Выявлена сильная отрицательная корреляция между ИЗВ и индексом Маргалефа в 2011 году (r = - 0,96, коэффициент корреляции достоверен по критерию Стьюдента, для порога вероятности 0,95). Таким образом, чем выше значение индекс ЗВ и, соответственно, чем ниже качество воды в водоеме, тем ниже значение индекса видового богатства хирономид (рис. 15).
|
Среди исследованных в ходе мониторинга водоемов показатели, лучше всего отражающие состояние сообщества хирономид, отмечены в оз. Пеньковое и пр. Исаковский (табл. 4). Это обусловлено наибольшей площадью водоемов, хорошим качеством воды и сбалансированными процессами самоочищения. Наиболее загрязненными и имеющими показатели, хуже всего отражающие состояние сообщества, являются пр. Школьный и сист. пр. Карасевка. Эти водоемы в высокой степени подвержены негативному антропогенному воздействию, что приводит к их интенсивному заиливанию и зарастанию. Однако, полученные данные по видовому богатству хирономид, как было отмечено в пр. Исаковский и сист. пр. Карасевка, различны в разные сезоны, поэтому для наиболее достоверной оценки качества воды в водоемах в зависимости от популяционных характеристик хирономид необходимо проведение периодических исследований для получения более точных усредненных данных и оценки динамики показателей во времени. Индекс видового богатства Маргалефа лучше всего отражал состояние таксоцена, поскольку его значение повышалось с увеличением количества видов (табл. 4, рис.14).
3.5. Обилие и возрастная структура популяций хирономид.
Средние показатели численности и биомассы личинок хирономид в оз. Пеньковое составили 112,33±61,08 э/м2 и 3,33±2,20 г/м2 соответственно. Средние показатели численности и биомассы хирономид пр. Школьный также оказались небольшими: 178,84±89,16 э/м2 и 2,95±1,51 г/м2 соответственно. Средние значения численности и биомассы в пр. Исаковский составили 108,67±20,21 э/м2 и 0,90±0,27 г/м2 соответственно. Средние значения численности и биомассы в сист. пр. Карасевка были равны 274,52±196,24 э/м2 и 2,03±1,17 г/м2 соответственно. Значения численности и биомассы в водоемах повышались за счет преобладания в составе таксоценоза доминирующих видов (табл. 4).
В исследованных водоемах отмечались сезонные различия в численности и биомассе хирономид. С середины апреля численность хирономид возрастала, достигая максимума в конце апреля, затем с конца апреля до первых чисел мая численность резко падала, на это время приходился пик вылета наиболее массовой, первой генерации. Второй пик вылета приходился на начало июля и продолжался до августа. Однако вылетали особи не всех видов - часть популяций многих полицикличных видов оставалась (например, виды рода Chironomus (Camptochironomus)). Отсутствие в летней выборке моноцикличного вида P. kuzini объясняется тем, что к моменту сборов личинок его вылет уже произошел (в мае) (рис.16).
Эти результаты отличаются от полученных в результате исследования фенологических особенностей хирономид Ярославской области (Рыбинское водохранилище) (Шилова, 1976), где пик лета первой генерации достигал максимума в середине июня. Динамика вылетов хирономид из водоема Саратовской области (оз. Холодное) (Демина, 2011) схожа с полученными нами данными, при этом максимум вылета первой генерации совпадает, однако вторая генерация в оз. Холодном достигала максимума позже – в середине июля. Различия в фенологии хирономид объясняются климатическими различиями между регионами.
Рис 16. Динамика численности хирономид в исследованных
водоемах (в 2009-2011 гг)
В изученных водоемах отмечались также сезонные изменения размерно-возрастной структуры таксоценоза. В летний сезон в обоих водоемах встречались в основном небольшие по длине тела личинки II-V возрастной стадии. Это объясняется тем, что в этот период (конец июня – начало июля) в сообществе преобладали молодые особи, появившиеся после вылета I генерации, то есть формировалось новое поколение моноцикличных видов. Во время весеннего сбора популяции хирономид преимущественно состояли из более зрелых и крупных личинок, это обусловлено тем, что к этому времени (конец апреля) наступил пик вылета I генерации. При этом уже в начале мая преобладали преимущественно мелкие особи IV-V возрастной стадии, что может свидетельствовать о вылете большинства хирономид и начале формирования нового поколения. Эти результаты соотносятся с данными анализа динамики обилия хирономид.
Глава 4. Обсуждения.
Таким образом, из всех исследованных водоемов наилучшие показатели видового разнообразия хирономид отмечены в оз. Пеньковое и пр. Исаковский, по-видимому, это обусловлено наибольшей площадью водоемов, хорошим качеством воды и сбалансированными процессами самоочищения. Наиболее загрязненными и имеющими наименьшие показатели видового разнообразия являются пр. Школьный и сист. пр. Карасевка. Эти водоемы в высокой степени подвержены негативному антропогенному воздействию, что приводит к их интенсивному заиливанию и зарастанию. Эти данные подтверждаются значением Индекса Загрязненности Водоема. Однако, полученные результаты по видовому богатству хирономид, как было отмечено в пр. Исаковский и сист. пр. Карасевка, имеют сезонную динамику, поэтому для наиболее достоверной оценки качества воды в водоемах в зависимости от популяционных характеристик хирономид необходимо проведение периодических исследований для получения более точных усредненных данных и оценки динамики показателей во времени.
Оценивая видовое разнообразие хирономид, важно отметить, что индекс Шеннона не всегда в полной мере отражал степень видового богатства, его высокие значения наблюдались одновременно с низким количеством видов. Это связано с тем, что значение индекса Шеннона возрастает при увеличении равномерности распределения информации между таксонами и уменьшается – при увеличении степени доминирования отдельных видов. Однако при этом не учитывается количество видов, хотя данная характеристика является наиболее показательной по отношению к качеству воды. Наиболее полно, на наш взгляд, степень видового разнообразия отражал индекс Маргалефа, величина которого находилась в прямой зависимости от числа видов хирономид.
В результате исследования сообществ хирономид четырёх водоёмов, расположенных в черте г. Калининграда, было определено 38 видов хирономид из трех подсемейств. Низкие показатели видового разнообразия сообществ хирономид являются следствием угнетенного состояния городских водных экосистем и значительного влияния органических и неорганических загрязнителей, поступающих в водоемы со сточными водами. В результате поступления большого количества биогенов происходит интенсивное зарастание исследуемых водоёмов и улучшаются трофические условия для некоторых видов хирономид. Антропогенное воздействие проявлялось в увеличении обилия отдельных видов хирономид – возрастала доля доминирования типичных обитателей эвтрофных вод (α-мезосапробов и полисапробов), из-за этого в целом средние показатели численности и биомассы хирономид в водоемах также были высокими.
Выводы.
1. Всего в водоемах г. Калининграда было идентифицировано 38 видов хирономид из трех подсемейств. Из всех видов 10 в Калининградской области обнаружены впервые. Из них 5 являются морфологически сходными и трудно диагностируемыми с помощью морфологического анализа, для их точной идентификации применён кариологический метод. Кроме того, 5 видов, ранее отмечаемых в регионе в 1979-1983 гг., были кариологически подтверждены.
2. Выявлено, для родов Chironomus и Camptochironomus применение метода кариодиагностики является обязательным в ходе видовой идентификации хирономид на личиночной стадии развития, а для родов Endochironomus, Glyptotendipes и некоторых представителей р. Pentapedilum и р. Cryptochironomus применение кариоанализа значительно увеличивает эффективность и точность определения.
3. Вылет первой генерации начинался в апреле, с пиком в конце апреля - начале мая. Второй пик вылета происходил в начале июля и продолжался до августа. Эти данные отличаются от полученных в Ярославской области (Рыбинское водохранилище.), но сходны с данными по Саратовской области (оз. Холодное). Различия в фенологии хирономид обусловлены климатическими различиями между регионами.
4. Среди исследованных популяций хирономид выявлено 4 комплекса в зависимости от их биотопической приуроченности: литопсаммофильный, фитофильный, пелофильный и эвритопный. Преобладание по числу таксонов наряду с литопсаммофильным, фитофильного комплекса, объясняется благоприятными аэробными условиями в зарослях макрофитов.
5. Наилучшие показатели видового разнообразия хирономид отмечены в оз. Пеньковое и пр. Исаковский, это обусловлено наибольшей площадью водоемов, и сбалансированными процессами самоочищения. Индекс видового богатства Маргалефа лучше всего отражал состояние таксоценоза. Уровень индекса Маргалефа был сопоставим с индексом загрязненности воды: обнаружена сильная отрицательная корреляция.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Статьи в изданиях перечня ВАК
1. Шевчук, Т. А., В. Видовой состав и экологические характеристики хирономид (Diptera: Chironomidae) водоемов Калининграда //Вестн. Рос. гос. ун-та им. И. Канта. Серия Естественные науки – Калининград: Изд – во РГУ им. И. Канта, 2010 - N 7. - С. 71-77.
2. В., А. Новые данные по фауне хирономид (Diptera: Chironomidae) водоемов Калининградской области / Вестн. Балт. федер. ун-та им. И. Канта. Вып. 7: Сер. Естественные науки. – Калининград: Изд - во БФУ им. И. Канта, 2011 – 182 с. – С. 103-112.
Публикации в прочих изданиях
3. В., Ю., А. Кариотипические характеристики ряда популяций хирономид (Diptera, Chironomidae) водоемов Калининграда. / Программа и материалы V международной конференции по кариосистематике беспозвоночных животных, 16-20 августа 2010 г.: Новосибирск, 2010 – 109 с. – С. 29
4. А., В. Эколого-фаунистические особенности популяций хирономид (DIPTERA, CHIRONOMIDAE) водоемов города Калининграда / Проблемы экологии: Чтения памяти профессора М. М. Кожова: Тез. докл. междунар. науч. конф. и междунар. шк. для мол. ученых (Иркутск. 20-25 сентября 2010 г.). - Иркутск: Изд-во Иркутского гос. ун-та, 2010. - 517 с. - С. 308-309.
5. В., А. Фауна хирономид (Diptera: Chironomidae) пруда Школьного города Калининграда / «Экология водных беспозвоночных»: сборник материалов Междунар. конф., посвященной 100-летию со дня рождения Ф. Д. Мордухай-Болтовского. Ин-т биологии внутр. Вод им. И. Д. Папанина РАН, Борок, 30 октября – 2 ноября 2010 г. – Ярославль: Принтхаус, 2010 – 376 с. – с. 67-69.
6. А. Сообщество хирономид – новая индикаторная система для мониторинга пресноводных экосистем / УМНИК-2010: сборник материалов конференции по результатам конкурса научно-исследовательских проектов – Калининград: Изд-во РГУ им. И. Канта, 2010. – 47 с. – с.41-43.
7. А., В. Оценка антропогенного воздействия на водные экосистемы по параметрам видового разнообразия хирономид // «Экология малых рек в XXI веке: биоразнообразие, глобальные изменения и восстановление экосистем»: тезисы докладов Всероссийской конференции с международным участием (г. Тольятти, 5-8 сентября 2011 г.). – Тольятти: Кассандра, 2011. – 204 с. – С. 182.
8. А., В. Сообщество хирономид (DIPTERA, CHIRONOMIDAE) пруда Исаковского г. Калининграда и оценка экологического состояния водоема // Материалы IV Всероссийскойконф. по водной экотоксикологии, посв. пам. Б. А. Флерова, «Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы». В 2-х частях. Часть 2. (Борок, 24-29 сентября 2011 г.). – Борок, 2011. – 265 с. – С. 101-103.
9. А., В. Мониторинг водоемов г. Калининграда по параметрам видового разнообразия хирономид // «Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем»: Сборник тезисов докладов II Международной конференции (Санкт-Петербург,10–14 октября 2011 г.). Санкт-Петербург, 2011. – 224 с. – С. 188.
10. А., В., Г., Г. Оценка экологического состояния водоемов города Калининграда по параметрам видового разнообразия популяций хирономид (Diptera: Chironomidae) / Тезисы докладов XIV Школы-конференции молодых учёных «Биология внутренних вод». Борок, 26-30 октября 2010 г. – Борок, 2010 – 70 с. – c. 61-62
11. А., В., Г., Г.. Видовое разнообразие хирономид (Diptera: Chironomidae) как показатель состояния водоемов города Калининграда / Биология внутренних вод: Материалы XIV Школы-конференции молодых ученых (Борок, 26–30 октября 2010 г.). – Ярославль, Издательство «Принтхаус», 2010. – 198 с. – С. 165-171.
Видовое разнообразие хирономид (Diptera, Chironomidae) как индикатор состояния водоемов города Калининграда
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Подписано в печать. Формат 60х90 1/16.
Бумага для множительных аппаратов. Ризограф. Усл. печ. л. 1,5.
Уч. изд. л. 1,2. Тираж 120 экз. Заказ №
Издательство БФУ им. И. Канта
236041, 4
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
Основные порталы (построено редакторами)