Сапробность верхнегорных рек Нахчыванской автономной Республики

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 577.47(28)                                     

Биоиндикация, или сапробный анализ, — это оценка изменений экологического состояния и качества пресных вод методами, основанными на использовании видов водных организмов. Мониторинг пресных вод – это целенаправленная система сбора информации с использованием методов биологического анализа. Основная цель мониторинга – оценка экологического состояния пресноводного водоёма, а также реки, подверженной антропогенному, зоогенному и абиотическому воздействию, путём многократных наблюдений и анализов, а также заблаговременное информирование о последствиях.

Для определения уровня органического загрязнения воды рек, озер и водохранилищ предпочтительно использовать биоиндикаторные организмы макробентоса. По сравнению с другими гидробионтами они более выносливы и долгоживущи. Поскольку большинство из них имеют достаточно крупные размеры тела, их можно легко собрать и хорошо различить даже без специальных увеличительных приборов. Основными критериями оценки реакции сообщества макробентоса на органическое загрязнение среды являются частота встречаемости, численность, биомасса, коэффициент сапробности и индикаторная нагрузка видов-биоиндикаторов. Следует помнить, что в водных экосистемах по мере увеличения степени органического загрязнения среды постепенное исчезновение видов макробентоса из биоценозов – абсолютно наблюдаемое биологическое явление [1, 3, 5, 6].

Как видно, биологические методы анализа проводятся гидробиологами, имеют экологическое назначение и служат решению задач защиты водных экосистем от органического загрязнения [2, 4].

Река Алинджачай, формирующаяся на территории Джульфинского района, является одним из левых притоков реки Араз и четвёртой по водности рекой Нахчыванской Автономной Республики.

Цель работы заключалась в выявлении видов макробентосных организмов, чувствительных к органическому загрязнению водной среды, и их экологических показателей в макрозообентоса рек Хазнедаречай и Лекетагай, формирующихся в верхнегорных поясах района. Образцы бентофауны собраны из различных биотопов основных притоков рек Алинджачай — Хазнедаречай и Лекетагайчай [3].

Хазнедаречай — правый приток Алинджачая, впадает в него в 48 км от устья. Длина реки составляет 10 км, площадь водосбора — 30 км². Берёт начало в Дибеклидаге. Питание реки формируется родниками на восточных и южных склонах одноимённого ущелья, а также снеговыми и дождевыми водами.

Река Лекетагчай — левый приток Алинджачая, образуется слиянием рек Колянысу и Демирлису, берущих начало на юго-восточных склонах Зангезурского хребта. Длина реки составляет 15 км. Питание её составляет грунтовые и снеговые воды. Благодаря скорости течения воды кислородный режим среды в обоих притоках реки Алинджачай всегда благоприятный и прохладный за счет быстрых процессов испарения.

В результате проведенных фаунистических исследований в реках Алинджачай, Хазнадарачай и Лекетагчай обнаружено 85 видов макробентосных донных организмов, соответственно 43, 47 и 55.

По расчетам, в целом в горной речной системе по видовому разнообразию доминируют отряды Ephemeroptera (9 видов), Odonata (8 видов), Coleoptera (12 видов) и Trichoptera (15 видов) и семейство Chironomidae (15 видов). Распределение видов макробентоса донной фауны рек бассейна Алинджачай по систематическим группам представлено на гистограмме ниже. Доминирование выделенных групп на рисунке отражает реофильный экологический характер донной фауны реки Алинджачай и двух ее притоков (Рисунок 1).

В притоках реки Алинджачай обнаружено 13 видов макробентосных организмов, высокочувствительных к органическому загрязнению водной среды (олигосапробы; S = 0,50– 1,50 и β-мезосапробы; S = 1,56–2,50). Частота встречаемости этих видов в пробах, собранных из разных биотопов притоков реки, различалась на 20–50%. Следует отметить, что в донной фауне реки Алинджачай ниже села Арафса эти виды-сапробионты не встречались (Таблица).

Таблица

ОЛИГОСАПРОБНЫЕ И МЕЗОСАПРОБНЫЕ БИОИНДИКАТОРНЫЕ ВИДЫ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОД В РЕЧНОЙ СИСТЕМЕ АЛИНДЖАЧАЙ

Названия видов	Сапробность (S)	Хазнадарачай	Лекетагчай
Ecduonurus flavimanus Klap.	Oliqo- β -mezosapr.	+	+
Epeorus assimilis Eaton	Oliqosaprob	+	-
Capnia bifrons Newman	Oliqosaprob	-	+
Nemoura cinerea (Retzius)	β - mezosaprob	+	-
Nemoura flexuosa Aubert	в -mezosaprob	+	-
Perlodes dispar (Rambur)	Oliqo- β -mezosapr.	+	+
İsoperla difformis Klapalek	Oliqo- β -mezosapr.	+	+
Limnephilus xanthodes McL.	Oliqosaprob.	-	+
Rhyacophyla nubila Zetterstedt	Oliqosaprob	-	+
Anabolia nervosa Curtis	Oliqosaprob	+	+
Anabolia sorar McLachlan	Oliqosaprob	+	+
Goera pilosa (Fabricius)	Oliqosaprob	+	+
Anabolia sorar McLachlan	Oliqosaprob	+	+
Brachycentrus subnubilis Curtis	в - mezosaprob	+	-

В последние годы для оценки уровня органического загрязнения – степени сапробности речных вод — предпочтение отдается биоиндикаторным таксонам, относящимся к отрядам Ephemeroptera, Plecoptera и Trichoptera.

Личинки поденок и веснянок, древних и весьма примитивных насекомых, являются типичными донными организмами различных типов водоёмов. Распределение личинок в речных водоёмах зависит от скорости течения воды, сезонных изменений её температуры, типа субстрата и других факторов среды.

Видовой состав личинок Ephemeroptera и Plecoptera позволяет охарактеризовать изученную водную экосистему и степень её загрязнения. Большая часть личинок – олигосапробы и предпочитают обитать в чистых водах, а небольшая часть — в водах, слабо загрязнённых органическими веществами. Богатый видовой состав личинок поденок и веснянок в текучих водоёмах является показателем чистоты водной среды.

Личинки и куколки отряда Trichoptera обитают в различных биотопах и в зарослях водных растений на дне родников, рек, озер и водохранилищ, преимущественно в мелководных прибрежных зонах. Поскольку ручейники предпочитают чистые, богатые кислородом участки водоёмов, некоторые виды ручейников широко используются для определения степени сапробности водной среды. На основании видового богатства родов ручейников в пробах зообентоса, а также родового состава вышеперечисленных групп, легко судят об экологической чистоте водной среды [7].

Достаточно высокая численность особей оксифильных видов отрядов Ephemeroptera Plecoptera и Trichoptera в обоих притоках свидетельствует об экологической чистоте воды в этих реках, полностью пригодной для питья и других целей. Ниже кратко приведены биоморфологические характеристики трёх видов сапробионтов с высокой частотой встречаемости (Рисунок 1).

Epeorus assimilis Eaton, 1885. Плоская форма тела семидневной личинки веснянки является признаком того, что она приспособлена к жизни в быстрых и прохладных водах, под камнями. Глаза расположены на верхней поверхности резко плоской головной капсулы. Тело несет по бокам верхние жаберные пластинки, нижние в виде пучковых нитей. Средний редуцирован, 2 хвостовых стебля хорошо развиты. Нижняя поверхность тела ровная. Она встречается в прохладных горных реках в Европе и Кавказском экорегионе и в Азербайджане. Нимфа встречается в водах верхних горных рек в Джульфинском и Ордубадском районах Нахчыванской АР (Рисунок 2).

Рисунок 1. Распределение видов по       Рисунок 2. Личинки Epeorus assimilis систематическим группам в макрозообентосе бассейна реки Алинджачай

Perlodes dispar (Rambur, 1842). Личинка однополого веснянки крупная, с длиной тела 21 мм. Головная капсула немного меньше плавно угольной переднеспинки. Наружные перья нижней губы округлые и не выделяются. Тело имеет узорчатый коричневый покров. Личинка, ведущая хищный образ жизни, хорошо приспособлена к жизни на дне быстро текущих вод с точки зрения биоморфологии (плоское тело, широко раскрытые конечности, сильные конечности с редкими волосками, сильные когтистые лапы). Этот реофильный организм, широко распространен в Кавказском экорегионе. Встречается в среднегорных и высокогорных текучих водоёмах Джульфинского и Ордубадского районов Нахчыванской АР (Рисунок 3.).

Rhyacophyla nubila Zetterstedt, 1840. Тело личинки вида Ручейник стремнинный цилиндрическое, гусеничной формы. Личинка крупная, длиной 19 мм. Голова загнута вниз относительно оси тела. На переднем шипе хорошо заметен затвердевший черный щиток. 3 пары конечностей выполняют функцию ходьбы. Мягкая кожа между сегментами глубокая и четко отграничена. Жабры, расположенные по боковым краям тела, начиная от подмышек второй пары конечностей, разветвлены в пучки. Анальные крючья короткие, жесткие и 2членные. Личинки свободно живут среди камней в горных реках, являются реофильным организмом, широко распространенным в Кавказском экорегионе. Они встречаются в водах верхних горных ручьев в Джульфинском и Ордубадском районах Нахчыванской АР (Рисунок

Установлено, что в бассейне р. Алинджачай виды бентосных организмов, чувствительные к органическому загрязнению водной среды — олигосапробы (S = 0,50-1,50) и β-мезосапробы (S = 1,56-2,50) различались по частоте встречаемости 20–50% и относительно высокими количественными показателями в пробах, собранных из разных биотопов рек Хазнедаречай и Лекетагчай. В макрозообентосе р. Алинджачай ниже села Арафса личинки этих видов не встречались. Наличие в обоих притоках достаточно высокой численности особей оксифильных видов Ephemeroptera, Plecoptera и Trichoptera и других систематических групп свидетельствует об экологической чистоте воды в этих реках, полностью пригодной для питья и других целей. Следует отметить, что поскольку взрослые особи всех трёх групп являются преимущественно ранневесенними и весенне-летними организмами, то в тёплый период года в обеих горных реках снижается видовое разнообразие, численность и биомасса их личинок.