Биоразнообразие и количественные показатели зообентоса бассейна реки Цивиль (Чувашская Республика)

Р ека Цивиль - один из правых притоков Волги в верхней части Волжского плеса Куйбышевского водохранилища; впадает него в районе г. Новочебоксарск. Она имеет длину 172 км при среднем уклоне 0,5%; поступают в нее 48 притоков первого порядка. Наиболее крупные притоки р. Цивиль

(сверху к устью): Эскедень, Средний Цивиль, Сорма, Матца, Унга, Малый Цивиль, Рыкша и Кукшум. Площадь бассейна составляет 4690 км2, средняя высота водосбора – 136 м (Материалы по…, 1959; Мониторинг экологического..., 2006; Десятсков и др., 2007). Бассейн реки, расположенный в центральной части Чувашской Республики, испытывает сильное антропогенное воздействие. Агропромышленная специализация хозяйственной деятельности на водосборе реки привела к интенсивной эрозии, воздействию со стороны животноводства (загрязнение, вытаптывание поймы и самого русла реки в ее верховьях). Многочисленные населенные пункты также влияют на речную систему. В низовье расположены крупные источники загрязнения - очистные сооружения городов Чебоксары и Новочебоксарск. Промышленные предприятия функционируют в двух указанных городах, а также в Канаше, Вурнарах и Цивильске.

Первые работы по изучению бассейна и фауны гидробионтов р. Цивиль были проведены почти сто лет назад (1913-1914 гг.) А.В. Морозовым (1915). Они были приурочены к среднему течению р. Большой Цивиль (р-н с. Име-нево). Следующий этап экологических исследований реки приходится на начало 2000-х гг. Наряду с другими экологическими группами, были обследованы по всей р. Цивиль и донные макробеспозвоночные (Мониторинг экологического…, 2006), а также дана оценка санитарно-экологического состояния реки. Пожалуй, исследованиями фауны зообентоса притока - р. Кукшум и низовий р. Цивиль исчерпывается небольшой список публикаций о зообентосе рассматриваемого водотока (Салахутдинов и др., 2011а, б).

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследований служили беспозвоночные зообентоса, нектобентоса и зоофитоса р. Цивиль и ее притоков первого порядка. Пробы отбирали 8-10 июля, 29-30 июля и 10-11 сентября 2013 г. От 1 до 3 проб брали на каждой станции в соответствии с общепринятыми методами (Frost et al., 1972; Методика изучения…, 1975; Методические рекомендации…, 1984). В случае отбора нескольких проб на одной точке находили средние значения. Всего отобрано и обработано 92 пробы. Значительное внимание уделяли сбору организмов из различных участков станции (с учетом типа грунта и растительности). Пробы из заиленных грунтов отбирали с помощью стандартного дночерпателя Петерсена. В связи с преобладанием плотных, каменистых грунтов в верхнем и среднем течении р. Цивиль и в ее притоках отбор большей части проб производили с использованием ручного сачка/скребка с определенной площади с последующим перерасчетом на 1 м2. Все отобранные пробы промывали через сито размером ячеи 0,27 мм. Для фиксирования беспозвоночных использовали 4%-ный формалин. Камеральную обработку выполняли в соответствии с общепринятыми в гидрологии методами.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В 2013 г. в составе зообентоса бассейна р. Цивиль обнаружены следую- щие таксономические группы водных беспозвоночных: губки, гидры, нематоды, олигохеты, пиявки, моллюски, ракообразные (равноногие), паукообразные (водяные клещи), насекомые (коллемболы, поденки, стрекозы, полужесткокрылые, жесткокрылые, большекрылые, ручейники, двукрылые). Общее количество таксонов беспозвоночных на всех точках отбора проб включает 143 таксонов рангом разного уровня, в т.ч. 94 вида (табл. 1).

Наиболее качественно богат отряд двукрылых, в котором наибольшее разнообразие наблюдалось в семействе Chironomidae. Преобладали по составу представители подсемейства Chironominae, в основном за счет представителей трибы Chironomini (23 таксона, 11 видов). Остальные подсемейства значительно уступали этой группе (рис. 1).

Чаще других в пробах встречались следующие виды: поденка Procloeon bifidum , ручейник Hydropsyche pellucidula , мотыль Chironomus plumosus и олигохета Limnodrilus hoffmeisteri. Преобладающая часть состава фауны беспозвоночных широко представлена в фауне Палеарктики. Однако были обнаружены относительно редкие или находящиеся под угрозой исчезновения виды.

Таблица 1

Состав зообентоса бассейна р. Цивиль в 2013 г.

Группа	Таксоны	Виды
Oligochaeta	19	15
Hirudinea	4	4
Gastropoda	7	7
Bivalvia	12	12
Ephemeroptera	7	7
Odonata	6	6
Heteroptera	5	4
Coleoptera	12	1
Megaloptera	3	3
Trichoptera	9	9
Diptera	54	22
в. т.ч. Chironomidae	38	15
Прочие	5	4
Всего	143	94

В первую очередь следует отметить обнаружение относительно редкого в Палеарктике голарктического вида Polymitarcis (= Ephoron ) virgo (поденка береговая, прибрежная, поденка-девушка, белая; рис. 2).

А.Л. Бенинг (1924) отмечал широкое распространение вида в Европейской части России; указывал на его обнаружение фактически по всей длине Волги – от места впадения р. Дубны до дельты. В ходе настоящего исследования нимфы этого вида были обнаружены в р. Малый Цивиль (выше г. Ци-вильск) и в 4-5 на участках р. Большой Цивиль. Поденка также обнаружена в ряде малых рек на территории Республики Татарстан; вид включен в Красную книгу со статусом IV категория (малоизученный вид; Красная книга…,

2006; Яковлев, 2010). Он включен также в Красную книгу ФРГ со статусом «уязвимый вид» (Malzacher et al., 1998). Ведет скрытный образ жизни. Личинки сначала живут в речных осадках, затем прячутся в U-образные трубы, сооружаемые ими на обрывистых склонах под водой. Обычно норы делают неглубоко от уреза воды. Для рытья они используют свои мощные мандибулярные зубцы, далеко выступающие за передний край головы. Загрязнение, заиление, зарегулирование и другие причины являются причинами исчезновения поденок в реках.

Рис. 1. Количество таксонов и видов хирономид в бассейне р. Цивиль (2013 г.)

Рис. 2. Нимфа поденок Polymitarcis virgo (слева)

и Ephemera lineate справа); вид со спиной стороны (фото Бердника С.В.)

Второй, также крайне редкий вид, Ephemera lineata (поденка полосатая), был обнаружен однократно в устье р. Средний Цивиль. Вид также включен в Красную книгу Республики Татарстан, с тем же статусом, что и предыдущий вид (Красная …, 2006; Яковлев, 2010). Личинки обитают в крупных быстро текущих реках в заиленном песке, гальке и других наносах. Также нимфы чувствительны к загрязнению и заилению.

Представляет также большой интерес обнаружение нимф Potamanthus luteus. Они встречаются обычно в крупных реках, предпочитают каменистый грунт.

Таблица 2

Средняя численность (экз./м2) и доля (%) основных систематических групп в зообентосе бассейна р. Цивиль

Группа	Численность	%
Oligochaeta	1166,5±778,5	80,4
Gastropoda	0,9±0,6	<0,001
Bivalvia	7,2±1,8	<0,01
Ephemeroptera	30,2±7,1	2,1
Odonata	5,8±2,7	<0,01
Heteroptera	47,7±26,5	3,3
Coleoptera	4,9±2,3	<0,01
Trichoptera	10,9±3,3	<0,01
Diptera	166,3±72,6	11,5
в т.ч. Chironomidae	159,1±72,5	11,0
Прочие	10,1±1,1	<0,01
Всего	1450,7±836,3

Таблица 3

Средняя биомасса (г/м2) основных групп зообентоса в бассейне р. Цивиль

Группа	Биомасса	%
Oligochaeta	8,57±4,10	60,1
Gastropoda	0,10±0,07	<0,01
Bivalvia	3,44±2,13	24,1
Ephemeroptera	0,13±0,03	<0,01
Odonata	0,46±0,23	3,2
Heteroptera	0,42±0,27	2,9
Coleoptera	0,02±0,01	<0,01
Trichoptera	0,13±0,05	<0,01
Diptera	0,98±0,40	6,9
в т.ч. Chironomidae	0,97±0,40	6,8
Прочие	0,01±0,01	<0,01
Всего	14,26±4,17

Из стрекоз наиболее распространенными оказались Gomphus vulgatitissimus и Platicnemis pennipes с встречаемостью по 10,9%. Все они обычны в водоемах бассейна Средней Волги.

Водные клопы в пробах были представлены следующими видами: Micronecta minutissima, Callicorixa praeusta, Aphelocheirus aestivalis и Ranatra linearis. Наиболее многочисленным и распространенным являлся M. minutissima. Представляет также большой интерес обнаружение типичного реофильного вида плавта летнего A. aestivalis. Эти клопы присутствовали пробах, отобранных преимущественно в верховьях и в средней части бассейна р. Цивиль. Участки, где был обнаружен плавт, представляли собой преимущественно перекаты, покрытые гравием, галькой, реже крупнозернистым песком. Ранатра палочковидная Ranatra linearis была обнаружена в р. Большой Цивиль (устье р. Унга). Вид включен в Красные книги многих субъектов Российской Федерации. Ранее вид был указан для ряда водных объектов Республики Чувашия; внесен в Красную книгу (Егоров и др. 2006, Корнилов и др., 2007; по: Красная …, 2010).

Средняя численность зообентоса по данным трех съемок составляет 1450,7 экз./м2. В целом основу численности донного населения формируют олигохеты, на долю которых приходилось в среднем 80,4% всей численности беспозвоночных (табл. 2).

Вторая по обилию группа - двукрылые насекомые, представленные большей частью личинками хирономид. Вклад других систематических групп крайне низок.

Средняя биомасса зообентоса бассейна р. Цивиль составляла 149,3 г/м2 (табл. 3). Двустворчатые моллюски, личинки двукрылых насекомых, отличающиеся более крупными размерами тела по сравнению с олигохетами, вносили существенный вклад в общую биомассу зообентоса. Однако доля олигохет была значительной (60,1%), что вполне объяснимо с их обильным развитием в низовье р. Цивиль. Доля остальных групп в суммарной биомассе незначительна.

Максимальная численность зообентоса была отмечена 10 сентября в сентябре в р. Цивиль ниже места впадения р. Теплая река (57360 экз./м2 и биомасса - 284 г/м2). В устьевой части реки эти показатели также были чрезвычайно высокими (52800 экз./м2 и биомасса - 98 г/м2). На долю олигохет там приходилось около 90% суммарной биомассы всего зообентоса. Такие же аномально высокие величины численности и биомассы наблюдались ниже места впадения р. Кукшум. Соответственно, эти показатели повлияли на средние значения численности и биомассы всего зообентоса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Всего в зообентосе бассейна р. Цивиль в 2013 г. выявлено 143 таксона рангом разного уровня, в т.ч. 94 вида, большая часть из которых относится к отряду двукрылых насекомых в основном за счет представителей трибы Chironomini. Большинство видов беспозвоночных – это палеарктические и голарктические виды, распространенные в Европе и Азии.

Наибольший вклад в суммарную численность и биомассу беспозвоночных вносят олигохеты (в среднем 80,4% и 60,1% соответственно), что объясняется их обильным развитием в низовье р. Цивиль, отличающемся от верхних участков реки преобладанием илистых грунтов с содержанием большого количества органических соединений.

Максимальное таксономическое разнообразие характерно для средних и верхних участков р. Бол. Цивиль. Вследствие выбывания реофильных и ок- сифильных видов видовое богатство к низовью резко уменьшается; однако численность и биомасса зообентоса закономерно возрастают.

К числу крайне редких видов, обнаруженных в 2013 г., относятся два вида поденок Polymitarcis (Ephoron) virgo и Ephemera lineata , сокращение численности которых наблюдается по всему ареалу. Оба вида, как и плавта летнего Aphelocheirus aestivalis , предлагается включить в Красную книгу Республики Чувашия.