Зоопланктон

Вода – основная среда обитания многочисленных систематических групп фауны и флоры Земли.

Целью данной работы являлось изучение видового состава зоопланктона и макрозообентоса .

Гидробиологические исследования проводились на западной границе заповедника . м атериалом для исследования послужили пробы зоопланктона и макрозообентоса , отобранные в июле 1998 года.

Съемки качественных проб зоопланктона проводились интегрально (на одной станции три пробы), тотальным ловом количественной сетью Джеди (мельничный газ № 68, диаметр входного отверстия 13 сантиметров ). Фиксация проводилась 4% формалином.

Камеральная обработка зоопланктона проводилась счетным методом по общепринятой методике (Методическое руководство…, 1982 г .). полученные данные по количеству зоопланктона в пробе пересчитывались на 1 м 3 по формуле :

, где

N – число организмов в м 3 ;

h -   горизонт облова, м ;

n – число организмов в пробе;

k – коэффициент сети (равный 75,7).

Наиболее крупные организмы просчитывались в каждой пробе полностью.

Индивидуальный вес ракообразных определяли по формуле, связывающей длину и массу тела животных ( Балушкина , Винберг , 1979 г .). Биомассу всего зоопланктона рассчитывали по формуле:

, где

N – число организмов, экз /м 3 ;

W – индивидуальный вес, мг/м 3 .

На исследуемой территории было заложено пять станций, которые охватывают различные биотопы заповедника.

I станция.

Небольшое озеро вытянутой формы, неширокое с топким берегом, располагающееся в четырехстах метрах от устья реки Тунельки . Озеро соединяется с рекой небольшим ручьем.

На исследуемой станции было обнаружено 6 видов зоопланктеров :

Таблица 1.

Численность и биомасса зоопланктона на I станции.

На берегу сфагновый мох образует надвигающиеся на воду сплавины и непрерывно отлагает на дне водоема растущий слой торфяных остатков. На поверхности озера мох плавает в виде клубков. Практически повсеместно на берегу озера встречается топяной хвощ ( Equisetum heleocharis ). Его заросли в сочетании с разными видами осок ( Carex ) занимают прибрежную зону литерали озера до глубины 30 – 60 см .

На поверхности озера за счет разрастания растительности образуются плавучие острова. Грунт озера илистый, что имеет немалое значение для камыша и тростника, произрастающих здесь же. Наибольшего развития растительность достигает в литерали .

Во время проводимых исследований уровень воды повысился на 15 см в связи с обильно выпавшими осадками.

II станция.

Располагалась в устье реки Тунельки . Пробы отбирались в двух метрах от берега, так как в центре реки сильное течение, которое носит турбулентный характер, при котором каждая частица воды как бы спешит, опережая другую, в результате чего водная толща все время перемешивается . м инимальная скорость в придонной области и у берега с отмелями.

Грунт речного дна наносный, состоящий из веществ, переносимых рекой во взвешенном состоянии. Наносный грунт представлен песком, который представляет минеральные образования. Песок состоит из смеси песка различных размерных групп с небольшой примесью мелкой гальки. Прозрачность воды на исследуемой территории 30 см , она зависит от количества взвешенных частиц, и лишь в некоторой степени от растворенных и коллоидных веществ. Цвет воды коричневато-золотой, на цветность оказывают влияния органические вещества.

Растительность слабо выражена. По берегу большое количество различных осок и злаковых, которые образуют сплошной ковер.

При исследованиях на этой станции были получены следующие данные:

Таблица 2.

Численность и биомасса гидробионтов.

III станция.

Располагалась непосредственно на реке Покольки , возле устья Ланги-иго . Если в плане смотреть на реку, то видны извилины речного русла и многочисленные пойменные водоемы. Извилины (меандры) реки образуются в результате размыва берегов: разрушая один берег, воды реки отбрасываются к другому берегу и, теряя скорость течения, откладывают здесь песчаные продукты размыва. Глубина на реке неравномерная. Здесь встречаются длинные глубокие плесы, а между ними располагаются мелководные перекаты, порою глубиной от 1 м и менее. Самая большая скорость течения приходится здесь на перекаты, а минимальная на плесы.

Пробы отбирались где отмечена минимальная скорость течения, не образуются завихрения воды, брались со стороны косы. Грунт представлен смесью мелкого песка темно-коричневого цвета. Возможно связано с отложением гуминовых кислот.

Река испытывает колебания уровня, которые обусловлены местными климатическими условиями. Один берег высокий, с другой стороны изрезан песчаными косами.

Водной растительности нет. В воде большое количество отмершей растительности, стеблей осоки, хвощей, мелких иголок, листьев. На высоком берегу заросли ивы.

Зоопланктон практически отсутствует. В пробах были обнаружены Mesocyclops leucarti , численность которых невелика и составляет 91 экз /м 3 , биомасса 0,3 мг, науплиальные стадии N = 363, В = 0,7 мг.

IV станция.

Станция располагалась на старице реки Покольки , 400 м выше Ланги-иго , так как река сама по себе имеет большое количество меандр и отдельные изгибы сближаются сильно, и весеннее половодье прорывает перемычки, и река начинает течь по новому (короткому) руслу, а в стороне остаются старые русла (старицы - рукава), лишенные течения.

Старица с рекой сообщается через небольшой ручей с одной стороны. Располагается на более высоком уровне, чем река. Лишена течения. Не широкая , вытянутой формы. По берегам обильная растительность. Берега высокие.

Старица сильно зарастает тростником, топяным хвощом, осоками, большое количество тальника, на берегу видны молодые березки.

Прозрачность до 1 м . Цвет воды золотисто-коричневый.

Грунт озера отражает строение берегов – топкие, илистые. В составе грунта имеются мелкопесчаные минеральные частицы, детрит органогенного происхождения . э то крупные и мелкие частицы водных растений, которые отмирают и нацело разрушаются осенью, также остатки различных животных, хитиновые панцири, обломки раковин моллюсков, остатки члеников, лапок и тел насекомых. В состав ила входит много черно-бурого осадка гумуса и полуразложившихся частиц мха и торфа.

Таблица 3.

Численность и биомасса гидробионтов.

V станция.

Станция располагалась на реке Покольки вниз по течению на 1 км от кордона.

В исследуемом зоопланктоне было обнаружено:

Таблица 4.

Численность и биомасса гидробионтов.

Пробы брались у ручья, где обычно отмечаются скопления рыбы, у высокого берега. Водной растительности нет. Возле берега большое количество поваленных деревьев. Противоположный берег представлен песчаной косой.

Грунт представлен песком различных фракций без переходных форм. Имеются небольшие полосы ила грубо-детритного . В грунте имеются отмершие части растений, обломки раковин моллюсков.

Прозрачность воды 20 см . В этот период отмечен спад воды и массовый вылет мотыля.

Таким образом в пробах зоопланктона за период наблюдения было обнаружено 19 таксонов., из которых к ним относятся Capepoda – 4 , Cladocera – 8, Rotatoria – 6 .

Как мы видим из таблиц 1 и 5, при исследовании реки, старицы и озера видовой состав зоопланктона отличается. Существует так называемый потамопланктон или "речной планктон" и лимнопланктон или "озерный". Некоторые виды встречаются как в стоячих водах, так и в реке. Река, вытекая из озер, прудов, болот, протекая через них, или временно соединяясь с ними в период паводка, сама и ее притоки вымывают оттуда планктон, который в реке смешивается и на протяжении реки пополняется еще из стариц, тихих заводей и т.п. При самом захвате рекой планктона из какого-нибудь стоячего водоема не все организмы будут в одинаковой степени вовлечены в струю; естественно . ч ем большей способностью к активному движению обладает организм, тем меньшему подвергается он риску быть втянутым с струю течения. Наилучшие плавуны ракообразные, а из них особенно веслоногие – в наименьшей степени попадают в реку, за веслоногими по количеству следуют ветвистоусые рачки, а за ними, наконец и коловратки.

Таблица 5.

Состав зоопланктона.

Таким образом, уже при выходе из озера в реку характерный для первого состав планктона нарушается и приобретает черты, свойственные речному планктону: количественное преобладание коловраток над ракообразными и ветвистоусые над веслоногими.

На этом сортировка планктона не останавливается, так как в реке его состав продолжает претерпевать изменения: река и перерабатывает поступивший планктон. Очутившись в текучей воде, планктические организмы, приспособленные в стоячем водоеме, подвергаются влиянию непривычных для них условий жизни, более или менее неблагоприятно отражающихся на их остовных жизненных отправлениях, главным образом, на размножении . к оловратки и ветвистоусые рачки, у которых очень распространен партеногенетический способ размножения, испытывают в этом отношении неблагоприятные влияния течения. Веслоногие рачки, у которых девственное размножение совершенно отсутствует, в наибольшей степени страдают от течения, затрудняющего встречу самцов и самок.

Таким образом, то изменение состава планктона на протяжении усиливается еще больше. В этом и заключается "переработка" рекой планктона. Такой планктон характеризуется следующими чертами:

а) преобладанием в зоопланктоне коловраток над ракообразными ;

б) преобладанием ветвистоусых рачков над веслоногими , взрослые формы которых присутствуют в реке в сравнительно небольших количествах, а в массе встречаются только их личинки – науплиусы . Это можно объяснить тем, что науплиусы не являются лучшими пловцами, чем коловратки, и потому вместе с ними в большом количестве выносятся рекой их различных водоемов; в добавление к этому играет роль, конечно, и самостоятельное размножение речных веслоногих.

Таким образом, в зоопланктоне реки главная роль принадлежит коловраткам, которые распространены на всем протяжении реки, меньшее значение имеют низшие ракообразные, из которых ветвистоусые рачки занимают первое, веслоногие – второе место, причем из последних только науплиусы встречаются в большом количестве.

В озере и старицах (где течение замедленно) основную массу составляют веслоногие и ветвистоусые рачки. В стоячих водоемах были обнаружены виды – индикаторы Bosmina longirostris (O. F. Mьller , 1785), Bosmina longispina ( Leydig , 1860), Daphia longispina O. F. Mьller .

Таким образом, эти водоемы по классификации Катаева относятся к оллиготрофному типу, являющиеся показателями загрязненности воды. По организмам–индикаторам было выявлено, что водоемы по степени загрязнения относятся к оллигосапробным , то есть организмы живут в чистой воде.

По степени питания водоемы относятся к олиготрофным (то есть малопитательным). Термин "питательный" относится здесь к количеству содержащихся в озере минеральных солей, так называемых биогенных веществ, которые идут на питание зеленых (автотрофных) растений и за счет которых, следовательно, образуется первичная продукция озера. Среди животных имеются такие животные, которые приспособлены к определенным условиям жизни и характерны для этого типа озера.

Материалом для исследования данных организмов послужили гидробиологические пробы микрозообентоса , отобранные в июле 1998 года.

Съемки гидробиологических проб осуществлялись на пяти станциях (описание станций см. выше). Пробы отбирались дночерпателем Петерсена , площадью захвата 0,25 –0,01 м 2 , интегрально (на одной станции не менее трех проб). Материал промывали через газ № 23.

Все гидробиологические пробы фиксировались формалином 4% концентрации.

Животных разбивали на группы: черви, насекомые, моллюски, сосчитывались и взвешивались на торционных весах.

Для таксономического анализа использованы определители: Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР (1977); Личинки и куколки комаров подсемейства Chiromidae фауны СССР (Панкратова, 1983).

На территории также были обнаружены личинки Insecta :

Отряд Подёнки   Ephemeroptera

Cloeon pennulatum (Eaton, 1870)

p . Procloen Bengtsson , 1915

Arthroplera coongener

p . Ecdyonorus Eaton, 1868

Heptagenia flava ( Rostock , 1877)

Heptagenia fuscogerisca ( Retzius , 1793)

Caenis horaria ( Linnй , 1758)

Leptophilebia vespertina Linnй , 1758/

Большинство поденок олигосапробны и живут только в чистой воде, лишь немногие виды обитают в слабозагрязненных водоемах ( b -олигосапробных).

Отряд Веснянки Plecooptera

Diura bicoudata Linnй , 1758

Amphiura boorealis Morton, 1894

Lectura nigra Olivier, 1811

Lectura hippopus Remphy , 1899

Isoperla obscunra Zetterstedt , 1840

p. Perlodes sp. Banks , 1903.

Амфибиотические насекомые, яйца и личинки которых развиваются в воде, а имаго держатся на берегу близ воды под камнями и на растениях. Личинки встречаются преимущественно в текучих водоемах, и строго приучены к определенным условиям жизни.

Отряд Стрекоз     Odonata .

Lester sponsa ( Hausemann , 1823)

Somatochlora metallica ( Van der Linder, 1885)

Sympetrum scoticum Donovan, 1811.

Синоним   S. danae ( Sulzer , 1776)

Стрекозы обитают в водоемах в фазе личинки преимущественно в стоячих или медленно текущих водоемах, среди водных растений.

      Т аблица 6.

Видовой состав бентносных организмов

Во время исследования видовой состав макрозообентоса представлен 16 видами и таксонами (табл. 6) . в том числе   Oligochaetа – 1, Bivalvia – 1, Hirudinea – 1, Odonata – 1, Plecoptera – 1, Diptera – 11.

Наибольшего развития на всех биотопах получили в качественном и количественном соотношении личинки двукрылых, из которых доминирующими компонентами являются личинки хирономид (11 видов). Эта группа формировала общую численность макрозообентоса . затем моллюски и все остальные организмы.

Некоторые формы встречались в единичных экземплярах – личинки стрекоз ( Odonata ) и веснянок ( Plecoptera ), олигохеты ( Oligocheta ), пивяки ( Hirudinea ). Круглых червей ( N e matoda ) на исследуемых биотопах встречено не было.

Малощетинковые черви ( Oligochaeta ) встретились только на одном биотопе, численность составила 40 экз /м 2 . По абсолютной численности олигохетов оценивается степень загрязнения вод. Численность олигохет менее 100 экз /м 2 . Таким образом, загрязнения нет. Вода является очень чистой ( Car , Hutmen , 1965 ).

Пиявки ( Hirudinea ) также были немногочисленны и встречались только на одном биотопе. Был найден один вид -   Protoclepsis fessulata ( O . F . M ь ller , 1774) , численность которых составляет 40 экз /м 2 .

Моллюски ( Mollusca ) – представлены одним таксоном ( Bivalvia ) и одним видом Dreissena , который был встречен на 1 и 4 станциях. На первом биотопе численность этого моллюска составила 80 экз /м 2 , на 4-ом – 280 экз /м 2 . На последнем биотопе моллюски занимают доминирующее положение по численности на всеми другими организмами. Здесь моллюски выполняют значительную роль по продуцированию органики в форме живых организмов. На первой станции были обнаружены раковины погибших животных.

Большинство видов моллюсков заселяют литеральную часть водоемов и предпочитают илисто-песчаные грунты или заросли.

Моллюски относятся к группе индикаторных видов. По рабочей шкале Вудивиса водоемы относятся к чистым водоемам.

Насекомые Insecta .

В пробах зообентоса были найдены личинки стрекоз ( Odonata ) и личинки веснянок ( Plecoptera ).

Веснянки преимущественно обитают в чистых водоемах и относятся к организмам-индикаторам – показателям сапробности водоемов.

Лидирующее положение по видовому разнообразию принадлежит личинкам хирономид , среди которых имеются как хищные, так и мирные формы. Все хирономиды (без   Ch . thumi ) являются группой индикаторных видов . п о численности хирономид водоем является олигосапробным (чистые и очень чистые водоемы). По численности – олиготрофный . При изучении зообентоса на пяти исследуемых биотопах выявлено 16 видов и форм данных организмов. Группы животных: олигохеты, пиявки, моллюски, личинки стрекоз и веснянок представлены единичными видами при незначительной плотности. В общей биомассе зообентоса они играют второстепенную роль.

Структура сообществ зообентоса большинства исследуемых водоемов в основном представлены личинками хирономид . Основным продуцентом в группе хирономид , составляющих основу зообентоса, явяляются Ablabesmya guttipenis , Ablabesmya lentigynosa .

Общее развитие макрозообентоса хорошее. Отличие в составе бентофауны связано с разностью глубин, со степенью трофности , с особенностями гидролого-гидрохимического режима, характера грунта. Решающее влияние оказывают величина рН , температура, содержание растворенного кислорода, кальция.

Озеро и старица являются олиготрофными (малокормными). По рабочей шкале   для оценки индекса Вудивиса водоемы относятся к чистым и очень чистым (индекс равен 8 – 10).

Литература

Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР (планктон и бентос)//под ред. Кутиковой Л. А. и Старобогатова Я. И. – Л.: Гидрометеоиздат , 1977.

Балушкина Е. В. Функциональное значение личинок хирономид в континентальных водоемах. – Л.: Наука. 1987 – 179 с .

Руководство к методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений //под ред. Абакумова В. А. – Л.: Гидрометеоиздат , 1983 – С 35 – 37.

Мануйлова Е. Ф. Ветвистоусые рачки фауны СССР. – М. Л.: Наука, 1964.

Фауна СССР. Ракообразные. Т III , вып . 3. CYCLOPODIA пресных вод //под. ред. Павловского Е. Н., Штакельберг А. А. – М. Л.: Издательство Академии наук СССР, 1948.

Липин А. Н. Пресные воды и их жизнь. – М.: Учпедгиз , 1950.

Оценка степени загрязнения вод по составу донных животных. Финогенова Н. П. и Алимов А. Ф. /Методы биологического анализа пресных вод. Зоол. инс . АН СССР, 1976, С 95 – 106.

Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресных водоемах. Зоопланктон и его продукция. Л.: 1982, С 1 – 15.