Исследование фауны беспозвоночных животных реки и пойменных водоёмов Лихоборки

I. Введение

1.1. Цели и сроки выполнения работы

Исследование проводилось с мая по сентябрь 2003 года.

Цель исследования: выявление видового состава водных беспозвоночных, обитающих в русле и постоянных водоёмах, расположенных в пойме реки Лихоборки; с последующим использованием полученных данных для определения степени сапробности исследуемых водоёмов.

1.2. Методы сбора и обработки проб

Сборы проводились энтомологическим сачком, с использованием метода кошения и единичного лова, также на каждом участке проводился ручной сбор моллюсков и других малоподвижных животных с погружённых в воду растений и других объектов.

Обработка проб, включающая определение видовой принадлежности животных и подсчёт пойманных экземпляров, проводилась в лабораторных условиях. Полученные данные заносились в базу данных и подвергались табличной статистической обработке на компьютере.

II. Описание полученных результатов

В результате исследования русла реки Лихоборки было зарегистрировано 44 вида, представителей 12 отрядов, и 27 семейств.

Диаграмма 1.

Наиболее типичными группами, представители которых встречены на всех участках русла являются Моллюски из семейства Прудовики /Limnaeidae/: Прудовик ушковый (Limnea ovata), Прудовик яйцевидный (Limnea aurtikularia), а также из семейства Физиды /Phydae/: Физа щупальцевидная (Phisa acuta). Эти виды не требовательны к концентрации кислорода в воде и более устойчивы к химическому загрязнению среды обитания.

2.1. Результаты, полученные при исследовании отдельных участков

2.1.1. Участок №7

Русло на этом участке искусственного происхождения, является каналом, построенным для обводнения через Лихоборку реки Яуза. Вода поступает из Химкинского водохранилища через Головинские пруды. Берега и дно русла укреплены булыжником и отсыпаны песком. Скорость течения и глубина на этом участке сильно изменяются и зависят от количества сбрасываемой через плотину воды. Участок проходит через жилые массивы, местами вплотную подходящие к берегам канала и поэтому пойменная часть отсутствует. Здесь нет крупных промышленных предприятий и поэтому нет крупных сточных коллекторов, способных внести заметные изменения в химический состав воды, кроме коллекторов уличной сточной канализации. По визуальной оценке, вода достаточно чистая, не имеет взвеси, прозрачна, не имеет посторонних запахов.

По берегам обильно развита околоводная растительность, которая является кормом и надёжным укрытием для многих водных личинок насекомых и моллюсков. На данном участке обнаружено сравнительно большое количество видов водных беспозвоночных животных - 20. Из них чаще всего отмечались личинки стрекоз: Стрекоза решетчатая /Orthetrum cancellatum L./, Стрекоза желтоватая /Sympetrum flaveolum L./, моллюски: Катушка роговая /Planorbis corneus L./.

2.1.2. Участок №6.

По характеру русла 6-ой участок несколько отличается от предыдущего. Река на этом участке в основном сохранила естественное русло, но в некоторых местах оно искусственно углублялось и спрямлялось. Береговая линия также сохранила следы благоустройства – выравнивание грунтовой отсыпкой и укрепление решетчатыми бетонными конструкциями. Кроме того, в начале участка канал сливается с рекой Лихоборкой (в верхнем течении Бусинкой), выходящей здесь на поверхность из коллектора. Данный коллектор используется ТЭЦ-21 для сброса побочных вод охлаждения. Скорость воды, вытекающей из него, достаточно высока и составляет 0,6 м/c, что приводит к возникновению турбулентных потоков в русле реки, частично размывает берега, обуславливая в воде наличие обильной взвеси. Кроме того, вода, сбрасываемая через коллектор привносит и тепловое загрязнение, температура её в месте слияния не опускается ниже 14-16 С даже в период сильных морозов. На протяжении данного участка в русло впадает несколько сточных коллекторов промышленных предприятий, что возможно вносит изменения в химический состав воды.

В отличие от седьмого участка, здесь частично сохранились элементы природной береговой пойменной части. На склонах берегов обильно развита травянистая растительность, а из древесной - присутствуют ивы и тополя. Водная и околоводная растительность развита слабо и представлена небольшими островками вдоль берега, в местах, где течение заметно замедлено. Всё это обуславливает снижение общего количества выловленных здесь водных беспозвоночных. Но видовой состав их схож с предыдущим участком.

На данном участке было встречено всего 23 вида, из них доминировали: Моллюски - Катушка роговая /Planorbis corneus/, Прудовик яйцевидный /Limnea ovata/, встречаются личинки стрекоз: Стрекоза решетчатая /Orthetrum cancellatum L./, Красноглазка /Erythromma najas Hans./, из видов занесённых в Красную Книгу города Москвы были отмечены: Красотка – девушка /Calopteryx virgo L./ (3-я категория) и Красотка блестящая /Calopteryx splendens Harr./ (2-я категория). Особо необходимо отметить нахождение на этом участке Узкопалого речного рака /Astacus leptodactylus/ - индикаторного вида, факт наличия которого показывает достаточно хорошее состояние воды.

2.1.3. Участок № 5

На этом участке встречено сравнительно небольшое количество видов - 18

Видимо, это объясняется тем, что данный участок русла меньше других по размерам и его пойма сильно изменена. Также, можно предположить, что снегоплавильная база, расположенная в начале этого участка оказывает загрязняющее воздействие на воды реки в зимний период, кроме того, непосредственно в пойме, на левом берегу реки находится крупная свалка бытовых и промышленных отходов, дождевая и талая вода с которой попадает в реку, привнося дополнительное загрязнение органическими и вредными минеральными веществами.

Водная и околоводная растительность на этом участке распределена неравномерно. Из погружённых в воду растений отмечен рдест Берхтольда /Potamogeton berchtoldii/, растущий локальными пятнами в русле реки, прибрежная растительность представлена Ежеголовником прямым /Sparganium erectum/, Рогозом широколистным /Typha latifolia/, Стрелолистом обыкновенным /Sagittaria sagittifolia/. Но распределена она так же неравномерно, отдельными островками по небольшим заводям и отмелям.

Наиболее обычными на этом участке являются представители Брюхоногих моллюсков, из которых наиболее обычны: Прудовик яйцевидный /Limnea ovata/, Физа щупальцевидная /Phisa acuta/. Часто встречались личинки стрекоз - Коромысло синее /Aeschna cyanea Muell./, Стрекоза желтоватая /Sympetrum flaveolum L./.

2.1.4. Участок № 4

На этом участке было зарегистрировано наибольшее разнообразие видов. В сборах из русла реки, было отмечено 22 вида животных, представителей 5 различных отрядов. Кроме этого, в постоянных водоёмах, расположенных в пойме на левом берегу реки, было отмечено ещё 6 видов.

Река на этом участке меандрирует, многочисленные извилины русла образуют отмели, поросшие прибрежной растительностью и заводи с более спокойным течением, где и была обнаружена основная масса видов беспозвоночных, из которых чаще всего встречались личинки стрекоз: стрекоза желтоватая /Sympetrum flaveolum/, красотка блестящая /Calopteryx splendens/, моллюски: физа ключевая /Phisa fontalis/, прудовик обыкновенный /Limnea stagnalis/, битиния Лича /Bithynia leachi/. Дно на этом участке имеет сильные илистые отложения, богатые органическими останками, что приводит к массовому развитию трубочника, местами сплошной красной линией покрывающей прибрежную часть дна.

Необходимо отметить, что большинство видов, встреченных на этом участке замечено в старице реки. Старица – малопроточный водоём, размером 60 на 120 метров, соединяющийся с основным руслом реки узкой протокой. Имеет небольшую глубину и как следствие этому - хорошую аэрацию и прогрев солнцем, что ведёт к обильному развитию водной и околоводной растительности, которой покрыта практически большая часть поверхности. Погружённые растения представлены следующими видами: Роголистник погружённый, Элодея канадская, надводные – Рогозом широколистным, Ирисом водным, Ежеголовником прямым и Частухой подорожниковой. Обильное развитие растительности и малопроточность данного водоёма обеспечивают обитание в нём таких видов, как: личинок стрекоз – дозорщик-повелитель /Anax imperator/, бабка металлическая /Somatochlora metallika/, стрекоза решетчатая /Orthetrum cancellatum/, красноглазка /Erythromma najas/; некоторых видов моллюсков, из которых доминируют прудовик яйцевидный /Limnea ovata/, катушка роговая /Planorbis corneus/, катушка килевая /Planorbis carinatus/, прудовик обыкновенный /Limnea stagnalis/, личинки и взрослые формы водных жесткокрылых.

2.1.5. Участок № 3

Долина реки данного участка большей частью занята территориями объектов производственной зоны, заборы которой тянутся вдоль русла, оставляя узкую полосу свободной земли, поросшую ивами, тополем и клёном ясенелистным.

Течение замедленное, заметны следы нефтяной плёнки, сильные углеродные отложения находятся в иле. Вода имеет низкую прозрачность и неприятный гнилостный запах. Водная и околоводная растительность отсутствует, на иловых отложениях обильно развиваются сапролегниевые грибы, цианобактерии и трубочник – типичный обитатель загрязнённых вод.

Всё это сильно влияет на численность и видовой состав водных обитателей. Фауна их бедна, за всё время исследования было выловлено всего 6 видов беспозвоночных животных, из которых в сборах доминируют: моллюски, представленные такими видами, как чашечка озёрная /Ancylys fluviatilus/, прудовик овальный /Limnea ovata/ и трубочник /Tubifex tubifex/, т.к. эти виды легче других переносят неблагоприятные условия среды.

2.1.6. Участок № 2

Водная и околоводная растительность на этом участке обильна. Поэтому участок № 2 достаточно разнообразен в видовом отношении. Здесь были встречены 19 видов, из которых чаще всего в пробах попадались моллюски: прудовик яйцевидный /Limnea ovata/ и физа острая /Phisa acuta/.

В пойме этого участка находится постоянный водоём (пруд) изолированный от русла реки, некогда имевший большие размеры, но в настоящее время засыпан грунтовыми отвалами и строительным мусором. Но оставшаяся часть, имеющая размер всего 10 Х 20 метров ещё сохраняет своё природное значение. Фауна беспозвоночных здесь сравнительно обильна, как по количеству видов, так и по биомассе. Среди хары и других зелёных водорослей, покрывающих дно этого неглубокого водоёма хорошо чувствуют себя различные виды жесткокрылых, личинок стрекоз, моллюски. Доминирующими видами этого водоёма являются: двустворчатый моллюск (шаровка /Sphaerum sp./, жесткокрылые (плавунчики), личинки стрекоз (стрелка голубая /Ellagma cuathigerum/), водяной ослик /Asellus aquaticus/.

2.1.7. Участок №1

На этом участке было встречено 14 видов водных беспозвоночных животных.

Небольшое количество видов объясняется тем, что большую часть русла данного участка занимает стремнина, скорость течения здесь достигает 0,1-0,4 м/с, дно укреплено крупным булыжником и гравием, водная растительность местами отсутствует, местами представлена обрастаниями зелёных водорослей. Обычными видами на этом участке являются моллюски - Прудовик ушковый /Limnea aurcularia/, Прудовик яйцевидный /Limnea ovata/, Физа щупальцевидная /Phisa acuta/. Также в этой части русла были встречены некоторые виды пиявок, живущих на течении под камнями. Их относительная численность достаточно высока.

Другие фрагменты русла реки этого участка имеют более спокойное течение, дно в этих местах сильно заилено. Высшая водная и околоводная растительность отсутствует, на иловых отложениях обильно развиваются цианобактерии и сапролегниевые грибы. Здесь встречаются только некоторые виды моллюсков, пиявок и трубочник, способные выживать в данных условиях среды.

III. Определение сапробности исследуемых участков по методу Майера

Биотический индекс Майера для определения сапробности изучаемого участка русла реки был выбран неслучайно. Ограниченное количество обнаруженных в пробах видов животных и сильный разброс их по их принадлежности к систематическим группам практически исключил применение других методов. Метод Майера, хотя и накладывает определённые ограничения на количество групп водных беспозвоночных, но эти группы с систематической точки зрения являются очень разнообразными и итоговая оценка состояния водоема высчитывается исходя из количества обнаруженных таксонов и их соотношения, а не из соотношения численности отдельных видов.

Согласно данной методике, все таксоны, зарегистрированные в пробах, были разделены на три группы (см. Таблица 1).

Таблица 1. Распределение индикаторных групп животных по участкам

Согласно методике Майера, определение класса чистоты водоёма производится следующим образом: если сумма более 22 – водоем имеет 1 класс качества. Значения суммы от 17 до 21 говорят о втором классе качества (как и в первом случае, водоем будет охарактеризован как олигосапробный), от 11 до 16 баллов - 3 класс качества (бета-мезосапробная зона), все значения меньше 11 характеризуют водоем как грязный (альфа-мезосапробный или же полисапробный, 4 класс качества).

Исходя из полученных данных (состава, количества и соотношения таксонов), были подсчитаны итоговые оценки состояния водоема на отдельных участках и средний показатель сапробности для всего исследуемого участка (Таблица 2).

Таблица 2. Сводная таблица индексов Майера по участкам

Как видно из таблицы №2, только один из изученных участков (участок №6) имеет показатель индекса более 11 и относится к бета-мезосапробной зоне, что позволяет считать этот участок реки умеренно загрязнённым. Остальные участки относятся к альфа-мезосапробной зоне, что позволяет отнести их к загрязнённым типам водоёмов.

Диаграмма 2

Таким образом, полученные результаты показывают, что основная часть исследованных участков русла реки Лихоборка относятся к альфа-мезосапробные водоёмам, что характеризует их, как загрязнённые.

IV. Выводы

Подводя итоги исследования видового состава водных беспозвоночных животных русла реки и пойменных водоёмов в пределах обследованных участков, необходимо отметить следующее:

1.     В результате исследования в русле реки было выловлено 39 видов водных беспозвоночных животных, что говорит о бедности видового разнообразия данной группы животных, которое прежде всего связано с сильными антропогенными изменениями природных сообществ реки (особенно пойменных), что ведёт к отсутствию мест обитания для взрослых форм насекомых, имеющих водных личинок, изолированностью от других природных территорий, которое исключает приток извне новых видов, а также возможно и со значительным тепловым загрязнением и загрязнением воды органическими веществами, которые снижают количество растворённого в воде кислорода, что в свою очередь приводит к исчезновению видов животных, чувствительных к снижению концентрации кислорода в воде (личинки подёнок, ручейники и т.д.).

2.     Наиболее богаты по видовому разнообразию водных беспозвоночных животных (с учётом постоянных водоёмов, расположенных в пойме) являются участки №4 (28), №2 и №7 (по 23), что связано со сравнительно небольшим загрязнением (участки № 7) и наличием сохранившихся пойменных природных сообществ на участках №№2 и 4 (см. Диаграмма 3 ).

Диаграмма 3

3.     Определение индекса сапробности воды по методу Майера показали, что наибольший индекс сапробности воды (12) получен на участке №6, наименьший (2) – на участке №5. В целом, среднее показание индекса для всего исследуемого участка русла составляет 15 баллов, что позволяет определить данный водоём как бета – мезосапробный, имеющий 3 класс качества воды, т.е., умеренно загрязнённый (см.. Таблица 3).

Таблица 3. Индекс сапробности по Майеру для всего исследуемого участка реки Лихоборка

Таким образом, из всех изученных участков на исследуемой территории реки Лихоборка наибольшую ценность, с точки зрения сохранения биологического разнообразия, представляет участок №4, включая русло реки и её пойменную часть. Особое внимание хочется обратить на старицу реки (см. Карту, участок 4g), где сохранились хорошие условия для жизни, размножения и развития водных беспозвоночных животных.

V. Список литературы

·     Плавильщиков Н.Н. Определитель насекомых. М.: Топикал, 1994.

·     Мамаев В.М. Определитель насекомых по личинкам. М.: Просвещение. 1972.