Свободноживущие инфузории Усинского залива (Куйбышевское водохранилище) в разгар цианобактериального "цветения"

Река Уса, правобережный приток Волги, относится к равнинным рекам. Значительная ее часть (67 км из 143 км), находится в зоне подпора водами Куйбышевского водохранилища (Усинский залив). Заливы как более защищенные местообитания чаще и сильнее подвержены влиянию цианобактериального цветения.

В связи с этим проблема влиянии «цветения» на структуру планктонного сообщества в целом и в частности на его отдельные компоненты в заливах стоит наиболее остро.

По совокупности гидрологических, гидрохимических характеристик, структурных и продукционных показателей биоты, р. Уса относится к рекам, испытывающим умеренный антропогенный пресс с локальной повышенной нагрузкой в местах сброса сточных вод и в Усинском заливе [1]. Оценке ее современного состояния посвящен «Экологический паспорт…» реки, который представляет собой «комплекс данных, выраженных через систему показателей, отражающих экологическое благополучие водотока в соответствие с нормами охраны вод и требованиями к рекреационным зонам, регламентированными действующей научно-технической документацией» [1, с. 157]. Из биотических компонентов он включает следующие: фито-, метазоопланктон, зообентос и бактериопланктон. Инфузории как представители протозоопланктона являются довольно чувствительным компонентом план- ктона и весьма ценным для оценки состояния водоема. Однако, в силу многих причин, они упускаются из виду при составлении документов, оценивающих состояние водоема.

Цель настоящей работы – оценить разнообразие состава инфузорий в летнем планктоне, особенности его видовой структуры в период активного цветения цианобактериями.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование инфузорий проводили в рамках комплексной экспедиции ИЭВБ РАН с 15 по 18 августа 2012 г. в Усинском заливе от пос. Мироново до устья р. Усы (рис. 1); непосредственно в Куйбышевском водохранилище – лишь на станции ниже места впадения притока, напротив Яблоневого оврага. На русловых станциях отбор проб проводили батометром Дъяченко через каждые 2 м от поверхности до 10 метров и каждые 5 метров после 10 м до дна. В заливе, помимо интегральных русловых, отбирали литоральные пробы (из поверхностных горизон- тов), часто в зарослевых экотопах: в Мироново – в зарослях ивы на правом берегу и камыша на левом берегу, в Голубой Гавани – в рогозе (правый берег), в Междуреченске – в зарослях разных макрофитов (правый берег) и осоке (левый берег). Глубины русловых станций в заливе по направлению к устью возрастали (табл. 1). Глубина на прибрежных участках не превышала 1,2 м. Количественный учет проводили на сулемовых препаратах. Объем пробы составлял 250 мл.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Экологические условия в момент отбора проб. В период исследования температура воды в Усинском заливе составляла 23,9-25,2 ºС и была выше, чем в водохранилище (табл. 1). Исследование пришлось на период массового развития синезеленых водорослей («цианобактериальное цветение»). Численность фитопланктона на отдельных станциях достигала 2,68 млрд кл./л., биомасса – 266 мг/л. Это во многом обусловило особые абиотические условия для развития ги-

Рис. 1. Схема района исследования

Таблица 1. Характеристика абиотических условий

Примечание. «-» – отсутствие данных дробионтов. Активная реакция среды на всех станциях щелочная, причем в Усинском заливе pH выше, что очевидно обусловлено большим уровнем «цветения». В заливе, по сравнению с водохранилищем, более сильное «цветение» привело на некоторых станциях к перенасыщению кислородом водной толщи (до 119 %). Однако, на литоральных станциях содержание кислорода могло быть снижено, вплоть до его дефицита (ощущали запах сероводорода из придонного слоя воды в районе г. Междуреченск на правом берегу) (табл. 1). На водохранилищной станции более низкое содержание кислорода в районе Яблоневого оврага (табл. 1) вполне объяснимо локальными условиями (расположением поблизости комбината строительных материалов).

Видовое разнообразие. Всего в заливе в период исследования было зарегистрировано 37 видов, на водохранилищной станции – 18 (табл. 2). Сходство видового состава инфузорий отдельных станций несколько выше в русловой части, в то время как локальные литоральные сообщества на разных трансектах более своеобразны. Тем не менее, правобережное и левобережное сообщества в целом на 80 % сходны между собой по видовому составу, а с русловым сообществом – на 78 % и 64 %, соответственно. Большее цено-тическое сходство отмечалось для «верхних» в заливе сообществ инфузорий (ст. Мироново и ст. Голубая Гавань, коэффициент Серенсена – 75 %) и «нижних» (ст. Устье Усы и ст. Яблоневый овраг, 70 %). Это свидетельствует в первом случае об устоявшемся сообществе собственно залива, а во втором – о значительном влиянии водохрани-лищных водных масс. Видовое разнообразие (по индексу Шеннона) по численности в среднем по станциям довольно схоже, лишь в русловой части залива среднее значение индекса Шеннона в пробе выше (3,25), чем в водохранилище (2,90) (табл. 2). «Левобережные» сообщества инфузо- рий более разнообразны и выровнены (табл. 2) при меньшем количественном обилии.

Видовая структура. В период цветения основным средообразующим фактором для многих планктонных протистов и микрозоопланктона являются водоросли, что во многом способствует формированию специфичесих черт других компонентов планктона. Так, особенностью сообщества инфузорий Усинского залива в период цветения можно считать развитие в массовом количестве перитрих (п/кл Peritrichia) (51 % численности и 66 % биомассы): одиночных (роды Vorticella , Vaginicola ), ассоциированных с планктонными водорослями и колониального свободноплавающего Epistylis procumbens Zacharias, 1897 (табл. 3). Представители р. Vorticella составляли 91 % численности и 80 % биомассы перитрих. Их идентификация в фиксированном состоянии невозможна, и на данном этапе проведена только до рода. Поскольку все выявленные представители р. Vorticella , относятся к довольно четко различающимся размерным фракциям (20-40 мкм, 40-60 мкм, >60 мкм), мы с достаточной степенью условности предполагаем их различную видовую принадлежность. Инфузории первой и третьей размерной фракции входят в доминантный комплекс практически на протяжении всего Усинского залива, однако Vorticella spp. размером 20-40 мкм занимают первую позицию на русловых станциях, а более крупные – чаще на литоральных.

Исследование колониального вида выявило устойчивый тренд уменьшения количества колоний E. procumbens и их вклада в общую численность и биомассу от верховьев залива к устью в разгар цветения. На первых трех трансектах (Мироново, Голубая Гавань, Междуреченск) колонии встречались во всех трех экотопах: правый берег, русло, левый берег. Перед впадением в водохранилище вид присутствовал только в

Таблица 2. Характеристика сообществ инфузорий в Усинском заливе 15-18.08.2012

Водохранилище (1)   616   12,2 18 2,90 2,69 0,70 0,64