Зоопланктон разнотипных водных экосистем бассейна верхней оби

Вид материала

5.1. Таксономическая структура зоопланктона
Группы зоопланк-тона
Пространственное распределение Copepoda.
Пространственное распределение Cladocera.
Пространственное распределение Rotatoria.
5.2. Численность и биомасса зоопланктона
Водный объект
Горные озера
Предгорные озера
Горные реки
Истоки р. Оби
Русло Верхней Оби
Притоки Верхней Оби
Телецкое озеро

Подобный материал:

1 2 3

Глава 5. Пространственное распределение и сезонная динамика зоопланктона разнотипных водных экосистем бассейна Верхней Оби

5.1. Таксономическая структура зоопланктона

Ранее разными исследователями в водных объектах бассейна Верхней Оби было обнаружено 199 видов зоопланктона. Нами в водоемах и водотоках бассейна Верхней Оби обнаружено 170 видов и форм зоопланктона. Из них новых для бассейна указано 57 видов (22 Rotatoria, 14 Cladocera, 21 Copepoda).

Наибольшее число видов зоопланктона (128) обнаружено в крупном горном озере – Телецком, имеющем много различных биотопов, а минимальное (семь) – в средних горных реках (табл. 2).

Таблица 2

Число видов зоопланктона в разных типах и категориях водных объектов бассейна Верхней Оби (оригинальные и литературные данные)

Группы зоопланк-тона	Озера							Реки
	Горные			Предгорные		Равнинные		Горные				Равнинные
	1	2	3	2	3	2*	3*	1	2*	3*	4*	1	2	3*
Rotatoria	49	23	31	13	10	14	3	22	1	9	4	36	35	27
Cladocera	49	15	23	29	20	21	5	31	4	18	8	29	25	17
Copepoda	30	10	15	9	7	19	5	14	2	9	8	10	15	12
Всего	128	48	69	51	37	54	13	67	7	36	20	75	75	56
	160			67		58		44				120
	191							147

Примечание: * - только оригинальные данные

категория 1 - крупные/большие; 2 - средние; 3 - малые; 4 - очень малые

Наибольшее видовое разнообразие зоопланктона отмечено в горных озерах, затем оно последовательно снижается в предгорных и равнинных озерах. Малое число видов обнаруженных в равнинных озерах, видимо, связано с привлечением только собственных данных, так как отдельно для каждого озера видовых списков зоопланктона в литературе нет. Также отмечено, что в горных озерах по числу видов преобладают Rotatoria, а в предгорных и равнинных – Cladocera. В реках видовое богатство зоопланктона увеличивается от горных рек к равнинным. В горных озерах и реках наибольшее видовое разнообразие зоопланктона отмечено в крупных (больших) водных объектах (обилие биотопов), затем в малых (лучшее прогревание водоема, и как результат – развитие фитопланктона и фитофилов из Cladocera). В предгорных и равнинных озерах большее число видов найдено в средних озерах (больше биотопов). В равнинных реках наименьшее число видов зоопланктона отмечено в малых реках (небольшая глубина, меньше разнообразие биотопов).

Таксономическая структура зоопланктона исследованных водных объектов разнообразна и зависит от многих факторов. Исследованные объекты по соотношению основных групп зоопланктона можно разделить на четыре группы: 1) преобладание Cladocera –предгорные озера, равнинные озера, притоки оз. Телецкого, р. Бия, р. Барнаулка; 2) преобладание Rotatoria – высокогорные озера Алтая, реки Большая Лосиха и Чесноковка; 3) преобладание Copepoda и Rotatoria – р. Катунь; 4) равные доли Cladocera и Rotatoria – оз. Телецкое, р. Обь в районе г. Барнаула.

Анализ мер включения с использванем ориентированных графов показало, что на уровне значимости мер включения 40% орграф почти полностью связный. При уровне значимости 55% наибольшее число дуг орграфа входит в вершины, соответствующие Телецкому озеру (87 видов) и равнинным озерам (58). Это наиболее оригинальные и представительные по таксономическому составу зоопланктона для исследованного региона водные объекты.

Пространственное распределение Copepoda. Из 44 встреченных видов Copepoda, десять обнаружены только в реках, 17 – в озерах. Наиболее часто встречаемые виды в водных объектах Cyclops strenuus Fischer, Eudiaptmus graciloides (Lillijeborg), Mesocyclops leuckarti (Claus), Paracyclops fimbriatus Fischer. Водные объекты по видовому составу Copepoda делились в зависимости от географического положения водного объекта (горные или равнинные) и от типа водного объекта (речные или озерные).

Для бассейна Верхней Оби в начале XX в. указывали один вид Harpacticoida из высокогорного озера Нижнего Кочурлинского (Смирнов, 1935), при этом отмечая, что данная группа организмов требует дальнейшего уточнения по распространению в Западной Сибири. В дальнейшем исследования не проводили. Для Телецкого озера было указано два вида этой группы (Шевелева и др., 2007). В 2002-2005 гг. встречено десять видов Harpacticoida. Представители этой группы, по-видимому, специфичны для отдельных водных объектов. Эта группа малочисленна (0,01-0,05 тыс. экз./м³), редко встречаемая (3% проб), но, видимо, в дальнейшем, при накоплении данных, можно будет говорить о предпочтении условий тем или иным видом и распределении их по бассейну Верхней Оби.

Пространственное распределение Cladocera. В реках и озерах бассейна Верхней Оби встречено 56 видов Cladocera. Только в озерах найдено 14 видов Cladocera, а только в реках – шесть. В бассейне Верхней Оби 64% видов Cladocera встречается и в лотических, и в лимнических системах. Наиболее распространены мелкие виды Bosmina longirosris (Muller) и B. longispina Leydig, Ceriodaphia affinis Lilljeborg, Chydorus sphaericus (Muller). На распределение Cladocera влияет скорость течения и наличие защищенных участков.

Пространственное распределение Rotatoria. В водных объектах бассейна Верхней Оби Rotatoria.- наиболее разнообразная группа зоопланктона (70 видов). Наибольшее число видов (27) коловраток обнаружено в зоопланктоне Телецкого озера и нижнем течении р. Чесноковки. Наиболее распространенные виды коловраток в горных экосистемах – Asplanchna priodonta Gosse, Euchlanis dilatata Ehrenberg и Kellicottia longispina Kellicott. Только в озерах встречен 21 вид коловраток, а только в реках – 23 вида.

Некоторые авторы в последние годы (Fernando, Paggi, 1998; Афонина, Итигилова, 2005) указывают на невозможность типизации водных объектов по видовому составу Rotatoria, так как большинство коловраток являются космополитами. При выделении групп водных объектов по видовому составу коловраток отмечали, что близкие комплексы видов наблюдали у близко расположенных, гидрологически связанных водных объектов, на которые влияют одни и те же физико-географические факторы.

Так как влияние макрофитов на формирование зооценозов отличается в разные сезоны года, были учтены морфология макрофитов и степень жесткости их тканей. В зарослях макрофитов исследованных водных объектов обнаружено 95 видов зоопланктона (Cladocera – 41 вид, Copepoda и Rotatoria – по 27 видов). Максимальное число видов зоопланктона (81) обнаружено в зарослях мягких растений со сложной морфологией (преимущественно рдесты), меньшее (70) в зарослях жестких растений с простой морфологией (в основном хвощ) и минимальное (52) – в зарослях среднежестких растений (лютик и шильница).

Таким образом, факторами распределения числа видов зоопланктона, соотношения его основных групп для рек и озер бассейна Верхней Оби является движение воды, высотное положение, разнообразие биотопов, степень гидрологической связи водных экосистем.

5.2. Численность и биомасса зоопланктона

При сравнении количественных характеристик зоопланктона водных объектов бассейна Верхней Оби (за вегетационный сезон) и индекса видового разнообразия Шеннона, можно отметить, что озерный зоопланктон богаче речного (табл. 3). Значения численности и биомассы зоопланктона не зависели от высотного положения озера (коэффициенты корреляции 0,03 и -0,12) или реки (коэффициенты корреляции 0,14 и 0,15).

В Телецком озере наблюдали самые низкие значения численности, биомассы и индекса Шеннона, в высокогорных озерах количественные показатели выше, чем в Телецком озере. В равнинных озерах биомасса и индекс Шеннона на одном уровне с высокогорными озерами. В предгорных озерах самая высокая биомасса и индекс Шеннона.

Наибольшую численность речного зоопланктона наблюдали в р. Бии (правый исток р. Оби). Наибольшее среднее значение биомассы зоопланктона отмечено в русле р. Оби. Индекс видового разнообразия Шеннона невысок в притоках Телецкого озера, повышается в истоках и в самой р. Оби и наиболее высок в ее равнинных притоках, где скорости течения ниже, а температура воды и глубина выше.

Таблица 3

Характеристика зоопланктона озер и рек бассейна Верхней Оби (1999-2005 гг.)

Водный объект	Кол-во видов	Численность, тыс. экз./м³	Биомасса, г/м³	Индекс Шеннона	Индекс сапробности
Горные озера
Высокогорные озера	53	37,2±19,3	1,7±0,5	2,5±0,1	1,03±0,09
Низкогорное оз. Телецкое	87	10,04±4,9	0,7±0,3	2,3±0,1	0,98±0,06
Предгорные озера	40	48,6±9,2	10,0±3,4	2,8±0,1	1,06±0,09
Равнинные озера	58	48,9±9,9	2,3±0,5	2,4±0,1	1,8±0,04
Горные реки
Притоки оз. Телецкого	44	1,9±1,3	0,4±0,3	1,1±0,2	1,1±0,1
Истоки р. Оби
Правый исток р. Оби	46	3,5±1,8	0,3±0,2	1,7±0,3	1,7±0,07
Левый исток р. Оби	17	0,5±0,02	0,01±0,003	1,6±0,2	1,6±0,05
Русло Верхней Оби	46	1,2±0,3	0,5±0,01	1,8±0,1	1,72±0,02
Притоки Верхней Оби
Правые притоки р. Оби	67	0,6±0,2	0,03±0,01	2,1±0,2	1,69±0,09
Левые притоки р. Оби	32	1,4±0,4	0,04±0,02	2,3±0,2	1,81±0,08

По физико-географическому положению, числу видов, видовому разнообразию и количеству зоопланктона озера объединялись в четыре группы (высокогорные, предгорные, равнинные озера и оз. Телецкое), а реки в три (с высокими, низкими и средними количественными значениями).

Для зимнего периода есть результаты исследования зоопланктона р. Оби в районе г. Барнаула, нижнего течения рек Чесноковки и Большой Лосихи. По численности и биомассе зоопланктона исследованные реки (табл. 4) мало отличались. Значения индекса Шеннона были выше в притоках р. Оби (Большая Лосиха и Чесноковка). В р. Чесноковке и р. Оби в ноябре развитие зоопланктона идет за счет Copepoda (Cyclops furcifer Claus). В декабре-феврале развитие зоопланктона в поверхностном горизонте не отмечено, что связано либо с его миграцией в придонные слои в поисках корма, либо с низкой температурой воды.

Весенний сезон начинается после вскрытия реки, что наблюдается для бассейна Верхней Оби, как правило, в апреле. Но заметное развитие зоопланктона отмечено лишь после прогревания воды как минимум до 8⁰С. Для этого периода есть результаты исследования Телецкого озера и его притоков, р. Оби, нижнего течения рек Чесноковки и Большой Лосихи. По сравнению с зимним периодом весной возрастало не только количество зоопланктона (см. табл. 4), но и увеличивалось число видов, усложнялась структура сообществ.

Таблица 4

Численность (N, тыс. экз./м³), биомасса (В, г/м³), индексы Шеннона (Н) и сапробности (S) зоопланктона озер и рек бассейна Верхней Оби для различных периодов года

Период

Показатели

Высокогорные озера

Телецкое озеро

Предгорные озера

Равнинные озера

Притоки

оз. Телецкого

Р. Бия

Р. Катунь

Р. Обь

(у г. Барнаула)

Р. Чесноковка

Р. Большая Лосиха

Р. Барнаулка

Зимний (XI-III)

0,13±0,07

0,040±0,002

0,14±0,11

0,0008

±0,0003

0,0010

±0,0004

0,002±0,001

0,40±0,21

1,97±0,47

1,04±0,37

1,84±0,15

1,56±0,01

1,58±0,12

Весенний (IV-V)

3,67±2,09

0,53±0,30

0,23±0,06

1,67±0,59

0,030±0,005

0,18±0,10

0,03±0,01

0,007

±0,001

0,020±0,004

0,00030

±0,00006

1,43±0,12

1,02±0,18

1,43±0,18

1,82±0,11

0,73±0,15

1,58±0,01

1,78±0,06

1,54±0,06

Летний (VI-VIII)

37,2±19,3

18,5±3,40

69,6±2,00

69,3±22,2

10,1±8,52

4,26±2,25

0,27±0,04

1,51±0,35

0,58±0,23

0,79±0,33

0,80±0,39

1,70±0,50

3,60±1,10

17,5±5,35

3,42±0,99

1,02±0,67

0,33±0,20

0,007±0,003

0,07±0,02

0,020±0,008

0,005±0,001

0,02±0,01

2,47±0,14

2,59±0,08

2,83±0,13

2,46±0,22

1,96±0,14

1,29±0,26

2,10±0,21

1,82±0,14

2,28±0,19

2,06±0,30

2,00±0,35

1,03±0,09

0,96±0,05

1,06±0,09

1,80±0,06

1,14±0,19

1,67±0,07

1,59±0,12

1,71±0,04

1,67±0,12

1,88±0,06

1,98±0,05

Осенний (IX-X)

1,50±0,60

11,0±4,13

0,06±0,02

0,51±0,10

0,55±0,27

0,32±0,11

0,71±0,49

0,04±0,01

1,30±0,57

0,13±0,07

0,82±0,36

0,002±0,001

0,004±0,001

0,010±0,006

0,03±0,01

0,004±0,001

0,06±0,02

1,35±0,32

2,72±0,19

0,42±0,19

1,71±0,39

1,25±0,32

1,57±0,20

2,76±0,40

1,17±0,17

2,61±0,27

2,00±0,03

1,80±0,04

1,50±0,01

0,76±0,22

1,59±0,04

1,67±0,04

1,60±0,13

1,74±0,19

1,65±0,10

Для летнего периода есть результаты исследования зоопланктона всех водных объектов (см. табл. 4). Для всех водных объектов в летний сезон, когда температура воды оптимальна для развития большинства видов зоопланктона, наблюдали максимальные пики обилия. Численность и биомасса озерного зоопланктона выше, чем речного. Наибольшее количество зоопланктона отмечено в предгорных и равнинных озерах. Наибольшего развития в реках зоопланктон достигает в р. Бии и притоках оз. Телецкого. Наименьшие значения численности отмечены в р. Катуни (высокая скорость течения, самая низкая температура воды), а биомассы – в реках Катуни и Большой Лосихи.

Для осеннего периода есть результаты исследования зоопланктона оз. Телецкого и его притоков, рек Оби, Катуни, Чесноковки, Большой Лосихи и Барнаулки, равнинных озер. Осенний сезон можно охарактеризовать повышением расходов воды в реках, понижением температуры во всех исследованных водных объектах, что вызывает обеднение видового состава и количественного обилия зоопланктона (см. табл. 4). По сравнению с началом вегетационного периода (весной) в реках численность зоопланктона уменьшалась, а биомасса возрастала. Это происходит за счет того, что весной доминируют коловратки и веслоногие ракообразные, а осенью – коловратки и еще оставшиеся после лета ветвистоусые ракообразные, которые значительно массивней. В равнинных озерах в этот период количество зоопланктона выше, чем в Телецком озере.

Таким образом, сезонная динамика исследованных водных объектов характеризуется максимальным количеством и видовым разнообразием зоопланктона в конце летнего периода, за исключением нижнего течения р. Большой Лосихи (в начале лета, когда происходило резкое увеличение температуры воды). В целом можно сказать, что максимального обилия зоопланктон достигает на зарастающих макрофитами биотопах, где заросли растений гасят силу течения или ветро-волнового перемешивания, способствуют повышению пищевых ресурсов зоопланктеров и создают гетерогенность среды.

Blog

Зоопланктон разнотипных водных экосистем бассейна верхней оби