Водные экосистемы особо охраняемых природных территорий Карелии
Автор: Ильмаст Николай Викторович, Кучко Ярослав Александрович, Милянчук Николай Петрович
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Особо охраняемые природные территории
Статья в выпуске: 6-1 т.17, 2015 года.
Бесплатный доступ
Отмечена стабильность видового состава и структуры гидробиологических сообществ экосистем озер Мунозера, Урозера и Каменного на протяжении последних 40 лет. В ихтиофауне водоемов по численности и биомассе доминируют рыбы бореального равнинного комплекса. По уровню количественного развития планктона и бентоса озера Урозеро и Каменное можно охарактеризовать как водоемы олиготрофного типа, Мунозеро - мезотрофного. Отмеченные различия в показателях численности и биомассы не выходят за рамки естественных межгодовых колебаний.
Пресноводные экосистемы, планктон, бентос, ихтиофауна, особо охраняемые природные территории
Короткий адрес: https://sciup.org/148204242
IDR: 148204242
Текст научной статьи Водные экосистемы особо охраняемых природных территорий Карелии
Проблема биологического разнообразия является одной из наиболее значимых, поскольку в результате хозяйственной деятельности происходят резкие изменения природных экосистем. Многие виды организмов становятся редкими, а другие исчезающими или уже исчезнувшими [2, 5, 9, 13, 15, и др.]. Установлено, что наиболее существенные изменения в пресноводных экосистемах вызывают такие антропогенные факторы, как эвтро-фирование водоемов, нерациональный промысел, акклиматизация новых видов. В условиях наметившихся тенденций ускоренной трансформации водоемов Карелии под влиянием естественных и антропогенных факторов изучение структуры и функционирования озерных экосистем с особым природоохранным статусом имеет важное значение. При этом контроль состояния водных экосистем является неотъемлемым элементом фонового мониторинга в биосферных заповедниках.
Цель исследования: оценка современного состояния трех водоемов Карелии, полностью или частично расположенных на территориях, имеющих особый природоохранный статус.
Материал и методы. Материалом для написания настоящей работы послужили результаты комплексных исследований, проведенных в рамках программы биологического мониторинга водных объектов Республики Карелия на озерах Муно-зеро (2005-2011 гг.), Урозеро (2005-2007 гг.) и Каменное (2010-2014 гг.). Мунозеро и Урозеро входят в систему Кончезерских озер и относятся к бассейну реки Шуи (басс. Балтийского моря). Северовосточная часть Мунозера прилегает к территории государственного природного заповедника
«Кивач» и входит в его охранную зону, Урозеро является гидрологическим заказником регионального значения. Озеро Каменное принадлежит к бассейну р. Кеми (басс. Белого моря). Располагаясь на территории государственного природного заповедника «Костомукшский», озеро входит в состав Зеленого пояса Фенноскандии, протянувшегося по обе стороны вдоль российско-финлядско-норвежс-кой границы и считается одним из ключевых участков в системе мониторинга за состоянием окружающей среды на приграничных территориях. Основные гидрологические и гидрохимические показатели исследуемых водоемов приводятся в табл. 1. Сбор и обработка гидробиологического и ихтиологического материала проводились по общепринятым методикам [3, 7, 10, 12, 13, 16, и др.]. Трофический статус водоемов оценивался по шкале трофности по методике С.П. Китаева [8].
Результаты исследований.
Фитопланктон. Исследования показали, что в составе фитопланктона оз. Мунозера отмечены синезеленые, золотистые, диатомовые и пирофи-товые водоросли. Среди синезеленых лидировали Gloeocapsa punctata и G. turgida , среди золотистых – Mallomonas acaroids . Массовыми видами у диатомовых являлись Asterionella formosa и Aulacosira italica var. tenuissima . Пирофитовые представлены двумя видами ( Glenodinium guadridens и Ceratium hirundinella ). Уровень количественного развития водорослей в летний период был невысок: средняя численность достигала 139 тыс.кл./л, средняя биомасса – 0,204 г/м3. Диатомовые водоросли преобладали по численности и биомассе. Средний индекс сапробности, рассчитанный по численности индикаторных видов, составил 1,4, что характеризует качество воды Мунозера как удовлетворительное.
В составе фитопланктона Урозера отмечены синезеленые, золотистые, диатомовые и пирофи-товые водоросли. Среди синезеленых лидировала Anabaena lemmermanii, среди золотистых Dinobryon bavaricum и Mallomonas tonsurata, у диатомовых доминировали Aulacosira italica var. tenuissima и Stephanodiscus agassizensis, пирофитовые были представлены Glenodinium guad-ridens. Уровень количественного развития фитопланктона был слабым. Средняя численность достигала 119 тыс.кл/л, средняя биомасса – 0,111 г/м3. По численности преобладали синезеленые водоросли, по биомассе – диатомовые. Индекс сапробности, рассчитанный по численности индикаторных видов, составил 1,92 и укладывается в границы бета-мезо-сапробной зоны, что характеризует качество воды как удовлетворительное.
Таблица 1. Основные гидрологические характеристики озер [6, 11]
Водоем |
Глубина, м |
Площадь озера, км2 |
Площадь водосбора, км2 |
Коэф. условного водообмена, год1/период, год |
Мине-рали-зация, мг/л |
Про-зрач-ность, м |
|
сред. |
макс |
||||||
Мунозеро |
14,4 |
50,0 |
13,2 |
52,6 |
0,06/15,8 |
97,8 |
5,0 |
Урозеро |
12,0 |
35,0 |
13,4 |
12,1 |
0,05/20,0 |
28,2 |
9,0 |
Каменное |
8,0 |
26,0 |
105,5 |
652,9 |
0,38/2,64 |
9,5 |
3,5-5,0 |
В оз. Каменном фитопланктон был представлен диатомовыми, золотистыми, пирофито-выми и сине-зелеными водорослями. В южной части водоема ведущая роль принадлежала диатомовым водорослям, общая численность которых составила 114 тыс.кл./л при биомассе 0,158 г/м3. В северной части озера по численности доминировали золотистые водоросли (98 тыс. кл./л), по биомассе – диатомовые (0,063 г/м3). В целом данные по фитопланктону южной и северной частей водоема различались незначительно. Его общая численность в южной части озера составила 196 тыс.кл./л, общая биомасса – 0,203 г/м3, в северной части – 210 тыс.кл/л и 0.169 г/м3, соответственно. Таким образом, по видовому составу и количественному развитию фитопланктона исследуемые озера характеризуются как олиготрофные водоемы.
Зоопланктон Мунозера состоит из обычных для глубоководных озер Карелии видов. В водоеме отмечен 31 вид планктонных ракообразных и коловраток. Из них Rotifera – 9 видов, Cladocera – 14 и Copepoda – 8. Основными формами летнего планктонного комплекса ракообразных являются типичные представители северной фауны – Bosmina coregoni, Daphnia cristata, Eudiaptomus gracilis, на отдельных станциях на их долю приходится до 75% общей биомассы. В небольших количествах, но повсеместно отмечаются Holopedium gibberum, Polyphemus pediculus, Thermocyclops oithonoides. На глубинах свыше 15 м единично встречается холодолюбивый реликтовый рачок Limnocalanus grimaldii var. macrurus. Фауна коловраток бедна в качественном отношении, однако за счет крупной Asplanchna priodonta на глубоководных станциях удельный вес коловраток возрастает до 14%. Четкого разделения планктонного комплекса на пелагический и литоральный в Мунозере не наблюдается ввиду значительных глубин и ограниченности литоральной зоны. Повышенное разнообразие видового состава за счет фитофильных форм (Sida, Polyphemus, Acroperus и др.) отмечается на отдельных затишных прибрежных участках с развитой высшей водной растительностью, однако по количественным показателям зоопланктон литорали значительно уступает пелагическому. Так, на глубоководных станциях (до 25 м), средняя биомасса зоопланктона в июле составляла 1,26 г/м3 при численности 31,1 тыс.экз./м3, в то время как на мелководье эти показатели снижались до 0,47 г/м3 и 16,4 тыс.экз./м3. Вертикальное распределение зоопланктона в июле 2005 года было почти равномерным до горизонта 15 м, и лишь затем резко падало (до 0,1 г/м3 и 1,4 тыс.экз./м3). На отдельных станциях количественные показатели в поверхностных слоях (0-2; 2-5 м) были даже несколько ниже, чем в более глубоких. Таким образом, по уровню количественного развития зоопланктона со среднелетней биомассой около 1,0 г/м3, Мунозеро можно отнести к разряду олиго-мезотрофных водоемов. Индекс видового разнообразия Шеннона в летний период колеблется по станциям от 2 до 2,4, средняя величина индекса сапробности составила 1,29, что соответствует олигосапробным условиям.
В составе зоопланктона Урозера было отмечено 37 видов планктонных ракообразных и коловраток. Из них Rotifera – 15 видов, Clado-cera – 12 и Copepoda – 10. Видовое разнообразие планктонной фауны Урозера достигается за счет примерно равного соотношения (по числу видов) представителей трех основных групп, что нехарактерно для большинства водоемов Карелии. Основными формами летнего планктонного комплекса ракообразных являются эвритопные виды – Bosmina longirostris, Daphnia cristata, Th. oithonoides, E. gracilis , а также представители северной фауны – B. coregoni, H. gibberum . В связи со слабым развитием высшей водной растительности прибрежные и за-рослевые формы представлены ограниченным числом видов. Это, главным образом, организмы, нуждающиеся в субстрате для периодического прикрепления: Sida crystallina, Scapholeberis mucronata , а также ряд хидорид и хищные Polyphemus pediculus, Megacyclops viridis . В центральной части озера на глубинах свыше 10 м единично встречаются реликтовые ракообразные L. grimaldii var. Macrurus и Eurytemora lacustris . Из коловраток наибольшей численности достигают типичные представители северного ротаторного комплекса – Asplanchna priodonta, Kellicottia longispina и
Conochilus unicornis . Повсеместно, но в небольших количествах встречаются Keratella coch-learis и Bipalpus hudsoni .
Основа биомассы (74% в среднем за вегетационный период) создается ветвистоусыми ракообразными, главным образом видами рр. Bosmina и Daphnia . На долю калянид (в основном E. gracilis ) и циклопид ( Th. oithonoides, Cyclops strenuus ) приходится 9% и 8% соответственно. Коловратки играют незначительную роль в образовании биомассы летнего зоопланктона, в июне-августе их средний удельный вес составляет около 6%. Индекс видового разнообразия Шеннона – Уивера, рассчитанный по биомассе, колеблется в пределах 1,75 (июнь) – 2,05 (октябрь). Величина индекса сапробности по Пантле и Букку, изменялась от 1,20 (июнь) до 1,36 (октябрь), что соответствует олигосапробному классу водных объектов. Среднелетняя биомасса зоопланктона составила 0,48 г/м3 при численности 14,6 тыс.экз./м3.
Список литературы Водные экосистемы особо охраняемых природных территорий Карелии
- Алимов, А.Ф. Биоразнообразие, его охрана и мониторинг/А.Ф.Алимов, В.Ф. Ленченко, Я.И. Старобогатов//Мониторинг биоразнообразия. -М.: Ин-т проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, 1997. С. 16-25.
- Алимов, А.Ф. Биологические инвазии в водных и наземных экосистемах/А.Ф. Алимов, Н.Г. Богуцкая, М.И. Орлова и др. -М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. 436 с.
- Балушкина, Е.В. Зависимость между массой и длиной тела у планктонных животных/Е.В. Балушкина, Г.Г. Винберг//Общие основы изучения водных экосистем. -Л.: Наука, 1979. С. 155-168.
- Гордеева-Перцева, Л.И. Гидробиологическая характеристика Мунозера//Рыбное хозяйство Карелии. Вып. 7. -Петрозаводск: Государственное издательство Карельской АССР, 1958. С. 107-117.
- Дгебуадзе, Ю.Ю. Национальная стратегия, состояние, тенденции, исследования, управление и приоритеты в отношении инвазий чужеродных видов на территории России//Инвазии чужеродных видов в Голарктике. -Борок: ОАО Рыбинский Дом печати, 2003. С. 26-34.
- Ильмаст, Н.В. Гидроэкология разнотипных озер южной Карелии/Н.В. Ильмаст, С.П. Китаев, Я.А. Кучко, С.А. Павловский. -Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. 92 с.
- Киселев, И.А. Методы исследования планктона//Жизнь пресных вод СССР. Т.IV, ч.1. -М.-Л., 1956. С. 213-215.
- Китаев, С.П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. -Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. 395 с.
- Криксунов, Е.А. Обеспеченность ресурсами и ее роль в развитии инвазионных процессов/Е.А. Криксунов, А.Е. Бобырев, В.А. Бурменский//Общая биология 2010. Т. 71, №5. С. 436-451.
- Макрушин, А.В. Биологический анализ качества вод. -Л., 1974. 59 с.
- Озера Карелии. Справочник. -Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2013. 464 с.
- Правдин, И.Ф. Руководство по изучению рыб. -М.: Пищ. пром-сть, 1966. 376 с.
- Решетников, Ю.С. Экология и систематика сиговых рыб. -М.: Наука, 1980. 301 с.
- Решетников, Ю.С. Изменение структуры рыбного населения эвтрофируемого водоёма/Ю.С. Решетников, О.А. Попова, О.П. Стерлигова и др. -М.: Наука, 1982. 248 с.
- Стерлигова, О.П. Экосистема Сямозера (биологический режим, использование)/О.П. Стерлигова, В.Н. Павлов, Н.В. Ильмаст и др. -Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2002. 119 с.
- Усачев, П.И. Количественная методика сбора и обработки фитопланктона//Тр. Всесоюз. гидробиол. общества. Т. XI. 1961. С. 411-415.