1.25

107.4

1.044

05

8

0

5

0.69

385.2

0.071

06

11

4

8

2.03

387.1

3.088

07

6

1

6

0.55

148.1

1.068

08

12

4

8

2.93

57.4

0.146

09

14

8

9

1.50

442.6

6.226

10

14

8

8

1.56

340.7

8.128

средн.

10.4

4

7.3

1.50

266.9

2.824

р. Иртыш, «в черте с. Прапорщиково»

04

Проба не отобрана

05

5

0

4

1.83

61.1

0.457

06

10

1

6

0.73

1085.2

17.935

07

5

2

7

0.73

518.5

5.626

08

4

1

6

0.51

96.3

0.352

09

6

1

6

1.22

162.9

0.314

10

8

2

6

1.29

201.8

4.489

средн.

6.3

1.2

5.8

1.05

354.3

4.862

р. Иртыш, «в черте с. Предгорное»

04

4

1

6

0.78

42.6

0.172

05

5

1

6

1.78

44.4

1.330

06

1

0

3

-

100.0

1.061

07

5

1

6

1.84

18.5

1.026

08

3

0

4

1.00

7.4

0.009

09

4

0

2

1.05

42.6

0.050

10

2

0

4

0.50

3.7

0.014

средн.

3.4

0.4

4.4

1.16

37.0

0.523

Биотический индекс является одним из основных показателей при оценке качества поверхностных вод. Значение БИ варьировало в течение 2009 г. в значительных пределах – от 2 до 10. В среднем, на трех створах («0.8 км ниже плотины У-Ка ГЭС», «0.35 км ниже понтонного моста (0.1)», «в черте с. Предгорное») качество поверхностных вод оценивается IV классом - загрязненные. На створах «0.35 км ниже понтонного моста (0.9)» и «в черте пос. Прапорщиково» среднее значение БИ соответствовало категории умеренного загрязнения, III класс качества (см. табл. 2).

Численность и биомасса являются количественными показателями развития макрозообентоса. Данные показатели в 2009 г. варьировали в значительных пределах (см. табл. 2). Наибольший вклад в значение численности на всех створах всегда вносили гаммарусы (до 95% от общей численности).

По значениям биомассы можно сделать вывод о трофности водоема (Китаев, 1986). Так, в 2009 г. по «шкале трофности» участки р. Иртыш на створах «0.35 км ниже понтонного моста (0.1)», «0.35 км ниже понтонного моста (0.9)» «в черте с. Прапорщиково», «в черте с. Предгорное» относились к α-мезотрофному типу с умеренным уровнем продуктивности. На створе «0.8 км ниже плотины У-Ка ГЭС» средневегетационное значение биомассы макрозообентоса составило 8.514 г/м2, что соответствует среднему уровню продуктивности и позволяет отнести данный участок к β-мезотрофному типу (см. табл. 2). Следует отметить, что наибольший вклад в значение биомассы вносили гаммарусы, моллюски, пиявки. На участке реки «в черте с. Предгорное» среднее значение биомассы составило 0.523 г/м2, что соответствует самому низкому уровню продуктивности. На р. Черный Иртыш количественно макрозообентос развит слабо, среднее значение биомассы – 1.323 г/м2, очень низкий уровень продуктивности.

В целом, по показателям состояния макрозообентоса качество воды р. Черный Иртыш в приграничной зоне в 2009 г. соответствовало I классу, воды очень чистые. Воды р. Иртыш на участке от У-Ка ГЭС до с. Предгорное по показателям макрозообентоса можно отнести к III классу качества, умеренное загрязнение.

ЛИТЕРАТУРА

1. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / под ред. В.А. Абакумова. – СПб: Гидрометеоиздат, 1992. – 318 с.

2. Китаев С.П. О соотношении некоторых трофических уровней и «шкалах трофности» озер разных природных зон //Тез. докл. V съезда ВГБО, ч. II. – Куйбышев, 1986. – С. 254-255.

3. Шуйский В.Ф., Максимова Т.В., Петров Д.С. Изоболический метод оценки и нормирования многофакторных антропогенных воздействий на пресноводные экосистемы по состоянию макрозообентоса – СПб.: Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы (МАНЭБ), 2004 – 304 с.



К содержанию номера журнала: Вестник КАСУ №6 - 2011


 © 2017 - Вестник КАСУ