Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Озерные экосистемы находятся под влиянием климатических изменений, периодических колебаний уровня воды, эвтрофикации, рыбоводных мероприятий и т.д. [1–3]. Выявить вклад конкретного фактора в изменение экосистемы бывает непросто даже в отношении мелководных озер. Экосистемы глубоких озер отличаются большей пространственной неоднородностью и несинхронностью реакции основных сообществ на воздействие факторов, поэтому изменения в них могут начинаться внезапно в литоральной зоне даже при сравнительно низких концентрациях растворенного фосфора и завершаться переходом пелагических сообществ в новое устойчивое состояние [4]. Мониторинг литоральной зоны необходим, чтобы выявить предупреждающие сигналы смены альтернативных стабильных состояний и предотвратить развитие экосистем глубоких озер в нежелательном и необратимом направлении.

Озеро Арахлей является модельным водоемом, на котором проводятся комплексные гидробиологические исследования закономерностей динамики структурно-функциональной организации водных экосистем Забайкалья в условиях резко континентального климата [5, c. 7–8]. Несмотря на ряд исследований [5, с. 176–211], сведения о видовом составе, количественном развитии и пространственном распределении в озере литорального зообентоса единичны, что затрудняет выявление фоновых закономерностей динамики зообентоса в различные климатические фазы и использование зообентоса в целях прогноза изменения экосистемы озера под влиянием антропогенных и иных факторов.

Цель исследования – выявить закономерности пространственного распределения литорального зообентоса в озере Арахлей в маловодный период.

Материалы и методы исследования

Озеро Арахлей (52.203050 °N, 112.871838 °E) – одно из крупнейших озер лесостепной зоны Забайкальского края. Длина озера 10,8 км, ширина – 6,8 км. Озеро пресное, прозрачность его вод в летний период 2017 г. составила 5,8 м, глубина в декабре 2017 г. достигала 14,2 м. Температура поверхности илистых осадков в центральной части озера 2 августа 2017 г. составила 9,4 °С.

Исследования распределения и сезонной динамики зообентоса выполнены 1–2 июня, 1–6 августа и 3–5 октября 2017 г. В июне пробы отобраны в западной части озера у села Преображенка от уреза воды до глубины 6,0 м (52.21653 °N, 112.83886 °E) с интервалом по глубине 0,5 м. В августе пробы отобраны с интервалом по глубине один метр у села Преображенка в диапазоне глубин от нуля до шести метров и в южной части озера, у села Арахлей, в диапазоне глубин от 0,50 до 5,42 м (52.17088 °N, 112.84456 °E). В октябре отбор проб выполнен по схеме, как в августе, в западной и в северной, до глубины 5,53 м (52.24669 °N, 112.91381 °E), частях озера. На каждой станции отобрано по одной пробе модифицированной моделью дночерпателя Петерсена (S = 0,025 м2). Пробы промывали через мельничное сито с размером ячеи 0,30 мм. Всего собрана 41 проба зообентоса.

Результаты исследования и их обсуждение

В материалах исследования зообентос представлен 50 видами, из которых 44 % – хирономиды, 20 % – моллюски, 12 % – пиявки, 10 % – олигохеты, 12 % – прочие таксоны (жуки, поденки, мокрецы, амфиподы, губки). 34 % от общего разнообразия зообентоса составляют хирономиды подсемейства Chironominae.

Таксономическое обилие зообентоса в пробах изменялось от 1 до 15 видов. Максимальное число таксонов зообентоса отмечено на глубине 4,0 м. Зообентос у уреза воды в августе был представлен только амфиподой Gmelinoides fasciatus (Stebb.). В среднем за сезон зообентос озера Арахлей в зоне глубин до 4,5 метров, до нижней границы распространения зарослей макрофитов, представлен 7,7 ± 3,7 видами на площади 0,025 м2. По осредненным за период исследования данным прослеживается закономерное изменение таксономического обилия зообентоса с наиболее высокими значениями в диапазоне глубин 3–4,0 м (рис. 1). Из общей закономерности повышенным разнообразием зообентоса выделяются станции на глубинах полтора и четыре метра.

В диапазоне глубин 0–4,5 м таксономическое обилие на каждом из изученных профилей изменялось от 19 до 24 видов (в пяти пробах), составив в среднем 22,3 ± 2,0 вида. Во всех десяти пробах в этом диапазоне глубин оно изменялось от 27 (в июне и октябре) до 34 (в августе) видов.

Константными представителями зообентоса зоны глубин до шести метров в озере Арахлей были амфипода Gm. fasciatus, обнаруженная в 100 % проб и олигохета Tubifex tubifex (Mull.) – в 56 %. Сравнительно высокая встречаемость отмечена у амфиподы Gammarus lacustris (Sars.) – в 46 % проб, моллюсков Sphaerium levinodis West. и хирономид Procladius gr. choreus – в 34 % проб. Распределение ряда видов имеет биотопическую приуроченность. Так, личинки хирономид Tanytarsus pseudolestagei Shil., Microtendipes gr. pedellus, Corynocera ambiqua Zett. и Pr. gr. choreus характерны для илистых биотопов на глубинах более 4,5 метров, личинки хирономид рр. Stictochironomus населяли песчаные грунты в зоне глубин менее 2,5 м, а личинки Cladotanytarsus №1 Zvereva – до глубины 1,0 м. Ряд видов характерны для зарослей макрофитов: губки, пиявки (Hemiclepsis, Alboglossiphonia heteroclite (L.)), моллюски (Acroloxus arachleicus Krug. et Star., Physa aracheica Krug. et Star.), амфипода G. lacustris, хирономиды (Chironomus gr. plumosus, Endochironomus albipennis (Meig.) и рр. Glyptotendipes).

Количественные показатели зообентоса зоны глубин до шести метров в среднем за период исследований составили 5859 экз/м2 и 38,75 г/м2. Прослеживается в целом закономерное увеличение биомассы зообентоса до глубины 4,5 м (рис. 2). На глубинах более 4,5 м биомасса зообентоса снижалась в 5,7 раз до значений менее 13,2 г/м2, что обусловлено значительным снижением обилия амфипод и прочих представителей литоральной фауны.

Средняя за сезон численность зообентоса изменялись в зависимости от глубины согласно уравнению

y = -935,12x2 + 5061,7x + 4066,5 (R² = 0,65, n = 13),

где x – глубина в метрах, y – численность зообентоса (экз/м2).

Таким образом, по результатам исследований в 2017 г. выявлено распространение литоральных сообществ в озере Арахлей до изобаты 4,5 м. В зоне больших глубин происходит значительное снижение обилия массовых в литоральной зоне амфипод (рис. 2). Кроме того, здесь становятся обычными виды хирономид, которые согласно предыдущим исследованиям [6, с. 128–130; 7, с. 140] можно отнести к индикаторам сублиторальных и профундальных сообществ: C. ambiqua, M. gr. pedellus, виды рр. Tanytarsus, Pr. gr. choreus, P. scalaenum (Schrank). Количественные показатели литорального зообентоса озера Арахлей в 2017 г. довольно высокие – в структуре его биомассы доминировал Gm. fasciatus (55 %), содоминантами были G. lacustris (14 %) и Sph. levinoides (12 %) (табл. 1). Из гастропод основной вклад в биомассу зообентоса вносили Boreoelona sibirica (West.) (4,0 %) и Ph. araсhleica (3,7 %).

Сравнение данных многолетнего мониторинга на озерах нередко затруднено в связи с различиями используемых методов исследований [1]. На различия многолетних данных о динамике зообентоса литоральной зоны озера Арахлей (табл. 2) наряду с объективными изменениями в зообентосе в разные годы оказало влияние изменение задач исследований и схем отбора проб, различная степень исследования отдельных биотопов и таксономических групп, недостаточное внимание реальным границам литоральной зоны и т.д. [5, с. 176–211]. Можно отметить, что количество таксонов зообентоса, обнаруженных в 2017 г. в озере Арахлей в зоне глубин от нуля до шести метров, в два раза ниже указанного в материалах исследований за 1960–1970-е гг. [6, с. 125–128], но в целом соответствует данным за 1995 г. [7].

Рис. 1. Зависимость таксономического обилия зообентоса от глубины в озере Арахлей

Рис. 2. Распределение зообентоса в прибрежной зоне озера Арахлей в период открытой воды 2017 г.