PLANKTONIC CRUSTACEANS OF PONDIN THE PARK «RODNICHYOK NADEZHDY» SAMARA CITY

Abstract

The species composition and seasonal dynamics of quantity of Crustacean populations in small urban pond is studied. The list of 16 Crustacean species is presened. In 2012, the dominant family in the pond was Daphniidae. In 2013, more than half the population of the entire community of crustaceans falls on family Cyclopoidae. Subdominiruyuschim family in 2012, is Sididae, and in 2013 - Chidoridae.

Full Text

В г. Самаре среди многоэтажных зда- ний, в парках или в пригородной зоне много непроточных водоемов площадью менее 0,2 км, глубиной до 10 м, подверженных ан- тропогенному воздействию [1]. Одна из важ- нейших проблем современной экологии и охраны природы - проблема формирования, функционирования и устойчивости экоси- стем, подверженных давлению антропоген- ных факторов. В нашей стране экосистемы урбанизированных территорий образуют среду обитания большей части населения. Поэтому общество заинтересовано в изуче- нии городских экосистем, в разработке ме- тодов влияния на формирование их структу- ры, в выделении видов животных и показа- телей, которые можно использовать для ин- дикации состояния среды на урбанизирован- ных территориях и в качестве базы для про- ведения фаунистического мониторинга. Важную роль при оценке качества воды иг- рает определение соотношения различных групп зоопланктона (соотношение долей ко- ловраток и кладоцер, кладоцер и копепод, циклопид и калянид), так как эвтрофирова- ние и загрязнение водоемов сопровождаются перестройками планктонных сообществ [2]. Зоопланктонные сообщества городских не- проточных водоемов изучены слабо. Между тем от видового состава и численности зоо- © Фролова В. Д., 2015. Фролова Виктория Дмитриевна (vika28042@rambler.ru), студент биологического факультета Самарского государственного университета, 443011, Россия, г. Самара, ул. Академика Павлова, 1. планктона в значительной степени зависят его санитарное состояние и процессы само- очищения. Цель работы: выявление видового со- става, определение численности популяций и изучение сезонной динамики планктонных ракообразных пруда, находящегося в парке «Родничок надежды». Помимо получения но- вых данных о сообществе рачкового зоопланк- тона малого непроточного урбанизированного водоема, результаты работы можно использо- вать для прогнозирования дальнейшего разви- тия водоема, при разработке мероприятий по мелиорации городских водоемов. В условиях интенсивной эксплуа- тации водных ресурсов необходим контроль и регуляция количественного и качествен- ного развития гидробиоценозов. В последнее время выросла значимость биологических методов оценки состояния водоемов по ви- довому составу и численности гидробион- тов. Биоиндикация обходится дешевле по сравнению с химико-аналитическими мето- дами контроля состояния окружающей сре- ды [3]. Биологические методы оценки каче- ства воды применялись в Саратове [4] и Нижнем Новгороде [5]. В Самаре подобные исследования проводил Герасимов Ю. Л. [6]. Условия и методы исследования Пруд находится в Советском районе, недалеко от пересечения улиц Аэродромной и Энтузиастов, около дома № 77 в парке «Родничок надежды». Он копанный, сооружен при построй- ке микрорайона в 1960-е годы. Территория имеет небольшой уклон на юго-восток, по- этому вынутый грунт сложен с этой стороны в виде невысокой плотины. Форма водоема округлая. Пруд питается за счет грунтовых вод и атмосферных осадков, поэтому его размеры отличаются в разные годы. В пери- од исследований весной длина около 35 м, ширина до 30 м, площадь 700 м2, глубина до 1,0 м, средняя 0,6 м, но по мере испарения воды размеры и глубина становятся меньше. В 2009-2010 гг. размеры пруда к сентябрю уменьшились почти вдвое, в период нашего исследования пруд летом подпитывали во- дой по трубе, поэтому размеры водоема уменьшились примерно на 10 %. Вода мут- ная, дно илистое, топкое, покрыто опавшими листьями. Прозрачность воды по диску Сек- ки соответствовала глубине пруда - лежа- щий на дне диск просматривался в любой точке акватории. Температура воды повы- шалась от 6-13 оС в апреле до 25,7 оС в авгу- сте, а потом снижалась до 5-6 оС в октябре. Величина pH воды находится в пределах от 7,4 до 7,5. Содержание в воде общего мине- рального азота 0,303 мг/л, минерального фосфора 0,109 мг/л. Берега пологие, сильно вытоптанные, заросшие сорно-рудеральными видами рас- тений и кольцом старых больших деревьев. На западном берегу имеется небольшая кур- тина рогоза узколистного (Typha angustifolia), но ее обычно скашивают во время очистки пруда. Типично водные цвет- ковые растения отсутствуют. В толще воды сильно разрастаются нитчатые водоросли. Водоем расположен в жилом массиве, окружен многоэтажными домами и испыты- вает сильное антропогенное воздействие. Этот пруд практически единственное место отдыха жителей окрестных домов. Но с го- дами водоем стал зарастать тиной, загнивать и чахнуть. Поэтому по инициативе неравно- душных к судьбе пруда людей городским департаментом благоустройства и экологии была разработана программа реабилитации этого водоема. Вокруг пруда устроена мо- щеная плиткой дорожка со скамейками, к восточному берегу примыкает детская пло- щадка. Бытовой мусор с берегов и мелково- дий периодически убирается дворниками, кроме этого местные жители чистят пруд в ходе субботников и летом пытаются удалять нитчатые водоросли с прибрежного мелко- водья. Водоем загрязняется преимуществен- но дождевым и талым стоком с окружающей его покрытой травой дворовой территории, а также загрязненными атмосферными выпа- дениями. В 2010 г. химический анализ воды не выявил превышения ПДК для Pb, Cu, Cd, Hg и нефтепродуктов. Пробы отбирали по общепринятым методикам на трех станциях. Орудие лова - планктонная сеть (сеть Джеди) с площадью входного отверстия 100 см2, газ № 64. В свя- зи с небольшой глубиной пруда помимо планктонных видов в сеть попадали заросле- вые и придонные особи [7, 8]. Пробы брались раз в 10 дней в период с 20 мая по 12 октября 2012 г. и с 29 мая по 21 октября 2013 г. Нами просматривался фиксированный 4 % формалином материал. Из имеющихся проб брались подпробы и просматривались под бинокулярным микро- скопом МБС-9 в камере Богорова, подсчи- тывалось количество особей каждого вида в выборке, затем рассчитывалась их числен- ность (экз/л). Для определения видовой принадлеж- ности ракообразных использовали определи- тели [9, 10]. При подсчете результатов рабо- тали с пакетом обработки данных Microsoft Excel. Результаты и их обсуждение В пруду было выявлено сообщество ракообразных, которое включает 16 видов, определенных нами. Список представлен ниже. Надотpяд Copepoda Семейство Cyclopoidae Cyclops strenuus (Fisher, 1851) Cyclops vicinus (Uljanin, 1875). Надотряд Calanoida Семейство Eudiaptomidae Eudiaptomus graciloides (Lilljeborg, 1888) Надотряд Cladocera Семейство Chydoridae Alona affinis (Leydig, 1860) Alona costata (Sars, 1862) Chydorus sphaericus (O. F. Müller, 1785) Pleuroxus aduncus (Jurine, 1820) Семейство Daphniidae Ceriodaphnia quadrangula (O. F. Müller, 1785) Daphnia longispina (O. F. Müller, 1785) Scapholeberis mucronata (O. F. Müller, 1785) Simocephalus vetulus (O. F. Müller, 1776) Семейство Sididae Diaphanosoma brachyurum (Lievin, 1848) Семейство Bosminidae Bosmina longirostris (O. F. Müller, 1785) Семейство Macrothricidae Macrothrix sp. Семейство Moinidae Moina sp. Кроме того, в пробах присутствовали представители ракушковых рачков, опреде- ленных до подкласса Ostracoda. Часто встречались личинки хирономид и поденок, коло- вратки Brachionus diversicornis (Daday, 1883); Asplanchna priodonta (Gosse, 1850). В 2013 году в пруду парка «Родничок надежды» мы обнаружили 9 семейств рако- образных, 6 из которых являются монотипи- ческими. Остальные семейства включают два и более видов (рис. 1). Как видно из рисунка, в период ис- следования доминировало семейство Cyclopoidae, его численность снижалась лишь в конце июня и осенью. Семейство Chydoridae резко увеличило численность в июле, но далее стало фоновым. Численность, экз./л 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 29 мая 11 июня 25 июня 5 июля 26 июля 7 августа 17 августа 28 августа 2 сентября 21 октября 0 Cyclopoidae Chydoridae Sididae Daphniidae Eudiaptomidae Класс Rotatoria а Численность, экз./л 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 29 мая 11 июня 25 июня 5 июля 26 июля 7 августа 17 августа 28 августа 2 сентября 21 октября 0 Ostracoda Bosminidae Macrothrici dae Moi nidae б Рис. 1. Сезонная динамика численности ракообразных из разных семейств в пруде парка «Родничок надежды» города Самары: а - семейства с высокой численностью, б - семейства с низкой численностью Численность, экз./л 140 120 100 80 60 40 20 29 мая 11 июня 25 июня 5 июля 26 июля 7 августа 17 августа 28 августа 2 сентября 21 октября 0 Copepoda Cladocera Ostracoda Класс Rotatoria Рис. 2. Сезонная динамика численности ракообразных и коловраток из разных надотрядов и подклассов в пруде парка «Родничок надежды» города Самары На фоне снижения численности пред- ставителей семейства Chydoridae с середины августа возросло количество рачков семей- ства Eudiaptomidae, которые до этого встре- чались всего по несколько экземпляров. Пик численности семейства Daphniidae прихо- дится на конец мая, затем их количество зна- чительно сократилось. На протяжении всего времени исследования в пробах обнаружива- лись представители подкласса Ostracoda, представленные единичными экземплярами, а также класса Rotatoria, в большом количе- стве найденные в октябре. Ракообразные из семейств Sididae, Bosminidae, Moinidae, Macrothricidae, каждое из которых представ- лено одним видом, в пруду встречаются дос- таточно редко и имеют низкую численность. Из рис. 2 видно, что с мая по июль чис- ленность ракообразных из надотрядов Cope- poda и Cladocera находится примерно на од- ном уровне. Пики численности Cladocera при- ходятся на май и июль, с августа численность Copepoda в 4-6 раз выше, чем у Cladocera. Пик численности класса Rotatoria приходится на октябрь. Единичные экземпляры подкласса Ostracoda обнаруживались в пробах на протя- жении всего времени исследования. На рис. 3 показана динамика суммар- ной численности ракообразных (Crustacea) за все время исследования. Оказалось, что на протяжении всего времени исследования для обитающих в пруду ракообразных характер- но достаточно сильное колебание численно- сти. После майского пика количество рачков постепенно снижается, достигая своего ми- нимума в июне, затем наблюдается посте- пенное возрастание численности с образова- нием новых пиков в июле и августе, но с сентября начинается постепенное угасание численности. Рассмотрим вклад каждого семейства в общую численность ракообразных (рис. 4). Выяснилось, что более половины численно- сти сообщества ракообразных приходится на семейство Cyclopoidae. С мая по октябрь в пруду происходит смена доминирующих ви- дов: представители семейства Chydoridae доминируют в мае и июле, Cyclopoidae - в июне, августе и октябре, Eudiaptomidae - в сентябре. По способу питания 14 видов рачков являются фильтраторами, а 2 вида циклопов сочетают питание водорослями и хищничест- во. Таким образом, в пруде доминируют рас- тительноядные и детритофаги, а хищники со- ставляют 40,76 % от общей численности. Все обитающие в пруду ракообразные являются эврибионтами. По приуроченности к место- обитаниям Daphnia longispina пелагический вид, остальные - литоральные и зарослевые. По отношению к органическому за- грязнению воды большинство ракообразных являются олиго-β-мезосапробными или β- мезосапробными (табл. 1). Рассмотрим разногодичную изменчи- вость сообщества ракообразных пруда парка «Родничок надежды» (рис. 5). В 2012 году обнаружено 9 видов рачков, в 2013 г. - 16. Численность, экз./л 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 29 мая 11 июня 25 июня 5 июля 26 июля 7 августа 17 августа 28 августа 2 сентября 21 октября Рис. 3. Сезонная динамика суммарной численности ракообразных в пруду парка «Родничок надежды» Cyclopoidae Chydoridae Eudiaptomidae Daphniidae Sididae Rotatoria Ostracoda Moinidae Macrothricidae Bosminidae 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Доля, % Рис. 4. Доля таксонов ракообразных и коловраток в общей численности зоопланктона пруда парка «Родничок надежды» Таблица 1 Экологическая характеристика ракообразных пруда парка «Родничок надежды» г. Самары по отношению к органическому загрязнению воды (по [11]) Вид Зона сапробности 1 2 Alona affinis o-β Alona costata o-β Bosmina longirostris o-β Ceriodaphnia quadrangula o-β Chydorus sphaericus β-o Cyclops strenuus β-α Cyclops vicinus β-α Продолжение табл. 1 1 2 Daphnia longispina β Diaphanosoma brachyurum o-β Eudiaptomus graciloides β-o Macrothris sp. o-β Moina sp. β-α Pleuroxus aduncus o-β Scapholeberis mucronata β Simocephalus vetulus β-o Численность, экз./л 330 300 270 240 210 180 150 120 90 60 30 0 Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь 2012 год 2013 год Рис. 5. Разногодичная изменчивость динамики численности ракообразных пруда парка «Родничок надежды» г. Самары Оказалось, что численность ракооб- разных пруда парка «Родничок надежды» в 2013 г. значительно выше, чем в 2012 г. Это может быть связано с реабилитацией водо- ема, проведенной в конце лета 2012 г. При сравнении численности Copepoda наблюдается та же закономерность, что и при сравнении общей численности. Количе- ство представителей подкласса в 2013 году увеличилось по сравнению с 2012 годом. В августе 2013 года численность веслоногих превысила прошлогоднее значение почти в 119 раз. Представители подкласса Cladocera также увеличили свою общую численность к 2013 году. Лишь в июне и сентябре ее зна- чения становится незначительно ниже анало- гичных в 2012 году. В июле 2013 года на- блюдается превосходство численности ветвистоусых над этим значением в 2012 году почти в 14 раз. В 2012 году доминирующим в пруду семейством являлось Daphniidae. В 2013 году более половины численности всего сообще- ства ракообразных приходится на семейство Cyclopoidae. Субдоминирующим семейством в 2012 году является Sididae, а в 2013 - Chidoridae. Семейства Moinidae, Macrothri- cidae и Bosminidae не встретились нам в про- бах 2012 года. Мы сравнили сообщество ракообраз- ных пруда в парке «Родничок надежды» с другими прудами г. Самары [12]. В исследо- ванном нами пруду видов ракообразных меньше, чем в большинстве других. Объяс- нить это можно несколькими причинами. Во-первых, исследуемый нами пруд значи- тельно меньше по размерам, особенно, по глубине, чем остальные пруды. Во-вторых, в нем нет водных сосудистых растений - ни гидрофитов, ни гелофитов, а в большинстве других прудов растения занимают до четвер- ти площади акватории. В-третьих, в пруду обитает ротан-головешка, активно выедаю- щий ракообразных, а, поскольку зарослей нет, они не могут спрятаться от рыб. Мощ- ное развитие нитчатых водорослей угнетает развитие фитопланктона - пищи рачков. На- конец, определенную роль играет и загряз- нение водоема. Заключение В пруду парка «Родничок надежды» обнаружено 16 видов ракообразных, принад- лежащих 14 родам, 9 семействам и 3 под- классам. В сообществе ракообразных 56,47 % численности составляют представи- тели семейства Cyclopoidae, 21,43 % - се- мейства Chydoridae, 11,25 % - семейства Eudiaptomidae, 3,82 % - семейства Sididae, 4,41 % - семейства Daphniidae, 0,35 % - под- класса Ostracoda. Семейства Moinidae, Macrothricidae и Bosminidae представлены единичными экземплярами. Большую часть периода исследования в сообществе по численности доминировали веслоногие ракообразные. В конце мая, июня и июля доминантами были ветвистоусые. Численность сообщества ракообразных в 2013 г. значительно выше, чем в 2012 г. Количество видов ракообразных пруда «Родничок надежды» меньше по сравнению с другими водоемами г. Самары, что объясняет- ся небольшими размерами и глубиной пруда, отсутствием сосудистых водных растений и мощным развитием нитчатых водорослей.