СОСТОЯНИЕ ГИДРОБИОЦЕНОЗОВ РЕК ПОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ БЕЛОГО МОРЯ

С.Ф. Комулайнен, А.Н. Круглова, И.А. Барышев Учреждение Российской академии наук

Институт биологии Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, Россия e-mail: komsf@mail.ru

Исследования организации и функционирования основных элементов биоты речных экоси­стем - неотъемлемая часть в решении фундаментальных и прикладных вопросов гидробиологии и экологии.

Литературные данные о структуре сообществ водных организмов в реках Поморского побережья Белого моря ограничиваются публикациями Т.А. Чекрыжевой (1985) и Л.И. Гордеевой (1985) выполнен­ными на основе сборов 1988 года и посвященных анализу структуры планктонных комплексов в реках Нюхча и Сума. В фитопланктоне рек Сума и Нюхча было определено соответственно 52 и 54 вида. Пока­зано, что его наиболее разнообразно в нем представлены диатомовые водоросли, составляющие 45-60% всех найденных видов. Массовыми формами из диатомей были Melosira ambigua (Grun.) О.Миїї., M. islandica subsp. Helvetica O. Mull., Tabellaria fenestrata. Отмечена экологическая неоднородность речного зоопланктона, который формируется как за счет лимнофильного, так и литорального и придонного ком­плексов. Наибольшие значения численности и биомассы зоопланктона характерны для участков рек с за­медленным течением и развитой водной растительностью (15.7-54.2 10³. экз. м^-3; 0.7-1.0 г м^-3). Краткие сведения о зообентосе реки Сума содержатся в обзорной работе по фауне донных беспозвоночных рек Кольского полуострова и Карелии (Khrennikov et al., 2007). Фрагментарные данные о мезобентосе проточ­ного озера Сумозеро представлены в работе А.Р.

Материал и методика

Изучение сообществ гидробионтов (фитоперифитон, зоопланктон, зообентос) проводилось в реках трех реках Поморского побережья Белого моря (Рис.).

Карта-схема района исследований (О - места отбора проб)

Отбор проб осуществлялся на пороговых участках рек. Более подробно исследовалась струк­тура гидробиоценозов в реке Сума (от верховья до устья, 3 станции). Сбор и камеральная обработка

материала проводилась по общепринятым методикам (Руководство..., 1989; Комулайнен и др., 1989; Комулайнен 2003) Исследованные реки мало подвержены антропогенному воздействию, име­ют относительно небольшую длину и площадь водосбора (табл. 1).

Таблица 1

Гидрологическая характеристика исследованных рек Поморского побережья Белого моря

Они характеризуются низкой минерализацией (менее 20 мг/л) и низкими величинами pH (5.6­6.7), высоким содержанием органического вещества (в среднем 55 мг/л) и цветностью (в среднем 280) - (Ресурсы поверхностных вод СССР, 1970; Современное состояние.., 1998; Веселов, Калю- жин, 2001; Иванов, Брызгало, 2007).

Результаты и обсуждение

Фитоперифитон

В фитоперифитоне исследованных рек определено 65 таксонов водорослей рангом ниже рода, относящихся к 6 отделам: Cyanophyta - 5, Chrysophyta - 2, Dinophyta - 1, Bacillariophyta - 48, Chlorophyta - 6, Rhodophyta - 3 (табл. 2).

Основу списка во всех реках (>90 %) составляют диатомовые, зеленые и синезеленые водо­росли. Видовое богатство альгофлоры перифитона рек определяют диатомовые водоросли. На их долю приходится более половины списка, что характерно для всех типов водоемов Арктики и Суб- арктики (Комулайнен 2003). Среди диатомей доминируют типичные для олиготрофных водоемов Европейского Севера виды: Tabellaria flocculosa, Eunotia pectinalis, Cocconeis placentula и Frustulia rhomboides.

Среди синезеленых водорослей наиболее постоянен Nostoc coeruleum, а среди зеленых - нит­чатые Zygnema sp., и Mougeotia sp. Красные водоросли представлены всего 3 видами, из которых Lemanea fluviatilis часто доминирует по биомассе и является одним из самых постоянных видов в перифитоне рек.

Сравнительная оценка роли отдельных родов в формировании таксономического разнообра­зия фитоперифитона показала, что оно определяется в первую очередь родами, в которых преобла­дают типичные прикрепленные формы.

Численность водорослей в перифитоне была невысока, а размах колебаний численности водо­рослей в конце биологического лета (июль-август) достигал нескольких порядков - от 0.6х10³ до IIOxIO⁴ кл/см². Биомасса изменялась от 0.01 до 26.7 мг/см² субстрата.

Очень сходно и соотношение экологических групп водорослей в перифитоне исследованных рек. Большая часть выявленных видов - эпилиты и эпифиты. Относительное обилие планктонных форм только в истоке реки Сума из озера Сумозеро достигает 7%. Здесь в фитоперифитоне встрече­ны синезеленые планктонные водоросли рода Anabaena и Oscillatoria. Наблюдается высокое разно­образие индифферентных по отношению к солености видов, объясняемое низкой минерализацией рек; и присутствие довольно многочисленной группы ацидофилов, связанное с высокой заболочен­ностью водосборов.

Значения индекса Сладечека и Трофического Диатомового Индекса (TDI) изменяются соот­ветственно от 0.29 до 1.24 и от 1.05 до 2.18. Это объясняется доминированием в перифитоне χ-, /олигои олигосапробных видов и позволяет отнести воды исследованных рек к олигосапробной зоне.

Таблица 2

Список водорослей перифитона рек Сума, Нюхча и Руйга

Cyanophyta

Stigonema mamilosum (Lyngb.) Ag. Nostoc coeruleum Lyngb.

Anabaena flos-aquae (Lingb.) Breb.

Tolypothrix distorta (Fl. Dan.) Kutz. Oscillatoria limosa Ag.

Chrysophyta

Dinobryon divergens Imhof.

D. sociale Ehr.

Dinophyta

Peridinium cinctum (O. F. M.) Ehr.

Bacillariophyta

Stephanodiscus asterea (Her.) Grun. Cyclotella bodanica Eulenst.

Melosira varians Ag.

Aulocosira ambigua (Grun.) Simonsen A. granulata (Ehr.) Simonsen A. islandica (O. Mull.) Simonsen A. italica (Ehr.) Kutz Fragilaria bicapitata A. Mayer

F. capucina Desm.

Asterionella formosa Hass.

Synedra ulna (Nitzch.) Ehr.

Diatoma vulgare Bory Meridion circulare Ag.

Tabellaria fenestrata (Lyngb.) Kutz T. flocculosa (Roth.) Kutz Eunotia fallax v. gracillima Krasske.

E. pectinalis Kutz

E. pectinalis v. minor (Kutz) Rabench. E. pectinalis v. ventralis (Ehr.) Hust.

E. praerupta Ehr.

E. robusta v. tetraedron (Her.) Ralfs. E. sudetica O. Mull.

Cocconeis pediculus Ehr.

Achnanthes minutissima Kutz.

A. pergalloi Brun. et Herib

Navicula cuspidata Kutz.

N. lanceolata (Ag.) Kutz

Frustulia rhomboides (Ehr.) D.T.

F. rhomboides v. sacsonica (Rabenh.) D.T Stauroneis anceps Ehr.

Pinnularia brevicostata Cl.

P. gibba Ehr.

P major (Kutz.) Cl.

P. microstauron (Ehr.) Cl.

P. undulata Greg.

Cymbella affnis Kutz

C. cuspidata Kutz.

C. gracilis (Rabench.) Cl.

C. Helvetica Kutz

C. prostrata (Berkeley) Cl.

C. tumidula Grun.

C. ventricosa Kutz.

Gomphonema constrictum Ehr.

G. longiceps Ehr.

G. parvulum (Kutz.) Grun.

EpitHemia zebra (Ehr.) Kutz.

Nitzchia linearis W.

Hantzschia amphioxys (Ehr.) Grun.

Chlorophyta

Microspora amoena (Kutz.) Rabench. Stigeocloniumfasciculare Kutz.

Chaetophora elegans (Roth.) Ag. Oedogonium sp.

Zygnema sp.

Mougeotia sp.

Rhodophyta

Chantransia chalybea (Roth.)Tries Batrachospermum moniliforme Roth. Lemanea fluviatilis Ag.

Анализ структуры фитоперифитона в реке Сума показал, что видовой состав и плотность аль- гоценозов заметно изменяются от истока к устью (табл. 3)

Изменение структуры фитоперифитона от истока к устью

Таблица 3

Зоопланктон

В зоопланктоне рек обнаружено 32 вида, в том числе: коловратки (Rotatoria) -6 видов (18,75%); кладоцеры- 20 (62,5%) и копеподы - 6 (18,75%).

от 3 (Руйга) до 26 (Сума). Основу таксономического списка (62-84%) планктонных организмов со­ставляли ракообразные, главным образом, ветвистоусые. Из них наибольшим видовым разнообра­зием (11 видов) отличалось семейство Chydoridae, составлявшее 55% от общего числа кладоцер. Представители других семейств ветвистоусых ракообразных (Daphniidae, Sididae, Bosminidae, Ilyocriptidae) включали от 1 до 4 видов. Коловратки, отмеченные в речном зоопланктоне, относятся к трем семействам (Euchlanidae, Brachionidae, Synchaetidae), включающими 1-5 видами. Веслоногие ракообразные представлены семейством Cyclopidae (4 вида). Из каланид зарегистрированы Heterocope, Eudiaptomus.

Особенности гидрографического строения речных бассейнов (озерность, заболоченность и др.) находят некоторое отражение в формировании основного комплекса планктонной фауны. Наи­большее видовое разнообразие и количественные показатели планктонной фауны характерны для реки Сума, отличающейся более высокой (13,1%) озерностью. В ее составе присутствуют озерные формы ракообразных (Bosmina obtusirostris, Daphnia cristata, Eudiaptomus gracilis, Heterocope appendiculata) и коловраток (Keratella cochlearis, Kellicottia longispina), сносимых из озер. Планк­тонная фауна двух оставшихся рек, характеризующихся меньшей озерностью (менее 3.0%), в ос­новном формируется представителями фитофильного и прибрежного комплексов (Bosmina longi- rostris, виды родов Alona, Alonella, Acroperus, Euchlanis). Основу численности (60 - 90%) и биомас­сы (до 99%) речного зоопланктона создают ракообразные, в основном, ветвистоусые. Показатели количественного развития зоопланктона в исследованных реках невысоки (табл. 4).

Таблица 4

Количественные показатели зоопланктона рек Поморского побережья Белого моря

Зоопланктон исследованных рек имеет сходство с фауной ракообразных и коловраток рек Ка­релии и Мурманской области, исследованных ранее (Гордеева,1985; Куликова, Сярки,1990; Кому- лайнен, Круглова, Барышев, 2005; Круглова, 2008).

Зообентос

В составе зообентоса отмечены беспозвоночные организмы групп Nematoda, Oligochaeta, Hirudinea, Bivalvia, Gastropoda, Acari, Ephemeroptera (Paraleptophlebia sp., Ephemerella ignita, Heptagenia sulphurea f. sulphurea, Heptagenia sulphurea f. dalecarlica, Nigrobaetis niger, Baetis fuscatus, B. vernus, B. rhodani), Plecoptera (Taeniopteryx nebulosa, Diura sp., Leuctra sp.), Trichoptera (Rhyacophila nubila, Oxyethira sp., Ithytrichia lamellaris, Lepidostoma hirtum, Micrasema sp.,

Brachycentrus subnubilus, Arctopsyche ladogensis, Cheumatopsyche lepida, Hydropsyche pellucidula, H. siltalai, Ceratopsyche nevae, C. silfvenii, Polycentropus flavomaculatus), Simuliidae, Chironomidae., Coleoptera (Oulimnius sp., Elmis maugetti, Limnius sp.), Heteroptera (Aphelocheirus aestivalis).

Численность и биомасса зообентоса в среднем составили 2895±552 экз./м² (от 1150 до 5850) и 4,6±1,64 г/м² (от 0,48 до 18,0) (табл. 5).

В целом видовой состав зообентоса обычен для южной Карелии. Обращает на себя внимание большое число видов (6) сем. Hydropsychidae (Trichoptera) - Arctopsyche ladogensis, Cheumatopsyche lepida, Hydropsyche pellucidula, H. siltalai, Ceratopsyche nevae, C. silfvenii. Клоп Aphelocheirus aes­tivalis, обычный в реках Онежского озера, впервые отмечен в реках бассейна Белого моря. Род Rhyacophila, как и в реках Онежского озера, представлен только видом R. nubila. Как и в реках Онежского озера присутствует Heptagenia sulphurea f. sulphurea. Таким образом, реки южной части Белого моря, по составу зообентоса ближе к рекам Онежского озера, чем к рекам северной части Белого моря. При этом численность и биомасса зообентоса сопоставимы с количественными харак­теристиками рек других районов Белого моря и меньше, чем в реках Онежского озера (Барышев, Веселов, 2005; Хренников и др., 2005).

Таблица 5

Численность (экз./м², над чертой) и биомасса (г/м², под чертой) зообентоса

Примечание: Ч - численность, экз./м², Б - биомасса, г/м²

Доминировали в составе бентоса организмы групп Chironomidae, Ephemeroptera, Trichoptera. Сопоставление зообентоса рек поморского берега с зообентосом проточного озера Сумозеро

(Хазов, 1985) выявило принципиальные различия в составе донных сообществ. В озере преобладали ракообразные, небольшую долю составляли личинки хирономид и олигохеты. В реках на порожи­стых участках ракообразные не отмечены, доминировали личинки амфибиотических насекомых.

Литература

Барышев И.А. Веселов А.Е. 2005. Количественная характеристика зообентоса некоторых рек бассейна Белого моря (Карельский, Терский и Архангельский берега). Лососевидные рыбы Восточной Фенноскандии. Петрозаводск, 2005. С. 23-30.

Хренников В.В., Барышев И.А., Шустов Ю.А., Павлов В.Н., Ильмаст Н.В. 2005. Зообентос рек Карелии и Кольского полуострова, кормовые ресурсы для молоди лосося //Проблемы изучения, рационального ис­пользования и охраны ресурсов Белого моря. Материалы IX международной конференции 11-14 октября 2004 г., Петрозаводск. С. 318-322.

Белое море и его водосбор под влиянием климатических и антропогенных факторов. 2007. Петроза­водск: КарНЦ РАН. 334 с.

Веселов А.Е., Калюжин С.М. 2001. Экология, поведение и распределение молоди атлантического лосо­ся. Петрозаводск: Карелия. 159 с.

Гордеева Л.И. 1985. Зоопланктон рек Поморского и Карельского побережий Белого моря. // Исследова­ние некоторых элементов экосистемы Белого моря и его бассейна. Оперативно- информационные материалы. Петрозаводск: КФАН СССР. С. 22-24.

Иванов В.В., Брызгало В.А. 2007. Гидролого-гидрохимический режим водосбора Белого моря // Белое море и его водосбор под влиянием климатических и антропогенных факторов. Петрозаводск: КарНЦ РАН. С.52-117.

Комулайнен С.Ф. 2003. Методические рекомендации по изучению фитоперифитона в малых реках. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 43с.

Комулайнен С.Ф., Круглова А.Н., Хренников В.В., Широков В.А. 1989. Методические рекомендации по изучению гидробиологического режима малых рек. Петрозаводск: КФАН СССР. 41 с.

Комулайнен С. Ф., Круглова А.Н., Барышев И.А. 2005. Структура гидробиоценозов в некоторых реках Карельского побережья Белого моря // Материалы IX межд. конф.: Проблемы изучения, рацион. исп. и охра­ны ресурсов Белого моря. Петрозаводск: КарНЦ РАН. С. 156-164.

Круглова А.Н. 2008. О планктофауне малых лососевых рек Кольского полуострова // Журн. Биология внутренних вод. № 3. С. 8-13.

Куликова Т.П., Сярки М.Т. 1990. Особенности формирования планктонной фауны притоков Онежского озера // Притоки Онежского озера. Петрозаводск: КарНЦ РАН. С. 77-99.

Ресурсы поверхностных вод СССР. 1970. Т. 1. Кольский полуостров. Л.: Гидрометеорологическое изд- во. 315 с.

Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. 1983. Л.: Гидрометеоиздат. 239 с.

Современное состояние водных объектов Республики Карелия. По результатам мониторинга 1992­1997 гг. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 1998. 46 с.

Хазов А.Р. 1985. Мезобентос оз. Сумозеро // Исследование некоторых элементов экосистемы Белого моря и его бассейна (оперативно-информационные материалы). Петрозаводск. КФАН СССР. С. 35-37

Чекрыжева Т.А. 1985. Фитопланктон и оценка сапробности водоемов озерно-речных систем Карель­ского и Поморского побережий Белого моря //Исследование некоторых элементов экосистемы Белого моря и его бассейна. Оперативно- информационные материалы. Петрозаводск. КФАН СССР. С. 37-40.

Khrennikov V., Baryshev I., Shustov Y., Pavlov V., Ilmast N. 2007. Zoobenthos of salmon rivers in the Kola Peninsula and Karelia (north east Fennoscandia) // Ecohydrology&Hydrobiology. Vol. 7. No 1. P. 71-77.

MODERN STATE OF HYDROBIONT COMMUNITIES IN SOME RIVERS OF POMORSKY COAST OF WHITE SEA.

S. Komulaynen, A. Kruglova, I. Baryshev

Institute of Biology Karelian RC RAS. Petrozavodsk, Russia e-mail: komsf@mail.ru

The study of hydrobiont communities in rivers Suma, Ruyga and Nukhcha included the analysis of their taxonomy composition, ecology and space distribution such as abundance. The paper is discussed the main principles of the changes in a structure and functioning of hydrobiont communities in rivers. The particular attention is given to the problems of the developing of the river continuum and the effect of flowing lakes. It is save to assume that all rivers have poorly polluted waters, significant clearing potential.