HYDROBIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF LANDSCAPE AND BOTANICAL NATURAL MONUMENT «TUZLUKKOL» (ORENBURG OBLAST)

Full Text

Введение Высокоминерализованные гидроэкосистемы имеют специфические особенности функционирования биоты, связанные с воздействием различных природных и антропогенных факторов. Снижение числа видов, разнообразия и структурные изменения сообществ макрозообентоса с увеличением минерализации воды до определенного диапазона характерны для соленых водоемов и водотоков различных регионов мира (Зинченко и др. 2017: 15). Традиционно в центре внимания при проведении экологических исследований находятся соленые озера. Однако в последние годы пристальное внимание стали уделять высокоминерализованным рекам, которые являются немаловажным источником формирования биоразнообразия галофильной фауны и в существенной степени определяют состояние гидроэкосистем засушливых территорий. Сообщества соленых гидроэкосистем аридной зоны южной полосы России остаются мало изученными экологическими комплексами. Приграничная российско-казахстанская территория - это специфическая область с крайне нестабильными гидрофизическими условиями и выраженным градиентом солености. В настоящее время в результате антропогенной деятельности экосистема данного региона трансформируется и уничтожается, что ведет к исчезновению видов. Следовательно, всестороннее изучение и выявление видового состава макрозообентоса водоемов особо охраняемых природных территорий актуально с точки зрения инвентаризации биологического разнообразия данных участков и их эффективного использования и охраны (Яценко-Степанова и др. 2014: 3). Материал и методы исследования Целью работы явилось изучение биоразнообразия и структуры сообщества макрозообентоса реки Тузлукколь, находящейся в пределах особо охраняемой природной территории - ландшафтно-ботанического памятника природы «Соленое урочище» (Оренбургская область, Беляевский район, Буртинская степь). Река Тузлукколь образована родником Кайнар и имеет протяженность 20 км. Устье реки находится на 1 500-м километре по левому берегу р. Урал. ООПТ «Соленое урочище» представляет собой заболоченный солончаковый участок днища долины ручья Тузлукколь длиной 1,9 км и шириной от 120 до 750 м (Игнатенко и др. 2014: 63). «Соленое урочище» географически располагается в 9,5 км к юго-западу от поселка Бурлыкский (Чибилев и др. 2009: 102). Солончак имеет геологическое происхождение и связан с близким залеганием к поверхности солей и гипсов кунгурского яруса перми в ядре соляного купола. Гипсы обнажены в левобережном обрывчике над солончаком, высота обнажения около 4 м (Игнатенко и др. 2014: 63). В долине р. Тузлукколь наблюдаются родниковые выходы с сульфатно-кальциевыми и кальциево-натриевыми водами (минерализация до 13,6 г/л), а также самоизливающиеся скважины с высокоминерализованными хлоридно-натриевыми водами (минерализация 26,2-168,6 г/л). В данных гидрохимических условиях в пойме Тузлукколя сформировались запасы минеральных грязей бальнеологического качества в виде неглубоких воронок (Чибилев и др. 2009: 102). Воды источников и скважин поступают в реку и на протяжении около 100 м изменяют уровень ее минерализации от 0,2-0,6 г/л до 7,6 г/л (Игнатенко и др. 2014: 63). Отбор и обработка образцов грунта р. Тузлукколь на территории ландшафтно-ботанического памятника природы «Соленое урочище Тузлукколь» производили в летний период 2017 г. по стандартным методикам. Всего собрано и обработано 33 пробы (по три образца на каждой станции). Станции отбора проб на территории соленого урочища были заложены следующим образом: 1. Станции 1-5 - воронки с минеральными грязями бальнеологического качества. 2. Станция 6 - 10 м выше по течению р. Тузлукколь до самоизливающихся скважин. 3. Станции 7, 8 - самоизливающиеся скважины. 4. Станция 9 - 500 м выше по течению р. Тузлукколь до «Соленого урочища». 5. Станция 10 - минеральный источник. 6. Станция 11 - 500 м ниже по течению р. Тузлукколь после «Соленого урочища». Местоположение станций представлено в таблице 1. Таблица 1 Местоположение станций отбора проб на территории ландшафтно-ботанического памятника природы «Соленое урочище Тузлукколь» № станции Координаты Местоположение Глубина в месте отбора проб, м Ширина, м Скорость течения, м/с Характер грунта 1 51,28560 с.ш., 56,60270 в.д. воронка с минеральными грязями 0,2 - - илисто-каменистый с растительными остатками 2 51,28560 с.ш., 56,60280 в.д. воронка с минеральными грязями 0,3 - - илистый с растительными остатками 3 51,28570 с.ш., 56,60310 в.д. воронка с минеральными грязями 0,6 - - илистый с растительными остатками 4 51,28570 с.ш., 56,60310 в.д. воронка с минеральными грязями 0,3 - - илисто-песчаный с растительными остатками 5 51,28580 с.ш., 56,60320 в.д. воронка с минеральными грязями 0,4 - - илисто-песчаный с растительными остатками 6 51,28540 с.ш., 56,60370 в.д. 10 м выше по течению р. Тузлукколь до самоизливающихся скважин 0,1 1,2 0,2 илистый с растительными остатками 7 51,28570 с.ш., 56,60350 в.д. самоизливающаясяскважина 0,1 0,5 0,05 илистый 8 51,28580 с.ш., 56,60350 в.д. самоизливающаясяскважина 0,05 0,2 0,1 каменистый 9 51,28410 с.ш., 56,60600 в.д. 500 м выше по течению р. Тузлукколь до «Соленого урочища» 0,2 2,5 0,2 каменистый 10 51,28720 с.ш., 56,60390 в.д. минеральный источник 0,4 0,3 0,1 каменисто-песчаный 11 51,28830 с.ш., 56,60440 в.д. 500 м ниже по течению р. Тузлукколь после «Соленого урочища» 0,4 4,0 0,1 илистый с большим количеством растительных остатков Бентос изучали в фиксированном состоянии с использованием световых микроскопов марки МБС-2 и Standart-25 (Carl Zeiss). Результаты и обсуждение Во время экспедиционных исследований осуществляли отбор проб воды в придонном горизонте и определяли температуру воды, рН, содержание растворенного кислорода, общую минерализацию изучаемой гидроэкосистемы (табл. 2). В период исследований глубина составляла 0,05-0,4 м в р. Тузлукколь в пределах ООПТ и 0,2-0,6 м в воронках с минеральными грязями. Температура в воронках была в пределах 14-25°С, в скважинах и источнике - 8°С, в реке - в диапазоне 20-27°С. Скорость течения в воронках отсутствует, а в реке составляет в летний период года 0,05-0,2 м/с. Русло реки на исследуемом участке каменистое. Биотопы представлены камнями, галькой, на отдельных участках - с примесью песка, ила и растительных остатков. В воронках грунт преимущественно илистый с содержанием растительных остатков и примесью камней и песка. Таблица 2 Некоторые гидрохимические данные воды р. Тузлукколь на территории ландшафтно-ботанического памятника природы «Соленое урочище Тузлукколь» № станции рН Содержание растворенного кислорода, мг/дм3 Минерализация, г/дм3 Температура, °С 1 7,1 - 77,09 25 2 7,3 - 46,16 22 3 7,5 - 33,67 23,5 4 7,0 - 200,23 14 5 7,1 - 193,35 15 6 7,2 11,95 34,16 16 7 7,3 12,48 24,65 27 8 6,9 2,99 278,48 8 9 8,0 10,92 1,60 21 10 7,3 5,40 3,85 8 11 7,5 8,65 6,96 20 Содержание растворенного кислорода в летнюю межень возможно было измерить в 6-11 организованных станциях вследствие скопления большого количества отдыхающих, использующих воронки (станции 1-5) в качестве лечебных ванн. Содержание растворенного кислорода находилось в интервале от 2,99 до 11,95 мг/дм3. По уровню активной реакции среды территория ландшафтно-ботанического памятника природы «Соленое урочище Тузлукколь» относится к классу «нейтральные» и «слабощелочные» (рН = 6,858-7,974). Наибольшие значения минерализации отмечены в воронках с минеральными грязями (станции 4 и 5), где составляют 200,23 и 193,35 г/дм3 соответственно, и в самоизливающейся скважине (станция 8), где значение минерализации составляет 278,48 г/дм3. Наименьшие значения зафиксированы выше по течению р. Тузлукколь до «Соленого урочища», где составляют 1,60 г/дм3, и ниже урочища - 6,96 г/дм3. Во всех обозначенных станциях было определено содержание биогенных веществ в воде (табл. 3). На исследуемой территории концентрация нитратной и нитритной форм азота не превышает 1,2 мг/дм3 и 0,14 мг/дм3 соответственно, что значительно ниже ПДК. Концентрация аммонийного азота в воде, отобранной на станциях 1-3, за период исследования превышала допустимую норму в 1,3-13,9 раза. В воде воронок № 4 и 5 и в р. Тузлукколь содержание аммонийного азота не превышает 0,1 мг/дм3, что значительно ниже ПДК. Содержание фосфатов в воде всех станций ниже существующих нормативов. В целом для воронок и реки диапазон содержания фосфатов довольно широк - от 0,052 до 0,160 мг/дм3. Наиболее обогащена фосфором вода в воронках № 1 и 2. Выбранные из проб организмы определяли по возможности до вида или более крупных таксономических рангов, просчитывали и взвешивали на аналитических весах (Абакумов 1983: 22). При этом руководствовались методическими указаниями и определителями, указанными в списке литературы (4-10). Таблица 3 Концентрация биогенных веществ в воде реки Тузлукколь на территории ландшафтно-ботанического памятника природы «Соленое урочище Тузлукколь» № станции Концентрация биогенных веществ, мг/дм3 азот нитратный азот аммонийный азот нитритный фосфаты 1 1,0 27,8 0,13 0,124 2 1,2 13,7 0,14 0,160 3 1,0 2,6 0,09 0,081 4 < 0,1 < 0,1 < 0,02 0,052 5 0,5 < 0,1 < 0,02 0,071 6 0,5 < 0,1 < 0,02 0,075 7 < 0,1 < 0,1 < 0,02 0,078 8 < 0,1 < 0,1 < 0,02 0,068 9 < 0,1 < 0,1 < 0,02 0,089 10 < 0,1 < 0,1 < 0,02 0,072 11 < 0,1 < 0,1 < 0,02 0,102 Фауна макрозообентоса на изучаемом участке представлена 22 видами беспозвоночных. Наибольшего фаунистического разнообразия достигают личинки амфибиотических насекомых: двукрылые (15 видов), поденки (2 вида), жуки (1 вид), клопы (2 вида), ракообразные (2 вида). Отряд двукрылых насекомых характеризуется преобладанием видов из семейства Chironomidae - 4 вида: Chironomus salinarius, Ch. aprilinus, Ch. plumosus, Ch. halophilis, характерные для соленых и солоноватых местообитаний. Среди двукрылых также встречаются следующие семейства: Ortocladiinae, Ceratopogonidae, Dasuheleinae, Ephydridae. Личинки ракообразных принадлежат двум семействам - Amphipoda и Branchiopoda. Среди камней обычны Gammarus lacustris Sars, на илистом грунте обитают личинки Artemia salina. Личинки поденок представлены двумя видами: Caenis Stephens из семейства Caenidae и Nigrobaetis pumilus из семейства Baetidae. Личинки клопов принадлежат семейству Corixidae и представлены двумя видами - Sigara lateralis, Corixidae coleoptrata. Жуки представлены единственным видом Limnebius nitidus семейства Hydraenidae. Выводы Количество видов макрозообентоса в различных станциях колеблется от 2 до 7. Наибольшим числом видов характеризуется станция 11, где донные сообщества представлены 7 видами. Количественные показатели изменяются в широких пределах: численность - от 62 экз./м2 (станция 9) до 9 300 тыс. экз./м2 (станция 11), биомасса - от 0,06 г/м2 (станция 8) до 19,27 г/м2 (станция 11). По численности преобладают личинки хирономид, составляющие 73,9% от суммарной численности гидробионтов. Основу биомассы обеспечивают личинки хирономид и прочих двукрылых (85,0% от суммарной численности). В условиях градиента минерализации поддерживаются специфические условия для развития эвригалинных донных сообществ. Материалы по видовому разнообразию сообществ макрозообентоса р. Тузлукколь (ООПТ ландшафтно-ботанического памятника природы «Соленое урочище») получены впервые и являются фоновыми для дальнейших мониторинговых исследований.

About the authors

A. A. Shayhutdinova

Institute of cellular and intracellular symbiosis, UB RAS

Candidate of Technical Sciences, Senior Lecturer at the Department of Ecology and Nature Management

N. V. Nemtseva

Institute of cellular and intracellular symbiosis, UB RAS

Doctor of Medicine, Professor, Head of the Laboratory of Aquatic Microbiology

References

Supplementary files