ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ СТРУКТУРНО¬
ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ РЕЧНЫХ СООБЩЕСТВ 6
ГЛАВА 2 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА
ИССЛЕДОВАНИЙ 14
2.1 Географическое положение района исследований 14
2.2 Орография и климат оз. Телецкое 16
2.3 Гидроморфологическая, гидрохимическая и гидробиологическая
характеристика рек бассейна Телецкого озера 19
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 23
ГЛАВА 4. СОСТАВ И СТРУКТУРА СООБЩЕСТВ
МАКРОБЕСПОЗВОНОЧНЫХ Р. ТЕВЕНЕК 28
4.1 История исследований сообществ макробеспозвоночных Алтая ... 28
4.2 Таксономическая структура сообществ макробеспозвоночных
р. Тевенек 31
4.3 Сезонная динамика сообществ макрозообентоса р. Тевенек 47
4.4 Оценка экологического состояния донных сообществ р. Тевенек . 49
ВЫВОДЫ 51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 52
Макробеспозвоночные представляют собой обширную группу преимущественно донных животных с размерами тела, как правило, превышающими 2 мм (Константинов, 1986). По другим классификациям к макробеспозвоночным могут относиться организмы с длиной тела от 0,5 мм или любые организмы, видимые невооруженным глазом. В континентальных водоемах в эту группу обычно включают червей (планарии, малощетинковые кольчецы, пиявки, круглые черви), моллюсков (брюхоногие, двустворчатые), ракообразных (бокоплавы, равноногие и десятиногие ракообразные и др.), паукообразных, насекомых (личинки комаров-звонцов, мокрецов, поденок, веснянок, ручейников, стрекоз и др.) и т.п.
Сообщества макробеспозвоночных играют важную роль в водных экосистемах. В трофическом отношении они, как правило, являются консументами 1-2 порядков и в свою очередь являются важным компонентом кормовой базы рыб. Благодаря своим сравнительно крупным размерам, макробеспозвоночные часто формируют сообщества с высокой биомассой, трансформируя энергетические потоки, особенно в придонных слоях водоемов.
Особое внимание сообществам макробеспозвоночных уделяется при оценке экологического состояния разнотипных водных объектов. Различные показатели, основанные на изучении сообществ донных
макробеспозвоночных, используются, прежде всего, в качестве индикаторов долговременных изменений водных экосистем. Известно несколько десятков различных показателей и индексов, определяемых по структурным характеристикам сообществ макробеспозвоночных и используемых для оценки состояния водных экосистем. Широкая популярность использования макробеспозвоночных в качестве биоиндикаторов основана на относительно продолжительном жизненном цикле этих организмов, их приуроченности к определенному биотопу, повсеместном распространении и широком диапазоне чувствительности к загрязнению входящих в их состав таксономических групп (Баканов, 2000; Яныгина, 2014).
Быстрое течение горных водотоков обуславливает низкий уровень развития планктонных сообществ и придает особую значимость сообществам макробеспозвоночных как индикаторов качества воды. При увеличении количества факторов загрязнения водоема, количество наиболее чувствительных групп гидробионтов значительно снижается, как и их видовое разнообразие. На этом и основывается применение индексов, используемых в системах биологического мониторинга поверхностных вод. Но снижение биоразнообразия может быть вызвано не только увеличением уровня антропогенного загрязнения, но и изменением естественных биотических и абиотических условий. Из этого следует, что для использования биоиндикационных индексов при определении экологического состояния водных экосистем необходимо знание фоновых показателей, установленных на участках с невысоким уровнем антропогенной нагрузки. Алтайский край, в пределах которого расположены верхние участки водосборного бассейна р. Обь, в целом характеризуется невысоким уровнем антропогенного воздействия. При этом огромные размеры бассейна, а также значительная неоднородность отдельных факторов среды на различных ее участках, способствуют формированию очень разнообразных донных сообществ, что делает их очень удобным объектом при исследовании естественной динамики экосистем, определении фоновых показателей и экологического мониторинга среды.
В связи с активным развитием в России такого направления, как экотуризм (природно-ориентированное путешествие с целью посещения мест, минимально измененных человеком) в 2018 г. на 500-метровом приустьевом участке реки была устроена экотропа «Третья речка». Это помогло регулированию потока туристов и организации их доступа к реке. В результате этой некоммерческой программы и близости реки к поселку Артыбаш река Тевенек стала одним из самых посещаемых туристами мест на Телецком озере. В связи с этим река была выбрана для экологического мониторинга состояния малых водотоков бассейна Телецкого озера.
Объект данного исследования - сообщества макробеспозвоночных реки Тевенек. Предмет исследования - сезонная динамика структурных характеристик сообществ
Цель работы: оценка экологического состояния реки Тевенек по структурным характеристикам сообществ макробеспозвоночных.
Задачи:
• Определение таксономического состава и структуры донных сообществ реки Тевенек;
• Анализ сезонной динамики донных сообществ;
• Оценка экологического состояния реки Тевенек по составу и структуре сообществ макробеспозвоночных;
1) В результате проведенных исследований в сообществах
макрозообентоса реки Тевенек было обнаружено 27 видов
макробеспозвоночных, относящихся к 8 отрядам, 17 семействам и 22 родам. Большинство отмеченных видов (92,5%) относятся к классу Insecta. Среди других классов беспозвоночных отмечены высшие раки (1 вид), а также малощетинковые черви.
2) Среди насекомых наибольшим видовым богатством характеризовались отряды Ephemeroptera и Trichoptera, к которым относилось по 30% всех обнаруженных видов. Высокое видовое богатство отмечено также для двукрылых (19% видов) и веснянок (11% видов).
3) Проведенный сравнительный анализ таксономического состава и
численности макробеспозвоночных в пробах, с данными за тот же период (июнь) 1992 г. не выявил значительных различий в видовом богатстве макробеспозвоночных в 2020 г. по сравнению с 1992 г. (22 и 27 видов соответственно). Комплекс доминирующих видов за анализируемый период также не изменился: как в 1992 г., так и в 2020 г. в него входили жесткокрылые (Esolus sp.), ракообразные (Gammarus korbuensis) и ручейники (Mystrophora altaicum). Изменения видового богатства наиболее
чувствительных групп: веснянок и поденок не выявлено.
4) При анализе сезонной динамики отмечено увеличение численности беспозвоночных к середине лета по сравнению с раннелетними значениями и существенное ее сокращение поздней осенью.
5) Значения рассчитанных биотических индексов (TBI, BMWP, ASTP, EPT) свидетельствуют об очень высоком качестве воды в реке Тевенек.
1. Алекин О.А. К исследованию притоков Телецкого озера // ГГИ, 1934. - Вып. 7. - С. 101-120.
2. Алексеевский Н.И., Беркович К.М., Чалов Р.С., Чалов С.Р. Естественные и антропогенно обусловленные трансформации русел рек России (методология и география) // Эрозия почв и русловые процессы. Тр. Науч.-исслед. лаборатории эрозии почв и русловых процессов им. Н.И. Маккавеева. - М.: Географический факультет МГУ, 2012. - Вып. 18. - С. 148-170.
3. Алимов А.Ф Элементы теории функционирования речных систем - СПб.: Наука, 2001. - 147 с.
4. Алимов А.Ф. Введение в продукционную гидробиологию - Л.:
Гидрометеоиздат, 1989. - 152 с.
5. Алтайский край в современных границах. Физическая карта // Атлас Алтайского края. - М.: 1991. - С. 6.
6. Батурина Н.С. Сообщества донных беспозвоночных водотоков Северного Алтая и Западного Саяна. - Дис. к.б.н., Новосибирск, 2015. - 200 с.
7. Безматерных Д.М, Вдовина О.Н. Изученность макрозообентоса озер юга Обь-Иртышского междуречья. - Барнаул: ИВЭП СО РАН, 2018. - 58 с.
8. Безматерных Д.М. Зообентос как основа типизации экосистем водотоков бассейна верхней Оби // Мир науки, культуры, образования, 2007. - №1(4). - С. 17-19.
9. Бекетов М.А. Видовой состав насекомых водотоков Северо-Восточного Алтая: подёнки, ручейники и веснянки (Ephemeoptera, Trichoptera, Plecoptera) // Евразиатский энтомологический журнал, 2005. - Т. 4, вып.2. - С. 101-105.
10. Бекетов М.А. Новые сведения о поденках (Ephemeroptera) Юго-Западной
Сибири // Евразиатский энтомологический журнал, 2004. - №3. - С. 25¬
27.
11. Вшивкова Т.С. Продольное распределение зообентоса ритрали реки Комаровка // Фауна, систематика и биология пресноводных беспозвоночных. - Владивосток, 1988. - С. 76-85.
12. Галахов В.П., Белова О.В. Формирование поверхностного стока в условиях изменяющегося климата (по исследованиям в бассейне Верхней Оби). - Барнаул: Изд. АГУ, 2009. - 93 с.
13. Глущенко Л.А. Гидробиологический очерк некоторых озер горного хребта Ергаки (Западный Саян). - Красноярск: СФУ, 2009. - 24 с.
14. Государственный водный кадастр // Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - т. 1 Вып. 10. - 492 с.
15. Деев Е.В., Высоцкий Е.М., Новиков И.С., Мистрюков А.А. Структурно- геоморфологичейский анализ районо Телецкого озера // Геология и геофизика, 1995. - т. 36, № 10. - С. 133 - 142.
16. Довыдов Л.К., Дмитриева А.А., Конкина Н.Г. Общая гидрология - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 454 с.
17.Залозный Н.А. Роль олигохет и пиявок в экосистемах водоемов Западной Сибири // Биологические ресурсы внутренних водоемов Сибири и Дальнего Востока. - М.: 1984. - С. 24-143.
18. Зарубина Е.Ю., Долматова Л.А., Соколова М.И. Элементы гидрохимического режима приустьевых участков притоков Телецкого озера // Ползуновский вестник, 2006. - № 2-1. - С. 279-285.
19.Зарубина Е.Ю., Яныгина Л.В, Бурмистрова О.С., Митрофанова Е.Ю. Ким Г.В., Котовщиков А.В., Крылова Е.Н., Ковешников М.И. Литоральные биоценозы как один из факторов устойчивости экосистемы Телецкого озера // Ползуновский вестник, 2005. - №4. - С. 201-207.
20. Клюге Н.Ю. Каталог типовых экземпляров коллекции Зоологического института РАН: Поденки (Ephemeroptera) // Каталог типовых образцов в 53 коллекции Зоологического института Российской академии наук. - СПб.: Зоологический институт РАН, 1995. -52 с.
21. Ковешников М.И. Пространственное распределение зообентоса в
водотоках бассейна р. Бия (Алтай) // Биология внутренних вод, 2010. -
№ 3. - С. 66-74.
22. Константинов А.С. Общая гидробиология. - М.: Высш. шк., 1986. - 472 с.
23. ГОСТ 17.1.3.07-82 // Контроль качества воды: сб. ГОСТов. - М.: ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ", 2010. - 15 с.
24. Лепнева С.Г. Донная фауна Телецкого озера // Тр. Зоол. ин-та АН СССР, 1949. - т. 7, № 4. - С. 7-118.
25. Маккавеев Н.И., Чалов Р.С. Русловые процессы. - М.: Изд. МГУ, 1986. - 263 с.
26. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. - М.: Наука, 1975. - 242 с.
27. Митчелл П. 101 ключевая идея: Экология. - M: Фаир-Пресс, 2001. - 244 с.
28. Определитель беспозвоночных пресных вод Европейской части СССР. - М.-Л., 1977. - 511 с.
29. Определитель насекомых Дальнего Востока России. Т. V. Ручейники и
чешуекрылые Ч. 1 / под общ. ред. П. А. Лера. — Владивосток:
Дальнаука, 1997. — 540 с.
30. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т.1. Низшие беспозвоночные. - СПб.: Наука, 1994. - 395 с.
31. Определитель пресноводных беспозвоночных России. Т.4. Двукрылые. - СПб.: Наука, 1999. - 998 с
32. Пианка Э.М. Эволюционная экология. - М.: Мир, 1981. - 400 с.
33. Протопопов В. В., Зюбина В. И. Особенности термического режима рек
равнинных ландшафтов Средней и Западной Сибири //
Гидроклиматическое влияние леса. - Новосибирск: Наука, 1979. - С. 4-54
24.
34. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель / под ред. В.А. Урываева. - Л.: Гидрометеоиздат, 1962. - 978 с.
35. Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность / под ред. Зееберг В. В. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - т. 15, №1 - 216 с.
36. Романенко В.Д. Основы гидроэкологии. - Красноярск: Генеза, 2004. - 664 с.
37. Русловые процессы на реках Алтайского региона / под ред. Чалова Р.С. - М., 1996. - 244 с.
38. Селегей В.В., Селегей Т.С Телецкое озеро. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 80 с.
39. Семенов В.А. Влияние урбанизации на экологическое состояние речных и подземных вод Горного Алтая. - Б.м., 2013. - 55 с.
40. Семенов В.А. Ресурсы поверхностных вод СССР / под ред. Семенова В. А. - Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - т.15. - 316 с.
41. Семенченко В.П. Принципы и системы боиндикации текучих вод. - Минск: Орех, 2004. - 125 с.
42. Стишов М. С., Дадли Н. Охраняемые природные территории Российской Федерации и их категории - М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2018. — 248 с.
43. Таунсенд К., Бигон М. Экология. Особи, популяции и сообщества. - М.: Мир, 1989. - т. 1. - 667 с.; т. 2. - 477 с.
44. Тиунов М.П., Тиунова Т.М. Летающие над рекой. Фотоальбом. - Хабаровск: Архипелаго Файн Принт, 2007. - 83 с.
45. Шитиков В.К., Зинченко Т.Д., Розенберг Г.С. Макроэкология речных сообществ. - Тольятти: Кассандра, 2011. - 255 с.
46. Яныгина (Руднева) Л.В. Структура бентосных сообществ и содержание ртути в личинках амфибиотических насекомых водотоков бассейна р. Катуни // Сибирский экологический журнал, 1997. - т. 4, № 2. - С. 167-172.
47. Яныгина (Руднева) Л.В. Таксономический состав и пространственное распределение хирономид Телецкого озера и его притоков // Сибирский экологический журнал, 2000. - Т.7, № 4. - С. 485-490.
48. Яныгина Л.В. Зообентос верхней и средней Оби: воздействие природных и антропогенных факторов. - Дис. д.б.н., Барнаул: ИВЭП СО РАН, 2013. - 399 с.
49. Яныгина Л.В. Макрозообентос как показатель экологического состояния горных водотоков // Экология, 2017. - № 2. - С. 141-146.
50. Яныгина Л.В., Черных Д.В., Ковешников М.И., Лукьянов Д.П., Митрофанова Е.Ю., Котовщиков А.В., Крылова Е.Н. Типизация малых рек бассейна Телецкого озера по биоценотическим признакам с учетом ландшафтно-географических особенностей водосборов // X Съезд Гидробиологического общества при РАН: Тез. докл. - Владивосток: Дальнаука, 2009. - С. 462-463.
51. Frissell C.A., Liss W.J., Warren C.E., Hurley M.D. A hierarchical framework for stream habitat classification: viewing streams in a watershed context // Environmental Management. - 1986. - Vol. 10 (2). - P. 199-214.
52. Hawkes H.A. River zonation and classification // River Ecology. - Oxford, UK: Blackwell Science Publishers, 1975. - P. 312-374.
53.Statzner B., Higler B. Questions and comments on the river continuum concept // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 1985. - Vol. 42. - P. 1038-1044.
54. Thorp J.H., Thoms M.C., Delong M.D. The riverine ecosystem synthesis: Biocomplexity in river networks across space and time // River Research and Applications. - 2006. - № 22. - Р. 123-147.
55. Thorp J.H., Thoms M.C., Delong M.D. The Riverine Ecosystem Synthesis: Towards Conceptual Cohesiveness in River Science. - San Diego, CA: Elsevier Academic Press, 2008. - 208 pp.
56. Vannote R.L., Minshall G.W., Cummins K.W. et al. The River Continuum Concept. - Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 1980. - Vol.
Ъ1, № 1. - P. 370-377