Ракообразные и коловратки пруда возле торгового центра «Пирамида» (г. Самара) в 2013 г.
- Авторы: Герасимов Ю.Л.1, Шабанова А.В.2
-
Учреждения:
- Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
- Самарский государственный архитектурно-строительный университет
- Выпуск: Том 5, № 1 (2016)
- Страницы: 18-23
- Раздел: 03.02.00 – общая биология
- URL: https://snv63.ru/2309-4370/article/view/21946
- DOI: https://doi.org/10.17816/snv20161103
- ID: 21946
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Изучены видовой состав и численность популяций ракообразных и коловраток городского пруда после проведения мелиоративных работ. В пруду выявлено 30 видов коловраток (до мелиорации отмечалось 52 вида). По численности сохранили доминирование семейства Brachionidae, Synchaetidae и Asplanchnidae. Ракообразных в 2013 г. выявлено 20 видов (до мелиорации – 33 вида). По численности доминировало семейство Cyclopoidae (до мелиорации – семейство Daphniidae), значительно увеличилась численность семейств Bosminidae и Chydoridae. В целом численность зоопланктона в 2013 г. уменьшилась на 15%. В 2010 г. наблюдались 2 подъёма численности: в июне и августе, а в 2013 г. только один – в июле. В популяциях увеличились доли самок с яйцами. По видам-индикаторам пруд относится к β-мезосапробной зоне, уменьшилось количество видов – индикаторов загрязнения. Рассчитаны величины индексов видового разнообразия Шеннона. Удаление зарослей водных растений вызвало уменьшение количества зарослевых видов и увеличение численности планктонных видов. Гидрохимический анализ показал превышение в воде пруда ПДК по БПК₅, АПАВ, меди, железа и цинка.
Полный текст
Введение. Искусственные водоёмы, не связанные с производственной деятельностью, создаются на территории населённых пунктов, как правило, с эстетическими и рекреационными целями. Удачно спроектированный, качественно сооружённый и содержащийся в надлежащем порядке пруд гармонически вписывается в архитектурный ландшафт, оказывает благотворное действие, как на физический, так и на психологический климат окружающей территории [1, 3]. Мы исследовали экосистему правого («Длинного») из двух прудов, расположенных в г. Самаре между улицами Солнечная и Ново-Садовая напротив ТЦ «Пирамида».
Район исследования. Пруд расположен на 3-й надпойменной террасе левого берега р. Волги (Саратовское водохранилище). Максимальная отметка бровки склона – 126,6 м, отметка уреза воды после весеннего паводка – 122,0 м. Многоэтажные дома расположены с северной и западной сторон пруда на расстоянии от 50 м. К юго-востоку в 150 м проходит улица Ново-Садовая с интенсивным автомобильным движением, зимой на ней применяются антиобледенительные смеси. Территория между улицей и прудом занята второстепенной дорогой и сквером с детской площадкой.
Длина пруда около 60 м, ширина до 30 м, в восточной части 2 небольших залива. Площадь зеркала весной 2156 м², площадь акватории с глубиной менее 2 м – 701 м², средняя глубина около 1,5 м, максимальная глубина 3,64 м. Западный, южный и восточный берега довольно крутые, высота их до 3 м. Южный берег образован дамбой, за которой расположен второй (левый) пруд.
К концу ХХ века дамба сильно осела, и весной пруды соединялись перемычками глубиной до 30 см. Вдоль западного берега была полоса водо-воздушных растений шириной до 2 м к концу лета. Мелководья свободные от рогоза были заняты элодеей канадской. Вокруг пруда и на дамбе, растут высокие старые деревья и их подрост. Откосы покрыты травой. На мелководьях было много бытового мусора, в основном, упаковок. По поверхности плавали доски, куски дерева и мелкий мусор. В пруду водится ротан-головешка и местные жители ловят его на удочки, на берегу оборудованы сиденья для рыбаков. На дамбе в вечернее время собиралась молодёжь и распивала спиртные напитки.
В 2010 г. мы обнаружили в этом пруду 47 видов коловраток и 26 видов ракообразных.
В конце осени 2012 г. были проведены работы по очистке акватории пруда от макрофитов и укреплению берегов габионными конструкциями. Была увеличена высота дамбы, восстановлена её целостность, и теперь правый пруд полностью изолирован от левого на протяжении всего года.
Методы. В 2013 г. мы провели новое обследование пруда, чтобы выяснить, как повлияли мелиоративные работы на сообщество беспозвоночных. Пробы отбирали дважды в месяц с мая по октябрь в тех же точках, что и в 2010 г. по стандартным методикам планктонной сетью (газ № 64) и 2-л батометром [2, 11]. Пробы обрабатывали стандартными методами [4, 5, 6, 9, 10]. Температура воды в дни отбора проб показана в табл. 1. Прозрачность воды 0,8–1,1 м по диску Секки. Был проведён гидрохимический анализ воды. Отбор проб для анализа осуществлялся 26.07.2013 и 5.10.2013 в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592–2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». Вода была проанализирована по 27 показателям в гидрохимической лаборатории Самарского государственного архитектурно-строительного университета (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.516292 от 07.04.2013). Определение содержания растворённого кислорода проводилось на месте с использованием тест-комплекта.
Таблица 1 – Изменения температуры воды в пруде у ТЦ «Пирамида» в 2013 г.
Месяцы | V | VI | VI | VII | VII | VIII | VIII | XI | X |
Даты | 20 | 11 | 25 | 8 | 19 | 7 | 24 | 17 | 8 |
Температура | 18 | 18,6 | 22 | 25 | 22 | 20 | 21 | 15 | 4 |
Были составлены формулы Курлова, характеризующие воду как гидрокарбонатную кальциево-магниевую пресную, достаточно постоянную по составу.
– проба 26.07.2013
– проба 05.10.2013
Содержание азота нитратного составило до 0,08 ПДК (для рыбохозяйственных водоёмов), аммонийного – до 0,3 ПДК, нитритного – до 1,2 ПДК (в октябре), фосфатов – до 0,01 ПДК. Превышено в 2,9 раза нормативное значение БПК₅, перманганатная окисляемость 0,6–0,7 ПДК. Содержание растворённого кислорода было не менее 4 мг/л. Согласно ГОСТ 17.1.1.04.77 «Показатели состояния и правила таксации рыбохозяйственных водоёмов» по трофо-сапробным показателям вода пруда может оцениваться как чистая. Летом незначительно превышалась ПДК нефтепродуктов. Содержание АПАВ от 4,3 до 6 ПДК. Содержание меди – от 8,4 ПДК летом до 38 ПДК осенью, железа – до 4 ПДК. Максимальная концентрация цинка составила 2 ПДК, марганца – 0,6 ПДК. Содержание свинца и кадмия было ниже границы определения. В 2010 г. [1] содержание меди было существенно ниже (2,5 ПДК), остальные показатели изменились незначительно.
Результаты. В 2013 г. выявлено 30 видов коловраток из 16 родов и 13 семейств (табл. 2). По сравнению с 2010 г. не обнаружено 22 вида из 12 родов и 12 семейств. Не найдено ни одного представителя 5-ти семейств (Collothecidae, Conochilidae, Dicranophoridae, Mytilinidae и Proalidae) и 7-ми родов (Collotheca, Conochilus, Dicranophorus, Eosphora, Mytilina, Dissotrocha и Proales). Из 22-х видов коловраток, не обнаруженных в 2013 г. 4 – планктонные, остальные 18 – зарослевые и придонные. Brachionus calyciflorus с конца июня был представлен морфой Brachionus calyciflorus spinosus Wierzejski 1948, представители типичной морфы попадались единично. Появились 3 вида: Brachionus urceus (Linnaeus 1758), Rotaria rotatoria Scopoli, 1777 и Trichocerca similis (Weirzejski, 1893), отсутствовавших в пробах в 2010 г.
Таблица 2 – Виды коловраток, обитающие в пруде у ТЦ «Пирамида» и частота (%) их встречаемости в пробах
Название таксона | Частота встречаемости (%) | |
2010 | 2013 | |
Сем.Asplanchnidae |
|
|
Asplanchna girodi Guerne, 1888 | 60 | 74 |
A. priodonta Gosse, 1850 | 47 | 0 |
Asplanchnopsis mutticeps (Schrank,1793) | 13 | 0 |
Сем.Brachionidae |
|
|
Brachionus angularis Gosse, 1851 | 40 | 26 |
B. calyciflorus Pallas, 1776 | 27 | 44 |
B. diversicornis Daday,1883 | 7 | 15 |
B. quadritentatus Hermann, 1783 | 0 | 11 |
Brachionus urceus (Linnaeus 1758) | 0 | 11 |
Keratella cochlearis (Gosse, 1851) | 60 | 89 |
K. quadrata (Muller, 1786) | 93 | 56 |
K. valga (Ehrenberg, 1834) | 13 | 4 |
Platias quadricornis Ehrenberg, 1832 | 87 | 26 |
Сем.Colurellidae |
|
|
Colurella obtusa (Gosse, 1886) | 67 | 22 |
Сем.Collothecidae |
|
|
Collotheca mutabilis (Hudson, 1885) | 13 | 0 |
Сем.Conochilidae |
|
|
Conochilus unicornis Rousselet, 1892 | 33 | 0 |
Сем.Dicranophoridae |
|
|
Dicranophorus lutkeni (Bergendal, 1892) | 7 | 0 |
Сем.Euchlanidae |
|
|
Euchlanis alata Voronkov 1911 | 13 | 0 |
Euchlanis dilatata Ehrenberg, 1832 | 87 | 44 |
E. incisa Carlin, 1939 | 13 | 7 |
E. lyra Hudson, 1886 | 7 | 0 |
E. meneta Myers, 1930 | 20 | 11 |
Сем.Filinidae |
|
|
Filinia cornuta (Weisse, 1847) | 7 | 0 |
F. longiseta (Ehrenberg, 1834) | 47 | 52 |
Сем.Hexarthridae |
|
|
Hexarthra mira (Hudson, 1871) | 47 | 33 |
Сем.Lecanidae |
|
|
Lecane cornuta (Muller, 1786) | 47 | 7 |
L. luna (Muller, 1776) | 47 | 11 |
L. lunaris (Ehrenberg, 1832) | 7 | 37 |
L. nana (Murr, 1913) | 47 | 11 |
Сем.Mytilinidae |
|
|
Mytilina ventralis Ehrenberg, 1832 | 13 | 0 |
Сем.Notommatidae |
|
|
Cephalodella catellina (Muller, 1786) | 7 | 0 |
C. gibba (Ehrenberg, 1834) | 27 | 19 |
Eosphora najas (Ehrenberg, 1830) | 13 | 0 |
Сем.Phylodinidae |
|
|
Dissotrocha aculeata (Ehrenberg, 1832) | 7 | 0 |
Habrotrocha collaris (Ehrenberg, 1832) | 33 | 11 |
Philodina roseola (Ehrenberg, 1832) | 7 | 0 |
Rotaria neptunua (Ehrenberg, 1832) | 20 | 0 |
R. rotatoria Scopoli, 1777 |
| 4 |
R. tardigrada (Ehrenberg, 1832) | 33 | 0 |
Сем.Proalidae |
|
|
Proales decipiens (Ehrenberg, 1832) | 7 | 0 |
Сем.Synchaetidae |
|
|
Polyarthra dolichoptera Idelson, 1925 | 27 | 48 |
Polyarthra euryptera Weirzejski, 1891 | 7 | 22 |
P. major Burckhardt, 1900 | 60 | 0 |
Synchaeta oblongata Ehrenberg, 1831 | 13 | 0 |
S. pectinata Ehrenberg, 1832 | 60 | 11 |
S. tremula (Muller, 1786) | 13 | 0 |
Сем.Testundinellidae |
|
|
Testundinella patina Hermann, 1783 | 60 | 37 |
Сем.Trichocercidae |
|
|
Trichocerca elongata (Gosse, 1886) | 27 | 7 |
T. intermedia (Stenroos, 1898) | 27 | 0 |
T. rattus (Muller, 1776) | 0 | 13 |
T. rousseleti (Voigt, 1902) | 33 | 0 |
T. similis (Weirzejski, 1893) | 13 | 15 |
Сем.Trichotriidae |
|
|
Trichotria pocillum (Muller, 1786) | 47 | 22 |
Суммарная численность коловраток в 2010 и 2013 гг. сильно различается (рис. 1).
Рисунок 1 – Сезонная динамика численности коловраток
В 2013 г. рост численности коловраток происходил за счёт планктонных видов семейств Asplanchnidae, Brachionidae, и Synchaetidae (Polyarthra).
Доминирующие семейства поменялись местами: доля Synchaetidae выросла на 13%, а Brachionidae уменьшилась на 21%. В 27 раз выросла доля сем. Hexarthridae, в 24 раза – Testundinellidae, в 10 раз – Filinidae, в 12 – Philodinidae. Уменьшился вклад только у сем. Colurellidae.
Доля планктонных видов уменьшилась в 2013 г. с 34 до 30%, в сравнении с зарослевыми и придонными, при этом выросла численность пелагических видов. В 2013 г. доминировали виды-вертификаторы, хищные A.girodi и S.pectinata составляли 20% общей численности. Средняя за сезон доля яйценосных особей – 20%, больше всего особей с яйцами было у B.angularis и P.dolichoptera.
Ракообразных в 2013 г. выявлено в Правом пруду 20 видов из 15 родов и 7 семейств (табл. 3).
Таблица 3 – Виды ракообразных, обитающие в пруде у ТЦ «Пирамида» и частота (%) их встречаемости в пробах
Название таксона | Частота встречаемости (%) | |
2010 | 2013 | |
Сем.Cyclopoidae |
|
|
Acanthocyclops bicuspidatus Claus, 1857 | 13 | 41 |
Cyclops strenuus (Fisher, 1851) | 73 | 63 |
C. vicinus vicinus Uljanin, 1875 | 67 | 63 |
Eucyclops serrulatus (Fisher, 1851) | 73 | 7 |
Paracyclops fimbriatus (Fisher, 1853) | 7 | 0 |
T.oithonoides Sars, 1863 | 91 | 100 |
Сем.Eudiaptomidae |
|
|
Eudiaptomus graciloides (Lilljeborg, 1888) | 87 | 41 |
П/отр Harpacticoida |
|
|
Harpacticoida sp. | 20 | 0 |
Сем.Bosminidae |
|
|
Bosmina longirostris (O.F.Muller, 1785) | 67 | 63 |
Сем.Chydoridae |
|
|
Alona affinis (Leydig, 1860) | 0 | 30 |
A. costata Sars, 1862 | 0 | 33 |
A. quadrangularis (O.F.Muller, 1785) | 67 | 33 |
Campocercus lilljeborgis Schoedler, 1863 | 20 | 0 |
Chydorus globosus Baird, 1850 | 7 | 0 |
Chydorus sphaericus (O.F.Muller, 1785) | 7 | 41 |
Graptoleberis testudinaria (Fisher 1848) | 47 | 22 |
Pleuroxus aduncus (Jurine, 1820) | 20 | 19 |
P.uncinatus Baird, 1850 | 27 | 33 |
Rhynchotalona rostrata (Koch, 1841) | 7 | 0 |
Сем.Daphniidae |
|
|
Ceriodaphnia quadrangula (O.F.Muller, 1785) | 87 | 67 |
Daphnia longispina O.F.Muller, 1785 | 73 | 74 |
D. pulex (DeGeer, 1778) | 7 | 0 |
Scapholeberis mucronata (O.F.Muller, 1785) | 47 | 48 |
S. rammneri Dumont,Pensaert, 1983 | 13 | 0 |
Simocephalus serrulatus (Koch, 1841) | 7 | 0 |
S. vetulus (O.F.Muller, 1776) | 47 | 41 |
Сем.Macrothricidae |
|
|
Macrothrix sp. | 7 | 7 |
Сем.Moinidae |
|
|
Moina brachiata (Jurine,1820) | 7 | 0 |
Сем.Sididae |
|
|
Diaphanosoma brachyurum (Lievin, 1848) | 33 | 44 |
Sida cristallina cristallina (O.F.Muller, 1776) | 7 | 0 |
П/кл Ostracoda |
|
|
Dolerocypris fasciata O.F.Muller, 1776 | 13 | 0 |
Eucypris nobilis (G.O.Sars, 1901) | 7 | 0 |
Herpetocypris reptans Baird, 1835 | 13 | 0 |
Ostracoda spp. | 80 | 30 |
Помимо вышеперечисленных видов в 2010 г. в пробах присутствовали неидентифицированные представители подкласса Ostracoda и подотряда Harpacticoida. В 2013 г. не были найдены 13 ранее присутствующих видов и были обнаружены новых 2 вида сем. Chydoridae.
Сезонные изменения численностей ракообразных показаны на рис. 2.
Рисунок 2 – Сезонная динамика численности ракообразных
В 2013 г. численность ракообразных почти весь сезон была меньше, особенно в мае и осенью, чем в 2010 г. Рост численности в июле 2013 г. вызван активным размножением веслоногих (больше самок с яйцевыми мешками) – доля науплиев и копеподитов более 70% общей численности. В 12 раз упала численность Daphniidae, в 6 раз Eudiaptomidae, в 4 раза Sididae.
Соотношения по числу видов между планктонными, с одной стороны, придонными и зарослевыми с другой изменились слабо – в 2010 г. пелагические виды составляли 35% сообщества, в 2013 г. – 40%.
Биомасса ракообразных в 2013 г. в 1,5 меньше, чем в 2010 г. и связано это с уменьшением численности популяций крупноразмерных видов.
Мы сравнили динамику суммарной численности ракообразных и коловраток за оба года исследований (рис. 3).
Рисунок 3 – Сезонная динамика численности зоопланктона
Как видно из рис. 3, в 2010 г. произошло 3 подъёма численности мезоопланктона, а в 2013 г. – только 2. В июне и августе 2010 г. подъёмы численности были обеспечены коловратками рода Keratella (около 50% общей численности), в июле 2013 г. – науплиями циклопов. Октябрьский подъём численности в 2010 г. произошёл за счет активного размножения Daphnia longispina (77% общей численности), в 2013 г. – коловраток рода Polyarthra (57%) и K.cochlearis (31%). Численность зоопланктона в 2013 г. была на 4–80% (в среднем на 15%) меньше, чем в 2010 г.
После реконструкции пруда значения индекса Шеннона уменьшились (коловратки с 2,92 до 2,51; ракообразные с 2,24 до 1,97).
Обсуждение. Значительные отличия видового состава и численности коловраток и ракообразных в Правом пруду в 2013 г. по сравнению с 2010 г. связаны с сильными изменениями условий существования, вызванными как естественными причинами, так и проведённой реконструкцией. В 2013 г. было менее жарко, чаще шли дожди, поэтому уровень воды в пруду был выше, площадь акватории больше.
Работы по благоустройству вызвали серьёзные изменения в экосистеме пруда, что отразилось на видовом составе и численности коловраток и ракообразных. Наибольшее воздействие оказало удаление зарослей водо-воздушных и погружённых макрофитов. Ранее здесь обитали Ceratophyllum demersum L., Persicaria amphibia (L) S.F.Gray, Pistia stratiotus L., Salvinia natans (L) All., Alisma gramineum Lej., Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud и Typha laxmanii Lepech. [7].
В 2013 г. только к концу лета появились редкие куртины рогоза, но все равно 95% акватории было свободно от крупных растений. Этим, скорее всего, и объясняется снижение численности зарослевых видов и выпадение некоторых, а также рост численности планктонных видов. Обрамление габионами береговой линии полностью изменило характер литорали, уменьшило площадь покрытого илом мелководья. Облицовка берега, несомненно, уменьшила смыв грунта с прилегающей территории, но прозрачность воды уменьшилась только на 0,10–0,15 м. связано это, скорее всего, с увеличением количества фитопланктона, поскольку составлявшие ему ранее конкуренцию макрофиты были удалены. Полного удаления донного ила из пруда в процессе реконструкции проведено не было, поэтому число видов коловраток и ракообразных по мере восстановления зарослей будет увеличиваться. По видам-индикаторам пруд относится к β-мезосапробной зоне, уменьшилось количество видов – индикаторов загрязнения. Гидрохимические показатели пруда в целом изменились незначительно, за исключением концентрации меди. Связан ли рост содержания ионов этого металла в воде с проведёнными на пруду работами, неясно.
Заключение. Состояние данного пруда в 2013 г. можно считать удовлетворительным. С мелководий удалена большая часть мусора, благоустроена территория вокруг водоёма, некоторых местах берег огородили металлическими перилами. Визуально пруды увеличились по сравнению с предыдущими годами. Эстетическая привлекательность и рекреационная ценность водоёма увеличились, об этом с удовлетворением говорят местные жители. Уменьшилось количество видов – индикаторов загрязнения. Это, наряду с увеличением численности планктонных видов показывает результативность проведённых мелиоративных работ.
Однако опыт очистки и восстановления непроточных водоёмов г. Казани показал, что разовыми мероприятиями ограничиваться нельзя. За прудами необходим постоянный уход: регулярное удаление накапливающихся донных осадков, периодическое укрепление берегов и мероприятия, предотвращающие смыв грунта на прилегающей территории [8].
Об авторах
Юрий Леонидович Герасимов
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: yuger55@list.ru
кандидат биологических наук, заведующий кафедрой зоологии, генетики и общей экологии
Россия, СамараАнна Всеволодовна Шабанова
Самарский государственный архитектурно-строительный университет
Email: moineau@yandex.ru
кандидат химических наук, доцент кафедры природоохранного и гидротехнического строительства
Россия, СамараСписок литературы
- Герасимов Ю.Л. Городской пруд как рекреационный ресурс (на примере пруда в Кировском районе г. Самары) // Известия самарского научного центра РАН, 2010, Т. 12, № 1 (4). С. 930-933.
- Жадин В.И. Методы гидробиологического исследования. М.: Высшая школа, 1960. 189 с.
- Каширо М.А. Влияние экологического состояния водных объектов на рекреационный потенциал городской территории (на примере г. Томска) // Вестник Томского ун-та, 2010, № 333. С. 177-180.
- Кутикова Л.А. Коловратки фауны СССР. Л.: Наука, 1970. 744 с.
- Кутикова Л.А. Бделлоидные коловратки фауны России. М.: ТНИ КМК, 2005. 315 с.
- Мануйлова Е.Ф. Ветвистоусые рачки (Cladocera) фауны СССР. М.-Л.: Наука, 1964.- 326 с.
- Матвеев В.И., Гейхман Т.В., Соловьёва В.В. Самарские пруды как объекты ботанических экскурсий. Самара: СГПУ, 1995. 44 с.
- Набеева Н.Г. и др. Концепция восстановления озера Средний Кабан г. Казани (РФ) // Озёрные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды. Минск: БГУ, 2011. С. 179-180.
- Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 1. Низшие беспозвоночные. СПб.: ЗИН, 1994. 394 с.
- Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 2. Ракобразные. СПб.: ЗИН, 1995. 627 с.
- Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 246 с.
