, Russian Federation
employee
Astrahan', Astrakhan, Russian Federation
employee from 01.01.2012 until now
Astrahan', Astrakhan, Russian Federation
The article considers the figures of zooplankton communities’ abundance and productivity the most important data in assessment of the overall production potential of water bodies. The aim of the research was to examine the qualitative and quantitative compositions of zooplankters and to determine the food capacity of water bodies (the Volga river, its tributaries the Akhtuba, the Bakhtemir, the Buzan, the Kizan and the ecosite of Zaburunka). To achieve this aim, there were applied standard methods of hydrobiological and hydrochemical research. During the whole vegetation period the quality of water in all reservoirs met the fishery requirements. It has been found out that cladocerans (Cladocera) dominated in the Akhtuba river, and copepods (Copepoda) dominated in the Buzan river. In the Volga river, as well as in the Bakhtemir, the Kizan and the Zaburunka ecosite rotifers (Rotifera) dominating in spring were replaced by copepods (Copepoda) that remained dominant zooplankters until the end of the vegetation period. Taken all together, copepods are the dominant and subdominant species in all the examined water bodies throughout the whole vegetation period. For the most part, copepods are represented by predators, i. e. food competitors of fish. The dynamics of zooplankton population and biomass was seasonal: the figures increased mainly from spring to summer, gained their maximum in summer, and then decreased to the minimum in autumn. The Buzan river was an exception: the maximum indices were recorded there in spring, whilst in summer they decreased quite dramatically (population by 76%, biomass by 75%) and in autumn stabilized slightly. The maximum indices of food capacity (above average) were registered in summer in all the examined water bodies, except the Kizanriver where the food capacity remained minimal throughout the whole season.
zooplankton, abundance, biomass, food capacity of the reservoir, dominants, subdominants
Введение
Значительная часть территории Астраханской области расположена в районе Прикаспийской низменности, важнейшими частями которой являются Волго-Ахтубинская пойма и дельта р. Волги. Она представляет собой самую крупную речную дельту в Европе (восьмая в мире). Большую часть ландшафта Астраханской области представляет р. Волга с многочисленными рукавами, протоками, ериками, старицами и озерами [1, 2]. Дельтовые участки играют важную экосистемную роль в регионе [3].
Нижняя граница дельтовой части Волги проходит по устьям дельтовых водотоков, которые интенсивно дробятся на многочисленные малые водоемы, разнообразные по гидрологическому режиму, размеру и строению русел [4]. Эти водные объекты чрезвычайно важны для сохранения биоразнообразия, как кормовые и нерестовые угодья ценных видов рыб, в том числе и промысловых [5].
В условиях повышенного антропогенного пресса изучение динамики основных характеристик потоков энергии на различных трофических уровнях становится одной из приоритетных задач исследования структуры водных экосистем. Все большее внимание уделяется изучению пищевых взаимоотношений в трофических сетях водоемов [6, 7]. При оценке продукционного потенциала и кормности водоема немаловажным является определение
продуктивности именно сообществ зоопланктона,
т. к. они занимают промежуточное звено между продуцентами и рыбами [8]. Вопрос оценки продукции сообществ нижней и дельтовой частей Волги в свете ее экологического и рыбохозяйственного значения заслуживает особого внимания и нуждается в детальном изучении.
Материалы и методы
В рамках данной работы рассмотрены результаты гидробиологических исследований, проведенных в вегетационный период 2021 г. (с мая по октябрь) на шести водотоках низовья и дельтовой части Волги: р. Волге, рукавах Ахтуба, Бахтемир, Бузан и Кизань (Астраханская область), а также урочище Забурунка (Республика Калмыкия). Данные водные объекты являются ценными в рыбохозяйственном отношении водотоками высшей категории как места нерестовых миграций осетра, севрюги, белуги, стерляди, проходной сельди, белорыбицы. Кроме того, они являются местами нерес-
та, зимовки и массового нагула других важных объектов промысла, а также любительского рыболовства [9].
За период исследований отобрано 54 пробы
в следующих пунктах:
– на реке Волге в Наримановском районе Астраханской области, ближайший населенный пункт –
г. Нариманов;
– на рукаве Ахтуба в Ахтубинском районе Астраханской области, ближайший населенный пункт – г. Ахтубинск;
– на рукаве Бахтемир в Икрянинском районе Астраханской области, ближайший населенный пункт – с. Бахтемир;
– на рукаве Бузан в Володарском районе Астраханской области, ближайший населенный пункт – с. Марфино;
– на рукаве Кизань в Камызякском районе Астраханской области, ближайший населенный пункт – п. Кировский;
– на урочище Забурунка в Лаганском районе Республики Калмыкия, ближайший населенный пункт – г. Лагань.
Отбор проб проведен согласно ГОСТ 31861-2012 [10]. Пробы зоопланктона отбирались с помощью сети Апштейна путем процеживания 100 л воды
с дальнейшей их консервацией. Обработка проб осуществлялась согласно общепринятым методикам [11, 12] в лаборатории гидробиологии и общей экологии ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет». Проводилась оценка численности и биомассы зоопланктона,
т. е. его качественного и количественного состава, определялась кормность водных объектов согласно классификации М. Л. Пидгайко [11]. Гидрохимические исследования проводились при помощи ранцевой полевой лаборатории «НКВ-РмГ». Определялись следующие показатели воды: температура, прозрачность, рН, жесткость, формы азота (аммоний, нитраты, нитриты) и железо общее.
Результаты исследований
На всех рассматриваемых водотоках на протяжении всего вегетационного периода не наблюдалось специфического цвета и запаха воды (табл. 1).
Таблица 1
Table 1
Общие характеристики водотоков
General characteristics of watercourses
|
Водный объект |
Температура воды, °С |
Прозрачность, м |
Скорость течения, м/с |
||||||
|
Весна |
Лето |
Осень |
Весна |
Лето |
Осень |
Весна |
Лето |
Осень |
|
|
Река Волга |
16 |
28 |
12 |
0,8 |
0,8 |
0,9 |
1,2 |
0,3 |
0,1 |
|
Рукав Ахтуба |
15 |
25 |
11 |
1,0 |
1,0 |
0,9 |
1,7 |
0,5 |
0,1 |
|
Рукав Бахтемир |
16 |
29 |
13 |
0,9 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
0,3 |
0,2 |
|
Рукав Бузан |
15 |
26 |
12 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
1,0 |
0,5 |
0,1 |
|
Рукав Кизань |
11 |
28 |
11 |
0,6 |
0,9 |
0,5 |
1,5 |
0,2 |
0,8 |
|
Урочище Забурунка |
20 |
29 |
11 |
1,0 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
1,0 |
Средняя температура воды составила весной
16 °С, летом 28 °С, осенью 12 °С. Средняя прозрачность воды составила весной и летом 0,9 м, осенью 0,6 м. Наибольшая средняя скорость течения на рассматриваемых водотоках наблюдалась в весенний период и в среднем составила 1,1 м/с, наименьшая летом – 0,3 м/с, а осенью зафиксированы средние показатели, составившие в среднем 0,4 м/с.
В среднем по всем водным объектам реакция среды (рН) воды была близкой к слабокислой, общая жесткость характеризовалась как «мягкая» (табл. 2).
Таблица 2
Table 2
Гидрохимические показатели
Hydrochemical parameters
|
Показатель |
ПДК рыбохозяйственных водоемов |
Значение |
|
Водородный показатель, pH |
Фоновая |
6,0 (слабокислая) |
|
Жесткость, мг/л |
7 |
0,5 (мягкая) |
|
Аммоний, мг/л |
0,5 |
0 |
|
Нитраты, мг/л |
40 |
0 |
|
Нитриты, мг/л |
0,08 |
0 |
|
Железо общее, мг/л |
0,1 |
0 |
Остальные показатели, с учетом возможностей применяемого метода, имели нулевые значения. Таким образом, качество воды в исследуемых створах соответствовало рыбохозяйственным требованиям.
По результатам камеральной обработки гидробиологических проб установлено, что доминирующими представителями зоопланктонного сообщества за исследуемый период 2021 г. в большинстве исследуемых точек являлись коловратки, преимущественно семейства Brachionidae, и веслоногие ракообразные отряда Cyclopoida. Отмечается специфичность качественного состава в водоемах в различные сезоны года с точки зрения варьирования численности и биомассы зоопланктеров (табл. 3).
Таблица 3
Table 3
Показатели численности и биомассы зоопланктона в вегетационный период 2021 г.
Figures of zooplankton abundance and biomass in the vegetation season of 2021
|
Водный объект |
Весна |
Лето |
Осень |
Средняя биомасса, г/м3 |
|||
|
Численность, тыс. экз./м3 |
Биомасса, г/м3 |
Численность, тыс. экз./м3 |
Биомасса, г/м3 |
Численность, тыс. экз./м3 |
Биомасса, г/м3 |
||
|
Река Волга |
2,112 |
0,414 |
2,178 |
0,947 |
1,679 |
0,796 |
0,719 |
|
Рукав Ахтуба |
1,433 |
0,788 |
4,066 |
1,900 |
0,918 |
0,458 |
1,049 |
|
Рукав Бахтемир |
3,674 |
0,310 |
3,368 |
0,330 |
1,367 |
0,243 |
0,294 |
|
Рукав Бузан |
2,472 |
1,220 |
0,776 |
0,400 |
0,644 |
0,346 |
0,650 |
|
Рукав Кизань |
1,433 |
0,119 |
2,167 |
0,233 |
0,867 |
0,091 |
0,148 |
|
Урочище Забурунка |
2,595 |
1,068 |
3,651 |
1,502 |
2,239 |
0,566 |
1,042 |
На р. Волге весной преобладали коловратки,
а летом и осенью веслоногие ракообразные. Коловратки были представлены в основном семейством Brachionidae, а основными представителями веслоногих ракообразных стал отряд Cyclopoida. В пробах зафиксированы и ветвистоусые ракообразные, качественное и количественное преимущество которых составили представители семейства Bosminidae. Кроме того, встречались единичные экземпляры личинок насекомых и моллюсков. Численность зоопланктеров варьировала от 1,679 до 2,178 тыс. экз./м3 при средней биомассе 0,719 г/м3.
На рукаве Ахтуба преобладали ветвистоусые ракообразные, которые были представлены в основном семейством Bosminidae. Субдоминантами стали веслоногие ракообразные на науплиальной стадии развития. В пробах отмечены и коловратки, численное преимущество которых составили представители семейства Brachionidae и Asplanchnidae. Кроме того, встречались единичные экземпляры личинок насекомых и моллюсков. Численность зоопланктеров варьировала от 0,918 до 4,066 тыс. экз./м3, при средней биомассе 1,049 г/м3.
На рукаве Бахтемир весной по численности преобладали коловратки, представленные в основном семейством Asplanchnidae, при этом по биомассе на протяжении всего вегетационного периода преобладали представители веслоногих ракообразных на науплиальной стадии развития. В пробах зафиксированы и ветвистоусые ракообразные, качественное и количественное преимущество которых составили представители семейства Bosminidae. Кроме того, встречались единичные экземпляры личинок насекомых и моллюсков. Численность зоопланктеров варьировала от 1,367 до 3,674 тыс. экз./м3 при средней биомассе 0,294 г/м3.
На рукаве Бузан доминировали веслоногие ракообразные, основными представителями которых стал отряд Cyclopoida. Субдоминантами стали коловратки, численное преимущество которых составили представители семейства Brachionidae
и Asplanchnidae. В пробе отмечены и ветвистоусые ракообразные, представленные в основном семейством Bosminidae. Кроме того, встречались единичные экземпляры личинок насекомых и моллюсков. Численность зоопланктеров варьировала от 0,644 до 2,472 тыс. экз./м3 при средней биомассе 0,650 г/м3.
На рукаве Кизань весной количественное и качественное преимущество было зафиксировано за коловратками, которые были представлены в основном семействами Asplanchnidae и Brachionidae. Летом численное преимущество сохранилось за Rotifera, а по биомассе преобладали веслоногие ракообразные. Осенью и по численности, и по биомассе доминировали Copepoda отряда Cyclopoida.
В пробах отмечены и ветвистоусые ракообразные, качественное и количественное преимущество
которых составили представители семейства Bosminidae. Кроме того, встречались единичные экземпляры личинок моллюсков и насекомых. Численность зоопланктеров варьировала от 0,867 до 2,167 тыс. экз./м3 при средней биомассе 0,148 г/м3.
На урочище Забурунка весной качественное
и количественное преимущество составили коловратки, а летом и осенью веслоногие ракообразные на науплиальной стадии развития. В пробах зафиксированы и ветвистоусые ракообразные, качественное и количественное преимущество которых составили представители семейства Bosminidae. Кроме того, встречались единичные экземпляры личинок насекомых и моллюсков. Численность зоопланктеров варьировала от 2,239 до 3,651 тыс. экз./м3 при средней биомассе 1,042 г/м3.
Рис. 1. Динамика численности зоопланктона на рассматриваемых водных объектах по сезонам 2021 г.
Fig. 1. Dynamics of zooplankton abundance in the studied water bodies by seasons in 2021
Исключение составили два водных объекта: рукава Бузан и Бахтемир. Так, например, на Бахтемире наблюдалась тенденция к снижению численности зоопланктона от весны к осени. На Бузане отмечалась подобная ситуация, при которой максимальная численность была зафиксирована в весенний период, затем данный показатель снизился летом на 76 %, а к осени произошла некоторая его стабилизация.
Биомасса зоопланктона на исследуемых водоемах в основном также возрастала от весны к лету, а осенью снижалась до минимального значения (рис. 2).
Рис. 2. Динамика биомассы зоопланктона на рассматриваемых водных объектах по сезонам 2021 г.
Fig. 2. Dynamics of zooplankton biomass in the studied water bodies by seasons in 2021
Исключение составил рукав Бузан: максимальная биомасса зафиксирована в весенний период, затем летом она снизилась на 75 %, а осенью было зафиксировано незначительное снижение данного показателя.
Все рассматриваемые нами водные объекты на исследованных участках в вегетационный период 2021 г. оценены по кормности согласно классификации М. Л. Пидгайко [11]. Наихудшие среднегодовые показатели отмечены на рукавах Бузан
и Кизань (табл. 4).
Таблица 4
Table 4
Кормность водных объектов в вегетационный период 2021 г.
Food capacity of the water bodies during the vegetation season of 2021
|
Водный объект |
Весенняя |
Летняя |
Осенняя |
Среднегодовая кормность |
|
Река Волга |
Малокормный |
Выше средней кормности |
Малокормный |
Среднекормный |
|
Рукав Ахтуба |
||||
|
Рукав Бахтемир |
||||
|
Рукав Бузан |
Среднекормный |
Малокормный |
||
|
Рукав Кизань |
Малокормный |
Малокормный |
||
|
Урочище Забурунка |
Среднекормный |
Выше средней кормности |
Среднекормный |
Необходимо отметить сезонную динамику показателя кормности водных объектов. Так, например, максимальная кормность весной отмечалась на Бузане и урочище Забурунка, которая соответствовала среднему значению согласно классификации. Летом на всех водоемах зарегистрирована кормность выше средней, за исключением рукава Кизань. И, наконец, осенью ситуация была одинаковой на всех водоемах и определялась как малокормная. Сезонная динамика отсутствовала на рукаве Кизань – в течение всего вегетационного периода водоем был малокормным.
Согласно полученным результатам за исследуемый период 2021 г. на всех водоемах доминантами и субдоминантами по численности и биомассе являлись веслоногие ракообразные (табл. 5).
Таблица 5
Table 5
Качественные и количественные доминанты рассматриваемых водных объектов
в вегетационный период 2021 г.
Qualitative and quantitative dominants of the studied water bodies during
the vegetation season 2021
|
Водный объект |
Весна |
Лето |
Осень |
|||
|
Доминант |
Процентная доля в общей численности/биомассе, % |
Доминант |
Процентная доля в общей численности/биомассе, % |
Доминант |
Процентная доля в общей численности/биомассе, % |
|
|
Река Волга |
Rotifera |
48/36 |
Copepoda |
57/64 |
Copepoda |
71/85 |
|
Рукав Ахтуба |
Cladocera |
59/62 |
Cladocera |
58/52 |
Cladocera |
55/51 |
|
Рукав Бахтемир |
Rotifera/Copepoda |
54/68 |
Copepoda |
52/61 |
Copepoda |
68/70 |
|
Рукав Бузан |
Copepoda |
67/91 |
Copepoda |
90/81 |
Copepoda |
88/90 |
|
Рукав Кизань |
Rotifera |
63/44 |
Rotifera/Copepoda |
65/55 |
Copepoda |
53/81 |
|
Урочище Забурунка |
Rotifera |
69/46 |
Copepoda |
70/78 |
Copepoda |
81/72 |
Данные таблицы свидетельствуют о том, что
в среднем по всем водным объектам по численности доминировали коловратки, составляющие весной
45 %, летом 56 %, осенью 66 % от видов зоопланктона водоема. В целом в течение всего сезона преобладали веслоногие ракообразные, составляющие 53 % от общего количества представителей зоопланктона. Субдоминантами в весенний период стали веслоногие ракообразные (38 %), а летом
и осенью их процентное соотношение несколько снизилось и составило 28 и 19 % соответственно.
По биомассе, в среднем, по всем водным объектам доминировали веслоногие ракообразные: весной – 50 %, летом – 64 %, осенью – 73 % и, в среднем, за год – 62 %. Субдоминантами весной стали коловратки (27 %), а летом и осенью их количество несколько снизилось и составило 20 и 15 % соответственно. В среднем за год субдоминантами стали ветвистоусые ракообразные (19 %).
Заключение
Исследуемые водоемы являются одними из основных гидросистем нижней и дельтовой частей
р. Волги. В связи с размещением на них многочисленных населенных пунктов, производственных
и сельскохозяйственных предприятий, с одной стороны, а также важной ролью этих водотоков
в рыбном хозяйстве – с другой, проведение мониторинговых исследований здесь представляется чрезвычайно актуальным.
Результаты проведенных нами исследований показали, что доминантами и субдоминантами по численности и биомассе являются веслоногие ракообразные во всех рассматриваемых водоемах на протяжении всего вегетационного периода 2021 г., в большинстве своем они представлены хищными особями, а следовательно, пищевыми конкурентами рыб.
Численность и биомасса зоопланктона имела сезонную динамику – возрастала преимущественно от весны к лету и набирала свое максимальное значение в летний период, а затем осенью снижалась до минимального значения. Исключение составил рукав Бузан: максимальные показатели зафиксированы в весенний период, летом они достаточно резко снижались (численность на 76 %; биомасса на 75 %), а осенью была отмечена незначительная их стабилизация. Минимальные показатели здесь, как и в других водоемах, были зарегистрированы осенью.
Максимальные показатели кормности (выше средней), согласно классификации М. Л. Пидгайко (1968), были зарегистрированы летом на всех исследуемых водоемах, за исключением рукава Кизань, где в течение всего вегетационного сезона была отмечена минимальная кормность.
1. Korotaev V. N. Geomorfologiya del'ty Volgi i dinamika ruslovyh razvetvleniy // Vestn. Mosk. un-ta. Ser. 5. Geografiya. 2011. № 2. S. 103–109.
2. Loktionova E. G., Andrianov V. A., Yakovleva L. V. Ekologicheskoe sostoyanie vodnyh ob'ektov Astrahanskoy oblasti // Fundament. issled. 2012. № 9 (ch. 3). S. 598–601.
3. Gómez-Baggethun E., Tudor M., Doroftei M., Co-valiov S., Năstase A., Onără D.-F., Mierlă M., Marinov M., Doroșencu A.-C., Lupu G., Teodorof L., Tudor I.-M., Köhlerd B., Museth J., Aronsen E., Johnsen S. I., Ibram O., Marin E., Crăciun A., Cioacăc E. Changes in ecosystem services from wetland loss and restoration: An ecosystem assessment of the Danube Delta (1960–2010) // Ecosystem Services. 2019. V. 39. P. 100965.
4. Alekseevskiy N. I., Aybulatov D. N. Dinamika gidrograficheskoy seti i morskogo kraya del'ty Volgi s 1800 po 2010 g. // Vestn. Mosk. un-ta. Ser. 5. Geogra-fiya. 2011. № 2. S. 96–102.
5. Bystrova I. V., Smirnova T. S., Bychkova D. A., Melihov M. S. Ekologicheskie problemy pri osvoenii shel'fa severo-zapadnogo Prikaspiya // Geologiya, geo-grafiya i global'naya energetika. 2018. № 4. S. 81–86.
6. Lazareva V. I., Kopylov A. I. Produktivnost' zooplanktona na pike evtrofirovaniya ekosistemy ravninnogo vodohranilischa: znachenie bespozvonochnyh hischnikov // Uspehi sovremennoy biologii. 2011. T. 131. № 3. S. 300–310.
7. Slastina Yu. L., Zdorovennova G. E., Smirnova V. S. Strukturno-funkcional'nye harakteristiki fitoplanktona ozera Vendyurskogo, ispytyvayuschego vliyanie forelevogo hozyaystva // Vestn. Astrahan. gos. tehn. un-ta. Ser.: Rybnoe hozyaystvo. 2022. № 1. S. 22–31.
8. Makarkyava N. V., Sheveleva N. G. Vidovoy sostav i produktivnost' zooplanktona Tazheranskih solonovatyh ozer (Pribaykal'e) // Vestn. Tom. gos. un-ta. 2008. № 316. S. 190–195.
9. Tyutyuma N. V., Konev S. V. Vliyanie pavodkov r. Volga na razvitie processov estestvennyh vodnobolotnyh ugodiy Volgo-Ahtubinskoy poymy (2015–2016 gg.) // Teoretich. i priklad. problemy agropromyshl. kompleksa. 2016. № 3. S. 47–50.
10. GOST 31861-2012. Voda. Obschie trebovaniya k otboru prob. M.: Standartinform, 2019. 31 s.
11. Pidgayko M. L., Aleksandrov B. M., Ioffe C. I., Maksimova L. P., Petrov V. V., Savateeva E. B., Salazkin A. A. Kratkaya biologo-produkcionnaya harakteristika vodoemov Severo-Zapada SSSR // Izv. GosNIORH. 1968. T. 67. S. 205–228.
12. Zaycev V. F., Obuhova O. V., Yurchenko V. V., Vasil'eva E. G. Gidrobiologicheskie metody ocenki sostoyaniya presnovodnyh vodoemov. Astrahan': Izd-vo AGTU, 2018. 132 s.
