Таксономический состав и разнообразие зообентоса малых рек Верхнеамурского среднегорья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таксономический состав и разнообразие зообентоса малых рек Верхнеамурского среднегорья

Ольга Корнеевна Клишко,

старший научный сотрудник, Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН (672014, Россия, г. Чита, ул. Недорезова, 16а),

Пётр Викторович Матафонов, научный сотрудник,

Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН (672014, Россия, г. Чита, ул. Недорезова, 16а),

Проведены исследования зообентоса малых водотоков Верхнеамурского среднегорья.

На территории площадью 225 км2 в бассейне р. Унда зообентос представлен 405 таксонами из 235 родов, 92 семейств, 29 отрядов, 4 типов. Основу таксономического разнообразия зообентоса составили амфибиотические насекомые (88 % общего состава). Наибольшее разнообразие из насекомых принадлежало хирономидам (185 таксонов), ручейникам (54 таксона) и подёнкам (25 таксонов). Из других представителей зообентоса наиболее богато были представлены олигохеты (13 таксонов) и гастроподы (17 таксонов).

Фауна донных беспозвоночных водотоков в бассейне р. Унда имеет комплексный состав с разнообразными типами распространения и разорванными ареалами, включающими Северо-Западную Европу и Южное Приморье России, остров Сахалин и Курильские острова. Отмечены редко встречающиеся в России виды из семейств Chironomidae, Blepharoceridae, отряда Trichoptera. Особый интерес представляют высокоспециализированные двукрылые насекомые семейства Nymphomiidae, которые, как предполагают, являются филогенетическими и географическими реликтами. Из охраняемых видов отмечен вид крупных двустворчатых моллюсков Margaritifera dahurica Middendorff, 1850, внесённый в Красную книгу Российской Федерации.

Таксономическое разнообразие зообентоса, например, в небольшой отдельно взятой реке протяжённостью 25 км, оценено на уровне 260 видов. Наличие общих с озёрными экосистемами таксонов дает основание рассматривать возможность обмена фауной между озёрными и речными экосистемами. Полученные данные необходимы для выявления географических закономерностей распространения фаун, определения ключевых участков ООПТ, экологического мониторинга и т. д.

Ключевые слова: зообентос, таксономический состав, таксономическое разнообразие, малые реки, бассейн Верхнего Амура, Забайкалье.

Taxonomic Composition and Diversity of Zoobenthos in Small Rivers of the Upper Amur Midland

Olga Korneevna Klishko ,

Senior Researcher, Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences (ul. Nedorezova 16 a, Chita, 672014 Russia),

Petr Viktorovich Matafonov,

Researcher,

Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences (ul. Nedorezova 16 a, Chita, 672014 Russia),

The study of zoobenthos of the small streams of the Upper Amur midlands was carried out. Within the territory of 225 km2, in the catchment of the Unda river, zoobenthos includes 405 taxons of 235 genera, 92 families, 29 orders, 4 types. Taxonomic diversity of zoobenthos is presented by amphibiotic insects (88 % of the total composition). The biggest diversity of the insects was represented by Chironomidae (185 taxons), Caddisflies (54 taxons), mayflies (25 taxons). Other zoobenthos representatives included fewer diversity: Oligochaeta (13), Gastropoda (17).

The fauna of the bottom-dwelling invertebrate currents in the catchment of the Unda river has a complex composition with different types of distribution of the disjunctive areas including North-Western Europe, South Maritime Territory of Russia, Sakhalin and the Kurils. Unusual for Russia species of the families Chironomidae and Blepharoceridae of the Trichoptera order were revealed. Very specific dipteral insects of the Nymphomiidae family might be related to the phylogenetic and geographical relicts. Among the protected species, big clams Maragaritifera dahurica Middendorff, 1850 were determined, they are included into the Red Data Book of the Russian Federation.

The taxonomic diversity of zoobenthos in a river of 25 km long, for instance, is estimated to be about 260 species. Presence of common lake ecosystem taxa gives grounds to consider the exchange of the fauna between lake and river ecosystems. The data are necessary for finding geographical regulations of the fauna spreading, definition of the protected areas key territories and ecological monitoring.

Keywords: zoobenthos, taxonomic composition, taxonomic diversity, small rivers, the catchment area of the Upper Amur, Transbaikalia.

Зообентос является одной из наиболее богатых в отношении таксономического разнообразия группой гидробионтов. В настоящее время имеются данные по его видовому разнообразию в озёрных экосистемах Забайкальского края [4, с. 30]. Однако в отношении водотоков на основе имеющихся публикаций [1; 3; 5-7; 9-12 и др.] такую оценку вряд ли возможно провести даже по отдельно взятой реке.

Наше внимание к изучению таксономического разнообразия зообентоса малых рек Верхнеамурского среднегорья обусловлено тем, что в условиях горного рельефа такие водотоки характеризуются высокой мозаичностью биотопов, с оптимальными условиями для представителей различных фаун и формирования высокого биологического разнообразия. Важно и то, что малые реки уже давно стали объектами экологических исследований в связи со своей многочисленностью [13, с. 4].

Изучение таксономического состава и разнообразия зообентоса малых рек Забайкальского края необходимо не только для оценки биологического разнообразия региона, но и выяснения географических закономерностей распространения фаун, выявления ключевых для ООПТ участков, разработки региональных систем экологического мониторинга и т. д. В условиях, когда водосборные бассейны многих водотоков Забайкальского края подвергаются значительному преобразованию под воздействием предприятий горнорудной промышленности, исследования видового разнообразия зообентоса малых рек приобретают особую актуальность.

Цель настоящей работы заключалась в оценке таксономического разнообразия зообентоса в малых реках Верхнеамурского среднегорья.

Материал и методы исследования

таксономический зообентос река верхнеамурский

Экспедиционные исследования таксономического состава и структуры зообентоса в бассейнах малых рек Верхнеамурского среднегорья проведены нами на р. Унда, в нижнем и среднем течении её притоков и котлованах, расположенных в пойме р. Унда, в связи с намечаемой разработкой золоторудного месторождения [2, с. 97]. Район исследований имеет размеры 15*15 км и площадь 225 км2, его характеристика с указанием станций отбора проб и методов исследования частично изложена ранее [5; 6].

Длина р. Унда составляет 273 км, а её притоков не превышает 25 км. Эти водотоки имеют горный и предгорный характер, мелководны, холодноводны, с прозрачными водами, быстрым течением и преимущественно каменистыми русловыми отложениями. Вблизи города Балей р. Унда и её притоки подвергаются загрязнению бытовыми стоками и мусором.

Котлованы представляют собой водоёмы глубиной до 1,5 м. Химический состав их вод формируется под воздействием дренажа и поверхностного стока с расположенных вблизи отвалов и хвостохранилищ. Грунты вязкие, глинисто-песчаные, с обильными илистыми отложениями, заросшие у берегов высшей водной растительностью. Воды с низкой прозрачностью, буроватого цвета, хорошо прогреваются.

На каждой станции в водотоках отбирали по три пробы по схеме: плёс - перекат - слив. В качестве показателя сходства сообществ использовали коэффициент Сёренсена:

К = 2с / (а+Ь),

где а и Ь - число видов в сравниваемых водотоках, с - число общих видов между ними.

Оценка таксономического разнообразия отдельно взятой малой реки лесостепной зоны Верхнеамурского среднегорья проведена на примере реки Кадалинка. Выбор р. Кадалинка обусловлен отсутствием данных о зообентосе верхних участков притоков р. Унда, положением р. Кадалинка в Верхнеамурском среднегорье, подобием её морфометрических параметров притокам р. Унда, а также детальной изученностью реки в отношении видового состава семейства ОЬ1гопот1дав, составляющего основу таксономического разнообразия зообентоса многих водоёмов. При выполнении оценки нами была рассмотрена возможность допущения сходства таксономической структуры зообентоса в р. Кадалинка и притоках р. Унда.

Результаты и их обсуждение. Фауна донных беспозвоночных исследованного участка бассейна р. Унда включает 405 таксонов из 235 родов, 92 семейств, 29 отрядов, 9 классов и 4 типов (см. табл.). Число таксонов бентоса на обследованных участках водотоков распределялось следующим образом: р. Унда - 173, р. Верхний Голготай - 203, р. Средний Голготай - 163; руч. Кибирева - 90, руч. Холбонский - 27.

Основу таксономического разнообразия зообентоса составляют амфибиотические насекомые (88 % всего состава). Наибольшего разнообразия из насекомых достигали хирономиды (185 таксонов), ручейники (54 таксона) и поденки (25 таксонов). Из других представителей зообентоса наиболее богато были представлены олигохеты (13 таксонов) и гастроподы (17 таксонов).

Обнаруженная в районе исследования фауна донных беспозвоночных: голарктический, палеарктический амфиевразиатский, палеарктический трансевразиатский, палеарктический арктоальпийский, восточно-палеарктический материковый и материково-островной, восточно-палеарктический бореомонтантный и бореальный, восточно-палеарктический арктоальпийский типы распространения.

Таблица

Таксономический состав зообентоса бассейна р. Унда

Примечание. ? - неуверенно идентифицированный таксон.

В исследованных водотоках отмечены некоторые виды донных беспозвоночных, имеющие разорванный ареал: Северо-Западная Европа и Южное Приморье России, включая о. Сахалин и Курильские о-ва. Выявлено большое число видов, не соответствующих описанию в доступной нам литературе и, скорее всего, представляющих новые для науки таксоны. Из охраняемых видов отмечена Margaritifera dahurica Middendorff, 1850 (прежнее название - Dahurinaia dahurica Middendor'ff, 1850) - вид крупных двустворчатых моллюсков, занесённый в Красную книгу России.

Оценка сходства водотоков по составу зообентоса показала невысокие коэффициенты Сёренсена на уровне 32-51 %. Таким образом, каждый из исследованных водотоков по видовому разнообразию имеет своеобразное неповторимое сообщество донных беспозвоночных. Высокое таксономическое разнообразие зообентоса района обусловлено многообразием и мозаичностью биотопов.

Оценка таксономического разнообразия зообентоса отдельного водотока Верхнеамурского среднегорья выполнена на основе наших данных о доле видов ОЬ1гопотМав в общем таксономическом разнообразии зообентоса в бассейне р. Унда и имеющихся в публикациях [10, с. 14] данных о видовом разнообразии в р. Кадалинка.

Виды семейства ОЬ1гопот1с1ав составляют основу видового разнообразия во многих водоёмах. Их доля в общем таксономическом разнообразии зообентоса исследованной территории в бассейне реки Унда составляет 46 %, в таксономическом разнообразии зообентоса обследованных водотоков - 52±9,2 % (Меап±8й); по станциям отбора проб в водотоках - 44±6,7 %. Полученные значения оказываются близки доле видов ОЬ1гопотСав в разнообразии зообентоса озёр Забайкальского края - 43 %. Полагаем, для дальнейших расчётов возможно сделать допущение о доле видов ОЬ1гопот1Сав в общем разнообразии зообентоса р. Кадалинка на уровне 44 %. Принимая это значение, а также то, что в составе зообентоса р. Кадалинка на всём её протяжении установлено 114 видов хирономид [10, с. 14], видовое разнообразие зообентоса (преимущественно макрозообентоса) водотоков подобных р. Кадалинка в Верхнеамурском среднегорье находится на уровне около 260 видов.

Специфичность таксономического состава зообентоса соседних водотоков на уровне 30-50 % сходства ведёт к тому, что даже небольшая по площади территория Верхнеамурского среднегорья обладает таксономическим разнообразием зообентоса, сопоставимым с известным в озёрных экосистемах Забайкальского края [4, с. 195]. В этой связи интерес представляет наличие общих таксонов в речных и озёрных экосистемах. Анализ наших данных показывает, что 67 % родов хирономид, обнаруженных в озёрных экосистемах Забайкалья [Там же], заселяют и водотоки бассейна р. Унда. Таким образом, полученные результаты показывают высокий уровень таксономического разнообразия зообентоса малых рек Верхнеамурского среднегорья и дают основание рассматривать водотоки как потенциальные источники видов для озёрных экосистем Забайкалья.

Список литературы

1. Боруцкий Е. В., Ключарева О. А., Никольский Г. В. Донные беспозвоночные (зообентос) Амура и их роль в питании амурских рыб // Труды амурской ихтиологической экспедиции. М.: МСОИП, 1952. Т. 3. С. 5-141.

2. Замана Л. В. Ртуть в поверхностных водах балей-тасеевского золотопромышленного узла // Зап. Забай- кал. отд-ния Рус. геогр. о-ва. 2012. № 131.

3. Иванова Г. Г, Наделяева С. М., Клишко О. К. Зообентосное сообщество р. Чита и его динамика // Вестн. Чит. гос. техн. ун-та. 2002. № 26. С. 153-163.

4. Клишко О. К. Зообентос озёр Забайкалья. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2001.208 с.

5. Клишко О. К. Оценка состояния бентоценозов в реках бассейна Верхнего Амура // Малые реки: современное экологическое состояние, актуальные проблемы: тез. докл. междунар. науч. конф. 2001. С. 97.

6. Клишко О. К., Матафонов П. В. Структура бентоценозов и качество вод горных рек бассейна Верхнего Амура [Электронный ресурс] // Чтения памяти В. Я. Леванидова. 2011. Вып. 2. С. 217-225. Режим доступа: http:// www.biosoil.ru/levanidov/articles/a0531.pdf (дата обращения: 24.11.2015).

7. Куклин А. П., Матафонов Д. В., Матафонов П. В., Матюгина Е. Б. Биоценозы дна // Ландшафтное и биологическое разнообразие бассейна реки Хилок: опыт изучения и управления. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. С. 140-149.

8. Макарченко Е. А. Nymphomyia kaluginae sp. n. - новый представитель архаичных двукрылых (Diptera, Nymphomyiidae) из бассейна реки Амур (российский Дальний Восток) // Евразиатский энтомологический журнал. 2013. Т 12 (3). С. 291-296.

9. Наделяева С. М. Зообентос рек Верхне-Амурского и Байкало-Енисейского бассейнов (Читинская область) и его использование для оценки качества воды: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16. Владивосток, 2006. 20 с.

10. Салтанова Н.В. Хирономиды (Diptera, Chironomidae) в сообществах донных беспозвоночных бассейна Верхнего Амура: автореф. дис канд. биол. наук: 03.02.10. Чита, 2011.21 с.

11. Салтанова Н. В. Характеристика сообществ хирономид ф^га, Chironomidae) водотоков бассейна Верхнего Амура // Вестн. КрасГАУ. 2010. № 3. С. 124-130.

12. Тесленко В. А., Матафонов П. В., Матафонов Д. В. К фауне веснянок (INSECTA: PLECOPTERA) Верхнего Амура (Забайкальский край) // Чтения памяти В. Я. Леванидова. 2014. Вып. 6. С. 660-669.

13. Экосистема малой реки в изменяющихся условиях среды. М.: Т-во науч. изд. КМК, 2007. 372 с.

References

1. Borutskii E. V., Klyuchareva O. A., Nikol'skii G. V. Donnye bespozvonochnye (zoobentos) Amura i ikh rol' v pitanii amurskikh ryb // Trudy amurskoi ikhtiologicheskoi ekspeditsii. M.: MSOIP, 1952. T 3. S. 5-141.

2. Zamana L. V. Rtut' v poverkhnostnykh vodakh balei-taseevskogo zolotopromyshlennogo uzla // Zap. Zabaikal. otd-niya Rus. geogr. o-va. 2012. № 131.

3. Ivanova G. G., Nadelyaeva S. M., Klishko O. K. Zoobentosnoe soobshchestvo r. Chita i ego dinamika // Vestn. Chit. gos. tekhn. un-ta. 2002. № 26. S. 153-163.

4. Klishko O. K. Zoobentos ozer Zabaikal'ya. Ulan-Ude: BNTs SO RAN, 2001.208 s.

5. Klishko O. K. Otsenka sostoyaniya bentotsenozov v rekakh basseina Verkhnego Amura // Malye reki: sovremennoe ekologicheskoe sostoyanie, aktual'nye problemy: tez. dokl. mezhdunar. nauch. konf. 2001. S. 97.

6. Klishko O. K., Matafonov P. V. Struktura bentotsenozov i kachestvo vod gornykh rek basseina Verkhnego Amura [Elektronnyi resurs] // Chteniya pamyati V. Ya. Levanidova. 2011. Vyp. 2. S. 217-225. Rezhim dostupa: http://www.biosoil. ru/levanidov/articles/a0531.pdf (data obrashcheniya: 24.11.2015).

7. Kuklin A. P., Matafonov D. V., Matafonov P. V., Matyugina E. B. Biotsenozy dna // Landshaftnoe i biologicheskoe raznoobrazie basseina reki Khilok: opyt izucheniya i upravleniya. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2002. S. 140-149.

8. Makarchenko E. A. Nymphomyia kaluginae sp. n. - novyi predstavitel' arkhaichnykh dvukrylykh (Diptera, Nymphomyiidae) iz basseina reki Amur (rossiiskii Dal'nii Vostok) // Evraziatskii entomologicheskii zhurnal. 2013. T 12 (3). S. 291-296.

9. Nadelyaeva S. M. Zoobentos rek Verkhne-Amurskogo i Baikalo-Eniseiskogo basseinov (Chitinskaya oblast') i ego ispol'zovanie dlya otsenki kachestva vody: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk: 03.00.16. Vladivostok, 2006. 20 s.

10. Saltanova N. V. Khironomidy (Diptera, Chironomidae) v soobshchestvakh donnykh bespozvonochnykh basseina Verkhnego Amura: avtoref. dis kand. biol. nauk: 03.02.10. Chita, 2011.21 s.

11. Saltanova N. V. Kharakteristika soobshchestv khironomid (Diptera, Chironomidae) vodotokov basseina Verkhnego Amura // Vestn. KrasGAU. 2010. № 3. S. 124-130.

12. Teslenko V. A., Matafonov P. V., Matafonov D. V. K faune vesnyanok (INSECTA: PLECOPTERA) Verkhnego Amura (Zabaikal'skii krai) // Chteniya pamyati V. Ya. Levanidova. 2014. Vyp. 6. S. 660-669.

13. Ekosistema maloi reki v izmenyayushchikhsya usloviyakh sredy. M.: T-vo nauch. izd. KMK, 2007. 372 s.

Размещено на Allbest.ru