Мониторинг экосистемы озера Гимольское (Республика Карелия)

Проблема сохранения биологических ресурсов и биоразнообразия стала особенно актуальной в последние годы в связи с резким сокращением числа видов и разрушением экосистем [1], [13]. Современный период характеризуется мощным отрицательным влиянием результатов хозяйственной деятельности на пресноводные экосистемы [2], [5], [11], [14], [17]. Поэтому весьма актуальным становится проведение мониторинговых исследований их состояния. Важную роль в сохранении разнообразия гидробионтов пресноводных экосистем играют заповедники, национальные парки и другие особо охраняемые природные территории (ООПТ).

Работы проводились в рамках проекта «Интеллектуальное управление ресурсами Зеленого пояса Фенноскандии» (IntellGreenBelt) (2013–2014

годы) с целью развития сети ООПТ, рыболовства, разнообразных форм туризма.

Целью исследования являлась оценка современного состояния гидробиоценозов озера Ги-мольское, расположенного на территории Зеленого пояса Фенноскандии.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалом для данной работы являются результаты комплексных гидробиологических и ихтиологических исследований, проведенных в 2013–2014 годах на озере Гимольское (западная Карелия).

Озеро Гимольское принадлежит к бассейну Балтийского моря, расположено в верхней части водосбора р. Суны – притока Онежского озера. Площадь водной поверхности 80,5 км2. Наибольшая длина 25,3 км, ширина 5,6 км. На озере

83 острова общей площадью 9,7 км2. Площадь водосбора составляет 2590 км2. В озеро впадает ряд рек: Торосозерка, Чеба, Вотто и др., вытекает р. Суна. Озеро мелководное, наибольшая глубина 30 м, средняя 3,3 м. Прозрачность воды 1,8 м. Воды озера характеризуются слабокислой реакцией (рН 6,8). По гидрохимическим показателям они относятся к гидрокарбонатному классу группы Са (общая минерализация составляет около 9 мг/л). Озеро используется децентрализованно для нужд местного населения и любительского рыболовства [9].

Для отбора проб фито- и зоопланктона применялся батометр Рутнера. Камеральная обработка проводилась по общепринятым методикам гидробиологического мониторинга [6], [7], [12].

Интегрированные пробы фитопланктона (поверхность – дно с интервалом в 1 м и объемом 1 литр) фиксировали 40 % формалином. Индексы сапробности рассчитывали по методу Пантле и Букк в модификации Сладечека [18]. Зоопланктон оценивался по видовому составу, численности, биомассе, индексу Шеннона, рассчитанному по численности и индексу доминирования Бергера – Паркера. Трофический статус водоема оценивали по шкале трофности С. П. Китаева [4]. При определении планктонных ракообразных и коловраток использовался ряд руководств [10], [19].

Количественные пробы макрозообентоса отбирались в осенний период, использовался дночерпатель ДАК-250 (модификация Экмана – Берджа с площадью захвата 1/40 м2) с последующей промывкой грунта через сито № 19 (ячея 0,5 мм) и фиксацией 8 % раствором формальдегида. Обработку материала проводили в лаборатории по общепринятым методикам [12].

Материал по ихтиофауне водоема собран из сетных уловов (сети с ячеей 15–60 мм). Сетные порядки выставлялись в разных участках озера (литораль, пелагиаль) и на различных глубинах. Обработку ихтиологических проб проводили по общепринятым методикам [3], [16]. Рыб измеряли, взвешивали, устанавливали пол, степень зрелости половых гонад. Возраст рыб определяли по чешуе, жаберным крышкам и отолитам.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Фитопланктон. В фитопланктоне обнаружено 30 видов водорослей из 5 систематических отделов: диатомовые (Bacillariophyta) – 16 (53 %), золотистые (Chrysophyta) – 4 (13 %), зеленые (Chlorophyta) – 3 (10 %), эвгленовые (Euglenophyta) – 5 (17 %), динофитовые (Dinophyta) – 2 (7 %). Наиболее разнообразны в планктоне озера диатомовые, эвгленовые и золотистые водоросли. Наибольшее видовое разнообразие водорослей отмечено в литоральной зоне озера.

Значения численности и биомассы фитопланктона в озере составляют 110,0 тыс. кл/л и 0,13 г/м3 в центральной части и 420,5 тыс. кл/л и 1,4 г/м3 в литорали (табл. 1). Диатомовые водоросли формируют основу численности водорослей в водоеме (90 % в центральной части и 93 % в литорали).

Оценка качества воды по индексу сапробнос-ти индикаторных видов (S = 1,94) показала, что качество воды в центральной части водоема оценивается уровнем третьего класса («удовлетворительная чистота»), что соответствует β΄-мезосапробным условиям. В то время как в литорали озера значение индекса сапробности (S = 2,15) указывает на более высокую степень их органического загрязнения.

Зоопланктон. В составе планктонной фауны отмечено 37 видов коловраток и ракообразных, из них Rotifera – 7 видов, Cladocera – 22 вида, Copepoda – 8 видов.

Видовое разнообразие планктонной фауны озера Гимольское создается главным образом за счет ветвистоусых ракообразных Cladocera , что является обычным явлением для водоемов Карелии. Наличие развитой высшей водной растительности вдоль побережья и в заливах способствует распространению зарослевого планктонного комплекса. В таких локациях создаются благоприятные кормовые условия для гидробионтов других трофических уровней, в первую очередь молоди рыб.

Ряд наиболее информативных структурных показателей сообщества зоопланктона озера Гимольское приводится в табл. 2. В пелагиали водоема по численности отмечается незначительное преобладание кладоцер, в литоральной

Таблица 1

Численность и биомасса фитопланктона (П – пелагиаль, Л – литораль)

Отделы	Показатель
	Численность, тыс. кл/л		%		Биомасса, г/м3		%
	П	Л	П	Л	П	Л	П	Л
Диатомовые	99,0	392,0	90	93	0,09946	0,78463	75	56
Золотистые	–	4,0	–	1	–	0,00448	–	0,5
Зеленые	3,0	11,0	3	3	0,00772	0,51632	5	37
Эвгленовые	8,0	7,0	7	2	0,02598	0,02886	20	1,5
Динофитовые	–	6,5	–	6,5	–	0,06757	–	5
Всего	110,0	420,5	100	100	0,13316	1,40186	100	100

Таблица 2

Структурные показатели сообщества зоопланктона оз. Гимольское

Показатель Пелагиаль Литораль NRot:NClad:NCop, % 28:40:32 14:33:53 BRot:BClad:BCop, % 8:63:29 3:72:25 Число видов 25 29 Численность, тыс. экз./м3 47,58 53,96 Биомасса, г/м3 1,353 2,403 Средняя индивидуальная масса особи, мг 0,028 0,044 ВCrus/BRot 12,1 33,8 NClad/NCop 1,2 0,6 BCycl/BCal 6,0 15,3 Индекс Шеннона по численности, бит/экз. 2,3 2,1 Индекс сапробности 1,40 1,45 Ценозообразующие виды D. cristata, Bosmina spp., H. gibberum, A. priodonta S. crystallina, M. leuckarti, Th. oithonoides, Bosmina spp. Типизация водоема α-мезотрофный, олигосапробный β-мезотрофный, олигосапробный зоне – копепод. Показатели общей численности и биомассы позволяют характеризовать озеро Ги-мольское как мезотрофный водоем с повышенным уровнем развития зоопланктона в заливах и губах.

Макрозообентос. Фауна донных животных представлена главным образом личинками хи-рономид, моллюсками, личинками ручейников и малощетинковыми червями. Средняя численность бентоса составляет около 550 экз./м² при биомассе 1,9 г/м². Около 28 % биомассы составляют поденки, хирономиды 15 %, моллюски 17 %, олигохеты 11 %, личинки стрекоз около 11 %, а ручейников не менее 5 %. Наиболее значительные показатели биомассы приходятся на верхнюю литораль.

Ихтиофауна озера Гимольское представлена 16 видами: ряпушка, сиг, щука, корюшка, плотва, язь, елец, гольян, уклейка, густера, лещ, окунь, судак, ерш, налим, подкаменщик. Основными промысловыми рыбами являются ряпушка, щука, лещ, окунь.

Рыбы озера Гимольское (16 видов, 7 семейств), по Г. В. Никольскому [8], относятся к 5 фаунистическим комплексам. По числу видов доминируют рыбы бореального равнинного комплекса (окунь Perca fluviatilis , ерш Gymnocephalus cernuus , плотва Rutilus rutilus , щука Esox lucius , язь Leuciscus idus ) – 31 %, на долю арктического пресноводного (сиг Coregonus lavaretus , ряпушка Coregonus albula , налим Lota lota ) приходится 25 %, на долю бореального предгорного (гольян Phoxinus phoxinus , елец Leuciscus leuciscus , подкаменщик Cottus gobio ) и понтического пресноводного (уклейка Alburnus alburnus , лещ Abramis brama , густера Blicca bjoerkna ) комплексов приходится по 19 %, на амфиборельный равнинный (судак Sander lucioperca ) – 6 %. По биомассе в водоеме также доминируют рыбы бореального равнинного комплекса (50 %). В целом по озеру по числу видов преобладают рыбы семейства карповых.

Сиговые рыбы в озере Гимольское представлены европейской ряпушкой и сигом. Ряпушка широко распространена, придерживается главным образом пелагической части и имеет высокую численность. Это короткоцикловый вид, в период исследований уловы ряпушки были представлены тремя возрастными группами, доминировали трехлетки. Ряпушка в условиях озера Гимольское созревает на втором году жизни (1+) при длине 11 см и массе тела 16 г, что свойственно большинству популяций мелкой ряпушки озер Карелии. Длина (ac) ряпушки в уловах колебалась от 11 до 18 см, масса от 14 до 35 г. По темпу роста ряпушка озера Гимольское близка мелкой форме ряпушки из других водоемов Карелии.

В водоеме обитают две экологические формы малотычинкового сига: озерная и озерно-речная. Озерно-речная форма немногочисленна (нерестится в нижнем течении рек Торосозерка и Вот-тозерка).

Щука – одна из наиболее распространенных рыб в озере, встречается повсеместно. Возрастной состав опытных уловов был представлен особями от 3 до 8 лет. Длина выловленных рыб (ad) варьировала от 38 до 68 см, масса – от 563 до 3800 кг. Рост хищных рыб весьма изменчив, поэтому особи одного возраста часто различаются по длине и массе. Половой зрелости щука достигает в возрасте 3–5 лет, самцы при длине 30– 35 см, самки – 40–45 см. Анализ питания показал, что пищевой спектр щуки включает 5 видов рыб, основу питания составляют наиболее многочисленные виды – окунь, ряпушка, плотва. Ведущее место занимает окунь – более 30 % по численности.

Плотва – широко распространенный и многочисленный вид. В озере предпочитает прибрежные мелководные участки, богатые водной растительностью. Возрастной состав уловов был представлен особями от 4 до 10 лет, доминировали пяти-шестилетки (около 70 %). Половое созревание рыб наступает в 5–6 лет при длине 15 см и массе 70 г. Линейные показатели (ad) колебались от 12,0 до 25 см, масса тела – от 35 до 350 г. Спектр питания разнообразен и включает зоопланктон, различные бентосные организмы (личинки ручейников, хирономид, поденок, моллюски и др.), детрит, растительные остатки.

С целью улучшения качественного состава ихтиофауны и повышения промысловой продуктивности на озере Гимольское проводились рыбоводно-акклиматизационные работы. В водоем было выпущено 1200 тыс. икринок (1961 год), 579 тыс. личинок (1962 год) и 17,41 тыс. разновозрастных особей судака (1964–1978 годы). Анализ уловов и опрос местных жителей показали, что данный вид в водоеме натурализовался, однако численность его невысока.

ВЫВОДЫ

Таким образом, оценка современного состояния озера Гимольское по совокупности показателей обилия фито-, зоопланктона и бентоса позволяет отнести исследуемый водоем к ме-зотрофному типу. Ихтиофауна представлена 16 видами (7 семейств). В составе рыбного населения доминируют рыбы бореального равнинного комплекса, по числу видов преобладают рыбы семейства карповых. Озеро можно отнести к высшей рыбохозяйственной категории водных объектов, так как в нем обитают такие ценные виды рыб, как сиг и судак. В настоящее время на водоеме развит любительский лов, основными промысловыми видами являются ряпушка, лещ и щука. Недоиспользуются запасы окуня и плотвы. Рыбопродуктивность озера составляет около 5 кг/га.

*Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания № 0221-2014-0038, программы Президиума РАН № 21 «Биоразнообразие природных систем. Биологические ресурсы России: оценка состояния и фундаментальные основы мониторинга» (проект № 0221-2015-0003).