27.02.2011 г.

  На главную раздела "Академик Сапунов В.Б."


На главную раздела "Академик Сапунов В.Б."

 

 

6. Гидробиология


          Гидробиологическими наблюдениями были охвачены такие части ТВС, как озера Еглино, Крупино, Лебедино, Озерское. Особое внимание уделялось видам, имеющим индикационное значение, предпочитающим обитать в чистых и относительно чистых водоемах. Среди таких видов можно упомянуть стрекоз, беззубок, раков.  В озере Еглино во время полевого выезда 2000 года нами были обнаружены популяции беззубки Anodonta sp. и Viviparus viviparus. Последние, живородки, были особенно обильны почти по всему течению реки Тихвинка. С помощью рамки 1х1 м2 удалось определить количество некоторых видов моллюсков в ряде мелководных, хорошо прогреваемых мест на южном побережье озера. В таблице 16 приведены данные по сбору этих моллюсков.


Таблица 16
. Количество и видовой состав моллюсков, обнаруженных на южном берегу озера Еглино
 Виды моллюсков Характер дна Количество моллюсков
(общее)
 № сбора
 Unio pictorium(1) песок, отдельные камни 3 1
 Anodonta(2)(1)(4) песок, рдест 29 2
 Limnea stagnalis(3) песок 4 3
 Viviparus viviparus(4) песок  24 4
 (3) песок, рдест 1 5
 (4) песок, рдест, элодея 29 6
 (2)(1)(4) песок, ед. камни 9 7
 (2)(1)(3) песок, стрелолист, элодея 17 8
 (1)(2)(4) песок, ед. камни, рдест 11 9
 (1)(2)(3)(4) песок, ед. камни, рдест 13 10
 (1)(2)(3)(4) песок, камни, элодея 41 11
 (2)(4)(3) песок, камни, рдест 27 12
 (2)(3)(4) рдест, песок, элодея, нитчатка 30 13
 (2)(4)(3) песок, камни, рдест, элодея, нитчатка 17 14
 (1)(2)(4)(3) заросли хвоща 53 15

 

          Из таблицы 14 видно, что в среднем  на 1 м2  насчитывается более 18 штук моллюсков  четырех видов. Из них большую массу составляют моллюски фильтраторы: беззубки и унио, также много лужанок, прудовиков. Изобилие лужанок в 2000 году, по-видимому, связано с засухой в 1999 году, когда отмечалось их отсутствие или очень небольшое количество по побережью. Наличие в видовом составе моллюсков прудовиков указывает на достаточно благоприятное качество воды, так как эти моллюски чувствительны к изменению рН среды и избегают грязной воды.

          В экспедиции уделялось внимание распределению прибрежной и придонной растительности. В озере Еглино были отмечены  заросли хвоща, камыша, рогоза, осоки, а также скопления рдеста плавающего, элодеи, хары, роголистника, перистолистника. Показано чередование некоторых видов макрофитов – высших водных растений – в прибрежной зоне. Наиболее многочисленные заросли макрофитов и придонной растительности располагаются в восточной мелководной части озера, образуя сплошной массив зарослей хвоща, осоки, камыша. Примерная схема распределения растительности  указывает, что на большей части озера Еглино степень зарастания  макрофитами может быть оценена в 20 %. В восточной части озера, где глубина его не более 1,5 м, идет быстрое зарастание дна и берегов макрофитами. В конечном итоге это повлияет на уменьшение проточности и ускорит эвтрофикацию озера. Поэтому каналы, где продолжается течение основного русла реки Тихвинка, желательно углубить, провести восстановление плотин и шлюзов для повышения уровня воды в озере Лебедино, где восстановление биоты  существенно увеличит общую биомассу полезной для человека фауны. Промеры глубин в северной части озера, где располагался искусственно созданный канал стока Тихвинки, показали, что здесь он уже существенно обмелел. Глубина  здесь не более 1,5 м.

          В ряде мест прибрежной зоны озера Еглино удалось измерить кислотность среды. Семь измерений по периметру озера дали значения рН: 6,5; 6,5; 6,5; 7,0; 6,5; 6,0; 7,5.

          В ряде мест побережья озера находятся стоки почвенных вод и родников.

          Озеро Озерское простирается между Рязанским и Шлиссельбургским шлюзами, также разрушенными в настоящее время. Оно имеет 6 км в длину и 1300 м в поперечнике и вытянуто в восточно-западном направлении по течению реки Тихвинка. По озеру была предпринята экспедиция на лодке в сторону Рязанского шлюза. По пути измеряли водородный показатель рН, брали пробы воды, измеряли в некоторых местах глубину озера и составляли примерную схему зарастания озера макрофитами по берегам. Здесь были обнаружены так же, как и в озере Еглино, представители гелофитов: тростник обыкновенный Phragmites australis, камыш озерный Scirpus Lacustris, рогоз широколистный Tyrha latifolia, хвощ речной Equisetum tuviatile, ежеголовик прямой Sparganium erectum, cтрелолист стрелолистный  Sagittaria sagittifolla, осоки Carex. Также представители гидрофитов плавающих: водокрас обыкновенный Hydrocharis marsur-ranae, кувшинка белая Nymphaea alba, кубышка желтая Nuphar lutea, рдест плавающий Potamogeton natans, горец земноводный Polygonum amphibium f.aquaticus. И представители погруженных гидрофитов: рдест гребенчатый Potamogaton pectinatus, элодея канадская Elodea canadensis, роголистник погруженный Сeratophyllum demersum, уруть, или хара Myriophyllum spicatum. В восточной части озера была обнаружена широкая полоса растительности, которая простиралась до довольно узкого канала, также искусственно прорытого вдоль течения реки Тихвинка. Об этом свидетельствовали насыпи  камней, которые имели, вероятно, искусственное происхождение. В тех местах, где образовались груды булыжников на дне, возможны скопления раков. По сведениям местных жителей, в озере раки водятся, но их количества никто не знает. В озере водится также много видов рыб: щука, окунь, лещ, налим, плотва, красноперка и др. Раки, по-видимому, обитают не только в речке Тихвинка на этом участке, но и в самом озере, где имеются убежища в виде камней. По сведениям местных жителей, раки в речке Тихвинка в районе Шлиссельбургского шлюза попадаются в основном мелкие. Возможно, более крупные раки живут в более глубоких и менее доступных местах. Однако возможно, что здесь недостаточно для них корма и популяция раков в этом месте может быть тугорослой.

          В районе Житомирского шлюза  течение реки Тихвинка быстрое, поэтому вдоль берегов  моллюсков было мало, хотя лужанки и битинии, шаровки попадались по 1–3 шт/м2. Более всего наблюдалось ручейников различных видов. У каждого из видов своя стратегия построения домика, даже из одних и тех же материалов. Так вид Anabolia nervosa прикрепляет к домикам палочки для якоря. Другие виды – Glyphotelius pellicidus и Stenophylax stellatus – строят домики из песка и камней или песка и кусочков дерева. У шлюза имеется обводный канал, но он не действует и превратился в затон, частично пересох. У Курского шлюза, тоже разрушенного, течение реки более медленное и зообентос был представлен богаче. В нем преобладают беззубки, лужанки, прудовики. Примерно 7–10 шт/м2. Кроме них отмечены личинки комаров Chironomus sp., гладыши (Netotecta sp.) Сам шлюз представлен 3 плотинами. Одна из них еще сохранилась и поддерживает высокий уровень воды. Псковский шлюз также полуразрушен. По левому берегу реки, где более быстрое течение, глубина 1,5–2 м. Моллюсков по правому, более мелкому побережью встречается больше. Здесь присутствуют лужанки, битинии, беззубки, Unio. Встречаются  личинки стрекоз, ручейники. По сведениям местного населения только в районе Харьковского  шлюза были отмечены раки, но они были мелкими и в малом количестве. В ходе работ 1998–2004 гг. участники экспедиции неоднократно выезжали на озеро Дымское. Интерес к этому озеру был усилен в связи с тем обстоятельством, что на его берегу шло активное восстановление Дымского монастыря, основанного в XIII веке и разрушенного после 1917 г. Озеро автивно эвтрофируется, находится в стадии цветения микроводорослей. Раков в нем никогда не было. Собранные вдоль его берега немногочисленные раковины беззубок указывают на их присутствие в озере, но живые моллюски попадались только в единичных экземплярах. Напротив, в период цветения воды в озере, наблюдалось много дохлых мальков рыб в связи с недостатком кислорода в прибрежной зоне из-за цветения воды. У берега в устье реки Тихвинка было обнаружено большое количество моллюсков разных видов – 68–70 шт/м2. Здесь присутствовали  Unio, битинии, лужанки, прудовики, физы, а также  много ручейников. Из растений были отмечены ряска, много камышника, камыш обыкновенный. Средняя скорость течения реки здесь небольшая – 0,27 м/с.

          В районе Тихвина, в нижнем течении реки Тихвинка, у монастыря, также большие скопления моллюсков, но их видовой состав беднее, чем в устье. В основном преобладают битинии, лужанки. У городского водозабора  было отмечено много прудовиков, лужанок. Из донной растительности преобладали хара и элодея.

          Прошло уже много лет после разрушения шлюзов и плотин ранее единой водной системы реки Тихвинка. Экосистемы, образующие ее, приобрели новое состояние, хотя о том, равновесное ли оно, можно будет говорить лишь при учете количества автохтонных и аллохтонных  органических веществ. Видовое разнообразие и сложность экосистем взаимосвязаны со стабильностью и выживаемостью их. Разнообразие сообществ гидробионтов возрастает по мере увеличения содержания растворенных органических веществ в экосистеме. Поэтому олиготрофные водоемы являются более сложными по видовому разнообразию.  Г.Ю. Верещагин в 1930 г. предложил использовать для характеристики водоема показатель емкости, представляющий собой соотношение средней глубины озера и его максимальной глубины. Рассчитанный нами показатель емкости для озера Еглино соответствует 0,36. В то же время для озера Озерское этот показатель составляет 0,14. В Озерском антропогенная нагрузка гораздо выше, чем в озере Еглино, но его способность противостоять ей больше, чем у озера Еглино. Но и в этом озере из-за зарастания искусственно созданных ранее каналов, разрушения шлюзов и плотин уже создаются очаги эвтрофирования, которые пока локализуются в восточной части озера. Динамика изменения химических и физических, а также гидробиологических показателей в данных водоемах в разные годы и сезоны может  дать ответ на вопрос, насколько выносливы данные экосистемы при действующей на них нагрузке.

          Подытоживая, можем сказать, что имеется тенденция к  очищению реки за счет снижения объема сельскохозяйственного и промышленного производства. На большем своем протяжении река может использоваться как зона рекреации, источник питьевой воды (при условии её дополнительной очистки). Это же заключение стыкуется с гидрохимической частью настоящего отчета. В качестве возможной специфической формы природопользования можно рекомендовать создание на реке или на одном из озер её бассейна раковой фермы.

          Основные гидробиологические работы были проведены на озере Еглино. Озеро Еглино расположено в районе деревни Чудская (Бокситогорский р-н). Его площадь 85 га. Оно простирается между Черниговским и Минским шлюзами. В настоящее время шлюзы и плотины разрушены, хотя проточность реки сохраняется.

          Данные экспедиции наводят на мысль, что в озере Еглино существует устойчивая, но немногочисленная популяция широкопалых раков, которая может быть основой для восстановления популяций раков в других местах течения реки Тихвинка. На это указывают достаточно крупные размеры отловленных самцов (12,4 см) и самок (11,9 см), благополучное эпидемиологическое состояние раков. У отловленных раков не обнаружено ни ржаво-пятнистого заболевания, ни фарфоровой болезни, ни каких-либо патологий и уродств.

          Учитывая данные Я.М. Цукерзиса (1989), а также более ранних исследователей (Будников, Третьяков, 1952), на 1 га площади озера могут размещаться 500 раков производителей. Тогда общее максимальное число раков в озере при площади 85 га должно составлять 42500 штук. Учитывая, что вес одного взрослого широкопалого рака в среднем составляет 50 г, общая их масса будет соответствовать 925 кг. Наибольшее внимание в ходе исследований  уделялось высшим ракам и моллюскам как организмам, имеющим как биоиндикаторное, так и прикладное значение. Материалы приведены в таблицах 17 и 18.



Таблица 17.
  Характеристики популяций  благородных раков в озере Еглино в 2001 г.
(в скобках для сравнения данные 2000 г.)
 Характеристика Самцы Самки
 Число 23 (32) 43(16)
 доля, % 35 (60) 65(40)
 средняя длина тела 9.3 (8.5) 8.6 (9.5)
 Изменчивость (ср. кв. откл.) 2.7 (2.7) 1.9 (1.5)


          Данные относительно раков позволяют сделать следующие выводы. В сравнении со стандартными показателями изменчивости диких животных (Сапунов,1986), раки высокоизменчивы. Более высокая изменчивость самцов по сравнению с самками позволяет считать, что идет приспособление популяции к измененным экологическим условиям. Возможно, в озере идут активные экологические преобразования, к каковым популяция еще не успела адаптироваться.

          В таблице приведены данные по качественной изменчивости раков из озера Еглино.

 

Таблица 18.
 Морфологическое разнообразие раков в озере Еглино
 Цвет Частота у самцов, % Частота у самок, %
 коричневый 21 7
 коричнево-зеленый 17 13
 серо-зеленый 26 28
 серый 17 11
 серо-коричневый 4 5
 темно-серый с пятнами 4 2
 светло-коричневый 4 0
 темно-серый 4 0
 серый с пятнами 0 0.25
 серо-зеленый с пятнами 0 11
 коричневый с пятнами 0 7
 зелено-коричневый с пятнами 0 5
 темно-коричневый 0 2
 светло-серый 0 2


          Из таблицы 18 можно сделать вывод, что изменчивость по качественным признакам также  относительно высока.

          Приведем сведения о других беспозвоночных.  В озере Еглино нами обнаружены популяции беззубки Anodonta sp. и Viviparus viviparus. Последние, живородки, были особенно обильны почти по всему течению реки Тихвинка. Остальные результаты приведены в табл. 20.



Таблица 19.
Количество и видовой состав моллюсков
(количество на рамку/% в выборке)
 Водоем  Прудовик
Limnae
 Прудовик
Onodonta
 Лужанка
Viviparus
 Физа
Physa
 Перловица
Unio
 Битиния
Bithinia
 Катушка
Planorbis
 Еглино 1.3/37 0.8/21 1.1/28 0.06/2 0.2/5 0.1/2 0.14/4
 Тихвинка у дер. Окулово 0.2/4 0.2/4 0.1/2 4.1/77 0.06/1 0.06/1 0.2/4
 Тихвинка близ реки Рядань 0.8/25 0.4/13 2/63 0 0 0 0
 Тихвинка близ дер. Галично 1.3/12 1.9/18 7/67 0 0 0 0


          Наличие в видовом составе  прудовиков указывает на достаточно благоприятное качество воды, так как эти моллюски чувствительны к изменению рН среды и избегают грязной воды.

          В экспедиции уделялось внимание распределению прибрежной и придонной растительности. В озере Еглино были отмечены  заросли хвоща, камыша, рогоза, осоки, а также скопления рдеста плавающего, элодеи, хары, роголистника, перистолистника. На большей части озера Еглино степень зарастания его макрофитами может быть оценена в 20 %, но, учитывая неравномерность зарастания и особую восточную часть озера, где более 50 % площади занято макрофитами, следует оценить степень зарастания озера в 35 % и распределение в нем растительности как неравномерное и островное. В восточной части озера, где глубина его не более 1,5 м, идет быстрое зарастание дна и берегов макрофитами. В конечном итоге это повлияет на уменьшение проточности и ускорит эвтрофикацию озера. Очевидно, эти процессы влияют на несколько повышенную изменчивость раков. Поэтому каналы, где продолжается течение основного русла реки Тихвинка, необходимо углубить, провести восстановление плотин и шлюзов для повышения уровня воды и восстановления озера Лебедино, где восстановление биоты  существенно увеличит общую биомассу полезной для человека фауны.

          В ряде мест побережья озера находятся стоки почвенных вод и родников.

          У берега в устье реки Тихвинка обнаружено большое количество моллюсков разных видов – 68–70 шт/м2. Здесь присутствовали  Unio, битинии, лужанки, прудовики, физы, а также  много ручейников. Из растений отмечены ряска, много камышника, камыш обыкновенный. Средняя скорость течения реки здесь небольшая – 0,27 м/с.

          Видовое разнообразие и сложность экосистем взаимосвязаны со стабильностью и выживаемостью их. Разнообразие сообществ гидробионтов возрастает по мере увеличения содержания растворенных органических веществ в экосистеме. Олиготрофные водоемы поэтому являются более сложными по видовому разнообразию. В озере Озерское  антропогенная нагрузка гораздо выше, чем в озере Еглино, но его способность противостоять ей больше, чем у озера Еглино. Но и в этом озере из-за зарастания искусственно созданных ранее каналов, разрушения шлюзов и плотин уже создаются очаги эвтрофирования, которые пока локализуются в восточной части озера. Динамика изменения химических и физических, а также гидробиологических показателей в данных водоемах в разные годы и сезоны может  дать ответ на то, насколько устойчивы данные экосистемы к действующей на них нагрузке.

          Наибольшее внимание в ходе исследований 2002–2003 гг. также уделялось высшим ракам и моллюскам, как организмам, имеющим как биоиндикаторное, так и прикладное значение. Материалы приведены в таблицах 20–25.

 

Таблица 20.  Характеристики популяций  благородных раков в озере Еглино
(в скобках для сравнения данные 2001 г.)
 Характеристика Самцы Самки
 Число 25(23) 45(43)
 доля, % 36(35)  64(65)
 средняя длина тела 9.8(9.3) 8.4(8.6)
 Изменчивость (ср.кв.откл.) 0.35(0.28) 0.32(0.20)

 

Таблица 21.  Характеристики популяций  благородных раков
в реке Тихвинка у Минского шлюза
 Характеристика Самцы   
 Самки   
 Число 30 31
 доля, % 49 51
 средняя длина тела 6.2 5.7
 Изменчивость (ср.кв.откл.)   0.33 0.39


          Сдвинутое соотношение полов в озере Еглино в сторону самок  имеет скорее не генетическое, а экологическое происхождение. По данным Федотова (1994), в крупных озерах в это время самцы уходят вглубь для дополнительной линьки и, соответственно, труднее ловятся. В реках с проточной водой линьки проходят реже. Соответственно, в районе Минского шлюза соотношение полов близко к 1:1.

          В таблице 22  приведены данные по качественной изменчивости раков из озера Еглино.

 

Таблица 22.
  Морфологическое разнобразие раков в озере Еглино в 2002 г.
(в скобках для сравнения данные 2001 г.)
 Цвет Частота у самцов, % Частота у самок, %
 коричневый  (21)20 (7)22
 коричнево-зеленый (17)8 (13)11
 серо-зеленый (26)0 (28)0
 серый (17)52 (11)16
 серо-коричневый (4)0 (5)7
 темно-серый с пятнами (4)0 (2)0
 светло-коричневый (4)8 (0)14
 темно-серый (4)0 (0)0
 серый с пятнами (0)0 (0.25)0
 серо-зеленый с пятнами (0)0 (11)0
 коричневый с пятнами (0)0 (7)0
 зелено-коричневый с пятнами (0)0 (5)0
 темно-коричневый (0)4 (2)0
 светло-серый (0)8 (2)29
 розовый (0)0 (0)2
   


          Из таблицы 22 можно сделать вывод, что изменчивость по качественным признакам также  относительно высока. Особи с пятнами в 2002 г. почти не выявляются. Трактуя эти данные, следует помнить о значительной мере субъективизма при оценке окраски.

 

Таблица 23. Морфометрические характеристики двух видов моллюсков

 Вид Unio tumidus Unio pictorum
 Длина, см
 7.9 8.1
 Ошибка
 0.44 0.55
 Коэф. вариации 0.17 0.18


          Ввиду достаточной выборки удалось раздельно проанализировать морфометрические характеристики у беззубок по нескольким возрастным стадиям. Результаты представлены в таблице 24 и на рисунке 4.

 
 
Таблица 24. Морфометрические характеристики 
разных возрастных стадий беззубки
Anodonta piscinalis
 Стадия (год) Длина, см   Коэф.вариации
 1 0.8 0.125
 2 5.1 0.08
 3 5.4 0.24
 4 5.7 0.26
 5 7.3 0.15
 6 7.3 0.18
 7 8.5 0.14
 8 9.4 0.14
 9 9.9 0.095
 10 11.1 0.02


      
          Из результатов явствует следующее. Наиболее интенсивный рост идет между первой второй стадией (первым и вторым годом), как это и свойственно многим животным. До двух лет изменчивость сравнительно невелика. Затем она быстро возрастает. Это связано с реализацией разнообразия генетических программ у разных особей. Далее от стадии к стадии действует стабилизирующий отбор, который проводит к тому, что на зрелых возрастах изменчивость становится умеренной. Для наглядности этот процесс представлен на рисунке.

 

 Рисунок 4. Динамика изменчивости моллюсков Anodonta piscinalis
по длине во времени. По оси абсцисс – возраста (годы),
по оси ординат – коэффициент вариации в процентах



          Разнообразие сообществ гидробионтов возрастает по мере увеличения содержания растворенных органических веществ в экосистеме. Олиготрофные водоемы поэтому являются более сложными по видовому разнообразию. В озере Озерское антропогенная нагрузка гораздо выше, чем в озере Еглино, но его способность противостоять ей больше, чем у озера Еглино. Но и в этом озере из-за зарастания искусственно созданных ранее каналов, разрушения шлюзов и плотин уже создаются очаги эвтрофирования, которые пока локализуются в восточной части озера. Динамика изменения химических и физических, а также гидробиологических показателей в данных водоемах в разные годы и сезоны может  дать ответ на то, насколько устойчивы данные экосистемы к действующей на них нагрузке.

          Заключение по разделу. Подытоживая, можем сказать, опираясь на данные по состоянию биоты, что уровень чистоты на большей части реки Тихвинка и её бассейна относительно благополучен и имеется тенденция к дальнейшему очищению реки за счет снижения объема сельскохозяйственного и промышленного производства. На большем своем протяжении река может использоваться как зона рекреации, источник питьевой воды (при условии её дополнительной очистки). В полной мере эти потенции Тихвинки могут быть использованы при подъеме воды посредством воссоздания одного или нескольких шлюзов. Это же заключение стыкуется с гидрохимической частью настоящего отчета. В качестве возможной специфической формы природопользования можно рекомендовать создать на реке или на одном из озер её бассейна раковую ферму, а так же станцию мониторинга за качеством воды, проект которой имеется. Практическое использование резервов этого региона должно сочетаться с регулярно проводимым мониторингом. Моллюски и ракообразные могут быть теми биоиндикаторами, которые своим наличием и состоянием популяции помогут следить за значимыми экологическими событиями в водоемах ТВС.

 

В начало                    Продолжение
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить