«МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ ВОСТОЧНОГО МАНЫЧА ...»

Бюджетное научное учреждение Республики Калмыкия

«Институт комплексных исследований аридных территорий»

На правах рукописи

Никитенко Елена Викторовна

МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ

ДОЛИНЫ ВОСТОЧНОГО МАНЫЧА

03.02.10 – гидробиология

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук, Щербина Георгий Харлампиевич Борок – 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 2. ФИЗИКО–ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 4. МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ

ВОСТОЧНОГО МАНЫЧА

4.1. Видовой состав и структура макрозообентоса Состинских озер 4.2. Состояние макрозообентоса оз. Деед-Хулсун в осенний период 4.3. Макрозообентос Чограйского водохранилища 4.3.1. Видовой состав и таксономическая структура 4.3.2. Количественная структура 4.3.3. Трофическая структура 4.3.4. Роль Dreissena polymorpha в экосистеме водохранилища 4.3.5. Роль донных макробеспозвоночных в питании рыб–бентофагов

ГЛАВА 5. ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ДОННЫХ

МАКРОБЕСПОЗВОНОЧНЫХ ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ

ВОСТОЧНОГО МАНЫЧА

ГЛАВА 6. САПРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГРУНТОВ И

ПРИДОННОГО СЛОЯ ВОДЫ ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ ВОСТОЧНОГО

МАНЫЧА ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Калмыкия – самый засушливый регион на юго-востоке Европейской части России, по степени засушливости уступающий лишь пустыням Средней Азии (Габунщина и др., 1998). Степные и полупустынные ландшафты занимают три основные морфоструктуры:

Прикаспийская низменность, Ергенинская возвышенность и Кумо-Манычская впадина.

В Калмыкии внутренних водоемов, имеющих рыбохозяйственное значение не так много. К ним относятся: Чограйское водохранилище, Состинские озера, оз. Деед-Хулсун и некоторые другие водоемы. Чограйское водохранилище сооружено в долине Восточного Маныча, которая, в свою очередь, расположена в Кумо-Манычской впадине. Водохранилище строилось с целью питьевого водоснабжения г. Элиста и 4-х административных районов, промыслового рыболовства, рекреации и мелиорации. Качество воды поступающей в водохранилище за последние годы существенно ухудшилось, и оно утратило свое значение как питьевое. Сложившаяся ситуация в водоемах усугубляется климатическими особенностями региона (аридностью), характером подстилающих почв (солонцеватостью). Сильное испарение и вымывание солей из почв приводит к нарушению экосистем водоемов. В связи с этим, возникла необходимость проведения мониторинговых исследований экосистемы Чограйского водохранилища, в том числе и макрозообентоса.

Изучение качественного состава и количественного развития донных организмов, как естественной кормовой базы рыб, имеет большое практическое и теоретическое значение. Поэтому весьма актуальным представляется детальное изучение формирования видового состава и структуры бентофауны водоемов при различных экологических условиях. По уровню количественного развития макрозообентоса в водоеме можно судить о его потенциальной рыбопродуктивности, которая зависит от количества доступного для рыб– бентофагов корма (Поддубный, Баканов, 1980).

В настоящее время наиболее удобным, надежным и информативным индикатором состояния водной среды и антропогенного влияния на нее служат организмы макрозообентоса. Благодаря особенностям своей биологии, они как бы аккумулируют меняющиеся условия среды обитания (Пшеницина, 1986;

Попченко, 1988). Основные структурные характеристики сообществ донных макробеспозвоночных служат хорошим, а в ряде случаев единственным гидробиологическим показателем загрязнения грунта и придонного слоя воды (Абакумов, 1977; Абакумов, Черногаева, 2001).

Таким образом, в настоящее время значимость исследований макрозообентоса для комплексной оценки водоемов долины Восточного Маныча, на наш взгляд, достаточно очевидна.

Цель исследования – изучить таксономический состав и структуру макрозообентоса водоемов долины Восточного Маныча. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить видовой состав и уровень видового сходства макрозообентоса исследуемых водоемов.

2. Проследить межгодовую и сезонную динамику таксономического состава, количественной и трофической структуры макрозообентоса на разнотипных участках Чограйского водохранилища.

3. Выявить роль макрозообентоса Чограйского водохранилища в питании рыб–бентофагов.

4. Установить влияние биоценоза Dreissena polymorpha на качественные и количественные характеристики макрозообентоса Чограйского водохранилища.

5. Дать эколого-фаунистический обзор макробеспозвоночных, обнаруженных в донных сообществах и пищевых комках рыб–бентофагов.

6. Провести сапробиологический анализ донных отложений и придонного слоя воды изученных водоемов по организмам макрозообентоса.

Научная новизна полученных результатов.

Впервые для водоемов долины Восточного Маныча:

приведен современный таксономический состав макробеспозвоночных ( таксонов), из которых более 50% для фауны внутренних водоемов Калмыкии указываются впервые;

дан эколого-фаунистический обзор бентофауны исследуемых водоемов;

изучена межгодовая и сезонная динамика макрозообентоса Чограйского водохранилища на основных биотопах, глубинах и зонах;

проведена сапробиологическая оценка грунтов и придонного слоя воды водоемов долины Восточного Маныча по методу Пантле–Букк в модификации Сладечека;

установлено влияние биоценоза D. polymorpha на видовой состав, биомассу и численности макрозообентоса Чограйского водохранилища;

определена роль макрозообентоса в питании рыб–бентофагов Чограйского водохранилища.

Практическая и теоретическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для оценки пищевой обеспеченности бентосоядных рыб, при прогнозировании и рациональном использовании их запасов, для определения ущерба, наносимого рыбным ресурсам при эксплуатации водозаборных сооружений, разработке месторождений полезных ископаемых, прокладке и ремонте трубопроводов, строительстве различных объектов и т.д.

Результаты исследований по влиянию чужеродных видов, на примере моллюска D. polymorpha, могут быть использованы в трофологии при расчете потенциальной рыбопродукции в самых различных водоемах Калмыкии и при оценке влияния массовых инвазионных видов на экосистемы водоемов. Кроме того, полученные данные используются на лекциях и практических занятиях таких дисциплин как «Зоология беспозвоночных», «Фауна Калмыкии», «Большой практикум по зоологии» и других, читаемых на кафедре ботаники и зоологии Калмыцкого государственного университета (КГУ).

Основные положения, выносимые на защиту. На примере Чограйского водохранилища показано, что:

1. Увеличение видового богатства и трансформация структуры донных сообществ, связаны с вселением в водоем моллюска D. polymorpha;

2. Переход густеры и плотвы на питание D. polymorpha привел к увеличению их максимальных размеров.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на 12 конференциях: 4 Международная заочная науч. конф.

«Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов» (Элиста, 2006); Международная науч.

конф. «Естественные и инвазийные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2007); и XV Международная мол. школа-конференция «Биология внутренних вод» (Борок, 2007, 2013); XXI и XXII Межреспубликанская науч.-практ. конф. «Актуальные вопросы экологии охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 2008, 2009); Международная школаконференция «Дрейссениды: эволюция, систематика, экология» (Борок, 2008);

Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов» (Пермь, 2009, 2013); Региональная научнопрактическая конференция с международным участием «К единству России:

аспекты регионального и национального взаимодействия» (Элиста, 2009); III Республиканская научно-практическая конференция «Молодежь и наука:

традиции и инновации в исследованиях молодых ученых Калмыкии» (Элиста, 2009); Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Экология, эволюция и систематика животных» (Рязань, 2010);

Всероссийская научно-практическая конференции «Экологическая безопасность и природопользование: наука, инновации, управление»

(Махачкала, 2013).

Личный вклад автора. Диссертационная работа основана на полевых материалах, собранных автором во время комплексных экспедиций проводимых Бюджетным научным учреждением «Институт комплексных исследований аридных территорий» и выездов организованных автором самостоятельно. Определение видового состава групп макробеспозвоночных и статистическая обработка выполнены автором в «ИБВВ РАН» и БНУ РК «ИКИАТ». Доля личного участия автора в совместных публикациях пропорциональна числу авторов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложения.

Работа изложена на 189 страницах, содержит 31 таблицу, 56 рисунков и 6 приложений. Список литературы включает 225 источника, из которых 30 – на иностранных языках.

Благодарности. Выражаю свою глубокую признательность моему научному руководителю Г.Х. Щербине за неоценимую помощь и консультацию при обработке материала и написании диссертации, за помощь в освоении методов сбора и обработке проб макрозообентоса и питанию рыб, за опыт в освоение определения донной фауны. Благодарю сотрудников лаборатории экологии водных беспозвоночных «ИБВВ РАН».

Я очень признательна всем сотрудникам БНУ РК «ИКИАТ» за чуткое и внимательное отношение к моей работе и в особенности отделу экологических исследований за помощь при сборе полевого материала.

Особую благодарность выражаю преподавателям и сотрудникам кафедры ботаники и зоологии КГУ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Бурное развитие гидротехнического строительства и создание крупных водохранилищ их каскадов и систем в речных бассейнах характерно для второй половины ХХ века. На планете появилось более шестидесяти тысяч только крупных новых водных объектов, имеющих принципиальные отличия от всех других водоемов и водотоков. На территории бывшего СССР их насчитывалось аккумулированные в чашах водохранилищ, в пять раз превышают русловые запасы рек мира (Авакян, 2005).

Водохранилища явления глобальные – поскольку искусственные водоемы азональные объекты, не свойственные тем природным обстановкам, в которых создавались. Это водоемы, формирующиеся заново в тесном взаимодействии с первозданной природой, которая в момент образования водохранилища испытывает коренные изменения, приводящие к формированию новых географических комплексов с соответствующим изменением экологии на территориях, площади которых измеряются тысячами квадратных километров.

С образованием крупных искусственных водоемов меняются и условия жизни населения на нашей планете. Поэтому большое научное и практическое значение имеет их всестороннее изучение и прогнозирование многообразных последствий их воздействия на природу и хозяйство (Матарзин, 2003).

От естественных природных водоемов водохранилища, как управляемые объекты, отличаются рядом важных особенностей. Основные параметры водохранилища: объем, площадь, место расположения и режим регулирования, определяются человеком еще на стадии проекта, поэтому и происходящие в гидробиологические процессы не идентичны тем, которые наблюдаются в других водных объектах – озерах, реках и каналах. Кроме этого, водохранилища отличаются высокой динамичностью, которая наиболее ярко проявляется в процессах формирования берегов, изменении качества воды, структуры и продуктивности водных и наземных (в береговой зоне) экосистем.

Все это приводит к тому, что водохранилища крайне редко можно считать стационарными объектами, существенные изменения основных процессов и явлений в них происходят, по крайней мере, на порядок быстрее, чем в озерах и идут циклически и скачкообразно в соответствии с соотношением изменений ведущих факторов (Водохранилища…, 1987).

Специфику процессов протекающих внутри водохранилищ определяют главным образом водообмен и уровенный режим. Один из показателей водообмена – период, в течение которого происходит полная смена водной массы, в водохранилищах разного типа может составлять от нескольких суток до нескольких лет. Амплитуда колебаний уровня воды меняется так же в широких пределах – от нескольких десятков сантиметров для равнинных и до многих десятков метров для горных водохранилищ (Водохранилища…, 1987).

Действуя как пусковой механизм, уровенный режим изменяет характер течений, температуру, содержание кислорода, формирование рельефа дна и берегов, степень волнения и ледовую обстановку. В естественных водоемах водные организмы на протяжении тысячелетий адаптированы к природному ходу уровня воды. Неблагоприятные колебания уровня в водохранилищах проявляются в резких его подъемах и падениях, что, как правило, не свойственно природным водоемам. Кроме того, для водохранилищ характерны неестественные изменения уровня сезонам года и большой размах его колебаний (Авакян, 2005).

Процессы трансформации вещества и энергии в водохранилищах так же имеют иные, чем в озерах и реках, масштабы, направленность, интенсивность и длительность. Это выражается в показателях качества воды, в структуре и продуктивности водных экосистем. В целом, водохранилища можно рассматривать как своеобразные огромные преобразователи и аккумуляторы вещества и энергии, но в отличие от озер, не автономные. Этот накопительный эффект водохранилищ имеет как положительное (осветление воды, снижение ее цветности), так и отрицательное значение (уменьшение самоочищающей способности воды, образование застойных зон, большее, чем в реках прогревание воды, особенно на мелководьях и как следствие, эвтрофирование новых водоемов). То есть, для многих гидробионтов в водохранилищах неблагоприятным уровенным режимом (Водохранилища…, 1987).

В целом, экосистемы водохранилищ формируются под влиянием инженерных решений, направленных, прежде всего на оптимальное использование создаваемых водоемов в интересах энергетики, водного транспорта, ирригации и борьбы с наводнениями. В связи с этим абиотическая и биотическая составляющая экосистемы не способны обеспечить ее биопродукционный потенциал, что в конечном итоге отражается на количестве строительстве водохранилищ прогнозировалось увеличение лова рыбы (Водохранилища…, 1986), однако, после окончания высокопродуктивной стадии, когда действительно наблюдался быстрый и энергичный рост запасов рыб, водохранилища стабилизировались на понижении рыбопродуктивности (Конобеева, 1992).

Исследования гидрологии и гидрографии в Кумо-Манычской впадине проводились еще до строительства Чограйского водохранилища, сооруженного в долине р. Восточный Маныч.

Первоначальные сведения о р. Маныч имеются в «Книге – Большому Чертежу», составленной в 1627 г. (цит. по Круглова, 1972), в которой упоминается «Маныч», что по-татарски означает «горький». Первым исследователем Маныча являлся П.С. Палас (цит. по Круглова, 1972).

В книге «Пролетарское водохранилище» (Круглова, 1972) говорится о том, что исследования К.М. Бэра, а затем Н. Барбот де Марни, а также Н. Барбот де Марни, Н. Крыжина и К. Костенкова (цит. по Круглова, 1972) дали более правильное представление о гидрографии Маныча и установили наличие двух самостоятельных рек: Западного и Восточного Манычей. Эти исследования были подтверждены Кумо-Манычской экспедицией, которой руководили К.

Костенков, Н. Барбот де Марни, Н. Крыжин (цит. по Круглова, 1972).

Дальнейшее изучение шло по двум направлениям: одних исследователей интересовало геологическое прошлое этого района, а других – восстановление водной связи между Азовским и Каспийским морями и обводнение бассейна р.

Егорлык и рек Северного Кавказа (цит. по Круглова, 1972).

Возможность соединения этих двух морей: Каспийского и Черного, с использованием р. Маныч, впервые была предложена в 1757 г. Ж. Бюффоном, но только через столетие К.М. Бэр (цит. по Круглова, 1972) вернулся к этому предложению. В 1921 г. Д.П. Моргуненковым (1926) был разработан проект комплексного использования Маныча для судоходства, обводнения и орошения прилегающих районов, развития рыболовства, а также разрешения целей энергетики. В 1927 г. создается экспертная комиссия для изучения материалов о Манычском канале.

В январе 1933 г. З.М. Шуголь, М.Г. Иванов предложили рабочую гипотезу по Манычской проблеме, а осенью этого же года р. Западный Маныч была перекрыта плотиной у хутора Веселого. В 1936 г. закончилось строительство второй плотины (временной) у хутора Баранники, которые существовала до 1952 г. (цит. по Круглова, 1972).

До 1926 г. не было данных ни по климатическим условиям этого района, ни по гидрологии бассейна Маныча. Отсутствовали и удовлетворительные сведения по экономике края. М.М. Гришин (1926) впервые дал краткую сводку произведенных ранее работ и список литературы по Манычу и Калмыцким степям. Первые топографические данные по району Манычей относятся к г., когда Е.И. Паррот провел нивелировку поверхностей между Каспийским и Черным морями (цит. по Круглова, 1972). Полный профиль Манычского водораздела и другие данные были получены Кумо-Манычской экспедицией в 1860–1861 гг. В целом наиболее полно оказалась изученной геология Приманычского района, поскольку загадка происхождения Манычской долины издавна привлекала геологов. Н. Барбот де Марни написал геологический очерк о Калмыцкой степи и прилегающих к ней земель. Геологические исследования в долине Западного Маныча и его бассейна проводили Н.Я. Данилевский, Д.А.

Иванов, И.В. Мушкетов, В.В. Богачев и др. Этот край интересовал ученых и как район накопления и разработки соли – работы А.А. Белявского, Т.П. Федченко и др. Почвы степей изучали Л.И. Прасолов, Б.Б. Полынов и др. Исследование растительности Калмыцких степей и Приманыча начались с конца XIX века. Их вели И.К. Пачосский, В.А. Фаусек, А.Н. Краснов и др.(цит. по Круглова, 1972).

Манычская долина и прилегающие к ней районы, их геология и гидрология изучалась многими авторами (Лисицын, 1932, 1933; ГригоровичБерезовский, 1933; Чеботарев, 1936, 1937; Жуков, 1936 и др.). Исследуются почвы (Будько, Рокачева, 1931; Захаров, 1939, 1940; Большев, Зубцова, 1950) и растительность (Новопокровский, 1927, 1929, 1931, 1940).

К настоящему времени гидрологический и гидрохимический режим водохранилищ расположенных в Кумо-Манычской впадине достаточно хорошо изучен. Материалы по водохранилищам расположенным в долине р. Западный Маныч (Усть-Манычское, Веселовское, Пролетарское) подробно изложены в ряде коллективных монографий по комплексному изучению водохранилищ (Круглова, 1962, 1972). Единственное водохранилище, расположенное в долине р. Восточный Маныч – Чограйское, с момента его строительства изучалось многими авторами, одними из первых были: В.М. Круглова (1972), Е.М. Рейх, Л.В. Болоховец (1972), Л.М. Чердынцева (1972), А.Я. Горис (1973), И.Я.

Кузьмичева (1976), И.Я. Кузьмичева и др. (1977). Дальнейшие работы на водохранилище проводились Н.К. Никитиной (1981, 1982 а, 1982 б), Г.А.

Москул и др. (1982), Г.Н. Белоусова, В.А. Демченко (1987), И.И. Демченко, В.А. Демченко (1987); В.Г. Позняк (1985, 1987 а), Д.С. Петрушкиева (2002) и др.

Ихтиофауна Чограйского водохранилища с момента его наполнения достаточно хорошо изучена. Многочисленные сведения о видовом составе, росте, распределении, рыбном промысле и частично питании рыб изложены в работах В.М. Кругловой (1971, 1972), Н.К. Никитиной, Г.А. Москул (1977, 1978), Н.К. Никитиной (1981, 1982а, 1982б), Г.А. Москул и др. (1982), Д.С.

Петрушкиевой (2002), В.Г. Позняк (1985, 1987 а).

Исследования макрозообентоса Чограйского водохранилища были начаты в первые годы его становления. Донные макробеспозвоночные изучались с целью определения рыбохозяйственного значения водоема, его рыбопродуктивности и перспективности рыборазведения, поэтому исследования были направлены в первую очередь на определение ее биомассы, численности и определение доминирующих видов (Круглова, 1971; Круглова, Горис, Рейх, 1972; Круглова, Рейх, Кузьмичева и др. 1974; Рейх, Чердынцева, Столович, 1983).

Исследованию ихтиофауны Состинских озер и оз. Деед-Хулсун посвящено не так и много работ. Основные сведения изложены в работах Л.П. Астанина и Г.С. Юрьева (1965), Б.П. Савицкого и др. (1974), В.Г. Позняка (1984, 1985, 1987а, 1987б) и Д.С. Петрушкиевой (2002).

Изучение кормовой базы рыб исследуемых озер проводили лишь некоторые исследователи, среди которых можно назвать Д.С. Петрушкиеву, И.И. Демченко, В.А. Демченко и Г.Н. Белоусову. Основные результаты их работ изложены в диссертации (Пертушкиева, 2002), отчетах ВНИИПРХ и Калмыцкой лаборатории промысловой ихтиологии (Разработка…, 1981;

Оценка…, 1995) и в статьях (Демченко, Демченко, 1987; Белоусовой, Демченко 1987).

Таким образом, проводившиеся исследования макрозообентоса как в Чограйском водохранилище, так и изучаемых нами озерах в первую очередь были направлены на определение биомассы, численности и продукции макрозообентоса. Отсутствуют опубликованные данные о сезонной динамике развития основных групп зообентоса и доминирующих видах, сведений о пространственном распределении бентофауны, сложившихся бентоценозах, их трофической структуре, отсутствует полный фаунистический список видов. Это водохранилищ расположенных в долине р. Западный Маныч, для большинства из которых имеются коллективные монографии, где обобщены исследования гидрологических параметров и всей биоты, водоемы долины Восточного Маныча (Чограйское водохранилище и Состинские озера) не охвачены комплексными исследованиями.

При изучении формирования и развития бентофауны водохранилищ необходимо иметь представление о состоянии донных сообществ рек до зарегулирования их стока, поскольку работы, описывающие исходное гидростроительством, ни воздействием загрязнений самого различного характера.

количественному изменению фауны и флоры. Уменьшение скорости течения, формирование ложа водохранилища и значительное заиление его приводит к беспозвоночных и способствует повсеместному распространению лимнофильных гидробионтов.

Согласно предложенной схеме Ф.Д. Мордухай-Болтовского (МордухайБолтовской, 1961, 1962, 1971), экологическая сукцессия, вызванная резким изменением экологических условий, в затопленной области проходит через несколько этапов: разрушение ранее существующих биоценозов, формирование временного мотылевого биоценоза и образование постоянных биоценозов на 3– 5 году существования водоема.

Основным фактором, влияющим на количественное развитие и состав донной фауны мелководной зоны большинства водохранилищ, являются колебания уровня воды, особенно значительные в осеннее-зимний период.

Зимняя сработка уровня – экологическая катастрофа не только для биоценозов, попадающих в зону сработки, но и для всего водоема (Авакян, Ривьер, 2000).

Во всех водохранилищах на оставшихся без воды участках в течение зимы погибают почти все животные, восстановление их численности происходит за счет гетеротопов, мигрировавших из осушаемой зоны, преимущественно личинок хирономид (Грезе, 1960; Мордухай-Болтовской, 1978; Соколова и др., 1980 а, 1980 б; Бородич, Ляхов, 1983; Антонов, 1993; Щербина, 1993, 2006).

В последние годы особое внимание уделяется инвазиям чужеродных видов и их влиянию на экосистемы водоемов. Считается, что экосистемы водохранилищ, испытавшие антропогенное воздействие, приведшее к почти полному разрушению структуры нативных сообществ, более восприимчивы к инвазиям. Кроме того, причиной успеха внедрения вида в водоем может быть наличие в нем «свободных» ниш, что, как правило, связано с обеднением видового разнообразия речных сообществ (Биологические инвазии…, 2004).

Строительство многочисленных каналов и водохранилищ способствовало быстрому расселению многих видов беспозвоночных. В большинстве случаев, их вселение в новый водоем сопровождалось «взрывом численности», характерным для аутоакклиматизантов (Карпевич, 1975). Очень часто при проведении акклиматизационных мероприятий вместе с интродуцентами случайно попадали другие виды, которые в новом водоеме быстро размножались, и иногда их продуктивность становилась выше, чем у запланированных вселенцев (Щербина, 2001 а). Расселяясь в водоеме, вселенцы успешно конкурируют с аборигенными лимнофильными видами, в итоге последние существенно уступают вселенцам по уровню количественного развития (Соколова и др., 1980 б; Nalepa, 2000; Антонов, Козловский, 2001;

Щербина, 2001 б, 2001 в; Yakovlev, Yakovleva, 2005).

Водохранилища, как искусственные сооружения были созданы в ходе техногенного преобразования природы для удовлетворения возрастающих (Водохранилища…,1986). Однако, ожидаемые высокие уловы рыб, в основном, не оправдались. Причиной тому стало ухудшение кормовой базы, после окончания высокопродуктивной стадии, условий нереста, сработка уровня воды и поступление в водоемы загрязнений самого различного характера.

Улучшение рыбного хозяйства на водохранилищах требует проведения ряда мероприятий: строительства рыбоводных заводов и рыбопитомников, нерестово-выростных хозяйств и организации в заливах товарных рыбных хозяйств, для выращивания наиболее быстрорастущих рыб (карпа, пеляди, толстолобика, амура, стерляди и др.) (Водохранилища…, 1986). Необходимым условием для определения видового состава и количества молоди, которую можно ежегодно выпускать в водохранилища, является оценка кормовой базы рыб и эффективность ее использования обитающей в водоеме ихтиофауной.

Оценка кормовой базы невозможна без установления трофического статуса водоема, который зависит от показателей количественного развития гидробинтов. Широкое распространение получили два способа определения трофности: классификация М.Л. Пидгайко и др. (1968) и "шкала трофности", предложенная С.П. Китаевым (2007).

Известно, что зообентос является одним из важных кормовых объектов для рыб–бентофагов. По мере старения водной экосистемы, вклад сообществ водохранилища становится все более весомым. Эта закономерность наиболее отчетливо проявляется в водохранилищах многолетнего регулирования стока с наименьшей проточностью и нестабильным уровнем воды (Волга и ее жизнь, 1978; Эдельштейн, 1998).

ГЛАВА 2. ФИЗИКО–ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Республика Калмыкия расположена на юго-востоке Европейской части Российской Федерации, в междуречье Волги и Дона. Граничит на севере и северо-западе – с Волгоградской, а на востоке – с Астраханской областями, на юге – с Республикой Дагестан, на юго-западе – со Ставропольским краем и на западе – с Ростовской областью. С юго-восточной части республика омывается Каспийским морем. Площадь территории – 75.9 тыс. км2. Протяженность с севера на юг – 448, с запада на восток – 423 км (Федюков, 1969).

климатические условия. Территория Калмыкии находится под влиянием азиатского антициклона, что и обуславливает в большей степени континентальность климата: жаркое и сухое лето с частыми засухами и суховеями, сухая продолжительная осень, холодная и малоснежная зима с оттепелями (средняя продолжительность безморозного периода 170 суток) и короткая интенсивно протекающая весна. Продолжительность солнечного сияния составляет 2180–2250 часов за год. Количество суммарной солнечной радиации, поступающую на данную территорию, колеблется от 115 ккал/см 2 на севере и западе и до 120 ккал/см2 в центральных и юго-восточных районах республики. Относительная влажность воздуха при ярко выраженном годовом ходе имеет максимальные значения в июле 40–50%, а в отдельные дни до 20% и ниже (Экология и природные…, 2002). Среднегодовая величина испарения 1200 мм (Бананова, 1990).

Годовое количество осадков изменяется в широких пределах от 278 мм на севере до 217 мм на юге, от 423 мм на западе до 221 мм на востоке.

Среднегодовое количество осадков и температур четко отражают направление усиления аридизации климата – с севера на юг, и с запада на восток.

Максимальное количество атмосферных осадков приходится на май – июнь, минимальное – январь, февраль (Экология и природные…, 2002).

Калмыкия – самый засушливый регион на юго-востоке Европейской части России, по степени засушливости уступающий лишь пустыням Средней Азии (Габунщина, Горшков, 1998). Среднемесячная температура июля составляет 24–26С (max=38–42.5), января от -4 до -12С (min=-21–-28.5). Для Калмыкии характерны ветры восточного, западного и юго-восточного направлений. Их скорость – 4.5 м/с. Наиболее сильные ветры – 15–20 м/с. – восточного и юговосточного направлений.

морфоструктуры: Прикаспийская низменность, Ергененская возвышенность и Кумо-Манычская впадина.

Прикаспийская низменность представляет собой плоскую низменную равнину, понижающуюся по направлению к побережью Каспийского моря, прежде она являлась дном моря. Ергенинская возвышенность – молодое поднятие Русской равнины, вытянутое с севера на юг и осложненное овражнобалочной сетью. Она находится в зоне полупустыни. Ергени богаты родниками, питаемые грунтовыми водами. У южного конца Ергеней Прикаспийская низменность переходит в Кумо-Манычскую впадину.

простирающееся с северо-запада на юго-восток. Ширина впадины – от 1–2 км до 20–30 км, наибольшая глубина 25 метров. На западе впадины расположена долина Западного Маныча, где находится соленое озеро Маныч-Гудило (Пролетарское водохранилище). На востоке – долина Восточного Маныча и низовья реки Кумы.

Западный Маныч является левым притоком Дона. Основные его притоки – Большой и Средний Егорлык, Калаус – впадают с южной стороны. Питание этих и других рек происходит главным образом за счет весенних талых вод и, в меньшей степени, за счет грунтовых вод.

В долине Восточного Маныча расположено Чограйское водохранилище, питание которого осуществляется за счет поступающей по Кумо-Манычскому каналу кумской и терской воды, и Состинские озера, питающиеся в основном за счет вод поступающих из Чограйского водохранилища. На рис. 2. представлено расположение исследуемых водоемов на территории Калмыкии.

Рис. 2.1. Положение исследуемых водоемов на территории Калмыкии (Фрагмент водохозяйственной карты Республики Калмыкия М 1:500000, 2003 г.) Чограйское водохранилище – наиболее крупное и значимое из водохранилищ группы накопительно–регулировочных. Водохранилище создано в долине р. Восточный Маныч в 1969 г. и расположено на границе Ставропольского края и Республики Калмыкия, простирается с запада на восток на 48.8 км. Наибольшая ширина у плотины – 8.8 км. Средняя глубина – 3.0 м, максимальная – 8.5 м при условии полного наполнения.

Чограйское водохранилище питается водами рек Терека и Кумы, поступающих по Терско-Кумскому каналу, расположенному с южной стороны водохранилища у плотины, и вод местного стока балок Голубь, Чограй и Рагули, расположенных с южной стороны водохранилища (рис. 2.2). Их водосборная площадь составляет 4500 км2. Объем аккумулированной воды в водохранилище при отметке 24.2 м составляет 720 млн.м3. Мертвый объем млн.м3 (Доклад о состоянии…, 2003).

Рис. 2.2. Чограйское водохранилище (Фрагмент водохозяйственной карты Республики Калмыкия М 1:500000, 2003 г.) По данным ретроспективного мониторинга материалов космической съемки, проведенного С.С. Улановой (2010), максимальное наполнение водохранилища было отмечено в 1969 г., в период ввода в эксплуатацию. Его площадь тогда составила 193 км2. За 20-летний период функционирования площадь водоема сократилась почти на треть – до 130.4 км2. Минимальное значение площади до 2000 г. было отмечено в маловодном 1999 г. и составляла 113.4 км2. Уровень водохранилища в этот год снизился на 3.2 м и, следовательно, изменилось положение береговой линии: в западной части берег отступил на 3.2 км, на северном берегу – на 1.8 км, на южном – на 0.32 км.

Сезонные колебания уровня водохранилища составляют менее 1 м и зависят, в основном, от подачи воды и водозабора из него (Уланова, 2010).

В годы наших исследований площадь водохранилища по результатам геоинформационного мониторинга составляла: в 2009 г. – 93.2 км2, в 2010 г. – 123.8 км2, 2011 г. – 125.9 км2 и 2012г. – 112.1 км2 (Уланова, 2012). Площадь с глубинами 1.5–2.0 м составляет 33% от общей площади водохранилища (Петрушкиева, 2002).

Прозрачность воды по всей акватории водохранилища колеблется от 5 до 90 см. Прозрачность уменьшается в результате поступления значительного количества взвешенных частиц со стоком рек и ветрового перемешивания на мелководных участках. В штилевую погоду прозрачность достигает 80–90 см.

Толщина льда обычно составляет 30–40 см, в теплые зимы – 5–10 см, а в более суровые – 60–70 см. Ледостав наступает обычно в декабре месяце (Петрушкиева, 2002).

Поступление воды в Чограйское водохранилище и забор из него распределены по береговой линии не равномерно. Основной объем воды поступает в приплотинную часть из Кумо-Манычского канала. Здесь же происходит и наибольший забор воды на орошение и водоснабжение. В западную часть поступает небольшое количество воды. Это обуславливает слабый водообмен и неравномерное распределение минерализации по длине водохранилища (Омельяненко, Дикалов, 1997).

В теле плотины имеется головное сооружение Черноземельского магистрального канала, относящегося к Черноземельской обводнительнооросительной системе (ЧООС) с максимальным расходом 34 м3/с и донный водовыпуск с максимальным расходом 50 м3/с, подающим воду в Состинские озера. Черноземельский магистральный канал проложен по подножию Ергенинской возвышенности в северном направлении. Протяженность канала составляет 140.2 км. Он должен обеспечивать гарантированную самотечную подачу воды из водохранилища на орошение (Доклад о состоянии…., 2003). Из водозаборного сооружения Черноземельского канала вода ранее также поступала в Ики-Бурульский водовод, который был предназначен для бытового снабжения города Элиста. Плановый забор воды составлял 600 тыс. м3 в год. К водопользователям Чограйского водохранилища относилось рыбное хозяйство (Чограйский рыбопитомник), которое в настоящее время не может полностью функционировать без проведения ремонтно-восстановительных работ.

Минерализация воды Чограйского водохранилища изменяется по сезонам:

увеличивается от весны к осени и в самом водохранилище по мере удаления от плотины к его западной части. Оба эти явления связаны с высокой испаряемостью и характером подачи воды в водоем и солонцеватыми почвами, ушедшими под воду. Одновременно с ростом общей минерализации происходит и ухудшение гидрохимического состава поливных вод. Они становятся хлоридно-сульфатно-натриевыми или сульфатно-хлориднонатриевыми. В ряде случаев на второе место по содержанию катионов выходит магний. Низкое абсолютное и относительное содержание кальция способствует усилению опасности хлоридного засоления, а также натриевого осолонцевания.

По последнему показателю поливная вода нередко соответствует лишь III классу качества (Руднева, Шматкин, 1988).

В связи с этим во избежание ухудшения мелиоративного состояния орошаемых земель применение вод II класса качества следует обязательно сочетать с комплексом специальных агротехнических, мелиоративных и эксплуатационных мероприятий (Руднева, Шматкин, 1988), предотвращающих вторичное засоление земель или их осолонцевание. Прогрессирующее накопление солей в Чограйском водохранилище – серьезная водная экологическая проблема в Калмыкии. Замедлить этот естественный процесс можно путем максимального сезонного опорожнения, и последующим наполнением его преимущественно за счет пресной речной воды Терека (Джальчинова, Ганжигаева, 2001).

В 1997 г. был разработан проект подачи воды из Терско-Кумского канала в Кумо-Манычский, минуя Левокумский гидроузел (Омельяненко, Дикалов, 1997). Среди мероприятий по улучшению качества воды в водохранилище важнейшим следует считать исключение поступления в него загрязненных стоков реки Кумы и подача в него пресной воды Терека (Республиканская целевая…, 2002).

Питание Чограйского водохранилища преимущественно за счет пресных вод реки Терек в 1999–2000 гг. и значительная сработка водохранилища в водный период привели к опреснению водохранилища и снижению минерализации по одним данным до 1.1 г/л (Доклад о состоянии…, 2002), по данным других авторов до 1.7 г/л (Разработать…, 1999). Максимальная минерализация воды с момента его существования отмечена в 1975 г. и составила 6.2 г/л (Петрушкиева, 2002), в связи с прекращением подачи терскокумской воды. В другие годы минерализация воды колебалась в пределах от 0. до 2.0 г/л. В годы наших исследований минерализация воды данного водохранилища изменялась в западной части в зоне выклинивания с 9.7 г/л в 2009 г. до 1.8 г/л – в 2011 г., в центральной – с 2.6 г/л до 1.4 г/л в 2010 г. и в приплотинной части – с 2.3 г/л в 2009 г. до 1.2 г/л в 2011 г. (Уланова, 2012).

Отмечается некоторое улучшение качественного состава с хлоридносульфатного-натриевого на сульфатно-натриево-кальциевое. По классификации О.А. Алекина (1970) вода водохранилища ранее относилась к сульфатнохлоридному классу группы натрия второго типа. В приплотинном участке вода почти пресная, за счет поступления вод рек Терека и Кумы; в центральной и западной частях повышается. Грунтовые воды в районе водохранилища сильно засоленные (до 25–50 г/л). Некоторые исследователи считают, что они являются дополнительным источником поступления солей в него (Горис, 1972).

В целях распреснения производятся ежегодные попуски воды через донный водосброс.

Согласно данным КаспНИРХ (Петрушкиева, 2002), активная реакция среды вод Чограйского водохранилища слабощелочная, изменяется от 7.2 до 7.8. Летом в период «цветения» фитопланктона, наблюдается некоторое увеличение pH – до 8.2. Содержание кислорода в поверхностных слоях составляло 4.5–11.4 мг/л. Пермангонатная окисляемость изменялась в пределах 7.5–10.4 мгО2/л. Низкие ее показатели отмечены в период попусков воды в водохранилище.

Водохранилище аккумулирует воду со значительным загрязнением, превышающим по отдельным показателям ПДК. Большую часть стока реки Кумы (65%) составляют хозяйственно-бытовые и дренажно-сбросные стоки. В стоке реки Терек содержание опасных загрязняющих вещества превышает допустимые нормы по ХПК (2.2 ПДК), нефтепродуктам (1.2 ПДК), кадмию (1. ПДК), железу (6.2 ПДК), летучим фенолам (7 ПДК) (Доклад о состоянии…, 2003).

По содержанию биогенных элементов водохранилище очень бедно и объясняется это не только интенсивным потреблением в процессе жизнедеятельности гидробионтов, но и незначительным поступлением их с питающими водами, а также – малопродуктивными почвами ложа водохранилища (Круглова Рейх, Кузьмичева и др., 1974). Величина суммарного минерального азота изменялась от 0.3 до 0.84 мг/л (аммонийного азота не превышало 0.5 мг/л, нитратного – 0.3 мг/л, нитритного – 0.01–0.04 мг/л), также водохранилище бедно по содержанию общего фосфора (0.01–0.02 мг/л) (Петрушкиева, 2002).

В результате неравномерного процесса заиления увеличилась площадь мелководий с глубинами 1.0–1.5 м (до 33%), что способствовало увеличению площади зарослей макрофитов. Высшая надводная растительность, как и в первые годы существования водохранилища (Круглова, Рейх, Тапильская, 1972;

Круглова, Рейх, Кузьмичева, 1974), представлена тремя видами: тростник растительность насчитывает 4 вида: занихелия стебельчатая (Zannichellia pedunculata), уруть колосистая (Мyriohpyllum spicatum), рдесты маленький (Potamogeton pusillus) и пронзённолистный (P. perfoliatus). В работах И.Я.

Кузьмичевой и др. (Кузьмичева, Ткалич и др., 1977; Рейх, Чердынцев и др., 1983) отмечался также и водяной лютик волосистый (Batrachium trichophyllum).

распространение зависит от минерализации воды, которая в 2.5 раза ниже в пресноводном восточном участке, чем в осолоненом западном. По результатам исследований КаспНИРХ (Разработать…, 1999), среднесезонная многолетняя биомасса фитопланктона в 1999 г. составляла 6.0 г/м3, максимальное развитие его наблюдалось в июле – до 9.0 г/м3, минимальное – в сентябре – 2.6 г/м3.

Видовой состав фитопланктона данного водохранилища насчитывал 76 видов.

По численности и биомассе доминировала группа сине-зеленных (62% от общей биомассы водорослей). А ранее, по данным И.Я. Кузьмичевой и др.

(1977) фитопланктон в 1974 г. насчитывал 118 видов, из них: зеленые – 48, диатомовые – 43, сине-зеленые – 24 вида. В годы исследований Н.К.

Никитиной 1975–1980 гг. (1982 а), число видов фитопланктона составляло видов, в том числе диатомовых – 25, сине-зеленых – 28, зеленых – 85, эвгленовых – 13, пирофитовых – 5 видов. Большое разнообразие зелёных водорослей объясняется притоком пресных вод Терека и Кумы и наличием значительных участков мелководий. Интенсивность развития фитопланктона находится в прямой зависимости от содержания биогенных элементов, недостаток которых в воде лимитирует их развитие (Пугач, Журавлева, 1980).

Зоопланктон Чограйского водохранилища имеет большое значение, так как является основной пищей мальков и молоди всех рыб. По результатам исследований Д.С. Петрушкиевой (2002.), зоопланктон был представлен коловратками, ветвистоусыми и веслоногими ракообразными. Общее количество не превышало 12–15 видов. Максимальное развитие зоопланктона отмечалось в летне-осенний период – до 6.5 г/м3, средние за сезон показатели биомассы составляли 2.5 г/м3 и они оставались на уровне 1975–1980 гг. – 2. г/м3 (Никитина, 1982 а). Тогда как в 1971 г. среднегодовая биомасса составляла 11.72 г/м3, что должно было создать благоприятные условия для откорма молоди рыб (Круглова, Горис, Рейх, 1972).

Ихтиофауна Чограйского водохранилища сформировалась на базе реки Восточный Маныч и ее притоков – Чограй, Рагули, Голубь, а также тех рыб, которые попадали в водоем по Кумо-Манычскому каналу. В первый год существования водохранилища промысловая ихтиофауна была представлена видами: сазан, карась серебряный, карась золотой, красноперка, судак (Круглова и др., 1974). В 1974 г. исследованиями Калмыцкого университета здесь отмечено 11 видов рыб. К концу 70-х годов, по данным Н.К. Никитиной (1982 а), насчитывалось уже 23 вида. И в настоящее время по данным КаспНИРХ (Пертушкиева, 2002) и В.Г. Позняка (1987 а) число видов рыб Чограйского водохранилища осталось прежним.

Растительноядные рыбы (белый толстолобик, белый амур), буффало и лещ являются акклиматизантами. Такие виды как золотой карась, синец, шемая, рыбец, усач встречаются в уловах очень редко. Терский усач – типичный реофил и скорее всего основным его местом обитания является КумоМанычский канал, из которого он периодически попадает в Чограйское водохранилище. По мнению В.Г. Позняка (1987 а), шемая в водоемах Калмыкии может отсутствовать или же появляться лишь эпизодически, проникая из соседних регионов. В октябре 1984 г. в головной части Черноземельского магистрального канала был пойман половозрелый рыбец, длиной более 30 см и весом около 400 г (Позняк, 1987 а). Белый и пестрый толстолобики, белый амур являются акклиматизантами, их естественное воспроизводство в природных условиях Чограйского водохранилища отсутствует, поэтому их численность зависит от количества молоди, выпущенной в водоем.

Золотой карась и линь достаточно широко распространены в естественных водоемах заморного типа, а в условиях Чограйского водохранилища они, напротив, довольно редки (Позняк, 1987 а).

Озеро Деед-Хулсун расположено в Яшкульском районе Республики Калмыкия, в 75 км к востоку от г. Элиста. Данное озеро относится к водоемам Прикаспийского ландшафтного района. Оно расположено в устье реки Яшкуль, берущей начало с возвышенности Ергеней. До начала 70-х годов на его месте находилась заболоченная впадина, с небольшими временными водоемами, питавшимися родниками и атмосферными осадками. В засушливые годы озеро почти полностью пересыхало. С пуском в эксплуатацию Яшкульской ООС в урочище стала поступать сбросная вода с орошаемых земель, что способствовало его заполнению. Вода из водоема по распределительному каналу, выходящему из плотины, используется на лиманное орошение. Для автодороги Волга-Чограй плотина водоема Деед-Хулсун служит в качестве переезда через реку Яшкуль и сбросной канал.

Площадь озера колеблется и определяется величиной поверхностного стока вод летом и подпиткой из оросительной системы весной и осенью.

Полный объем водохранилища 22 млн.м3, площадь зеркала 16 км2.

(Республиканская…, 2002, Доклад о состоянии …, 2003).

По результатам ретроспективного мониторинга, проведенного С.С.

Улановой (2010) максимальное наполнение водоема наблюдалось в 1988 г., площадь его составляла 17.21 км2, минимальное наполнение и площадь – 6. км2 отмечены в 1999 г. В среднем, ежегодное изменение уровня составляет 0.6м. В год наших исследований его площадь составила 16.2 км2. На местности в результате изменения положения береговой линии в годы максимального и минимального наполнения полоса периодического обводнения достаточно широкая. Она имеет максимальные размеры в западной части – 2.5 км, на северо-востоке побережья – 1.22 км, на юго-востоке – 1.54 км, на юге – 1.72 км, на юго-западе – 0.58 км (Уланова, 2010).

В многоводные годы средняя глубина озера по данным Д.С. Петрушкиевой (2002), составляет 2.2 м, максимальная – до 5 м. В маловодные годы средняя глубина – до 1.2 м, максимальная – до 2 м, в основном преобладают глубины 0.5–0.7 м. Отсутствие поступления воды в период с 1999–2000 гг. оказало негативное влияние на водоем, его площадь уменьшилась, а максимальная глубина составила – 0.3 м (Петрушкиевой, 2002).

пермангонатной окисляемости и минерализации, варьирующими в широких пределах. С 1981 г. по 2000 г. минерализация воды в многоводные годы не превышала 6.2 г/л, а в маловодные достигала 14.2 г/л, а показатели перманганатной окисляемости воды изменялись от 10.4 до 48.5 мгО2/л из-за незначительного поступления сбросных вод или их отсутствия. Так, прекращения подачи воды в 2000 г. вызвало повышение минерализации и окисляемости до критической отметки – 22.5 г/л и 76.0 мгО2/л соответственно – озеро стало «мертвым» (Петрушкиева, 2002).

С весны 2001 г. водоем был отдан в аренду, и началось регулярное наполнение оз. Деед-Хулсун водой в течение всего года. Исследования, проведенные Д.С. Петрушкиевой (2002) показали, что при регулярном поступлении воды в водоем в течении годы, минерализация уменьшилась с 22. до 7.4 г/л, что свидетельствует о необходимости гарантированного водообеспечения для сохранения биологических ресурсов рыбохозяйственных водоемов. В год наших исследований минерализация воды была 9.67 г/л у плотины (Уланова, не опубликованные данные).

Вода оз. Деед-Хулсун, по классификации О.А. Алекина (1970), относится к хлоридному классу, группы натрия, III типа. Активная среда колеблется в пределах 7.2–8.7. Содержание кислорода в дневные часы в поверхностном слое изменялась в пределах 10.9–11.7 мгО2/л. Содержание минеральных форм биогенных элементов было незначительно, особенно в летние месяцы, в связи с интенсивным потреблением биогеннов водорослями: величина суммарного минерального азота не превышала 0.31 мг/л; минерального фосфора – 0.04 мг/л (Петрушкиева, 2002).

Высшая растительность. Основными представителями высшей надводной растительности являются тростник обыкновенный (Phragmites australis), рогоз узколистный (Тypha angustifolia) и клубнекамыш морской (Bolboschoenus maritimus), которые занимали 50–60% водной акватории в основном по периметру водоема. Погруженная мягкая растительность состояла из рдеста гребенчатого (P. pectinatus), рдеста курчавого (P. crispus), роголистника (C.

demersum), распространенных на 20–30% водной площади.

Водоросли озера по данным Д.С. Петрушкиевой (2002) были представлены 42 видами, однако значительного развития достигали лишь 7–12 видов, которые и определяли биомассу. Весной доминировали диатомовые водоросли – представители рода Nitzschia и Cyclotella. С середины июня до октября свыше 50% фитопланктона состояло из сине-зеленных водорослей, по биомассе преобладали Microcystis aeruginosa, Aphanizomenonflos-aguae, представители родов Anabaena, Oscillatoria. Развитие альгофлоры носит одновершинный характер. От весны к лету происходило нарастание биомассы, затем ее снижение и основная доля продукции создавалась сине-зеленными и зеленными водорослями. По уровню развития фитопланктона оз. Деед-Хулсун можно классифицировать как мезотрофный водоем (15.1 г/м3) (Петрушкиева, 2002).

Зоопланктон. В ходе исследований Д.С. Петрушкиевой (2002) в оз. ДеедХулсун отмечено 47 видов зоопланктона, относящихся, в основном, к группам: Copepoda, Cladocera, Rotatoria. В количественном отношении преобладали коловратки. Доминирующими видами были: Brachionus angularis, B. plicatilis, Nachalka acuminate, N. acuminate, встречалась в массовом количестве в апреле и в октябре. B. angularis – постоянный вид зоопланктона в течении сезона, максимальное развитие получил в июне. С июля по сентябрь в группе коловраток наблюдались Asplanch nagirodi, A. brightwelli. Веслоногие ракообразные доминировали по биомассе, составляя 70.7% от общей биомассы зоопланктона. Динамику общей биомассы можно представить в виде двухвершинной кривой с максимумами в мае и в июне. Первый максимум отмечался в результате массового развития ветвистоусых и веслоногих ракообразных. Из веслоногих в этот период многочисленными были ювенильные стадии родов Acanthocyclops, Mesocyclops, Cyclops, Calanipeda. Из ветвистоусых массово развивались Chydorussphaericus. Второй максимум биомассы зоопланктона обусловлен интенсивным развитием коловраток, за счет вида Brachionus plicatilis. По уровню развития зоопланктона водоем можно отнести к мезотрофным (среднесезонная биомасса – 1.71 г/м3) (Петрушкиева, 2002).

Формирование ихтиофауны оз. Деед-Хулсун происходило за счет местных аборигенных форм, населявших одноименное урочище до подачи в него воды из Чограйского водохранилища (сазан, караси золотой и серебряный, окунь) и за счет видов, попадающих в озеро из Чограйского водохранилища через Черноземельскую оросительную систему. По результатам исследований Д.С.

Петрушкиевой (2002) в озере насчитывается 22 вида, относящихся к семействам. Это подтверждается и более ранними данными В.Г. Позняка (1984). Таким образом, многообразие видового состава ихтиофауны объясняется попаданием новых видов из Чограйского водохранилища. Лещ, судак, 3 вида бычков, малая южная колюшка, игра-рыба до начала обводнения озера здесь не встречались, также как и растительноядные рыбы (белый амур, белый и пестый толстолобик). Эти виды рыб могли попасть в озеро ДеедХулсун только их Чограйского водохранилища. По данным В.Г. Позняка (1984) северокавказская уклейка, исконно обитающая в бассейнах рек Кумы и Терека, по Кумо-Манычскому каналу попала сначала в Чограйское водохранилище, а затем через Черноземельский канал в озеро Деед-Хулсун. Вполне вероятно, что сазан обитал в водоеме до поступления воды из водохранилища. Так, сазан встречается практически во всех пресных и солоноватых водоемах республики.

Существующие популяции красноперки, серебряного карася и окуня могли формироваться как за счет исходной ихтиофауны, так и путем проникновения из водохранилища, где они также многочисленны (Позняка, 1984).

Состинские озера – наиболее крупные естественные водоемы Прикаспийской низменности. Они являются устьевыми окончаниями реки Восточный Маныч и представляют собой ряд водоемов соединенных между собой русловыми протоками. Площадь зеркала – 22.1 км2, объем – 30 млн.м (Доклад о состоянии…, 2003).

Водообеспечение озер до 1970 г. ограничивалось атмосферными осадками и весенним стоком Восточного Маныча. После сооружения Чограйского водохранилища его вода стала поступать в Состинские озера, что привело к опреснению, поднятию уровня и увеличению их площади.

Раньше, до поступления воды из Чограйского водохранилища, площадь Состинских озер составляла 68.1 км2 (Федюков, 1969), затем, по данным С.В.

Манджиева и И.В. Клюкина (1979) увеличилась до 100 км2. В 1996 г. их площадь составляла 51.2 км2, из них рыбохозяйственные водоемы занимали около 29 км2. В 1999 г. этот показатель снизился до 20 км2 (Петрушкиева, 2002).

Площадь исследуемых нами озер – Замокта и Киркита в 2009 г. составляла 1. км2 и 3.66 км2 соответственно (Уланова, 2010, 2012). На обоих водоемах ведется регулярный промысел. Глубины оз. Замокта колеблются от 1.5 м летом, до 2.5 м осенью. В оз. Киркита наибольшие глубины отмечены в осеннее время:

3.5–4.0 м, а летом: 2.0–2.5 м. Последнее имеет наибольшие глубины из всех Состинских озер.

На гидрохимические показатели воды озер определяющее влияние оказывает отсутствие гарантированного водоснабжения. В самих озерах минерализация увеличивается к осени, а также значительно (до 15 г/л) – по мере удаления от источника водоснабжения. Максимальные значения в отдельных озерах, куда не доходят воды, достигает 38.3 г/л в 1997, они полностью пересохли. Минерализация озер Замокта и Киркита в 1996–2000 гг.

колебалась от 2.4 до 4.7 г/л и от 5.0 до 6.1 г/л, соответственно. В год наших исследований минерализация данных озер составляла в оз. Замокта 2.5 г/л, оз.

Киркита – 2.8 г/л. (Уланова, 2010, 2012). В целом вода Состинских озер по данным С.С. Улановой (2012) преимущественно натриево-сульфатнохлоридная.

Содержание кислорода в воде рыбохозяйственных водоемов, несмотря на нестабильный гидрологический режим, оставалось благоприятным для жизнедеятельности гидробионтов и составляло 10.2–11.4 мг/л, что свидетельствует о высоком уровне фотосинтетической деятельности водорослей и мягкой водной растительности, занимающей в большинстве водоемов 60–70% их акватории. Это подтверждается и повышенными значениями pH – 8.4–8.7, а также – незначительным содержанием минеральных форм азота и фосфора (нитритного азота и фосфора – не более 0.01 мг/л, нитритного азота – 0.1 мг/л; аммонийный азот только к концу сезона достиг 0.2-0.3 мг/л) (Петрушкиева, 2002). Перманганатная окисляемость по данным КаспНИРХ в рыбохозяйственных водоемах колебалась в пределах от 12. мгО2/л до 22.2 мгО2/л, а в пересыхающих озерах составляла максимум – мгО2/л. В целом гидрохимический режим озер, за исключением пересыхающих водоемов, благоприятен для обитания гидробионтов.

Высшая растительность озер в настоящее время расположена широкой полосой вокруг зеркала водоемов, занимая в среднем 25–30% водной акватории и ежегодно увеличивается. Она состоит, главным образом, из ассоциации представлена рдестами: стеблеобъемлющим (P. perfoliatus); курчавым (P.

crispus); урутью колосистой (M. spicatum) и роголистником погруженным (C.

demersum). Мягкая водная растительность развивается более интенсивно, чем жесткая, занимая в июле–августе до 60–70% водной акватории (Петрушкиева, 2002).

Водоросли. Исследования видового состава водорослей Состинских озер показали, что их видовой состав колебался от 38 до 42 видов (Петрушкиева, 2002). Зеленные водоросли в течение сезона были постоянными компонентами фитопланктонного комплекса. Весной на ряду с зеленными водорослями доминировали диатомовые родов Cyclotella, Nitzschia. В этот период из зеленных водорослей ведущее место занимали Scenedesmus quadricauda, Scenedesmus acuminatus, Ankistrodesmus pseudomirabilis var. spiralis представители рода Chlamydomonas. Весенняя биомасса зеленных водорослей по данным того же автора составляла 1.58 г/м3, диатомовых – 2.3 г/м3.

Наибольшего разнообразия фитопланктон достигал летом, и в этот период интенсивно развивались теплолюбивые виды сине-зеленных и зеленных водорослей. Из протококковых чаще всего встречались Ankistrodesmus longissimus, Scenedesmus bijugatus, Dictyosphaerium, Chlorella, Oocystis. Среди сине-зеленных максимального развития достигали роды: Merismopedia, Anabaena, Oscillatoria, Anabaenopsis. В июле месяце биомасса зеленных и синезеленных водорослей равнялась 7.6 г/м3 и 14.3 г/м3 соответственно (Петрушкиева, 2002). Осенью, наряду с сине-зеленными и зелеными, значительная доля принадлежала диатомовым водорослям, биомасса которых составила 0.87 г/м3. Из эвгленновых водорослей отмечены представители родов Phacus, Euglena. По уровню развития фитопланктона озера классифицируются как мезотрофные.

Зоопланктон. В составе зоопланктона Состинских озер в течение вегетационного периода были отмечены как типично планктонные беспозвоночные – ветвистоусые (Cladocera) и веслоногие (Copepoda) ракообразные, так и «прочие» организмы (Varia). Ведущая роль принадлежала ветвистоусым и веслоногим ракообразным, «прочие» встречались единично (Петрушкиева, 2002).

По данным Д.С. Петрушкиевой (2002) доминирующей в течение всего сезона группы ракообразных отмечено не было. Весной зоопланктон почти на 100% был представлен веслоногими ракообразными. Отдельные представители ветвистоусых ракообразных, а также ракушковых рачков (Ostracoda) и круглых червей (Nematoda) – из «прочих» встречались единично. Биомасса весеннего зоопланктона составляла 1 г/м3. Летом происходило снижение биомассы до 0.71 г/м3, а также смена доминирующей группы – в пробах преобладали ветвистоусые ракообразные, в основном – Leptodora. Реже встречались Calanoida, единично – Cyclopoida. Преобладание мелких форм организмов объясняется выеданием более крупного зоопланктона рыбой, а низкая биомасса – прессом молоди рыб. Осенью, в связи с переходом части молоди на питание другим кормом и ослаблением пресса на зоопланктеров, произошло увеличение биомассы до максимума – 1.48 г/м3. В этот период преобладали, в основном, Calanoida. Динамика биомассы зоопланктона озер характеризовалась двумя пиками – весенним и осенним. По степени развития зоопланктона водоем можно отнести к мезотрофному.

Ихтиофауна Состинских озер формировалась за счет рыб, населяющих р.

Восточный Маныч до ее зарегулирования (красноперка, верховка, золотой и серебряный караси, судак, сазан). После строительства Чограйского водохранилища и пуска его воды в Состинские озера ихтиофауна озер обогатилась за счет проникновения рыб из водохранилища. Если в 1961 г. в составе ихтиофауны озер насчитывалось 6 видов, то в 1972 г. – 10, в 1977 г. – 14, в 1981 г. – 19, в 1991 г. – 23, в 1996 г. – 24 вида. В настоящее время, на основании литературных данных (Астанин, Юрьев, 1965; Савицкий, Подутов и др., 1974; Позняк, 1987 б; Позняк, Келлерова, 1993), можно заключить, что общее число видов, отмеченных в Состинских озерах – 24.

Такие виды как верховка, тюлька, шемая, синец, отмечены в 1972 г., в последующие годы не встречались. Синец и шемая, одиночно проникавшие в Состинские озера, не нашли здесь благоприятных условий обитания, в отличие от верховки, для которой подходящие биотопы имеются, но вылов их из-за низкой численности и мелких размеров затруднен (Позняк, 1987 б).

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

проведенные в Чограйском водохранилище, оз. Деед-Хулсун и Состинских озерах. Водные объекты, характер работ, периоды сбора и объем собранного и обработанного материала приведены в таблице 3.1.

Оз. Деед-Хулсун макрозообентоса озера (Замокта и макрозообентоса Киркита) (количественные) Чограйское водохранилище исследований является не только получение цифровых характеристик, присущих гидробионтам данного водоема, но и сравнение их с подобными показателями в водоемах аналогичного типа. Сравнивать водоемы можно только в том случае, если исследования проводились по единым методикам, с учетом особенностей каждого водоема. Несмотря на то, что исследованные нами водоемы существенно различались по многим абиотическим факторам (площади, объему воды, времени существования и т.д.), мы старались проводить исследования по единой общепринятой методике (Методика изучения …, 1975), основные моменты которой изложены ниже.

Материалом для исследований послужили сборы макрозообентоса, проведенные на Чограйском водохранилище весной, летом и осенью 2009 г., 2010 г. и 2012 г.; на Состинских озерах (Киркита и Замокта) весной и осенью 2009 г.; на оз. Деед-Хулсун осенью 2012 г.

водохранилище в 2009 г. проводился на 8 станциях, в 2010 и 2012 гг. число станций было увеличено до 20 (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Карто–схема расположения станций отбора проб в Чограйском водохранилище (Фрагмент водохозяйственной карты Республики Калмыкия М 1:500000, 2003 г.) Примечание: 1,2,3…20 – номера станций отбора проб приплотинной, средней и верхней частях водохранилища. Всего в расширенной части было установлено 12 станций, остальные 8 станций – на затопленном русле Восточного Маныча. Всего в Чограйском водохранилище отобрано количественные пробы макрозообентоса. На оз. Деед-Хулсун было установлено по три станции на трех разрезах (приплотинном, среднем и верхнем) (рис. 3.2).

Отбор проб в озере проводился в осеннее время 2012 г. Всего собрано и обработано 27 количественных проб макрозообентоса.

Рис. 3.2. Карто–схема расположения мест станций отбора проб на озере Деед-Хулсун (Фрагмент водохозяйственной карты Республики Калмыкия М 1:500000, 2003 г.) Примечание: 1,2,3…9 – номера станций отбора проб количественные пробы макрозообентоса на 6 станциях весной и осень 2009 г.

(рис. 3.3).

Рис. 3.3. Карто–схема расположения мест отборов проб на оз. Киткита и Замокта (Фрагмент водохозяйственной карты Республики Калмыкия М 1:500000, 2003 г.) Примечание: 1,2,3,4 – номера станций отбора проб При проведении сезонных наблюдений на каждой станции брали по два подъема, как рекомендуют А.И. Баканов и Н.Ю. Соколова (Баканов, 1979 в;

Соколова, Баканов, 1982).

Во всех исследованных нами водоемах отобранный грунт промывали через сито из газа № 33, с размером ячеи 200–210 мкм, пропускающего, по данным А.И. Баканова (1979 б), не более 1% биомассы, затем выбирали живыми и фиксировали моллюсков в 70% спирте, а остальных макробеспозвоночных в 8%-ом формалине. Такой способ разборки значительно увеличивал точность выборки, особенно необходимую при продукционных исследованиях, отправной точкой расчета которых является точное установление момента массового появления молоди хирономид и ее численность. После трехмесячной выдержки, когда дальнейшие изменения массы уже незначительны (Боруцкий, 1934; Баканов, 1979 б), приступали к их обработке. Камеральную обработку материала проводили согласно общепринятым методикам (Плохинский, 1970;

Методика изучения..., 1975; Соколова, Баканов, 1982, Лакин, 1990), с некоторыми дополнениями (Щербина, 1993).

количественных и 33 качественных проб макрозообентоса.

Для определения видовой принадлежности донных макробеспозвоночных, в том числе и хирономид, пользовались сведениями из определителей (Черновский, 1949; Липина, 1950; Жадин, 1952; Чекановская, 1962; Панкратова, 1970, 1977, 1983; Лукин, 1976; Шилова, 1976; Определитель пресноводных..., 1977; Кикнадзе и др., 1991; Cranston, 1982; Wiederholm, 1983, 1986). При составлении фаунистического списка обнаруженных видов придерживались системы и сокращений, изложенных в монографии "Лимнофауна Европы" (Limnofauna Europaea, Зоологическим институтом РАН под редакцией С.Я. Цалолихина, Т. 1 1994; Т.

2 1995; Т. 4 1999; Т. 6 2004.

Для характеристики состояния сообществ донных макробеспозвоночных учитывали число видов, частоту встречаемости (Р, %), численность, (N, экз./м2), биомассу (B, г/м2), индексы видового разнообразия Шеннона (H, бит/экз., бит/мг) (Шеннон, 1963), индекс видового сходства Чекановского–Серенсена (Czhekanowski, 1909), индекс сапробности (S) Пантле–Букк (Pantle, Buck, 1955) в модификации Сладечека (Sladeek, 1973), трофическую структуру донных беспозвоночных по относительной численности и биомассе, %. Виды, частота встречаемости, у которых была выше 50% мы относили к постоянным.

Количественный уровень кормности водоемов для рыб–бентофагов определяли по рыбохозяйственной шкале, разработанной сотрудниками ГосНИОРХа (Пидгайко и др., 1968). Согласно этой шкале к малокормным относятся водоемы, биомасса зообентоса в которых составляет менее 3 г/м2, к среднекормным – 3.1–5 г/м2, выше средней кормности – 5.1–8 г/м2, высококормным – 8.1–15 г/м2, и весьма высококормным – > 15 г/м2.

Трофический статус водоема оценивали по шкале трофности С.П. Китаева (2007), по которой водоемы с биомассой зообентоса < 1.25 г/м 2 относятся к ультроолиготрофным, 1.25–2.5 г/м2 – олиготрофным, 2.6–5 г/м2 – мезотрофным, 5.1–10 г/м2 – -мезотрофным, 10.1–20 г/м2 – -евтрофным, 20.1– 40 г/м2 -евтрофным, и > 40 г/м2 – политрофным.

Для сапробиологической оценки качества придонной воды и грунтов по организмам макрозообентоса использовали метод Пантле–Букк в модификации Сладечека (Sladeek, 1973). Величину сапробности обследуемой станции вычислялся по формуле: S численность вида, h – общая численность макробеспозвоночных в пробе.

Величины сапробности видов (s) брали из работы Г.Х. Щербины (2010).

Для исследования трофической структуры макрозообентоса изученных водоемов все виды донных макробеспозвоночных были разбиты на следующие шесть групп: I – детритофаги-собиратели, II – фитодетритофагифильтраторы+собиратели, III – фитодетритофаги-фильтраторы, IV – детритофаги-глотатели, V – всеядные собиратели+хвататели, VI – хищникиактивные хвататели. Сведения о характере пищи и способе ее добычи взяты из литературных источников (Константинов, 1958; Извекова, 1975; Шилова, 1976;

Бентос Учинского…, 1980; Мотыль…, 1983; Щербина, 1989, 1993; Монаков, 1998).

С целью установления роли донных макробеспозвоночных в питании рыб– бентофагов исследованных водоемов, собран и обработан материал по питанию рыб. В Чограйском водохранилище материал по питанию рыб собирали в течение вегетационного сезона 2009–2012 гг. Изучалось питание леща (31), густеры (81), плотвы (14) (табл. 3.1). Всего в водохранилище исследовано экз. рыб, из которых 78 содержали пищу.

При сборе материала по питанию рыб использовали активные орудия лова (невод) и пассивные (ставные сети). Выборку рыбы из сетей производили через каждые 3 часа. Сбор, хранение, полевую и цифровую обработку материала по питанию бентосоядных рыб проводили согласно существующей методике (Методическое пособие..., 1974) с некоторыми дополнениями. Пищевой комок каждой особи просушивали на фильтровальной бумаге, взвешивали на торсионных весах, просматривали под бинокуляром и микроскопом целиком (определяли, измеряли и подсчитывали все организмы). Массу хирономид восстанавливали по ширине головной капсулы (личинки) или ширине анального сегмента (куколки), массу остальных донных макробеспозвоночных восстанавливали по таковому из бентосных проб, собранных одновременно с материалом по питанию рыб. Длину потребленной дрейссены восстанавливали по размеру уголка раковины, который хорошо сохраняется после дробления моллюска глоточными зубами плотвы. Для определения длины раковины потребленного моллюска Г.Х. Щербиной была составлена таблица зависимости между длиной раковины и минимальным размером примакушечного уголка раковины (ПУР), на котором расположен передний аддуктор (табл. 3.2).

Таблица 3.2. Зависимость длины раковины от длины внутреннего примакушечного уголка раковины (ПУР) (Щербина, 2009) Сырую и сухую массу съеденной дрейссены восстанавливали по таблице зависимости массы раковины от ее длины (Львова, 1980). При расчете среднего и частного индекса потребления, мы исключали рыб с пустыми кишечниками.

Среднее значение общего индекса потребления (ОИП) и частного индекс потребления (ЧИП) за данный период или данной возрастной группы определяли, суммируя все индексы потребления, и делили их на число исследованных рыб (Баканов и др., 1980 а, 1980 б).

Представление данных в графическом виде и их статистическая обработка выполнены в программах Microsoft Excel и STATISTICA 6.0 с использованием рекомендаций, изложенных в основополагающих работах (Методика…, 1975;

Песенко, 1982, Лакин, 1990).

ГЛАВА 4. МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ

ВОСТОЧНОГО МАНЫЧА

4.1. Видовой состав и структура макрозообентоса Состинских озер Прикаспийской низменности, расположенные на территории Калмыкии. Они являются устьевыми окончаниями реки Восточный Маныч и представляют собой ряд водоемов, соединённых между собой русловыми протоками. Наши исследования проводились на двух озерах этой группы имеющих, как и некоторые другие, промысловое значение – Киркита и Замокта. Площадь первого озера в год исследования, по данным С.С. Улановой (2012), составляла 3.66 км2, а площадь второго – 1.22 км2. Глубины в оз. Киркита изменяются от 2.0–2.5 м в летнее время и до 3.5–4.0 м – в осеннее, а в оз. Замокта от 1.5 м – летом до 2.5 м – осенью. Минерализация воды в год исследования составляла 2.8 г/л – Киркита и 2.5 г/л – Замокта. Качественный состав вод преимущественно натриево-сульфатно-хлоридный (Уланова, 2012).

Прибрежно-водная растительность озер расположена широкой полосой вокруг зеркала водоема, занимая в среднем 25–30% водной акватории.

Водообеспечение водоемов до 1970 г. ограничивалось атмосферными осадками и весенним стоком Восточного Маныча. После сооружения Чограйского водохранилища его вода стала поступать в Состинские озера, что привело к их опреснению, поднятию уровня воды и увеличению площади. Определяющее влияние на гидрохимические показатели воды озер оказывает отсутствие гарантированного водообеспечения.

Изучение макрозообентоса Состинских озер ранее проводились Д.С.

Петрушкиевой (2002). По данным автора, хирономиды Состинских озер в конце 1990-х годов были представлены личинками крупных видов: Chironomus plumosus, Glyptotendipes paripes, Cryptochironomus gr. defectus, доминирующими из которых, по данным автора, являлись Glyptotendipes paripes. На долю личинок хирономид приходилось – 70.8% биомассы макрозообентоса. Из малощетинковых червей (Oligochaeta) указывался лишь один вид – Tubifex tubifex, доля которого составляла 1.7% общей биомассы зообентоса. Также отмечались личинки жука-водолюба – Berosus spinosus. Для сезонной динамики зообентоса Состинских водоемов было характерно незначительное повышение биомассы от весны к лету, а затем её снижение к осени. Среднесезонные показатели количественного развития зообентоса были низкие – 32 экз./м (Петрушкиева, 2002). В ходе ретроспективного анализа литературных данных стало понятно, что полный фаунистический список видов макрозообентоса для этих озер отсутствует, а лишь указываются самые массовые их представители.

Это побудило нас провести изучение макробеспозвоночных на озерах Киркита и Замокта.

В ходе наших исследований, проведенных весной и осенью 2009 г. на водоемах Киркита и Замокта, в составе макрозообентоса отмечен 21 таксон:

хирономиды – 8, моллюски – 6, жуки – 3, олигохеты – 2 и по одному виду ракообразных и пиявок (приложение 1). Анализ количественных проб показал, что из 11 отмеченных видов, 6 встречались с частотой более 25% (табл. 4.1).

100% частоту встречаемости в оз. Киркита имел вид Camptochironomus tentans, дававший основную биомассу бентоса, и отсутствовавший в оз. Замокта.

Таблица 4.1. Частота встречаемости (Р, %) донных макробеспозвоночных в Наиболее часто встречаемым видом из олигохет являлся Limnodrilus profundicola как в Кирките (25%), так и в Замокте (100%). В оз. Замокта из хирономид чаще всего встречались личинки Cryptochironomus obreptans, которые отсутствовали в количественных пробах макрозообентоса оз. Киркита.

В ходе дальнейших исследований было определено, что среднесезонная биомасса макрозообентоса оз. Киркита значительно выше (7.2±1.9 г/м2), чем таковая оз. Замокта (0.2±0.1 г/м2). Такая большая разница в количественных данных макрозообентоса между двумя рядом расположенными и соединенняющимися между собой озерами можно объяснить тем, что оз.

Киркита является связующим звеном в цепи питания Состинских озер и практически не пересыхает, в то время как оз. Замокта – пересыхающий водоем. В связи с особенностями гидродинамики озер в них сформировались различные биотопы. В оз. Киркита преобладают илы, тогда как в оз. Замокта – глина. Но основным фактором, определяющим такие различия в биомассе и численности макрозообентоса озер, на наш взгляд, является систематическое пересыхание оз. Замокта и его непостоянный уровненный режим.

Для обоих озер характерна сезонная динамика количественных показателей макрозообентоса. Так от весны к осени наблюдается увеличение показателей, что можно объяснить появлением новой генерации хирономид, олигохет и увеличением их биомасс в результате роста. В оз. Киркита биомасса макрозообентоса весной составляла 2.3±0.7 г/м2, осенью она возрастала до 12.2±1.5 г/м2. Во все сезоны года в оз. Киркита доминировали хирономиды, составляющие по биомассе от 97.9% весной до 100% осенью, по численности 85.7% и 100% соответственно (табл. 4.2). В озере Замокта как по биомассе, так и по численности доминировали олигохеты, хотя назвать это доминированием очень сложно (0.19±0.07 г/м2 весной и 0.1 ±0.08 г/м2 осенью).

Таким образом, оз. Киркита имеет наибольшие значения биомассы и численности макрозообентоса и, следовательно, значительный ресурсный потенциал и повышенную, по сравнению с оз. Замокта, рыбопродуктивность.

Согласно шкале, разработанной сотрудниками ГосНИОРХа (Пидгайко и др., 1968), оз. Киркита относится к среднекормному водоему, оз. Замокта – к малокормному.

Таблица 4.2. Численность и биомасса макрозообентоса Состинских озер в 2009 г.

Всего 12.2±1.5 100 850±20 100 0.13±0.7 100 125± Среднее Х 7.2±2.3 99.7 500±26 97.6 0.06±0.02 37.5 87±3 43. Примечание: над чертой – средние значения биомассы или численности и их ошибка, под чертой пределы колебаний. Прочерк – представители не обнаружены. Х – хирономиды, О – олигохеты.

Средняя величина индекса сапробности Пантле–Букк составили 2.43 в оз.

Замокта и 2.02 в озере Киркита. Индекс сапробности от весны к осени увеличивался с 2.2 до 2.7 в первом и от 1.8 до 2.2 во втором. То есть, два озера относятся к -мезосопробным водоемам, однако в оз. Замокта индекс приближается к верхней границе, а осенью хараткеризуется как мезосапробное.

Трофический статус водоемов, по шкале трофности С.П. Китаева (2007), оценивается как -мезотрофный для оз. Киркита и ультроолиготрофный для оз.

Замокта.

4.2. Состояние макрозообентоса оз. Деед-Хулсун в осенний период Озеро Деед-Хулсун расположено в Яшкульском районе Республики Калмыкия, в 75 км к востоку от г. Элиста. Оно расположено в устье реки Яшкуль, берущей начало с возвышенности Ергени. В засушливые годы озеро почти полностью пересыхало. С пуском в эксплуатацию Яшкульской ООС, питающейся водами Чограйского водохранилища, в урочище стала поступать сбросная вода с орошаемых земель, что способствовало его заполнению.

Площадь озера колеблется и определяется величиной поверхностного стока вод летом и подпиткой из оросительной системы весной и осенью.

(Республиканская…, 2002, Доклад о состоянии …, 2003). По результатам ретроспективного мониторинга, проведенного С.С. Улановой (2010), максимальное наполнение водоема наблюдалось в 1988 г., площадь его составляла 17.21 км2, минимальное наполнение и площадь – 6.54 км2 отмечены в 1999 г. В год наших исследований его площадь составила 16.2 км2 (Уланова, 2010).

Петрушкиевой (2002), составляет 2.2 м, максимальная – до 5 м. В маловодные годы средняя глубина – до 1.2 м, максимальная – до 2 м. в основном преобладают глубины 0.5–0.7 м. Отсутствие поступления воды в период с 1999–2000 гг. оказало негативное влияние на водоем, его площадь уменьшилась, а максимальная глубина составила – 0.3 м (Петрушкиевой, 2002).

В 2012 г. максимальная глубина озера не превышала 2 м. Станции, на которых производился отбор бентосных проб, расположены на глубине от 1.0 до 1.5 м.

С весны 2001 г. водоем был арендован, и началось регулярное наполнение оз. Деед-Хулсун водой в течение всего года. Исследования, проведенные Д.С.

Петрушкиевой (2002) показали, что при регулярном поступлении воды в водоем в течение года, минерализация уменьшилась с 22.5 до 7.4 г/л, что свидетельствует о необходимости гарантированного водообеспечения для сохранения биологических ресурсов рыбохозяйственных водоемов. В год наших исследований минерализация воды в нижней (приплотинной) части составляла 9.67 г/л, а в верхней 11.16 г/л. Вода оз. Деед-Хулсун, по классификации О.А. Алекина (1970), относится к хлоридному классу, группы натрия, III типа.

Высшая растительность представлена тростником обыкновенным, рогозом узколистным и клубнекамышом морским. Погруженная мягкая растительность, имеющая очень слабое развитие, состояла из рдеста гребенчатого, рдеста курчавого, роголистника. По данным Д.С. Петрушкиевой (2010), она занимала не более 20% акватории. Биотопы оз. Деед-Хулсун представлены плотными глинистыми грунтами с примесью песка в хвостовой части и слегка заиленными грунтами с остаткам растительности в цетральной и приплотинной его части.

Изучение бентоса оз. Деед-Хулсун было проведено филиалом ВНИИПРХ и Калмыцкой лабораторией промихтиологии в 1981 и 1995 гг. соответственно (Разработка…, 1981, Оценка запаса…, 1995). Данные исследования показали, что бентос был представлен в основном личинками хирономид, на долю которых приходилось более 70% общей биомассы. Кроме хирономид в составе бентоса были отмечены личинки других насекомых, олигохеты, гаммариды. К сожалению, детальный качественный состав зообентоса в указанных источниках не приводится. Но отмечается, что в течение сезона максимальное число видов приходилось на весеннее время и преобладающими видами были:

Chironomus dorsalis, Ch. plumosus и Dicrotendipes gr. tritomus. Средняя за сезон биомасса макробеспозвоночных, приведенная в работах Д.С. Петрушкиевой (2002), составляла 0.9 г/м2.

Исследования, проведенные нами осенью в 2012 г. показали, что видовой состав макрозообентоса оз. Деед-Хулсун представлен 14 видами: моллюски – 3, олигохеты – 2, хирономиды – 9 (приложение 1). Причем все виды моллюсков (Dreissena polymorpha, Lymnaea auriculariа, Planorbis planorbis) и 3 вида хирономид (Procladius gr. choreus, Dicrotendipes nervosus, D. gr. tritomus) встречены нами только в качественных пробах.

Проанализировав распределение макрозообентоса по зонам озера (нижняя (приплотинная), средняя и верхняя), было выявлено, что наиболее бедным является верхний участок. В количественных пробах отмечался лишь Procladius gr. ferrugineus, где его средняя биомасса составляла 0.07±0.02 г/м2, численность – 100±29 экз./м2 (табл. 4.3).

Талица 4.3. Численность (Ч) и биомасса (Б) составных частей макрозообентоса оз. ДеедХулсун осенью 2012 г.

Хирономиды 0.07±0.02 100 0.06±0.01 46.2 0.16±0.13 88.9 0.1±0.02 76. Всего 0.07±0.02 100 0.13±0.02 100 0.18±0.12 100 0.13±0. Примечание: над чертой средние значения биомассы и численности и их ошибка, под чертой пределы колебаний В средней части озера видовой состав макрозообентоса включал 2 вида олигохет (Tubifex tubifex и Limnodrilus hoffmeisteri) и 4 вида хирономид (Chironomus plumosus, Ch. dorsalis, Parachironomus pararostratus и Procladius gr. ferrugineus,). Средние значения биомассы составляли 0.13±0.02 г/м2 (рис.

4.1), численности 233±60 экз./м2. В нижней (приплотинной) части озера отмечен один вид олигохет – Tubifex tubifex и 3 вида хирономид (Cryptotendipes nigronitens, Chironomus muratensis, Procladius gr. ferrugineus), средняя биомасса которых была равна 0.18±0.12 г/м2, численность – 183±60 экз./м2. Биомасса макрозообентоса в нижней части озера немного выше, чем в средней за счет Chironomus muratensis, отмеченного на некоторых станциях данного участка.

Рис. 4.1. Распределение макрозообентоса по зонам оз. Деед-Хулсун осенью 2012 г.

Примечание: В.Ч. – верхняя, С.Ч. – средняя, Н.Ч. – нижняя части озера Наиболее часто встречаемым видом в оз. Деед-Хулсун являлся P. gr.

ferrugineus, затем следует Tubifex tubifex, Cryptotendipes nigronitens и Parachironomus pararostratus (табл. 4.4). Остальные виды встречались редко.

Таблица 4.4. Частота встречаемости (Р, %) макрозообентоса оз. Деед-Хулсун Согласно шкале, разработанной сотрудниками ГосНИОРХа (Пидгайко и др., 1968) оз. Деед-Хулсун относится к малокормному водоему.

Средняя величина индекса сапробности Пантле–Букк в оз. Деед-Хулсун составляла 2.44, что соответствует верхней границе -мезосапробной зоне, хотя на некоторых станциях величина индекса была выше 2.5, т.е. соответствовала -мезосапробной зоне. Значения индекса колебались в пределах от 2.2 до 2.9.

Среднее значение индекса Шенона–Уивера осенью 2012 г. как по численности, так и по биомассе соответствовало грязным водам и равнялось 0.49 и 0. соответственно. Пределы колебания на станциях не превышали 0.84.

Таким образом, можно заключить, что макрозообентос оз. Деед-Хулсун очень беден, как по видовому составу, так и по биомассе и численности. Что может быть связано с характером грунтов, подстилающих данное озеро (плотные глинистые с примесью песка и ила в хвостовой части и слегка заиленными грунтами с примесью растительности в центральной и приплотинной части), качеством воды (высокоминерализованная), прессом рыбного населения (чрезмерное зарыбление). Так в 2010 г. в озеро было выпущено 5 тонн малька рыб (карась, сазан, толстолобик, амур), в 2011 г. еще больше – около 7 тонн, при небольшой площади озера (16 км2).

4.3. Макрозообентос Чограйского водохранилища 4.3.1. Видовой состав и таксономическая структура Исследования макрозообентоса Чограйского водохранилища были начаты в первые годы его становления. Донные макробеспозвоночные изучались с целью определения рыбохозяйственного значения водоема, его рыбопродуктивности и перспективности рыборазведения, поэтому исследования были направлены в первую очередь на определение ее биомассы, численности и доминирующих видов (Круглова, 1971; Круглова, Горис, Рейх, 1972; Круглова и др., 1974; Круглова, Рейх, Тапильский, 1972; Рейх, Чердынцева, Столович, 1983).

По данным В.М. Кругловой (1971) видовой состав макрозообентоса в г. был однообразен и представлен в основном тремя видами хирономид:

Chironomus semireductus, Cryptochironomus polytomus и C. gr. defectus. Помимо хирономид в бентосе Чограйского водохранилища в прибрежной зоне на глубине 30 см автором отмечались гаммариды, биомасса которых не превышала 0.1–0.2 г/м2. Так же автором указывались единично попадающиеся в пробах олигохеты и личинки насекомых.

Дальнейшие изучения макрозообентоса Чограйского водохранилища были продолжены коллективом сотрудников Калмыцкого государственного университета (Кузьмичева, Ткалич, Оконов, 1977), которые свидетельствуют о том, что в 1974 г. видовой состав макрозообентоса был представлен 15 видами среди которых, помимо хирономид, встречались ракообразные и олигохеты.

Доминирующими по среднесезонной биомассе были: Chironomus semireductus, Dikerogammarus chaemobafes и Tubifex tubifex, на долю которых приходилось 38.7%, 22.6% и 20.5% соответственно.

Исследования донных макробеспозвоночных Чограйского водохранилища, проведенные Н.К. Никитиной и Г.А. Москул в 1975–1980 гг. (Никитина, 1981, 1982 а; Никитина, Москул, 1977; Никитина, Москул, 1978; Москул, Гаврикова, Никитина, 1982) показали, что видовой состав зообентоса в 1975–1980 гг. не превышал 13 видов. Наибольшее разнообразие отмечено среди хирономид, из которых массовыми и повсеместно распространенными формами являлись Chironomus plumosus и Ch. semireductus. Олигохеты были представлены двумя видами – Tubifex tubifex и T. newaensis. Согласно данным Г.А. Москула с соавторами (1982), моллюски в водохранилище до начала 1980-х гг.

отсутствовали, а роль ручейников и остракод была незначительна. К особенностям бентофауны водохранилища следует отнести появление в данный период мизид и гаммарид, которые в р. Восточный Маныч отсутствовали. Их появление связано с тем, что в 1952–1956 гг. эти кормовые организмы были акклиматизированы в Веселовском и Пролетарском водохранилищах.

Вероятнее всего, произошла аутоакклиматизация по системе ирригационных каналов Ставропольского края не только в Чограйском, но и в УстьМанычском, Сенгилеевском, Ново-Троицком водохранилища, в оз. Лысый Лиман. Появившиеся в Чограйском водохранилище высшие ракообразные распространились повсеместно, но численность их не превышала 1–3 экз./м2.

Наибольшая концентрация рачков наблюдалась на песчаных и песчано– глинистых грунтах в западном районе водохранилища. Опыт интродукции этих кормовых организмов в Веселовское и Пролетарское водохранилища и полученные положительные результаты (Круглова, 1972) позволили рекомендовать целенаправленное их вселение в Чограйское водохранилище. В 1977 г. Ростовской акклиматизационной станцией была осуществлена одноразовая посадка 10 млн. экз. мизид и гаммарид из дельты р. Дон. В результате в 1978 г. численность рачков в осенний период достигала 160 экз./м и биомассы 1.43 г/м2. Однако в дальнейшем отмечалось снижение их биомассы до 0.27 г/м2, что связано с тем что для создания устойчивой популяции организмов одноразовой посадки вероятно недостаточно.

В конце 90-х годов XX века по данным КаспНИРХ (Разработать…, 1999) бентос водохранилища был представлен 17 видами, из которых 10 видов (58.8%) составили хирономиды. Наиболее массовыми видами были, как и в предыдущие годы исследований – Chironomus plumosus, Cryptochironomus polytomus и C. gr. defectus.

В ходе проведенного ретроспективного анализа можно заключить, что с момента существования Чограйского водохранилища в нем отмечалось от 13 до 17 видов, из которых на долю хирономид приходилось до 60% от общего видового состава (Круглова, 1971; Круглова, Горис, Рейх, 1972; Круглова, Рейх, Тапильский, 1972; Круглова, Рейх и др., 1974; Кузьмичев, Ткалич, Оконов, 1977; Разработать…, 1999; Москул, Гаврикова, Никитина, 1982; Рейх, Чердынцева, Столович, 1983; Петрушкиева, 2002).

В ходе наших исследований, проведенных в Чограйском водохранилище в 2009, 2010 и 2012 годы в видовом составе макрозообентоса было отмечено таксона: хирономид – 31, олигохет – 10, моллюсков – 7, личинок жуков – 4, ракообразных, ручейников, поденок и цератопогонид по 2, лимониид, пиявок и личинок бабочек по 1 (приложение 1). В первый год работы (2009) общее число видов составляло – 40, в 2010 г. и 2012 г. по 44 и 43 вида соответственно.

Анализируя данные полученные в ходе обработки количественных проб, было выявлено, что максимальное количество видов отмечено в 2010 г. – 31, минимальное в 2009 г. – 24, в 2012 г. – 30 видов. Наибольшее число видов в составе макрозообентоса приходилось на хирономид, доля которых составляла 66.7% в 2009 г., в 2010 и 2012 годы снизилась до 61.3% и 63.4% соответственно.

В то же время доля олигохет увеличилась значительно с 12.5% в 2009 г. до 29% и 30% в 2010 г. и 2012 г. соответственно (рис. 4.2).

Сезонная динамика видового состава и структуры макрозообентоса Чограйского водохранилища в 2009 г. свидетельствует о том, что осенью отмечалось наибольшее число видов – 21, из которых на долю хирономид приходилось 76.2% от общего числа, а наименьшее летом – 10 видов, из которых 8 составляли хирономиды (рис. 4.3).

Рис. 4.2. Структура таксономического состава макрозообентоса Чограйского водохранилища в различные годы Примечание: арабскими цифрами указано число видов Рис. 4.3. Сезонная динамика структуры видового состава макрозообентоса Чограйского водохранилища в 2009 г.

Группа «прочие» в 2009 г. была представлена 4 видами: ручейником – Cyrnus flavidus, личинкой бабочки – Acentropus niveus, поденкой – Caenis horaria и цератопогонидой – Mallochohelea inermis. Моллюск Dreissena polymorpha был встречен в пробах только осенью и в его биоценозе отмечено наибольшее число видов –19.

В 2010 г также отмечалась сезонная динамика числа видов: 31 вид – весной, летом и осенью – 24 и 28 видов соответственно (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Сезонная динамика структуры видового состава макрозообентоса Чограйского водохранилища в 2010 г.

Сезонная динамика видового состава макрозообентоса в 2012 г. не отличалась от таковой 2009 г. – минимум числа видов (22) летом и максимум (30 видов) – осенью (рис. 4.5). Если анализировать за счет, каких видов происходит данное снижение в летнее время, то это в первую очередь хирономиды. Число видов хирономид снижалось с 16 весной до 14 летом и осенью опять увеличивалось до 19. В 2010 г. сезонной динамики числа видов олигохет не было отмечено, а в 2012 г. мы наблюдали некоторые колебания – с 8 видов весной до 7 летом, а к осени до 9. Отмеченный в 2010 г. Potamothrix hammoniensis в пробах 2012 г. не был встречен, но обнаружен Aulodrilus pluriseta, который отсутствовал в пробах 2009 и 2010 гг. Группа «прочие» в 2012 г. представлена одним видом – Sphaeromias pictus, представитель цератопоганид. Данный вид был нами обнаружен в осенних бентосных пробах.

Рис. 4.5. Сезонная динамика структуры видового состава макрозообентоса Чограйского водохранилища в 2012 г.

Таким образом, максимальное число видов в составе макрозообентоса Чограйского водохранилища отмечено в осеннее время, за исключением г., когда их максимум был отмечен весной. В летнее время во все годы исследований наблюдалось уменьшение числа видов и, в первую очередь, это происходит за счет снижения числа хирономид, а в некоторые годы и олигохет.

Уменьшение видового богатства хирономид летом объясняется вылетом имаго и выеданием данной группы рыбами–бентофагами, в основном лещом.

По частоте встречаемости в Чограйском водохранилище в 2009 г. из хирономид доминировали: Procladius gr. choreus – 76.2%, P. gr. ferrugineus – 42.9%, Dicrotendipes gr. nervosus – 71.4%, из олигохет: Limnodrilus profundicola – 23.8%. В 2010 г. наибольшую частоту встречаемости имели: Procladius gr.

ferrugineus – 41.7%, P. gr. choreus – 31.7%, Polypedilum bicrenatum – 35.0% и Limnodrilus hoffmeisteri – 28.3%. Часто встречающимися видами в 2012 г. были:

Procladius gr. ferrugineus – 50%, Limnodrilus hoffmeisteri – 46.7%. и Polypedilum bicrenatum – 31.7 (приложение 2).

макрозообентоса Чограйского водохранилища было изучение ее динамики по зонам, грунтам и глубинам водохранилища. Для Чограйского водохранилища характерно три основных биотопа – песок, ил и глина. Исследования распределения числа видов макрозообентоса по биотопам показали, что наибольшее видовое богатство в 2009 г., независимо от времени года, было на биотопе песка, где отмечались представители всех групп – хирономиды, олигохеты, моллюски и прочие (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Сезонная динамика распределения числа видов по биотопам Чограйского водохранилища в 2009 г.

Примечание: здесь и на рисунках 7 и 8: I – биотоп ила, II – биотоп глины, III – биотоп песка.

На илистом биотопе в 2009 г. обнаружены в небольшом числе только хирономиды, в то время как на биотопе глины встречено по 1–3 видов хирономид и олигохет. На биотопе глины в этот период времени отмечалось появление еще одного вида хирономид – Camptochironomus tentans. На биотопе песка наблюдалось снижение числа видов до 7, за счет отсутствия в пробах Acentropus niveus и Mallochohelea inermis входящих в группу «прочие» и отмечены только хирономиды и олигохеты (приложение 2).

На биотопе ила наибольшую частоту встречаемости (100%) в 2009 г. имели некоторые виды хирономид: Procladius gr. choreus, P. gr. ferrugineus, Dicrotendipes gr. nervosus. С частотой встречаемости 50.0% – Camptochironomus tentans и Polypedilum nubeculosum. На биотопе глины, наибольшую частоту встречаемости имели из хирономид: Procladius gr. choreus – 100%, Camptochironomus tentans – 50.0%, из олигохет Tubifex tubifex – 50.0%. На биотопе песка 100% встречаемость имели Dicrotendipes gr. nervosus и чуть более 50% – Glyptotendipes paripes, из олигохет Limnodrilus profundicola – 44.4% (приложение 2).

В 2010 г. в распределении видового состава макрозообентоса на основных биотопах водохранилища прослеживалась та же тенденция, что и 2009 г. – минимум на глине и максимум на песке. Общее число видов на каждом биотопе в 2010 г., по сравнению с предыдущим годом, возросло более чем в два раза (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Сезонная динамика распределения числа видов по биотопам Чограйского водохранилища в 2010 г.

На всех биотопах по числу видов преобладали хирономиды, доля которых составляла 60–75%. По сравнению с 2009 г. существенно возросло разнообразия в 2010 г. произошли на илистом биотопе. Максимальное число видов (20) здесь отмечено весной, летом оно снизилось до 17, за счет вылета 3х видов хирономид: Ablabesmyia monilis, Cricotopus bicinctus и Tanypus punctipennis. В осеннее время нами не наблюдалось особых изменений в количестве видов на этом биотопе, а вот качественный состав немного изменился. Так, например, отсутствовавшие в летний период 3 вида хирономид в осенних пробах отмечены, но не были встречены Polypedilum tetracrenatum и Microchironomus tener. Менее разнообразным стал также биотоп глины (приложение 2).