Введение 4
Глава 1. Обзор литературы 6
1.1 Общая оценка среды обитания фауны Енисея 6
1.2 Сравнение зообентоса р. Енисей с донными беспозвоночными других
водотоков 7
1.3 Запасы незаменимых ПНЖК в биомассе зообентоса р. Енисей 21
1.4 Распределение донных беспозвоночных по типам грунта 23
1.5 Распределение зообентоса по грунтам в р. Енисей 29
Глава 2. Материалы и методы исследования 39
2.1 Характеристика района исследования 39
2.2 Материалы и методы исследования 41
Выводы 48
Список использованных источников 50
ПРИЛОЖЕНИЕ А 58
Антропогенные воздействия на природу, вызывающее такие глобальные экологические проблемы как сокращение биологического разнообразия, разрушение биотопов, изменение климата и повсеместное распространение чужеродных видов организмов, в настоящее время становятся основными факторами негативных изменений в экологических системах.
Разработка методов и способов прогнозирования возможных изменений в экосистемах представляет собой особую задачу, решение которой может быть выполнено только при знании процессов, протекающих в экосистемах и закономерностях их качественных и количественных изменений при переменах в окружающей среде. Поэтому на первый план выходят знания, полученные в теории биологической продуктивности водоемов и продукционной гидробиологии, а также методы, основанные на таких знаниях [1].
Вследствие постоянного возрастающего антропогенного воздействия, очень важно изучение и гидробиологические исследования донных биоценозов. Бентосные организмы являются важным показателем качества воды, так как участвуют в самоочищении вод водоемов и как постоянные обитатели дна, являются потребителями и фильтраторами осадочного материала, а также создают кормовую базу для бентосоядных рыб. Зообентос служит хорошим, а в ряде случаев единственным биоиндикатором загрязнения донных отложений и придонного слоя воды [2].
Донные беспозвоночные и их сообщества являются чувствительными индикаторами загрязнения биогенными и токсическими веществами, закисления и эвтрофикации водных объектов. Кроме того, по составу и структуре макрозообентоса предложено наибольшее количество методов биоиндикации, и они нашли наибольшее распространение в мире [3]. Структурные и функциональные характеристики зообентоса являются перспективным элементом системы мониторинга загрязнения поверхностных вод и позволяют определить экологическое состояние и трофический статус водных объектов, оценить качество поверхностных вод как среды обитания организмов; определить совокупный эффект комбинированного действия загрязняющих веществ; локализовать источник загрязнения; установить тип загрязнителей и возникновение вторичного загрязнения вод [3,4].
Цель работы: Изучить структурно-функциональные характеристики зообентоса среднего течения р. Енисей
Задачи:
1. Определить видовой состав макрозообентоса.
2. Изучить распределение плотности зообентоса на разных типах грунта.
3. Изучить функциональные характеристики зообентоса на разных типах грунта.
4. Оценить качество воды исследованного района р. Енисей.
1. За два года исследования в среднем течении реки Енисей зарегистрировано 30 видов донных животных, в том числе: двукрылые - 14 таксонов, олигохеты - 5 таксонов, бокоплавы - 4 таксона, ручейники и брюхоногие моллюски - по 3 таксона, класс Nematoda (круглые черви) - представлен единично. Наибольшее видовое разнообразие зообентоса зарегистрировано на каменисто-галечных грунтах (26 видов), наименьшее - на песчаных грунтах (16 видов). По всему водному объекту чаще других встречались личинки хирономид Pseudodiamesa gr. nivosaи бокоплавы Eulimnogammarus viridis, Gmelinoides fasciatus. Зарегистрировано сходство видового состава зообентоса между каменисто - галечными и илистыми типами грунта в 2014 г. (Ksc = 0,63) и в 2015 г. (Ksc = 0,76), между каменисто - галечными и песчаными типами грунта в 2014 г. (Ksc = 0,63) и в 2015 г. (Ksc = 0,62) и между илистыми и песчаными типами грунта в 2014 г. (Ksc = 0,84) и в 2015 г. (Ksc = 0,61).
2. За период исследования в среднем течении р. Енисей средняя численность донных беспозвоночных по всему водотоку составила - 2965±1359 экз/м2; средняя биомасса бентофауны составила - 21,83±1,84 г/м2. Минимальные величины плотности зообентоса в 2014 г. (819±149 экз/м2; 5,92±1,58 г/м2) и в 2015 г. (366±126 экз/м2; 1,76±0,98 г/м2) зарегистрированы на песчаных грунте. Максимальная плотность зообентоса в 2014 г. (2466±588 экз/м2; 33,00±24,90 г/м2) зарегистрирована на каменисто - галечном грунте; в 2015 г. (6905±6295 экз/м2; 22,94±16,06г/м2) - на илистом грунте. На всех типах грунта по плотности доминировали хирономиды и амфиподы.
3. За два года исследования в среднем течении р. Енисей деструкция всего донного сообщества по всему водотоку в среднем составила - 493,32±212,77 кал/м2сут; продукция донных беспозвоночных составила - -3,65±176,65 кал/м2сут. Максимальные величины деструкции (1102,00±765,47 кал/м2сут) при минимальной продукции (-94,58±56,78 кал/м2сут) зообентоса выявлены на каменисто-галечных грунтах. Минимальные значения деструкции бентофауны отмечены на песчаном грунте (63,89±19,48 кал/м2сут). Максимальные значения продукции зарегистрированы на илистом грунте (132,49±112,13 кал/м2сут). Основной вклад в продукцию и деструкцию зообентосного сообщества на всех типах грунта вносили хирономиды и амфиподы.
4. Качество воды исследованного района р. Енисей за два года исследования соответствовало II-III классам качества, «слабо загрязненная» - «загрязненная».
1 Алимов, А.Ф. Ресурсный потенциал видов, сообществ и экосистем континентальных водоемов / А. Ф. Алимов, В. В. Бульон, С. М. Голубков // Успехи современной биологии, 2009. - Т.129, № 6. 516 с;
2 VIII съезд Гидробиологического общества РАН. (Калининград,16-23 сентября 2001 года), тезисы докладов, Калининград, 2001. - Т.1. 336 с;
3 Mandaville, S.M. Benthic Macroinvertebrates in Freshwaters Taxa Tolerance Values, Metrics, and Protocols. Soil &Water Conservation Society of Metro Halifax, 2002. 128 p;
4 Li, L. Biomonitoring and Bioindicators Used for River Ecosystems: Definitions, Approaches and Trends // L. Li, B. Zheng, L. Lusan // Procedia Environmental Sciences. - 2010. - № 2. - С. 1510-1524;
5 Грезе В.Н. Продукционно-биологический очерк реки Енисей // Труды Барабин. отдел. ВНИОРХ. Новосибирск, 1953. - Т.У1, - С. 103-136.
6 Андрианова, А.В. Динамика развития енисейского зообентоса в нижнем бьефе красноярской ГЭС // Вестник Томского государственного университета. Биология. Зоология. - 2013. -№ 1. - С. 74-88;
7 Gladyshev M. I., Moskvicheva A. V. Baikal Invaders Have Become Dominant in the Upper Yenisei benthofauna //General Biology Doklady Biological Sciences, 2002. - Vol. 383, № 4, - P. 568-570;
8 Клишко, О. К., Наделяева C. M. О новой находке Paratanytarsus baicalensis (Tshern.) (Diptera, Chironomidae) в бассейне Верхнего Амура // Евразиатский энтомол. журнал. - 2004. - №3. - С. 333-336;
9 Беляева, П.Г., Поздеев И.В. Донные сообщества р. Чусовой (бассейн Камы) // Вестник Пермского унив-та. Биология. Вып.6. - 2005. - С.103-108;
10 Зуев, И.В., Семенова Е.М., Шулепина С.П., Резник К.А., Трофимова Е.А., Шадрин Е.Н., Зотина Т.А. Питание хариуса Thymallus sp.в среднем течении р.
Енисей // Journal of Siberian Federal University. Biology. - 2011. - №3. - С. 281¬292;
11 Колмакова, А.А., Гладышев М.И., Калачева Г.С. и др. Оценка аминокислотного качества пищи бентосных беспозвоночных и рыб на основе сравнительного изучения аминокислот перифитона и зообентоса р. Енисей // Journal of Siberian Federal University. Biology. - 2015. - №1. - С. 85-104;
12 Бажина, Л.В., Клеуш В.О. Макрозообентос Красноярской акватории реки Ангара до наполнения водохранилища Богучанской ГЭС // Чтения памяти Владимира Яковлевича Леванидова. Вып.6. - 2014. - С. 66-77;
13 Ербаева Э.А., Сафронов Г.П. Хирономиды (Diptera,Chironomidae) р. Ангары и ее водохранилищ // Евразиатский энтомол. журнал, 2004, № 3(4): - С. 325-332;
14 Долгин В. Н. Пресноводные моллюски в питании рыб Сибири // Вестник ТГПУ. Вып.6.- 2009. - С. 117-120;
15 Dolgin, V. N., Sviridenko B. F Freshwater mollusks of the basins of the Pur and the Taz rivers (West Siberia)// TSPU Bulletin. - 2011. - №8. - P.89-82;
16 Заделенов, В.А., Исаева И.Г. (Еникеева), Клеуш, В.О., Чугунова Ю.К. Гидрофауна нижнего течения р. Курейки (бассейн р. Енисей) // Вестник КрасГАУ. Экология. - 2013. - №11. - С 160-165;
17 Потемкина Т.В., Шевелева Н.Г., Шабурова Н.И., Мишарина Е.А., Книжин И.Б Структура, количественные показатели зоопланктона и зообентоса верхнего течения р. Лена и его водоемов // Journal of Siberian Federal University. Biology.
- 2013. - №3. - С. 313-329;
18 Батурина Н. С. Макрозообентос горных рек Северного Алтая // Вестник НГУ. серия: Биология, клиническая медицина.- 2013. -Т.11. - С. 32-39;
19 Заика В.В. Ручейники (Incecta,Trihoptera) Горного Алтая, Тувы и Северо¬Западной Монголии // Евразиатский энтомол. журнал.- 2009. - № 8. - С. 245¬248;
20 Яныгина, Л.В. Аспекты пространственной организации бентосных сообществ рек бассейна Верхней и Средней Оби // Мир науки, культуры, образования.- 2013. -№3. - С. 445 - 450;
21 Безматерных, Д. М Оценка экологического состояния рек Бассейна Верхней Оби с использованием структурных характеристик зообентоса // Ползуновский вестник. Гидробиология.- 2005. -№4. - С. 208-213
22 Паньков, Н.Н. Зообентос р. Язьвы в зависимости от геологического строения дренируемой территории // Вестник Пермского унив-та. Биология. Вып.3. - 2013. - С. 43-46;
23 Сущик Н.Н.Роль незаменимых жирных кислот в трофометаболических взаимодействиях в пресноводных экосистемах (обзор) // Журнал общей бтологии, 2008. - Т.69, №4. - С. 299- 316;
24 Гладышев М.И., Сущик Н.Н., Махутова О.Н. и др. Эффективность передачи незаменимы полиненасыщенных жирных кислот по трофическим цепям водных экосистем //Доклады Академии Наук. 2009. Т. 426. № 4. С. 549-551;
25 Gladyshev M. I. et al Comparison of fatty acid composition in major lipid classes of the dominant benthic invertebrates of the Yenisei river // Comparative Biochemistry and Physiology Part B 134, 2003.- P.111-122;
26 Gladyshev M. I. et al Standing Stock and Potential Yield of Essential Polyunsaturated Fatty Acids of the Yenisei River Zoobenthos // Doklady Biological Sciences.- 2004. - Vol. 394. - P. 38-40;
27 Gladyshev M. I. et al. Seasonal changes in the standing stock of essential polyunsaturated fatty acids in the biomass of phyto-and zoobenthos on a littoral station of the Yenisei River // Doklady Biological Sciences. - MAIK Nauka/Interperiodica, 2005. - Т. 403, №. 1. - P. 267-268;
28 Жадин, В.И. Фауна рек и водохранилищ.- М.;Л.: Изд-во АН СССР. Вып. 3-4.-1940. - TV. - 991 с;
29 Жадин, В.И. Общие вопросы, основные понятия и задачи гидробиологии пресных вод // Жизнь пресных вод. М.; Л.: Изд-во АН СССР.- 1950. -Т. III. -112 с;
30 Барышев, И.А. Факторы формирования сообществ макрозообентоса каменистых порогов и перекатов водотоков Восточной Фенноскандии / Журнал Общей Биологии, 2014. -Т.75, № 2. - С. 124-131;
Безматерных, Д.М. Зообентос как основа типизации экосистем водотоков бассейна Верхней Оби / Мир науки, культуры и образования. - 2007. - №.1. - С. 17-19;
Константинов, А.С. Общая гидробиология: учебник для студентов биологических специальностей Вузов.- 4-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш. шк., 1986. - 472с;
Чебанов, В.В. Бентос лососевых рек Камчатки. - М.: Изд-во ВНИРО, 2009. - 172 с;
Салтанова, Н.В. Продольное распределение и сезонная динамика макрозообентоса реки Кадалинки // Вестник КрасГАУ, 2009, № 11. С. 222-227; Особенности формирования и распределения макрофитов и зообентоса на различных типах грунта в Северном Каспии // Вестник АГТУ. Сер.: Рыбное хозяйство. - 2011. - № 2. - С. 69-73;
Экология малых рек в XXI: Биоразнообразие, глобальные изменения и восстановление экосистем. Тезисы докладов Всероссийской конференции с международным участием (г. Тольятти, 5-8 сентября 2011г.) / отв. Ред. Т.Д. Зинченко, Г.С. Розенберг. - Тольятти: Кассандра, 2011. - 204 с;
Goodnight, C.J. Oligochaetes as indicators of pollution / C.J. Goodnight, L.S. Whitley // Proc. 15-th Ind. Waste Conv., 1961, - 569 с;
Яныгина, Л. В. Экология сообществ донных беспозвоночных в водоемах - охладителях тепловых электростанций Сибири // Водные ресурсы, 2011. - Т.38, № 5. - С. 618-630;
Балушкина, Е.В. Структура сообществ донных животных и оценка экологического состояния р. Ижоры. 1. Оценка качества вод р. Ижоры по структурным характеристикам донных животных // Биология внутренних вод. - 2002. - №4. - С. 61-68;
Балушкина, Е.В. Структура сообществ донных животных и оценка экологического состояния р. Ижоры. 2. Влияние гидрофизических и гидрохимических параметров воды на структурные характеристики донных
сообществ донных животных // Биология внутренних вод. - 2003. - №1.-С.74- 80;
41 Савкин, В.М. Водохранилища Сибири, водно-экологические и водно-хозяйственные последствия их создания // Сибирский экологический журнал, 2000. - Т.7, № 2. - С. 167-170;
42 Лоскутова, О.А. Веснянки-СПБ.: Наука. - (Фауна европейского северо-востока России. Веснянки. Том. 9), 2006;
43 Шубина, В.Н. Бентос лососевых рек Урала и Тимана. - СПб.: Наука, 2006. - 401 с;
44 Брем, А. Жизнь животных / А.Брем; коммент. А.В.Антропова, А.О. Касумяна, Е.А. Дунаева и др.- М.: АСТ: Астрель; 2011. - 1565 с.
45 Яшнов, В.А. Практикум по гидробиологии: издательство «Высшая школа». - Москва, 1969. - 419 с;
46 Проблемы и перспективы использования водных биоресурсов Сибири в XXI веке: материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 100-летию Енисейской ихтиологической лаборатории) ФГНУ «НИИЭРВ»). Красноярск, 8-12 декабря 2008 г./ Федер. агентство по рыболовству; Администрация Красноярского края [и др.]; отв. редактор Е.Н. Шадрие. - Краснорск, 2009. - 382 с;
47 Грезе В. Н. Кормовые ресурсы рыб реки Енисея и их использование. М.:Пищепромиздат. - 1957. - Т. 41. - С. 1-236.
48 Грезе В.Н. Кормовая база для рыб в р. Енисей и возможности ее улучшения. Красноярск: Всесоюз. НИИ озер и реч. рыб. хоз., 1953. - 365 с.
49 Базова, Н.В., Базов А.В. Распространение и распределение ручейника Aethaeloptera rossica (evanaescens) Martynov (Trichoptera, Hydropsychidae, Macronematinae) в подледный период в руслах рек Селенги и Никоя (бассейн оз. Байкал) / Сибирский экологический журнал. -2003.-№3. - С. 311-320;
50 Гайденок, Н.Д. Пережилин А.И. исследование функционирования популяции Eulimnogammarus Viridis (Dybowsky, 1874) верхнего течения р. Енисей на участке «Дивногорск - Ангара» методом математического моделирования // Вестник КрасГАУ. Экология. - 2011.-№3. - С. 100-107;
51 Головатюк, Л.В., Абросимова Э.В. Состав, распределение и структурные показатели донных сообществ равнинной реки бассейна Нижней Волги (на примере р. Сок) // Вестник ТГУ. Вып.6, 2015.- T.20. - С.1579-1585;
52 Зинченко Т.Д., Малиновская Л.В., Изучение хирономид (Diptera, Chironomidae) в Низовьях Волги и в Северном Каспии и их многолетнее изменение биомассы // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2013.- Т. 15, № 3. - С. 508-517;
53 Тарасова О.Г., Карыгина Н. В.Зообентос коренного русла Волги в условиях нефтяного загрязнения// Водные биоресурсы и их рациональное использование. Вестник АГТУ. Сер. Рыбное хозяйство.- 2014. - № 3. - С. 71-77;
54 Зайцев В. Ф., Юрченко В. В.,. Воробьёва А. В., Карапун М. Ю. Динамика Качественного состава донных биоценозов различных водоем дельты реки Волги в летний период // Вестник АГТУ. Сер. Рыбное хозяйство. - 2010. -№ 1. - С. 22-25;
55 Тарасова, О. Г. Зайцев В. Ф Биологическое разнообразие бентосных организмов низовьев волги // Вестник АГТУ. Сер. Рыбное хозяйство. 2016. № 1. - С. 44-51;
56 Брашков А.А., Зуев В.В. Обзор работы гидрологической сети на устьевых участках рек Енисея и Пясины по материалам многолетних наблюдений // Труды Государственного Океанографического Института / Под ред. канд. геогр. наук. В.Ф. Полонского. М. Вып.214. - 2011. - С. 115-126;
57 Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресных водоемах. Зообентос и его продукция. / Под ред. Винберга. - Л.: изд - во Гос НИОРХ, 1984. - 52 с;
58 Кожова О.М., Бейм А.М., Павлов Б.Н. Принципы гидробиологического мониторинга и биоиндикации // Комплекс. исслед. экосистем бассейна р. Енисей. - Красноярск, 1985. - С. 3 - 13;
Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий /под ред. Цаллолихина С.Я. Т. 4. - С - Пб.: ЗИН РАН, 1999. - 1000 с;
Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий /под ред. Цаллолихина С.Я. Т. 5. - С - Пб.: ЗИН РАН, 2001. - 840 с;
Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий /под ред. Цаллолихина С.Я. Т. 3. - С - Пб.: ЗИН РАН, 1997;
Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР (планктон, бентос). - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 510 с;
Ежегодник качества поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям на территории деятельности ФГБУ «Среднесибирское УГМС» за 2014 г.- Красноярск, 2015. -103 с;
Ежегодник качества поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям на территории деятельности ФГБУ «Среднесибирское УГМС» за 2015 г.- Красноярск, 2016. - 112 с;
Шмидт, В. М. Математические методы в ботанике: Учеб. пособие.- Л.: Изд-во Ленингр. Ун - та, 1984. - 288 с;
Алимов А.Ф. Закономерности изменений структурных и функциональных характеристик сообществ гидробионтов.// Гидробиологический журнал.- 1995.- №4. - С.3-12;
Алимов А.Ф. Разнообразие, сложность, стабильность, выносливость экологических систем// Гидробиологический журнал. - 1994.- №3. - С. 285¬301;
Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений, под редакцией канд. биол. наук В.А. Абакумова, Л.: Гидрометеоиздат, 1983.- 240 с;
Sladecec V. System of water quality from the biological point of view // Arch. Hydrobiol. - 1973. - V.7. - 218 p;
"РД 52.24.309-2011. Руководящий документ. Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод
суши" (утв. Росгидрометом 25.10.2011). Федеральное государственное бюджетное учреждение "Гидрохимический институт" (ФГБУ "ГХИ"), 2012. - 87 с;
71 Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. - 463 с.
72 Определение продукции популяции водных сообществ: Учебно-методическое пособие. - Новосибирск: Наука, 2000.- 63 с
73 Gladyshev M. I. et al Secondary production of highly unsaturated fatty acids by zoobenthos across rivers contrasting in temperature // River Research and Applications, 2015;
74 Сысолятина Ю.В. Донные беспозвоночные верховья реки Енисей (район г. Кызыл): Курсовая работа / Сысолятина Ю.В. - Красноярск: Сибирский Федеральный Университет, 2016. - 31с.