Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОСТАВ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЛИТОРЕОФИЛЬНОЙ ФАУНЫ В БАССЕЙНЕ РЕКИ ТЕРЕК
ВАК РФ 03.00.16, Экология
Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОСТАВ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЛИТОРЕОФИЛЬНОЙ ФАУНЫ В БАССЕЙНЕ РЕКИ ТЕРЕК"
ЪЩ6
ЧЕРЧЕСОВА Сусанна Константиновна
ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОСТАВ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЛИТОРЕОФИЛЬНОЙ ФАУНЫ В БАССЕЙНЕ РЕКИ ТЕРЕК
(Специальность 03.00.16 — «Экология»)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
МОСКВА 10»б
Работа выполнена в Московскои сельскохозяйственной академии имени К \ Тимирязева и в Северо Осетинском государственном университете им К Л Хетагурова
Научныи руководите^ — доктор биологических наук, профессор Ю. А. Захваткин.
Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор А. И. Шаталкин; кандидат биологических наук, старшин научный сотрудник И. Д. Сукачева.
Вед\щая организаииI - Росситкии университет дружбы народов. -
Защита состоится
часов на заседании диссертационного совета К иЗ Л п Московской сельск>\о ¡яиетвенноп 1кадемии имени К * Гьчирязева по адресу 127550, Москва, ул Тимирязевски - !"
( п .. и диссертации ТСХ \
С _циеи можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА
\нЮ(~ , ^г: 'разослан .ирЛ^- . 1995 г
Ученый се., етарь П
диссертационно", о совета / Мосина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Антибиотические насекомые образует сложную ¿о составу, экологическим особенностям л важную в трофических овя— ш гидробионтов бентическув группу, изучение которое имеет существенное практическое ж теоретическое значение.
Дичинки водвых насекомых наиболее ярко отражают типологические особенности речных экосистем, являясь надежными индикаторами состояния водоемов, чутко реагирующими на загрязнение посредством сокращения состава и плотности. На основании количественного и качественного состава личинок насекомых в биоценозах рек, можно высказать суждение о непосредственном или отдаленном отклике на эти воздействия.
Экологическая обстановка в рс лубжяке Северная Осетия-Алания в течение последних лет остается напряженной, что связано со значительными выбросами загрязняющих веществ промышленными предприятиями и автотранспортом, усиленным загрязнением поверхностных водоемов и почв. Поэтому усиление надзора за чистотой горных рек помогло бы не только улучшить качество вс, но я сохранить редкие для науки формы гидробионтов, многие из которых остаются на сегод- . ияшняй день слабо изученными.
Пели и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение влияния экологических факторов на состав и распространение амфибиотяческих насекомых в бассейне р.Терек.
В работе выдвигались следуицие задачи:
- изучить качественный и количественный состав бентоса в бассейне р.Терек;
_ изучить влияние абиотических к биотических факторов среды на представителей литореофильвой фауны;
- оценить влияние загрязнения на состав я плотность водных насекомых;
- выявить виды-индикаторы загрязнения;
- изучить структуру литореофильного биоцен^а в бассейне р.Терек.
Натчвая новизна. Впервые в сравнительном аспекте изучена фауна амфибиотических насекомых горных рек Северной Осетия о различным гидрологическим режимом. Исследование таких водоемов, хах Йраудон, Кабагалдон, Базидон, Коригом, до нас ве проводилось. Прослежено влияние различных факторов среда С абиотические, биотиче- 7 окне, антропогенные) на состав, плотность и распространение вод! ЦЕНГРмЛЬНАП НАУЧ' V! Б:- 'иГ • ОТСКА Woc:i. . .е.. < г
них насекомых. Ползчекн данные по экохопш отдельных видов. Выя»-, лены 72 фэрмы ( зр. ) ручейников рода ЬуйгорзусЛе ?1сге<:, 1834, отличавдихся по рисунку лобного витка. Рассмотрены вопросы структуры литореофильного биоценоза. Выявлены валы-индикаторы загрязнения рек.
П'ря.у.гетесчая дйррооть тсбот^ определяется установлением приуроченности определенного видового состава водных насекомых к определенна типам водоемов. Проведенные исследования показывают, что личинки антибиотических насек^чых являются чуткими индикаторами загрязьеьля л котут служить показателями экологического состояния водоемов, реагируя на их гидрохимические и гидрологические изменения. Материалы работы позволяет получить сведения о видовом составе, распространении и экологии водных насекомых; кроме того, они могут быть использованы п, I изучении спецкурсов "Гидробиология" и "Энтомология".
Ат^плтп'я работы. Материалы диссертации отражены в докладах на ежегодных итоговых конференциях НИР (СОГУ, 1991-1995), на П-й Всесоюзной трихоптерологнческсй конференции (Владикавказ, 1986), на конференции по редким и исчезашщм видам животных и растений (Махачкала, 1995), на П-ой Международной конференции "Безопасность и экология горных территорий" (Владикавказ, 1995).
Объем я структура шссетугатш. Диссертация изложена на 221 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, заключения и выводов. Включает ЛЗ таблиц, 13 7 рисунков. Список использованной литературы включает 175 источников, из них работ зарубежных авторов 55.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Первые сведения о видовом составе антибиотических насекомых Кавказа встречаются в трудах Коленати ( 134а ) а Лам-
перта (1900), в которых приводятся сведения о 19 видах ручейников, 6 видах веснянок и 4 видах поденок.
Первые указания ва сборы в баосейне р.Терека принадлежат Г.Ульмеру ( ихтаг , 1909). К этоыу же времени относится также начало исследования Кавказа выдающимся отечественным трихоптеро-логом А.В.Мартыновым, который в 1926 году опубликовал список 114 кавказских видов, яз которых для 29 имеются соылха аа сборы а баооейне р.Терек. Оообоа внимание А.В.Мартынов уделал „зрооль
насекомым. Большое вкяад в исследование аы£гбиотячвских насекомых бассейна р.Терех'Йеверо-Кавказской гидробиологической станцией (I926-I932-I933).
С.ГЛепнева (1961) в основном исследовала водные фазы • ручейников, в ее трудах содержится описание водных фаз 63 видов, распространенных на Кавказе, с характеристикой биотопов. Открытый С.ГДепневой ВИД Rhyacophila bacuriar.ica Lepra. был указан Ж В бассейне р.Терек.
А.Г.Касимов (1972) приводит по литературный данным сводку ручейников Кавказа, где упоминает только 80 видов ручейников. Им также указано три новых вида ручейников в бассейне р.Терек С P.pussila, S.tenellus, L.ílavicornis).
Наиболее полные данные о кавказской трихоптерофауне, охватывающей 132 вида , находим у Фишера А ?i s cher , 1960-1970). Ботоше-няяу ( Botosaneanu,l967) указывает на Кавказе 120 видов, но считает этот список далеко не полным.
Большой вклад в изучение систематики и экологии ручейников Кавказа внесла И.И.Корноухова. Исследуя ручейников Кавказа с 1969 года по настоящее время, она собрала ко. оссадышй материал, указав для бассейна р.Терек 70 видов ручейников из 200 известных на Кавказе видов. Ed также рассмотрены вопросы состава, распростра--вения к происхождения фауны ручейников Большого Кавказа.
Изучение остальных групп антибиотических насекомых значительно отстает от трихоптерологических исследований. В частности, по кавказским видам поденок мы нашли работы А.А.Садовского (1946), который указал дня бассейна р.Кура 12 родов отряда поденок. / О.А.Чернова (1940) указывает для 'быстротекущих, горных рек 6 семейств поденок, отмечая при этом, что семейства Keptageniidae * Baetidae остаются слабо изученными на Кавказе.
H .Д.Синиченкова (1976) впервые описывает личинок Iron znojkoi, ' I.caucasicus ; кроме того, en впервые установлены два новых вида по личинкам ( I. Гивеия sp.il. , J.nigripiloaua эр.п.). H .Д.Синиченкова (19791 дает описание личинок но_ого вида поденок Rhitbrogena lacinioaaú.
- Описание новых видов поденок Кавказа мы находим у Н.Ю.Клэге (1988), Е.А.Новшсовой. Н.Ю.Клюге (1994), Braasch (1983).
Упоминание о кавказских видах веснянок мы находим у Колеяа-■ M (Kolenati, 1846). А.В.Мартынов (1928) указывает 14 новых в»- " ДОВ Nemura г ïrotenemura к 4 вида Lenatra, три ИЗ которых новые, _ -
Огромное значение для познания фауны веснянок Кавказа имеют труды Л.А.Янльцовой (1956-1981), которая указывает на Кавказе 71 вид веснянок, а для бассейна р.Терек дает 25 видов.
По остальным группам бентоса на Кавказе наы ве удалось найти других работ, кроме указанных выше трудов Северо-Кавказской гидробиологической станции. Наы каается, что в ходе дальнейшего исследования водных насекомых могут быть получены новые данные, которые позволят расгорить список обитающих на Кавказе видов и изучить их экологии.
Глава 2. УСЛОВИЯ И НЕГОДЫ ПРОБЕШШ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Физико-географическая характеристика района исследований
Бассейн р.Терек располохен в пределах горного района - северных склонов Центральной части Большого Кавказа, предгорных равнин Центрального Предкавказья и низинных равнин Восточного Предкавказья.
На основании литературных данных (Гвоздешсий, 1954; Панов, 1971; Пхаллагова, 1976; Будун, 1989) и собственных наблюдений приводятся краткие сведения о рельефе, климате, почвах исследуемых районов. Кроне того, приводится подробное описание основных объектов наших работ - рек Терек, Ардон, Фиагдов, Цраудон, Каибилвавка и ряда других (всего 20). При этом характеризуются истоки, питание, скорость течения, глубина, температурный режим, расход вода, строение дна и т.п. Описаны также участки рек, загрязняемые промышленными и бытовыми стоками.
2.2. Материал и методика
Наши исследования в бассейне р.Терек проводились в период о 1986 по 1995 гг. Стационарные (аблвдения с ежемесячным отбором проб проводились на реках Цраудон, Урсдон и Терек. Исследование других водоемов проводилось в летнее время и носило экспедиционный характер.
Взрослые насекомые собирались вручную и кошением сачком. Личинки собирались по всему створу водотока о извлечением со два камней, помещаемых во избежание смыва фауны в сачок.
Площадь обследованного два определялась замером поверхности извлеченных со дна камней, при этом учитывались все камни, независимо от заседания их бентосом.
Шютнооть водных фаз вычислялась по отношению количества 1 -
бдюдаемого на дне личиночного ж куколочного материала к площади обследованного участка два к выражалась в экзД^.
При отборе проб велись замеры ширины и глубины потока, скорости течения ж температуры воды, обращалось внимание на строение дна. х
При камеральной обработке материал разбирался по систематическим группам и пересчитыаался. Для водных фаз вычислен показатель встречаемости 8 процентах (?) от общего числа видов в сборах.
3. ВШШЬ. ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОСТАВ И
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЛИТОРВОФИШЮЙ ФАУНЫ В БАССЕЙНЕ р.ТЕРЖ
3.1. Эколого-систематический обзор основных групп бентоса • в бассейне р.Терек
Основная касса бентоса в наших сборах принадлежит классу насекомых - 96,94?, К которому ОТНОСЯТСЯ отряда Epheceroptera -46,6?, "Erichoptera -31,1?, Plecoptera - 8,4?, Díptera - 10,8?, Coleóptera - 0,04?. Остальные представители бентоса составляют 3,06? от общего числа сборов. Из них ракообразные составляют 2,66?, олигохеты - 0,16?, планарии - 0,10?, водяные клещи и моллюски по 0,07?.
": Большая часть литореофшп -ой фауны предст* тена эндемиками Кавказа - 50?, европейские виды составляют 34?, палеаркткческие -14?, центрально-азиатские - 2%.
Отряд Trichoptera включает 25 видов, которые распределяются по семействам следувдим образом: HhyacopMlidae - 7 видов, Hydropsychids.e - 8 ВИДОВ, Llmnephilidae - 4 ВИДа, Gloasoaoma-ildae — 2, Hydroptllidae, Phllopotijaldae, Folycentropodidae, Lepldo»-tomatidae - ПО I ВИДУ.
Отряд Piecoptera представлен 7 семействами и 12 ви. ши, шаиболыпее число видов принадлежит семейству Hemourií в _ 4 вида, семейства Taeniopterigidae и Parlodidae включают ПО 2 Вида, * семейства Leuciridae, Capniidae.Perlidae и Chloroperlidae ПО I виду.
Наиболее многочисленным отрядом в наших сборах является Bph«meroptera среди поденох доминирует семейство Heptageniida« . i «второму принадлежат 6 видов, что составляет 54,2? от общего числа экземпляров поденок, вторым по встречаемости является семейство Baetidae С36,8?), для которого установлено 2 вида; семейства, Caenidae, Ephemere1\idae, Oligoneuriidae
Siphlonuxidae, leptophlebiid^e.CCWapsíaT ПО I ВИДУ, "440 составляет 9?
Отряд biptera представлен семействами Chironomidae, Simu-
lidae, Blepharoceridac. ■•
Ам^ибпотические насекомые проявляют достаточно четкую приуроченность к определенным биотопам и 11017т служить индикаторами чистоты последних.
В ваших сборах личинки водных насекомых в основном являются типичебки представителями литореофильной фауны, исключением явля- . ется разве что Siphionurus iacu3tris , который обитает и в стоя-, чих водоемах. Ручейники Kydxoptiia íorcipata - альголитореофллы, íotamophllax atellatus и Kelgona kelensis ПСаммОЛИТОрвОфЯЛЫ,' веснянок Brachiptera risi ыы обнаружили в стоячем водоема (ду-_ же) ва листовом ол ад о.
Нам удалось проследить векоторуг возрастную изменчивость рисунков тергитов бркгка поденок семейства Bactidae и рисунков переднесшшки поденок Rh.laciniosa (Heptageniidae).
3.2. Влияаие экологических факторов на состав и распространение литореофильной фауны в бассейне р.Терех
Среда обитания гидробионтов, к которым относятся и водные фазы ручейников, веснянок, поденок и двукрылых, отличается сложным комплексом абиотических и биотических факторов.
Проанализировав влияние на распространение водных насекомых таких факторов, как рельеф, хликат, субстрат, температура вода, скорость течения, ш приходим к заключению, что вариации рассматриваемых факторов и их сочетания приводят к дифференциации водной энтомофауны о заселением тождественных со условиям среды водоемов тождественной фауной, и появлению вертикальной поясности в распространении водных насекомых. /
По совокупности влияния рельефа и климата наиболее благоприятны для гидробионтов условия северной части горного района, где расположена густая сеть тепловодных водоемов с умеренной глубиной н скоростью течения, что определяет заселение этого района Eaz6cf-лее разнообразной фауной. По данным И.И.Корноуховой (1976) в на-.иим сборам, представители отряда ручейники распределяются следующим образом. В гордой зоне отмечен 61 виз; сокращение гидрографической сети в предгорном районе приводит х обеднения трихоатеро-фзувы (16 видов); равнинная зова - наиболее теплая в в то же врана наиболее сухая часть бассейна, здесь установлено 7 чидов.
Условия питания влияют на температурный режим водоемов. Основных-источников питания естественных текучих водоемов бассейна два (талые воды ледников и подземные воды). Различия в условиях питания приводят к току, что сопоставимые по длине и объеыу стожа реки с ледниковым и подземным питанием имеют различную фауну. Для рек с ледниковым питанием отмечено 14 видов ручейников, 13 видов поденок, 10 видов веснянок (для них характерны такие виды, как Rh.torcipulata, Rh.subovata, D.саиоазд.сиа, I.fuacua, T.xnojkol, Rh.lacini.osa, Р.oaucasica, X.nebuloaa ). В реках С под-
земным питанием установлено 22 вида ручейников, 10 видов поденок, 6 видов веснянок (типичными представителями являются - Rh.aliena,
G.oapitatum, O.rhenana, 3.Ígnita, C.macrura, X.caucásicas, A.mirabilis).
. Размер водоема также оказываем существенное влияние на качественный к количественный состав антибиотических насекомых. Нами отмечено, что наиболее разнообразна трихоптерофауна ручьев - плотность ее представителей составляет III4 экзЛ?. В реках доминируют представители отряда поденки (423 экз/tP). По-видимому, менее . благоприятные условия речного биотопа с его холодной водой и быстрым течением являются существенным лимитирующим фактором в формировании ручейников, но благоприятствуют развитию личинок поденок ж веснянок. В реке доминируют г^денки (72#), руг аники составляют всего лишь 12,1?; в ручьях процентное соотношение заметно меняется: на первое место выходят ручейники (74.2Í), поденки же составляют 19,5$. Общими для реки и ручьев являются представители ручейников семейств Hydropsychida», J.imnepfiiii4ae . •
Весьма существенное влияние на распространение гидробионтов оказывает температура воды. По данном И.И.Хорноуховой (1976), представители ручейников появляются в реках с-летней температурой
В0ДВ от 5 ДО 8°С (это холодолюбивые Rb.íorcipuiata, D.cau isicus).
Изменение числа видов в зависимости от средней лепей температуры следующее: при температуре воды 8°С встречается 2в видов, нри температуре 8...Ю°С - 31 вид, дальнейшее повышение температуры вода ведет к сокращению фауны (при температуре 14°С отмечено 15 видов). Таким образом-, для большинства видов амфибиотических насеком^ температурный комфорт приближается к 9-12%. Основная часть амфибиотических насекомых представлена стенотермными видами.
Скорость течения также оказывает существенное влияние на
распространение ам^кбионтов. Высокие скорости течения, типичные для горных потоков, способствуют высокой аэрации, но это не сопровождается разнообразием бентоса. Мы отметила, что наибольшее количество видов заселяет участки со скоростью течения от 0,5 до I м/сек. Типичными обитателями этих водоеуов являются представители eevefcCTB Rby acopfcilidtie, Lijanephiliüae, Gl03S0S0E¡£»ide.e, rlydro-psychidue Philopotauidue, íolycentropodidae, ¿.epidostomtidae, bepía¿eniidae, Perlidae, iíe-nojjrídi-
В реках и горных ручьях со скоростью 1,5-2 ы/сек и более отмечены представители семейств lihyacaphilidae, hydropaychidae; Heptageniidaa; Perlidae; Jlepharocerldac.
Дальнейшее увеличение скорости приводит к обеднению фауны, и на участках рек со скоростью течения 3-5 м/сек найдены представители ТОЛЬКО ОДНОГО ВИДа — Drusas caacaeicus.
Нами отмечено, что в реках бассейна Терека разнообразие фауны антибиотических насекомых, в числе других фажтороз, обусловлено наличием каменистого дна. Типичными литореофилаыи в наших сборах ЯВЛЯЮТСЯ ВИДЫ СемеЙСТВ ¿tepta¿eniidae, hydropaychidae, Rhyaco-philldae, Capniidae, BlephuroceridaC.
Русловые переформирования, типичные для горных рек, - катастрофа для личиночных форм ручейников, поденок, веснянок, двукрылых и других представителей бентоса, заселяющих покинутые рекой рукава. Вместе о тем происходит заселение молодых рукавов, в которые личинки переносятся течением. Личинки поселяются на крупных камнях, которые не передвигаются потоком. Описанный процесс приводит к изменению качественного и количественного состава водных насекомых.
Перечисленные факторы дают возможность представить специфичность и сложность условий, определяющих абиотический компонент биотопов водных насекомых сассейна р.Терек, что ведет, как мы указывали выше, к дифференциации водной фауны и появлению вертикаль-soft поясности в распространении водных насекомых.
3.3. Зональное распространение ручейников в бассейне р.Терек
Для написания этой главы использован материал сборов ручейников ва участках от истоков до устья р.Терек х некоторых основных его притоков (Ардов, Фиагдоя, Гизельдон, Урсдон).
Скорости течвнм бассейна Терека 8 горном районе составляют обычно 1,0*2,5 и/о ах, с увеличением до 3-5 к/оех на поро*»о-
тых участках. В пределах предгорной равнины наблюдается укгкьпе-ние скоростей течения до 1-1,5 «/сек. Наконец, в пределах равнин ■ Предкавказья Терек принимает облик равнинной реки. Что касается биотопов, то на горных участках преобладает каменистые, на предгорных - хамонистые и песчано-камезлстые, ка равнинном участке - . каменисто-песчаные и песчаные..
Большинство видоз обитает в горном районе (61 вид) - это неслучайно, поскольку к горному району приурочена налбольсая густота гидрографической сети со значительным удельным весом средних' и мелких, водотоков, которые и характеризуются наибольшим разнообразием фауны ручейников. В предгорном районе зарегз:стрировано 16 видов ручейников, для равнишой зоны от"1чено 7 в вдов. В процентном от-иопенгз горные вида составляют 50?, предгорные - 39,3?, равнинные -10,7?.
В настоящее время природные условия, в которых сфор\арова- • лась фауна аьфпблотических насекомых, изменяются под влиянием. деятельности человека, о чем будет сказано дальше.
3.4. Влияние антропогенных'факторов на
распространение бентоса в бассейне р.Терек
Существенное влияние на среду обатания гидробионтов, их состав и плотность оказывает и хозяйствен "»л деятельность человека. Реки бассейна Терека кештгааат антропогенное воздействие уже со времен- заселения их берегов человеком, По вопросу санитарного состояния водоемов в последнее время говорятся и делается многое, однако до полного благополучия еще далеко.
В этом аспекте наше внимание привлекают реки Ардон, Камбиле-евка, Урсдон и Терек.
Река Камбилеевка наиболее загрязнена промысленные странами: . водами. По данным Госкомприроды СССР за 1991-1994 гг., в реку поступило в составе сточных вод завода "Электроцанк" - 29,5 т- цинка, 821 кг кадмия, 61 кг меди, 3,7 кг железа, 306 кг мышьяка. Завод "Кировский" сбросил 82,5 тыс.»г3 загрязненных нефтепродуктами • сточных вод, 10 т мазута."Исходя из этого, мы проследили за изменением состава и плотности бентоса в-различных участках реки. В верхнем, незагрязненном участке реки, зарегистрировано 29 видов, шютяоеть составляла 334 экз/»Р, биомасса - 2820 мг/ь?. ' Предгорный участок реки принимает промышленные стоки предприятий пшцевоР а металлургической промышленности. По данным Г\.о—
хомприроды республики, здесь увеличилось содержание азота нитратного до 13 ПДК, в основном из-за аварийных сбросов неочищенных сточных вод с птицефабрики, ИЗВ в створе с.Чермен равен 5,17 -,во1 в реке соответствует 5 классу качества (грязная), пздробион-тн здесь не обнаружены. Река остается практически лишенной бентофауны до нижнего течения, где обнаружены отдельные личинки 2 видов ручейников, 2 видов поденок, X вида веснянок, I вида двукрылых.'
Изменения качественного состава бентоса ведут и к количественным изменениям; так, в 70-е годы плотность бентоса в р.Камби-леевка составляла более 1000 экз/к2 (Корноухова, 1973). В настоящее врег.!я эта величина сократилась вдвое. Ниже поселка Карца плотность бентоса на загрязненном участке составляла С экз/л£. После принятая ггер иг очистке стоков этот показатель возрос до 50 экзЛ£. Однако возрождение реки как рекрешонной зоны - дело далекого будущего. • ,
Река Ардоя испытывает сильное загрязнение ниже пос.Мизур. Из-за сброса отходов Мазурской обогатительной фабрики в реку произошло л^-зги семикратное снижение плотности .¿йников в интервале еысот ог'ЮОО м до 650 м (Корноухова, 1973). Поступающие в реку стока с большим количеством лесчано-илистого материала ведут к захоронению бентофауны. Поэтому в месте загрязнения и ва протяжении 1-2 км ниже антибиотические насекомые не развиваются. По мере осветления стока вниз по течению уменьшается цементация речного ложа и восстанавливаются условия чля развития водных насекомых.
В последнее время наблюдается некоторое улучшение в развитии бентофауны р.Ардон, появляются личинки не только двукрылых, но и ручейников, веснянок, гчденок. Но общая плотность остается всеже низкой: тал, в 1994 году в районе с.Унал;плотность бентоса составляла 67 экзЛ?, выше пос.Мизур - 660 экз/а?, в р.Уналдон - 127 экз/&£.
С аналогичными проблемами мы сталкиваемся при изучении фауны
ряда других рек.
Река Терег в пределах г.Владикавказа загрязняется сбросами е. пдприятий, расположенных да правом берегу на участке около 2 км между ул.Пожарского и 0.Кошевого, в результате чего плотность бентофауны претерпевает значительные изменения. Если в районе с.Бал-' та (горны! участок р.^ерек) плотность бентоса составляет 600 экз/*£, то в пределах города это значение падает до 400 - 32 экз/»^.
3 районе Чугунного моста антропогенное воздействие выражается в сбросе каяализаягоняых стоков, строительства берегоукрепле-ний в пересадов для уиеаызония продольного уклона русла и гред-отвразенкя подшва берегозащитных стонок. 3 результате скорость течения снизилась и происходит заиливание дна. Особенно сильно оно проявляется нкхе места впадалия з реку хапалкзацпонк^а стоков (личинки водных насекомых здесь полностью отсутствуют). В основном русло плотность бентоса составляет 400 экз/м*", биомасса 2570 кгД?.
В районе Кировского уд ста в реку такго попадаот кгнализглз-онные стоки, ведется строительство перепадов для снижения скорости течения реки, русло реки претерзевао- изменения вследствие разравь_лания дна, при этом исчезает субстрат, необзкдагиЕ для существования литореофильной фау:;<. Плотность бентоса здесь значительно ниже - 250 экз/«.?, биомасса 1250 иг/).?.
В районе у л. Поварского и ул.Чадаеза р.Терек 'загрязняется оточными водами спиртзавода, кокзавода и крахмальн о го. завода. Средняя плотность водных насекомых составляет здесь 32 э:---зД~, биомасса - 163 мгД£. Значительно отличаются значения плотлости и состава водных насекомых относительно правого и левого беизга. На левом берегу водные насекомые практически не отмечены (отдельные экземпляры двукрылых); здесь в Теред поступают и городские канализационные стоки (калди заилены, доступа кислорода нет, поэтому здесь присутствуют представители класса олигохет). Правый берег значительно в лучшем состоянии, здесь отмечены представители ручейников семейства гидропсихид, веснянки семейства немуриды, поденки баетиды, двукрылые хкрономиды. Плотность составляет 65 экэД?, биомасса - 343 мгЛ?.
Низе по течению реки, в районе с.Махайловское, плотность восстанавливается до 358 экзЛ?.
Как видно из сказанного визе,' личинки водных насекомых довольно чутко реагируют ва изменения окружающей среды, в связи с этим мы предприняли попытку, проследить приуроченность отдельных видов х определенным местам обитания для использования их в качестве индикаторов сапробности.
Индикаторами загрязнения в наших сборах являются представители олигохет (Т.гиЪПех ) И » рыСЕИ" - ЛИЧИНКИ муха Eristalis обнаруженные в местах сброса промысленных л бытовых отходов о большим содержанием органики. ' '
В месте владения сточных г-д в реку, где скорость'течения
увеличивается, в процессе самоочищения полисапробная зона сменяется кезасапробяой, где встречаются личинки семейства Chironomidae, Дальнейшее оздоровление среда водных насекомых связано с увеличе-ivrs*: клелорода. Для существования олкгосапробной фауны необходимо высокое.содержание кислорода (более 10 мг/л). В первую очередь к олигосапробвой фауне относятся автохтоны Кавказа (эндемики и суб-эндемаки), которые абсолютно не выдерживают загрязнения. Это такие ВИДЫ, как Rh.armeniaca, Rh.Fasciata, Hix. forcipulata, A.oblonga tus, A.subtilis ). Поскольку автохтонная фауна обитает в основном в небольших горных реках, измэнение среды обитания ведет ж сокращению редких фаунистических форм, поэтому усиление надзора за чистотой горных рек помогло бы не только, улучшить качество вод, но и сохря-ить редкие для науки формы гидробконтов.
3.5. Вариации лобного щитка лотивох рода Hydropsycho Pietet
3 ходе работа было установлено 72 формы ( sp.) личинок ручейников рода Hydropsycha; отличающихся по рисунку лобного щитка. Обнаруженные формы могут быть либо разными видами, либо вариациями одного вида. Наибольшее количество форм отмечено вами для предгорной зоны р.Терек, подверженной активному загрязнению, что говорит о возмогности возникновения мутаций в рисунке лобного щитка у личинок ручейников Hydropsyche под воздействием внешних факторов.
3.6. Структура гидробиоценоза бассейна р.Терек
Структура биоценозов водных организмов определяется видовым составом тд дящих в них организмов, их количеством, а также соотношением особей разного экологического облика. Однако состав сообществ характеризуется не только степенью представленности тех или иных вядов, но и соотношением количества продуцентов, жонсументов и редуцентов..
3 ходе работы нами установлены доминантные группы и виды водных насекомых (ъ река" доминируют поденки семейства Heptageniidae. и ae tidae ) в ручьях - ручеЙНИКИ СемеЙСТВ Gl03S0S0matidae).
Проведены наблюдения за сгонными изменениями состава и плотности бентоса.
Устанс-лено, что наиболее предпочитаемым субстратом для большинства водных насекомых являются перекаты, участки реки с замедленны;,! течением литореофильной фауной заселяются менее охотно.
Компонентный состав биоценоза представлен продуцентами (водная растительность), консументаыи (антибиотические насекомые) и редуцентами (простейшие).
Размерная структура меняется по мере роста личинок по поперечному профилю реки. Отровдение личинок происходит в прибрежной полосе, после чего они перемещаются в середину реки; перед окуклением, наоборот, возвращаются в прибрежную зону.
Кроме того, нами отмечены самые различные взаимоотношения между гидробионтами: паразитизм, комменсализм, хищничество и другие.
3.7. Биометрический анализ длины личинок по времени года
Прослежена возрастная структ^га на примере личинок поденок в.гьойахи. установлено, что в природе наблюдается довольно незначительное отклонение среднего размера длины личинок в различные сезоны года.
ВЫВОДЫ
1. В результате проведенных исследований в 5ассеЯнв р.Терек было зарегистрировано Ь5 видов бентосных форм, относящихся к 39 родам, 31 семейству, 10 отрядам, 6 классм к 4 типам.
- Сбор материала проводился на 23 станциях, распогс=эяных преимущественно в горной и предгорной зонах. Бсего было взято 575 проб из рек с различным гидрологическим режимом; реки с ледниковым питанием, реки с подземным питанием а родниковые ручьи.
- Установлено, что наиболее благоприятными для гидрсбиоатов являются условия северной часта горного рл^на, где расположена густая сеть тепловодных водоемов с умеренной глубиной и скоростью течения.
- Весь материал представлен 8299 экземплярами. Основную массу бентоса в наших сборах составляют насекомые - 95,94л, к которым относятся отряды поделки - 45,62, ручейники - 31,1?, двукрылые -10,8?, веснянки - 8,42, жесткокрьлые - 0,04?. На долю остальных групп зообентоса (сланарии, бокоплавы, олигохеты, моллюош!, водяные клещи) - приходится 3,06?.
- Среди амфибиотических на зкомых эндемики составляют 50?, европейские виды - 34?, палеарктическиэ - 14?, центрально-азиатские - 2?.
2. ¿ы^ибиь.ич&скиа насекой э проявляют достаточно четкую при-
урочеяность к определенным биотопам и могут служить индикаторами последних. В основном в наших сборах личинки антибиотических насекомых являются типичными представителями литореофильной фауны.
- При сравнении различных участков реки установлено, что личинками водных насекомых наиболее предпочитаемы участки с быстрым течением (перекаты), которые отличаются наибольшим богатством гид-робионтоз, соответственно и большей плотностью - 420 экз/ь£; участки реки с замедленным течением (плесы) менее богаты фауной -средняя плотность здесь 32 экз/ь£.
- Установлена ззеиск"ость аьфибиотических насекомых от условий питания: для рек с ледниковым питанием типичны виды Rh.íorcx-pulata, Hh.subovataj ДЛЯ рек с подзешым питанием - Rh.aliena,
G.capltatum,)
- Как показывают наши исследования, наиболее разнообразна трихоптерофауна ручьев - средняя плотность ее представителей составляет ..114 экз/w?. В реках же доминируют представители -отряда поденки, По-ведемозд, менее благоприятные условия речного биотипа с его холодной водой и быстрым течение.'.' являются существенным лшеттирущим фактором в формировании ручейников и благоприятствуют развития личинок поденок и веснянок. Процентное соотношение поденок и ручейников: в реке поденки составляют 72?, ручейники - 12,1?; в ручьо ручейники составляют 74,2?, поденки - 19,5?.
- Установлено, что для большинства видов антибиотических насекомых температурный оптимум приближается к 9...12°С, Основная часть водккх насекомых представлена стенотермными видами.
- Многообразие рассмотренных факторов и и., сочетания приводят к дифференциации гидробионтов, с заселением тождественных по условиям среды одоемоз тождественной фауной, и появлению вертикальной поясностс б распространении водных насекомых. В горной.зоне зарегистрировано 50? видов, в предгорной зоне - 39,3?, равнинные вида составляют - 10,7?. Очевидно, что помимо смены природных условий, определяющих ареал видов, все усиливающееся влияние на условия их существования и плотность оказывает человек. ;
3. В ходе работы установлено негативное действие антропогенных факторов на видовой состав и плотность бентоса.
- Личинки насекомых, явля^тиеся биоиндикаторами-чистоты водоемов и цен!.'~д кормом д~ч промысловых рыб, угнетаются в результате химического и механического загрязнения водоемов, вплоть до полного исчезновения в очагах загрязнения (Камбилеевка), восстгчовление
же бентоса - весьма длительный процесс, в ряде случаев невозможный.
- Отмечено, что представители олигохет С tuMXex) и личинки мухи E.tenax являются индикаторами загрязнения, они обитают з полксалробной зоне (места сброса.промысленных и бытовых отходов). Для мезосапробной зоны характерны личинки представителей семейства Chironomidae . Олигосапробная зона включает представителей автохтонной фауны, которая совершенно не выносит загрязнения; В первую очередь ЭТО ВИДЫ семейства Rhyacophilidac (Rh. зиЪоvatBL,
Sh.Газciata^Gl^3_5P.somА.oblowgatus) , Limnephilldae (A.subtilis)
- В ходе работы обнаружено 72 фор:.» ( Sp.) личинок рода Hydrops. сИе , отличных по рисунку лобного щитка. Обнаруженные формы могут быть либо разными вздамгг либо вариациям . .. . одного вида. Наибольшее количество форм отмечено нами для цред-горной зоны р.Терек, подверженной активному загрязнению; это может быть причиной возникновения мутаций в рисунке лобного щитка
у ЛИЧИНОК ручейников рода Hydropsyche.
4. При изучении структуры гидробиоценоза р.Терек установлены доминантные виды водных насекомых для рек и ручьев (в реках доминируют вида поденок семейства Keptageniidae , в ручьях - виды ручейников семейств Glo3sosoiratidae.
- Установлена сезонная динамика состава и плотности бентоса.
- В результате анализа длины личинок поденок вида Baetidae по сезонам установлено, что в природе наблюдается довольно незначительное отклонение среднего размера длины личинок в различные сезоны года (средняя длина личинок приближается к 6 мм, оценка величины х лежит в пределах 0,1-0,3 мм).
- Рассмотрены вопросы структуры литореофильного биоценоза.
РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Приведенная информация может быть использована для экологически обоснованного рационального использования водных ресурсов и паспортизации рек.
2. Необходимо усилить контроль за чистотой рек бассейна р.Терек.
3. Продолжение исследование бентоса имеет и теоретическое значение, так как угнетение редких форм эндемичной фауны может повлечь за собо* утрату генофонда.
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
1. Корноухова И.И., Черкасова С.К. Бентос .реки Цраудон (Север." нй Кавказ) // Сб.-рудов "Фауна и экология животных Кавказа". - Орджоникидзе, 1987. - С.41-45.
2. Черкесова С.К. Динамика плотности и биомассы бентоса реки Цраудон по сезонам // Экология z охрана беспозвоночных животных Кавказа. - Орджоникидзе, 1989. - С.38-39.
3. Черчесова С.К. Ручейники ( Trichoptera ) ручьев бассейна, реки Цраудон // Вопросы экологии ручейников СССР. - Орджоникидзе, 1989. - С.17-18.
4. Черчесова С.К. Насекомые реки Уналдон //■? сб.: Пути рационального, экологически безопасного использования горных и предгорных территорий. - Владикавказ, 1994. - C.I8-I9. (Тезисы докл.).
5. Черчесова С.К. К вопросу изучения фауны реки Волконка // В сб.: Г-ти рационального, экологически безопасного использования горных и предгорных территорий. - Владикавказ, 1994. - С.19-20. (Тезисы докл.).
S. Черчесова С.К., Корноухова И.И. К видовому составу антибиотических насекомых реки Армхи // Тез.докл. 2-й мездунар.конфер. Безопасность z экология горных территорий. - Владикавказ, 1995.
Объем 1 п л
Заказ 946
Тираж 100
Издательство и типография МСХА им К А Тимирязева 127550, Москва И 550, Тимирязевская ул, 44
- Черчесова, Сусанна Константиновна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1995
- ВАК 03.00.16
- МОНИТОРИНГ СООБЩЕСТВ АМФИБИОТИЧЕСКИХ НАСЕКОМЫХ (EPHEMEROPTERA, PLECOPTERA, TRICHOPTERA) БАССЕЙНА РЕКИ ТЕРЕК В УСЛОВИЯХ АНГРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
- Мониторинг сообществ амфибиотических насекомых (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera) бассейна реки Терек в условиях антропогенного воздействия
- Влияние экологических факторов на состав и распространение литореофильной фауны в бассейне реки Терек
- Мониторинг бентоса предгорной зоны реки Терек в условиях антропогенного воздействия
- Видовой состав и плотность бентоса как показатель экологического состояния бассейна реки Урсдон