ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛАНДШАФТНО-БОТАНИЧЕСКОГО ПАМЯТНИКА ПРИРОДЫ «СОЛЕНОЕ УРОЧИЩЕ ТУЗЛУККОЛЬ» (ОРЕНБУРГСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Полный текст

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.

Об авторах

А. А. Шайхутдинова

ФГБУН «Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза» УрО РАН

кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории водной микробиологии

Н. В. Немцева

ФГБУН «Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза» УрО РАН

доктор медицинских наук, профессор, заведующая лабораторией водной микробиологии

Список литературы

Дополнительные файлы