Оценка состояния макрозообентоса озерной экосистемы при выращивании товарной форели

Пресноводные экосистемы при современном уровне развития рыбохозяйственной деятельности (промышленного рыбоводства) подвержены существенному антропогенному влиянию. В результате загрязнения происходит трансформация условий водной среды, способная привести к изменениям в гидробиоценозе водоемов. Проведение постоянного мониторинга состояния экосистемы дает представление об уровне и скорости загрязнения отходами садкового хозяйства при товарном выращивании радужной форели.

Промышленное форелеводство в Карелии стало активно развиваться с начала 1990-х, в 2013 году объемы выращивания (данные Минсельрыбохотхоза РК) достигли 22 500 т в год. В связи со значительным наращиванием объемов товарной продукции радужной форели на садковых хозяйствах проблема изучения их влияния на естественные водоемы становится особенно актуальной [8], [9]. Гидробионты являются природными индикаторами и позволяют установить фоновое состояние водной экосистемы и ее последующее изменение при антропогенном воздействии. Сообщество макрозообентоса обладает рядом преимуществ при оценке состояния окружающей среды, что позволяет использовать его в качестве удобного, надежного и информативного биоиндикатора состояния водной среды и ее антропогенных изменений. По данным А. И. Баканова [3], эта экологическая группа обладает достаточно крупными размерами, способностью обитать в разных условиях, а значительная продолжительность жизненного цикла позволяет им аккумулировать вещества, влияющие на водную экосистему.

Цель работы – оценить современное состояние сообщества макрозообентоса в озере Верхнee Пулонгское при выращивании товарной форели.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Работа выполнялась в 2012 году на озере Верхнее Пулонгское. Сбор проб макрозообентоса осуществлялся в июне и октябре в районе садкового хозяйства. Выбор станций обусловливался необходимостью оценки возможных изменений в экосистеме при эксплуатации форелевой фермы. В рамках программы изучения на водоеме было собрано и обработано 16 проб гидробиологического материала на 8 станциях, относящихся к различным биотопам (8 проб у садков, 4 пробы – 150–200 м до садков и 4 пробы в условночистой зоне – 600–800 м от садков). Отбор проб макрозообентоса осуществлялся дночерпателем ДАК-250 (модификация Экмана – Берджа с площадью захвата 1/40 м 2) с последующей промывкой грунта через сито № 19 (ячея 0,5 мм) и фиксацией 8 % раствором формальдегида. На каждой станции отбирали по два дночерпателя. Обработку проб проводили в лаборатории по общепринятой методике В. И. Жадина [5], организмы макрозообентоса идентифицировали с использованием определителей [8], [10]. Беспозвоночных взвешивали с точностью 0,1 мг на торсионных весах. Продукция макрозообентоса рассчитывалась по уравнению: Рб = (2,198 ± 0,496) × ВСР , из чего следует, что продукция сообществ бен.-тоса за вегетационный сезон пропорциональна средней биомассе донных животных за это же время [1]. Уровень трофности озера определялся по методике С. П. Китаева [6].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Озеро Верхнее Пулонгское расположено в северной части Карелии (66°19 c. ш. и 33°12 в. д.), относится к бассейну Белого моря. В литературных источниках по озеру имеются только гидрологические данные [4]. Водоем глубокий, соединяется с Чупинской губой Белого моря через реку Пулонга. Площадь водной поверхности 28,4 км 2. Наибольшая длина озера 16 км, ширина 3,4 км, средняя глубина 15,0 м, наибольшая около 50 м. Коэффициент условного водообмена равен 0,45, то есть водные массы озера полностью возобновляются за счет притока воды с водосбора каждые 2 года, что является очень важным фактором при выращивании форели. Гидрологические показатели представлены в табл. 1.

Таблица 1

Основные гидрологические показатели оз. Верхнее Пулонгское [4]

Показатель	Величина
Площадь водосбора, км 2	601
Площадь водной поверхности, км 2	28,4
Объем водных масс, млн м3	426
Средний годовой объем притока водных масс, млн м 3	190
Средняя глубина, м	15,0
Максимальная глубина, м	50,0
Прозрачность, м	2,5
Удельный водосбор	31,2
Коэффициент условного водообмена	0,45
Отношение прозрачности к средней глубине	0,16

В хозяйственном отношении озеро и его водосбор используются для рекреации и любительского рыболовства, а водосборная площадь – для рубок леса и в прошлом для добычи слюды.

Химический состав воды определялся по стандартным методикам [2; 7] в лаборатории гидрохимии Института водных проблем Севера КарНЦ РАН. Водные массы озера Верхнее Пулонгское по своему химическому составу относятся к гидро-карбонатному классу, группе кальция. Вода очень мягкая, ее жесткость равна 0,20 мг-экв/л, минерализация составляет 15,7–26,5 мг/л, цветность – около 45°. Содержание органических веществ невелико – перманганатная окисляемость колеблется в пределах 9,7–11,7 мгО/л, значения БПК5, БПК20 варьируют в незначительных пределах.

Химический анализ воды В. Пулонгского показал, что содержание общего фосфора и азота характерно для олиготрофных водоемов [6], [11].

Гидробиологические исследования на оз. Верхнее Пулонгское ранее не проводились. Зообентос озера характеризуется низкими количественными показателями. Средние количественные показатели зообентоса за период исследований приводятся в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Средние количественные показатели зообентоса оз. Верхнее Пулонгское (лето, 2012 год)

Группы	Численность, экз./м 2	%	Биомасса, г/м 2	%
Сhironomidae	120	39	0,05	3
Amphipoda	125	41	0,11	6
Nematoda	5	2	0,01	1
Bivalvia	55	18	1,79	90
Всего Средние зообент	305 количест оса оз. В (осень,	100 венные ерхнее 2012 го	1,96 показа Пулонгс д)	100 Таблица 3 тели кое
Группы	Численность, тыс. экз./м 3	%	Биомасса, г/м 3	%
Сhironomidae	45	22	0,03	10
Amphipoda	140	70	0,22	73
Nematoda	5	3	0,01	3
Oligochaeta	10	5	0,04	14
Всего	200	100	0,30	100

В конце июня соотношение количественных показателей основных групп зообентоса отражает состояние донной фауны в раннелетний период при температуре воды 10–11 ºС (см. табл. 2). Доминировали амфиподы, а по биомассе – двустворчатые моллюски (41 % и 90 % соответственно). Доля остальных групп бентосных организмов была в этот период незначительной.

В осенний период (I декада октября) количественные показатели зообентоса снижаются (см. табл. 3). По сравнению с результатами, полученными в конце июня, в пробах отсутствуют представители двустворчатых моллюсков, в два раза увеличилась биомасса амфипод, были отмечены олигохеты. Общая биомасса зообентоса в связи с элиминацией некоторых групп и в силу их неравномерного распределения закономерно уменьшилась. В целом видовой состав зообентоса оз. Верхнего Пулонгского характерен для холодноводных олиготрофных водоемов бореальной зоны и представлен в основном северными и эвритопными видами. Главную роль в составе донной фауны исследуемого водоема играют амфиподы и водные насекомые, в частности личинки хирономид. По результатам исследования озеро можно отнести к группе амфиподо-ортокладии-новых. Особую ценность водоему придает наличие реликтовых ракообразных, представленных понтопореей ( Monoporeia ( Pontoporeia) affinis Lindstrom). Из представителей других групп бентоса можно отметить пизидиум (Bivalvia), характерный элемент донных биоценозов олиготрофных водоемов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Макрозообентос исследованного водоема характеризуется относительно невысоким так-

Оценка состояния макрозообентоса озерной экосистемы при выращивании товарной форели

сономическим разнообразием и низкими величинами численности и биомассы. По уровню количественных показателей донной фауны оз. Верхнее Пулонгское можно характеризовать как β-олиготрофный водоем, типичный для пресноводных экосистем таежной зоны Северной Карелии [6]. По результатам проведенных нами исследований не выявлено никаких отклонений в донном сообществе водоема. Учитывая способность организмов макрозообентоса аккумулировать загрязняющие вещества в течение длитель- ного времени, целесообразно рекомендовать эту группу донных животных в качестве постоянного объекта для мониторинга экологического состояния водоема. Поэтому для более объективной оценки влияния форелевого хозяйства на водную экосистему водоема целесообразно продолжение начатых исследований.

Выражаем благодарность директору форелевого хозяйства А. Н. Седлецкому и его сотрудникам за предоставленную возможность сбора материала.

* Работа выполнена при финансовой поддержке программ ОБН РАН «Биологические ресурсы России: динамика в условиях глобальных климатических и антропогенных воздействий», Президиума РАН «Живая природа: современное состояние и проблемы развития», Минобрнауки РФ (НШ-1410.2014.4; Соглашение 8101), гранта РФФИ № 12–04–00022 а.

ESTIMATION OF MACROZOOBENTHOS OF LAKE ECOSYSTEMS AFFECTED BY COMMERCIAL

RAINBOW TROUT CULTIVATION