Сообщество зоопланктона Онежского озера в районах размещения форелевых хозяйств как индикатор качества воды

Автор: Кучко Ярослав Александрович, Кучко Тамара Юрьевна

Журнал: Ученые записки Петрозаводского государственного университета @uchzap-petrsu

Рубрика: Биология

Статья в выпуске: 4 (109), 2010 года.

Бесплатный доступ

Зоопланктон, онежское озеро, форелевые хозяйства

Короткий адрес: https://sciup.org/14749731

IDR: 14749731

Текст статьи Сообщество зоопланктона Онежского озера в районах размещения форелевых хозяйств как индикатор качества воды

Садковое форелеводство является одним из приоритетных направлений рыбохозяйственной деятельности на внутренних водоемах Республики Карелия. Это обусловлено главным образом уникальными природными условиями – наличием большого количества глубоководных водоемов с водой высокого качества и оптимальным температурным режимом. По данным Управления рыбного хозяйства Министерства сельского, рыбного хозяйства и экологии РК, на 01.01.2009 в республике зарегистрированы 84 форелевых хозяйства проектной мощностью 37,6 тыс. т. Из них действующих 45 предприятий, планируемых – 39.

Интенсивное развитие форелеводства в республике ставит проблему сохранения природных комплексов хозяйственных водоемов в ненарушенном состоянии. Особенно актуальной она становится в связи с изменениями экологического законодательства РФ. Так, до недавнего времени для организации рыбоводного хозяйства требовалась разработка оценки воздействия на

окружающую среду (ОВОС), которая входила в пакет документов для получения лицензии на водопользование. В настоящее время аквакультура не рассматривается как деятельность, которая оказывает существенное воздействие на окружающую среду. Она не входит в перечень объектов, подлежащих обязательной экологической экспертизе. В связи с этим для осуществления мероприятий по охране водных экосистем в местах расположения рыбоводных хозяйств требуется проведение регулярного мониторинга.

Основная цель исследований заключалась в оценке состояния сообщества зоопланктона в районах размещения форелевых хозяйств.

Гидробиологические исследования при мониторинге водных экосистем в условиях антропогенного влияния имеют ряд преимуществ, так как короткий жизненный цикл беспозвоночных зоопланктона позволяет даже при проведении ограниченных во времени наблюдений не только определить современное состояние водоемов, но и оценить возможные изменения. Динамика таксономической структуры и количественных показателей зоопланктона как выраженный отклик на изменение условий обитания может служить важным показателем качества воды и протекающих в водоеме процессов эвтрофирования.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Работа выполнялась на Онежском озере в губах Уницкая (2005 год), Святуха (2006 год) и Кефтень (2008 год), где функционируют садковые хозяйства для выращивания радужной форели. Проектная мощность хозяйств составляет 600, 400 и 300 т форели в год соответственно. В настоящее время в этих губах выращивается 1200 т радужной форели. Гидробиологическая съемка проводилась трижды за вегетационный период (июнь, август, октябрь).

Отбор проб зоопланктона осуществлялся батометром Руттнера (объем – 2 л). Облавливались все слои воды, начиная с поверхностного, с интервалом 1,0 м. Интегрированные пробы (поверхность-дно) процеживались через газ № 70, концентрировались до 100 мм3 и фиксировались 4 % формалином. Последующая обработка проб проводилась в лаборатории по стандартной методике [10].

Станции для отбора проб располагались по следующей схеме: непосредственно около садков (20–30 м), на удалении (200–300 и 500– 700 м). Общее количество станций в каждой губе составляло не менее 9.

Для анализа возможных изменений в сообществе зоопланктона применялись следующие индикационные показатели: общее число видов, соотношение таксономических групп, отношения В crus /B rot , N clad /N cop , B cycl /B cal [1]. Также рассчитывались индекс видового разнообразия [13] и индекс сапробности [9], [4]. Трофический статус водоемов оценивался по шкале трофности для зоопланктона по С. П. Китаеву [3].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Онежское озеро (60о53'–62о55' с. ш. и 34о13'– 36о28' в. д.) является самым крупным пресноводным водоемом Карелии. В последние годы оно широко используется для промышленного выращивания радужной форели в садках. В настоящее время уже функционирует 14 форелевых хозяйств и проектируется еще 3. Общий объем товарной форели по озеру составил в 2008 году 5300 т, то есть 50 % от всей выращиваемой в Карелии форели.

Основные гидрологические показатели заливов, где проводились исследования, приведены в табл. 1. Уницкая губа является самой крупной по площади и наиболее глубокой, губа Святуха неглубокая, довольно узкая и прогреваемая, с хорошо развитой высшей водной растительностью. Кефтень губа также неглубокая и хорошо прогреваемая, через пролив соединяется с Пове-нецким заливом Онежского озера.

По мнению ряда авторов, видовой состав зоопланктона является одним из консервативных признаков и может сохранять относительную стабильность в условиях эвтрофирования в течение десятилетий [1]. Анализ полученных нами материалов свидетельствует в пользу этой точки зрения. Общий список организмов зоопланктона, отмеченных за период исследований, насчитывает 38 видов (табл. 2). Из них Rotatoria – 15 видов, Cladocera – 15, Calanoida – 4 и Cyclopoi-da – 4. Видовой состав зоопланктона на всех трех участках является типичным для крупных заливов Онежского озера и отражает общие тенденции изменения планктонной фауны водоема в последние десятилетия [5], [6].

Среди коловраток (одной из наиболее чувствительных к эвтрофированию групп зоопланктона) доминируют A. priodonta , K. longispina и P. dolichoptera , которые являются типичными представителями ротаторного комплекса Онежского озера [12]. Из индикаторов повышенной трофности в районах размещения форелевых хозяйств можно отметить P. luminosa , B. angula-ris и E. dilatata , однако численность их невелика (не более 0,5 % от общей). Основу планктонного комплекса ракообразных составляют широко распространенные в больших озерах Карелии представители северной фауны ( D. (Daphnia) cristata, B. (Eubosmina) coregoni, E. gracilis ), а также ряд эвритопных организмов, отличающихся широкой экологической валентностью ( M. leuckarti, Ch. sphaericus, B. (Bosmina) longi-rostris ) . В составе копепод Уницкой губы и губы Святуха был отмечен холодноводный стенотермный реликтовый рачок L. grimaldii var. ma-crurus , который является характерным компонентом пелагиали Онежского озера и индикатором олигосапробных условий [11]. Из типичных представителей тепловодно-стенотермного комплекса был отмечен только один вид D. brachyu-rum . В литоральной зоне видовой состав обогащается за счет представителей зарослевого комплекса – видов семейства Chydoridae и крупных кладоцер P. pediculus и S. Crystalline.

Средние количественные показатели зоопланктона по группам за вегетационный период приведены в табл. 3.

Таблица 1

Гидрологические показатели

исследуемых водных объектов
Показатели	Кефтень	Святуха	Уницкая
Площадь водной поверх- 2 ности, км	8,5	36,4	166,0
Наибольшая длина, км	15,0	35,0	50,0
Наибольшая ширина, км	1,0	2,0	5,5
Средняя глубина, м	3,0	3,0	11,0
Максимальная глубина, м	25,0	15,0	33,0
Прозрачность, м	2,5	2,5	4,0
Удельный водосбор	31,2	7,7	1,67
Показатель условного	3,3	0,80	0,05
водообмена	3,3	0,80	0,05
рН	6,3–7,7	6,6–7,4	6,6–7,4

Сообщество зоопланктона Онежского озера в районах размещения форелевых хозяйств как индикатор качества воды 11

Ви

довой состав зоопланктона исследований

Таблица 2 в районах

Daphnia (Dapnia) longispi-na (O. F. Muller 1785)

D. (Daphnia) cristata ( Sars 1862)

Ceriodaphnia quadrangula (O. F. Muller 1785)

Chydorus sphaericus (O. F.

Muller 1785)

Alona quadrangularis (O. F.

Muller 1785)

Alonella nana (Baird 1850) Bosmina (Bosmina) longiro-stris (O. F. Muller 1785) B. (Eubosmina) coregoni (Baird 1857)

Polyphemus pediculus (L. 1778)

Bythotrephes brevimanus (Lilljeborg 1901)

Leptodora kindtii (Focke 1844)

редние количеств опланктона за вегI

Вид

Уницкая, 2005 год

Святуха, 2006 год

Кефтень, 2008 год

Класс Rotatoria Коловратки

Synchaeta pectinata (Ehrenberg 1832)

Brachionus angularis (Gosse 1851)

B. calyciflorus spinosus (Wierzeiski 1891)

Polyarthra luminosa (Kutikova 1962)

P. dolychoptera (Idelson 1925)

Bipalpus hudsoni (Imhof 1891)

Asplanchna priodonta (Gosse 1850)

Keratella cochlearis (Gosse 1851)

K. quadrata (Mulleк 1786) Kellicottia longispina (Kel-

–

(

зо

–

енные етацион

–

показа ный п

аблица 3 тели ериод

licott 1879) Conochilus unicornis

(Rousselet 1892)

Группы

Уницкая, 2005 год

Святуха, 2006 год

Кефтень, 2008 год

Euchlanis dilatata (Ehrenberg 1832)

Trichocerca longiseta (Shrank 1802)

T. insignis (Herrick 1885) Filinia longiseta (Ehrenberg 1834)

Класс Crustacea

–

Ракообраз

ные

Rotatoria Cladocera Cyclopoida Calanoida Nauplii Всего

5,6

5,7

2,4

2.4 1,0 17,1

0,117

0,417

0,101

0,235

0,014

0,884

6,6 8,4 15.2 4,9 4,4

38,5

0,185

0,925

0,200

0,030

1,540

27,1 29,3 18,1 0,6

1,9 77,0

0,677 1,431 0,383 0.045

0,012 2,548

Отряд Copepoda Веслоногие раки

Примечание. N – численность, тыс. экз./м³;

B – I

биомасса, г/м

Limnocalanus macrurus (Sars 1863)

Eurytemora lacustris (Poppe 1887)

Eudiaptomus gracilis (Sars 1863)

Heterocope appendiculata

(Sars 1863)

Cyclops strenuus (Fisher

1851)

Megacyclops viridis (Jurine 1820)

Mesocyclops leuckarti (Claus 1857)

Thermocyclops oithonoides (Sars 1863)

Надотряд Cladoce

₊

ra Ветвист

оусые

–

Основу биомассы зоопланктона на трех исследованных участках создают ветвистоусые ракообразные, главным образом виды рр. Bosmi-na и Daphnia . На их долю приходится от 47 % в Уницкой губе до 60 % в губе Святуха. Копеподы образуют от 16 % (Кефтень губа) до 38 % (Униц-кая губа), соотношение биомасс циклопид и ка-лянид в группе веслоногих ракообразных также значительно варьирует. Массовая доля коловраток в Уницкой губе и губе Святуха составляет 12–13 %, возрастая до 27 % в Кефтень губе.

Повышение трофности водоемов сопровождается структурными изменениями в планктоце-нозе, при этом наблюдается перераспределение относительного значения главных систематических групп. К числу характерных признаков можно отнести увеличение доли кладоцер и коловраток в образовании общей биомассы зоопланктона и снижение доли копепод. В группе веслоногих также наблюдается уменьшение доли крупных каланид и усиление роли циклопид, особенно за счет представителей рр. Cyclops и Mesocyclops . Явления такого рода сопровождают процесс эвтрофирования в разнотипных водоемах и достаточно хорошо изучены [1].

Limnosida frontosa (Sars 1862)

Sida crystallina crystallina (O. F. Muller 1776)

Diaphanosoma brachyurum (Lievin 1848)

Holopedium gibberum (Zaddach 1855)

В табл. 4 приведены индексы сапробности и некоторые структурные показатели сообщества зоопланктона, использующиеся в качестве индикаторов при проведении водных экологических исследований.

Таблица 4

Структурные показатели зоопланктона за вегетационный период

Показатель	Уницкая, 2005 год	Святуха, 2006 год	Кефтень, 2008 год
Число видов	27	33	28
^Вcrus^/Brot	6,5	7,3	2,8
N clad /N cop	1,0	0,3	1,4
B cycl /B cal	0,4	1,0	8,5
Индекс Шеннона, бит	2,12	1,95	1,80
Индекс сапробности	1,58	1,72	1,83
Пантле–Букка

Интерпретируя показатели, основанные на соотношениях численности и биомассы различных групп зоопланктона, можно отметить, что Кефтень губа характеризуется наиболее высоким трофическим статусом по сравнению с двумя другими. На это, в частности, указывает повышенная доля кла-доцер-фильтраторов (D. cristata, B. longirostris) и коловраток (главным образом за счет массового развития A. priodonta) в образовании общей биомассы зоопланктона, а также преобладание мелких циклопид в группе веслоногих ракообразных. A. priodonta является факультативным хищником и оказывает значительное влияние на трофическую структуру зоопланктоценоза. Увеличение численности коловраток и возрастание роли хищников в планктонном сообществе связывают с повышенным поступлением в водоем алохтонного органического вещества и усиленным развитием бактериопланктона [7], [2]. Массовое развитие кладо-цер-фильтраторов также указывает на укрепление трофической базы зоопланктона. В целом количественные показатели и видовой состав зоопланктона на трех исследованных участках схожи с районами Онежского озера, которые испытывают влияние промышленных, бытовых и сельскохозяйственных стоков (Кондопожская и Петрозаводская губы) [7].

Таким образом, по уровню количественного развития зоопланктона исследуемые заливы можно отнести к трем типам. Уницкая губа характеризуется как β-олиготрофный участок Онежского озера, губа Святуха – как α-мезотрофный, Кефтень губа – как β-мезотрофный. Средняя величина индекса сапробности колеблется в пределах 1,58 (Уницкая губа) – 1,83 (Кефтень губа), что соответствует классу умеренно загрязненных β-мезоса-пробных водных объектов. Учитывая возросшие за последние 20 лет объемы выращивания товарной форели, целесообразна организация регулярного гидробиологического мониторинга, особенно в водоемах, используемых для промышленного рыбоводства, для корректного представления о возможных сукцессиях в водных экосистемах.

Список литературы Сообщество зоопланктона Онежского озера в районах размещения форелевых хозяйств как индикатор качества воды

Андроникова И. Н. Изменения в сообществе зоопланктона в связи с процессом эвтрофирования//Эвтрофирование мезотрофного озера. Л.: Наука, 1980. С. 78-99.
Думнич Н. В. Ракообразные (Crustacea) и коловратки (Rotatoria) крупных озер Вологодской области: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Петрозаводск, 2000. 25 с.
Китаев С. П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. 390 с.
Куликова Т. П. Рекомендации по определению сапробности с учетом биологических особенностей планктонных организмов Карелии. Петрозаводск: КФ АН СССР, 1983. 6 с.
Куликова Т. П. Зоопланктон//Экосистема Онежского озера и тенденции ее изменения. Л.: Наука, 1990. С. 207-216.
Куликова Т. П., Кустовлянкина Н. Б., Сярки М. Т. Зоопланктон как компонент экосистемы Онежского озера. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1997. 112 с.
Куликова Т. П., Сярки М. Т. Особенности структуры и функционирования биологических сообществ под влиянием природных и антропогенных факторов. Структура и количественные показатели зоопланктона//Онежское озеро. Экологические проблемы. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1999. С. 191-211.
Куликова Т. П., Сярки М. Т. Влияние антропогенного евтрофирования на распределение зоопланктона в Кондопожской губе Онежского озера//Водные ресурсы. 2004. Т. 31. № 1. С. 91-97.
Макрушин А. Биологический анализ качества вод. Л.: ЗИН АН СССР, 1974. 60 с.
Методические рекомендации по сбору и обработке материалов в гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция. Л.: ГосНИОРХ, 1984. 33 с.
Смирнова Т. С. Планктонные коловратки и ракообразные//Зоопланктон Онежского озера. Л.: Наука, 1972. С. 145-159.
Сярки М. Т. Зоопланктон//Биоресурсы Онежского озера. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. С. 54-67.
Shannon C. E., Weaver W. The mathematical theory of communication. Urbana: Univ. Illinois Press, 1949. 117 p.

Еще

Статья