Экология водоемов острова Ольхон (Байкал) на фоне меняющихся условий

Остров Ольхон - самый крупный (730 км2) остров Байкала, его длина 72 км, максимальная ширина 14 км. На острове имеются немногочисленные временные и постоянные водоемы, различающиеся по размерам и минерализации. Первые исследования зоопланктона озер на острове Ольхон были проведены в 50-70-х годах прошлого столетия и касались только оз. Нур (За-гли-Нур) [2, 4]. В начале двухтысячных годов подробные гидробиологические исследования были выполнены нами на солоноватом озере Шара-Нур [5, 6]. В 20132014 гг. рекогносцировочные исследования зоопланктона (май, август) были проведены на временных (Кобылья Голова), мелководных (Узуры, Хужирное) и на более глубоких водоемах Нур, Ханхойское и Шара-Нур. В результате чего был изучен таксономический и доминантный состав зоопланктона, его количественные показатели, определено качество воды по зоопланктону [8].

В настоящее время стремительно нарастает рекреационная нагрузка на экосистемы острова Ольхон, ставшего местом паломничества туристов. Антропогенному воздействию подвергаются водоемы острова, особенно те из них, которые используются в лечебных целях (оз. Шара-Нур) или служат водопоем для скота. Кроме того, на острове есть водоемы, которые использовались ранее (оз. Нур) или могут быть использованы в будущем для подроста молоди рыб. В этих водоемах обитают редкие и малоизученные представители водной фауны. Климат Ольхона - континентальный с малоснежной зимой и сухим летом, что создает экстремальные условия для водных и наземных экосистем. От года к году меняется глубина, уровень и минерализация воды в озерах. Современная ситуация

усугубляется засушливым и маловодным периодом, наблюдаемым на всей Байкальской территории. Например, крупное озеро Шара-Нур площадью 14 га, расположенное в центре острова Ольхон, в 2015 г. обмелело и исчезло.

Цель работы: изучение видового разнообразия озер, количественных показателей развития зоопланктона и их динамики.

Материалы и методы. Экологическому обследованию были подвергнуты 2 наиболее крупных (Нур и Ханхойское) водоема острова Ольхон (табл. 1). Эти озера расположены в непосредственной близости от Байкала и отделены от него длинной галечной или песчаной косой (рис. 1). Зимой озера покрываются льдом. Вода в водоемах быстро прогревается весной и рано охлаждается осенью. Максимальная температура воды отмечена в июле. В работе использованы качественные и количественные материалы по зоопланктону, собранные в разные сезоны (март, май, июнь, сентябрь) 2014-2015 гг. Орудием сбора зоопланктона служила сеть Джеди с диаметром входного отверстия 25 см и с конусом из мельничного газа 100 мкм.

На месте отбора проб измеряли минерализацию (TDS), температуру и прозрачность воды, используя портативный кондуктометр (Hanna-Hi-9060) и диск Cекки. При определении таксономического состава фауны планктона использованы работы [1, 3, 9]. Структурообразующие виды определяли по процентному соотношению численности вида в выборке к численности всего сообщества. Структурообразующими считали представителей с относительной численностью более 5%.

Фауна планктонных коловраток и ракообразных обследованных водоемов Нур и Ханхойское разнообразна и представлена 41 видом. Коловратки составляют половину списка, второе место по числу видов занимают ветвистоусые (14), на долю веслоногих приходится 7 видов. Как и следовало ожидать, по числу видов и составу фауна планктона озера Нур сравнима с Ханхойским 32 и 28 видов соответственно. Отличий в составе зоопланктона этих озер не отмечено даже в подледный период, несмотря на то, что по сумме главных ионов (1,34 г/л) в воде озеро Ханхойское относится к солоноватым. Доминантный комплекс в марте в оз. Нур составляли 5 видов. По численности лидировали веслоногие рачки, составляя 62% (Сyclops vicinus), и 13% (Eudiaptomus graciloides) соответственно. Из коловраток 5% преодолели Keratella cochlearis (8%), Keratella quadrata (6%) и Polyarthra dolichoptera (6%). В это же время в Ханхойском озере абсолютным доминантом по численности и биомассе выступал C. vicinus (82 и

87% соответственно). В структурообразующий комплекс зоопланктона Ханхойского озера также входила Bosmina longirostris (5%) и P. dolichoptera (5%). Несмотря на то, что оба озера находятся в непосредственной близости от Байкала и во время штормов байкальская вода поступает в эти водоемы, в летнее время здесь в массе развиваются сине-зеленные.

Таблица 1. Физико-химические параметры исследуемых водоемов

Рис. 1. Карта-схема расположения исследуемых озер. I – Нур; II – Ханхойское

Результаты. Фауна планктонных коловраток и ракообразных обследованных водоемов Нур и Ханхой-ское разнообразна и представлена 41 видом. Коловратки составляют половину списка, второе место по числу видов занимают ветвистоусые (14), на долю веслоногих приходится 7 видов. Как и следовало ожидать, по числу видов и составу фауна планктона озера Нур сравнима с Ханхойским 32 и 28 видов соответственно. Отличий в составе зоопланктона этих озер не отмечено даже в подледный период, несмотря на то, что по сумме главных ионов (1,34 г/л) в воде озеро Ханхойское относится к солоноватым. Доминантный комплекс в марте в оз. Нур составляли 5 видов. По численности лидировали веслоногие рачки, составляя 62% (Сyclops vicinus), и 13% (Eudiaptomus graciloides) соответственно. Из коловраток 5% преодолели Keratella cochlearis (8%), Keratella quadrata (6%) и Polyarthra dolichoptera (6%). В это же время в Ханхойском озере абсолютным доминантом по численности и биомассе выступал C. vicinus (82 и 87% соответственно). В структурообразующий комплекс зоопланктона Ханхойского озера также входила Bosmina longirostris (5%) и P. dolichoptera (5%). Несмотря на то, что оба озера находятся в непосредственной близости от Байкала и во время штормов байкальская вода поступает в эти водоемы, в летнее время здесь в массе развиваются сине-зеленные.

Таблица 3. Доминантные виды, численность и биомасса зоопланктона озера Нур

Примечание: римские цифры– месяцы; цифры в скобках – % общей численности; – отсутствие данных

Динамика количественных показателей зоопланктона в озерах характеризовалась одним пиком. Так, в Ханхойском нарастание численности и биомассы наблюдается с марта (105.0 тыс.экз/м ³ и 0.5 г/м ³) до сентября (846 тыс.экз/м³ и 8,0 г/м ³). В период массового развития сине-зеленных основу зоопланктона определяли ракообразные Thermocyclops crassus (80%) и Ceriodaphnia pulchella (18%). В оз. Нур максимальные значения численности 642 тыс.экз/м ³ и биомассы 4,7 г/м ³ отмечены в июне также при «цветении» синезеленных (табл. 2).

На примере оз. Нур мы провели сравнение видового состава и доминантов в зоопланктоне озера в современный период с данными, полученными 60 и 40 лет назад [2, 4]. Так, в 50-годы прошлого столетия зарегистрировано в целом меньшее количество видов в зоопланктоне озера, несмотря на то, что наблюдения были проведены во все сезоны года. Имеем в виду, что одной из причин обнаружения новых видов может быть усовершенствование методик сбора материала, биологической систематики и методов систематики. Также в списках того периода отсутствует Brachionus angularis, который в 70-е годы ХХ века и в наших исследованиях присутствовал в подледном планктоне. В зоопланктоне оз. Нур в 1973-1974 гг. было обна-ружено значительно больше эндемичных коловраток рода Notholca по сравнению с нашими данными.

Нами отмечены значительные изменения количественных показателей зоопланктона озера, что явилось следствием смены доминантов в сообществе (табл. 2). Так, в 50 и 70-е годы ХХ века основу численности зоопланктона составляли коловратки (табл. 2). Исключением был только март 1951 г., когда время отбора проб совпало с массовым отрождением науплиев диаптомуса. В 2014-2015 гг. в зоопланктоне преобладали низшие ракообразные. 6 десятков лет назад в оз. Нур ветвистоусые ракообразные были представлены исключительно эвритермной B. longirostris [2]. В 70-х годах прошлого века структурообразующее ядро ветвистоусых было более разнообразным. В его состав входили Chydorus sphaericus, Daphnia longispina, Daphnia cristata. [4]. В современный период виды рода Bosmina так же являются доминантами. В начале осени 20142015 гг. возросла численность Daphnia galeata – вида, устойчивого к антропогенному воздействию. При этом уменьшилось значение фильтраторов E. graciloides и D. cristata, которые более требовательны к содержанию кислорода в воде, чем циклопы [7]. В период наших исследований роль доминанта среди фильтраторов вновь перешла, как в 50-е годы, к B. longirostris, которая по способу и спектру питания, как и диаптомус, является «грубым» фильтратором, потребляя разноразмерные пищевые частицы. Но в отличии от диапто-муса B. longirostris менее требовательна к содержанию кислорода в воде [7]. В настоящее время в зоопланктоне озера Нур увеличилась значимость циклопов, главным образом, за счет C. vicinus и C. kolensis. Известно, что среди циклопов C. vicinus отличается исключительной эврибионтностью, обитает при значительном дефиците кислорода (ниже 2 мг/л) в воде и высокой температуре (выше 200), а C. kolensis имеет стойкий жизненный цикл, который ограждает его от колебаний среды в летний период [7].

Выводы: впервые изучен таксономический состав, доминантное ядро, сезонная динамика зоопланктона крупных озер Ольхона, Ханхойского и Нур в условиях маловодного, жаркого и засушливого периода по всей Байкальской территории. Сравнительная характеристика количественных показателей и видо-вого состава зоопланктона оз. Нур в 1951-1952 гг., 1973-1974 гг. и 2014-2015 гг. показала уменьшение на порядок численности и биомассы зоопланктона в современный период, которые связаны с изменениями в структуре сообщества. В период наших исследований в планктоне уменьшилась абсолютная и относительная плотность K. quadrata, E. graciloides, D. cristata и D. longispina. При этом в планктоне озера возросла относительная значимость эврибионтных циклопов ( C. vicinus, C. kolensis ) и индикатора эвтрофии B. longirostris. Таким образом, засушливый и маловодный период в Байкальском регионе, усиленная антропогенная наг-рузка на водоемы острова Ольхон привели к изменениям в структуре зоопланктонного сообщества в пользу эври-бионтных и устойчивых к антропо-генному воздействию видов.

Исследования поддержаны проектом «Современное состояние, биоразнообразие и экология прибрежной зоны озера Байкал» (VI 51.1.10) (2013-2016 гг.).