ЗООПЛАНКТОН ДНІПРОВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА В УМОВАХ АНТРОПОГЕННОГО ПРЕСУ

Краткое содержание

Огляд наукової літератури за проблемою формування зоопланктону Дніпровського водосховища. Аналіз опублікованих даних щодо зоопланктону Дніпровського водосховища дозволяє виділити 4 етапи його сукцесії. Перший етап – існування зоопланктону в реофільних умовах р. Дніпро – характеризувався незначною загальною біомасою, її рівномірним розподілом увздовж вісі водосховища при домінуванні Rotatoria (Марковский, 1949, Мельников, 1937, 1948, Цееб, 1966). Другий етап пов’язаний зі створенням греблі Дніпрогесу та відповідними якісними та кількісними перебудовами у складі зоопланктону р. Дніпро (Мельников, 1955, 1966). Третій етап наступив при створенні Дніпродзержинського водосховища і, відповідно, каскаду водосховищ. Це період трансформації Дніпровського водосховища у внутрішньокаскадне (Галинский, 1968, 1977, Мельников, 1967). Четвертий етап пов’язаний зі зростанням забруднення водосховища стоками техногенного походження, мінеральними та органічними речовинами, пестицидами, нафтопродуктами внаслідок росту промисловості регіону. Початок цього періоду, який триває й зараз, співпадає зі стабілізацією гідрологічного режиму та завершенням формування прибережної лінії заростей.

Матеріали і методи досліджень. Проби відбирали за стандартною гідробіологічною методикою на 12 станціях пелагіалі, 16 станціях літоралі та в притоках водосховища. Для дослідження літорального зоопланктону були вибрані 3 біотопи: відкритої літоралі, заростей рдеснику та очерету. У відкритій літоралі станції відбору проб планували з урахуванням токсобних зон. У пелагіалі станції розташовані у відповідності зі зростанням глибини. На станції “о. Монастирський” (у верхній частині водосховища) та “с. Вовніги” (у нижній частині) відбір проб здійснювали подекадно, а в зимовий період – 1 раз у місяць, на останній станції відбирали проби з різних шарів водної товщі 1 раз у місяць.

Усього відібрано й опрацьовано 511 проб зоопланктону. Під час відбору матеріалу застосовували планктонну сітку Апштейна (газ № 71), скрізь яку фільтрували 50 або 100 л води. При вивченні вертикального розподілу зоопланктону використовували модифікований батометр Паталаса. Відібраний матеріал фіксувався 4% розчином формальдегіду. Після концентрування в мірному циліндрі 1 мл проби переносили в камеру Богорова. Під бінокуляром МБС–2 проводили кількісний облік організмів зоопланктону з урахуванням чисельності організмів різних розмірно-вікових груп. Біомасу розраховували за формулою залежності маси від довжини тіла (Методические рекомендации, 1984) та давали визначення до виду крупних форм. Ідентифікацію виявлених у пробах видів зоопланктону виконано з використанням мікроскопів МБІ–1 та Jenaval.

Подібність видового складу зоопланктону ділянок водосховища визначали за коефіцієнтом Серенсена, інформаційне різноманіття – за індексом Шенона. Сапробіологічну складову якості води оцінювали згідно з (Макрушин, 1974), клас якості води – згідно з (Методи гідроекологічних досліджень поверхневих вод, 2006). Домінуючі комплекси видів у зоопланктонних угрупованнях ділянок водосховища виділені за допомогою індексу ценотичної значимості (ІЦЗ) (Мордухай–Болтовской, 1975). Зоогеографічна характеристика планктофауни подана за (Підгайко, 1984). Продукцію окремих груп планктофауни розраховано за фізіологічним методом (Алимов, 1989, Козлова, 1972). Для оцінки продуктивності водойми за зоопланктоном використовували показники з методики (Оксіюк, 1994).

Отримані дані статистично опрацьовували за допомогою програмних пакетів для персональних комп’ютерів “Microsoft Exсel” та "Stat. 6.0".

Фізико-географчний опис району дослідження. Довжина Дніпровського водосховища – 128,5 км, мінімальна ширина – 600 м, максимальна – 4,5 км. Максимальна глибина водосховища (біля греблі Дніпрогесу) – 60 м, середня – 8 м. Площа акваторії водосховища дорівнює 28,84 км², площа мілководь складає 5609 га, з них зарослих макрофітами – 3630 га (Запорожское водохранилище, 2000).

Особливістю Головного плеса Дніпровського водосховища є наявність двох дуже різних частин: Верхньої (від м. Дніпродзержинськ до гирла р. Самара), з широкою терасированою долиною та розвинутою придатковою системою (велика кількість рукавів та озер), та Нижньої (від гирла р. Самара до м. Запоріжжя) – каньонообразної, де р. Дніпро протікає по розлому Українського кристалічного щита завширшки 1,5–2,5 км. Окремо виділяють Самарське плесо, яке являє собою мілководний масив, що виник на Самарській заплаві.

Повний об’єм водообміну водосховища дорівнює 3,3 км³, відбувається 15,7 раз на рік. Водосховище належить за генезисом та місцерозташуванням до рівнинно-річкових, за конфігурацією – до руслових (Жадин, 1961).

Головними забруднювачами водойми є підприємства металургійної, хімічної та вугольної галузей промисловості, причому ступінь забруднення набагато вищий у верхній частині водосховища (Кораблева, 1990). Аналіз багаторічних гідрохімічних даних свідчить, що за період існування середньорічна мінералізація води у водосховищі підвищилася з 248 мг/л до 361 мг/л. Ще більше зросла мінералізація малих річок, що впадають у водосховище: рр. Самара, Оріль, Мокра Сура. Підвищився також вміст фосфатів – з 0,015 мг/л до 0,09 мг/л.

Внаслідок значного перемішування водних мас у водосховищі слабко виражена різниця температури та вмісту кисню в поверхневому та придонному шарах навіть у періоди межені та льодоставу (Гидрометеорологический, 1979).

Зміни біотичних компонентів також відображають зростання рівня антропогенного навантаження на екосистему. Так, чисельність бактеріопланктону збільшилась з 3,04 до 6,58 млн. кл./мл, а гетеротрофів – з 1,05 до 3,61 тис. кл./мл. Біомаса фітопланктону збільшилась з 2,4 мг/л до 5,6 мг/л, домінування відділів перейшло від діатомових та зелених до синьо-зелених та діатомових.

Вода водосховища на більшості ділянок належить до 3 класу якості, 4 категорії (задовільна), евтрофна, 0-β-мезосапробна (Запорожское водохранилище, 2000).

Видовий склад зоопланктону Дніпровського водосховища. За період дослідження – з 2003 по 2005 рр. – у складі пелагічного зоопланктону Дніпровського водосховища було зафіксовано 99 видів, з них 52 види коловерток, 19 – веслоногих ракоподібних, 27 – гіллястовусих ракоподібних та 1 – велігери дрейсени, у складі літорального зоопланктону – відповідно, 127 видів, з них – 65 видів коловерток, 26 – веслоногих ракоподібних та 35 – гіллястовусих ракоподібних, а також велігери дрейсени. Більшість видів зоопланктону водосховища належить до бореального прісноводного комплексу і є широко розповсюдженими космополітами та представниками декількох зоогеографічних зон, що є типовим явищем для водосховищ Дніпровського каскаду (Зимбалевская, 1989). При порівнянні видового складу зоопланктону Дніпровського водосховища на початку ХХІ ст. та у 60–80-ті роки ХХ ст. треба відзначити зникнення зі складу планктоценозу таких видів: Kellicotia longispina, Cyclops strenuus, C. vicinus, Diacyclops bisetosus, Diaptomus graciloides, D. gracilis, Bythotrephes cederstoemi. Також треба відмітити знахідку таких родів та видів, які раніш не реєструвались у Дніпровському водосховищі: Brachionus variabilis, Br. nilsoni, Keratella tropica, Conochiloides natans, Conochilus hippocrepis, Collotheca pelagica, Lacinularia flosculosa, Filinia terminalis, Trichocerca elongata, Diurella rousseleti, Alona intermedia, Bryocamptus pygmaeus, Enhydrosoma sp. Список видів водосховища поповнився за рахунок планктонних форм південного та північного походження, які потрапляють зверху та знизу по каскаду водосховищ, та форм, які спроможні витримувати значне забруднення.

Протягом існування водосховища домінантами, які визначали рівень розвитку планктофауни, були види: Euchlanіs dіlatata, Brachionus calyciflorus, Asplanchna priodonta, Acanthocyclops ve alis, Eurytemora velox, Chydorus sphaerіcus, Bosmina longirostris, B. coregoni, Daphnia cucullata, Velіger dreіssena. До складу домінантів на початку ХХІ ст. приєднався каспійський вселенець Heterocope caspia. На сучасному етапі існування водосховища домінування перейшло до видів: Euchlanis dilatata, Polyarthra vulgaris, Synchaeta oblonga, Eurytemora affinis, E. velox, Heterocope caspia, Bosmina longirostris, Podonevadne trigona, Chydorus sphaericus.

На ділянках пелагіалі Головного плеса водосховища кількість видів зоопланктону була максимальною влітку (29 ± 5,4), меншою – восени (20 ± 4,5), найбільш низькою – навесні (15,1 ± 2,4). Влітку різниця кількості видів верхньої та нижньої частин Головного плеса водосховища виявилась найбільшою: n = 21, T=2,22, р < 0,05. Улітку індекс видового різноманіття Шенона для пелагічного зоопланктону коливався від 2,08 до 3,87, у середньому – 3,03 ± 0,5, а індекс сапробності – від 1,65 до 1,98, у середньому – 1,78 ± 0,07. За цим показником вода пелагіалі водосховища належала до 0-β-мезосапробної зони і відповідала 3 категорії якості та ступеню чистоти “Досить чисті” (Оксіюк , 1994).

Середній індекс видової схожості влітку дорівнював у Головному плесі 0,71 ± 0,05, між ділянками Самарського та Головного плесів водосховища – 0,58 ± 0,08. Високий середній індекс видової схожості за зоопланктоном вказує на те, що при формуванні зоопланктонного угруповання Головного та Самарського плесів видовий склад практично не відрізнявся.