Динамика развития зообентоса степных рек Краснодарского края

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Кафедра водных биоресурсов и аквакультуры ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ В ГАК Заведующий кафедрой канд. биол. наук

______________А. Н. Пашков

«__"_________________2014 г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ЗООБЕНТОСА СТЕПНЫХ РЕК КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ Работу выполнила________________________________ А. А. Марценовская Факультет биологический Направление подготовки 110 900.62 Водные биоресурсы и аквакультура Научный руководитель, канд. биол. наук. доц. Н. Г. Пашинова Нормоконтролёр, ст. преп. С. Н. Комарова Краснодар 2014

РЕФЕРАТ

Выпускная квалификационная работа 42 с., 4 табл., 10 рис., 25 источников.

ЗООБЕНТОС, ЗООПЛАНКТОН, ФИТОПЛАНКТОН, КОРМОВАЯ БАЗА, ЧЕЛБАС, ЕЯ, БЕЙСУГ, КИРПИЛИ, ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ, СТЕПНЫЕ РЕКИ.

Объектом исследования являлись степные реки Краснодарского края, где были проведены комплексные исследования в 2013;2014 гг., с целью выяснения динамики развития зообентоса.

В работе описана гидробиология степных рек Краснодарского края, также представлены современные данные по гидрохимическому режиму, кормовой базе (зообентос).

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Аналитический обзор

1.1 История изучения водоемов Краснодарского края

1.2 Краткая характеристика района исследования

1.3 Краткая характеристика основных групп зообентоса

2. Физико-географическая характеристика степных рек

3. Материал и методы исследования

4. Динамика развития зообентоса степных рек Краснодарского края

4.1 Видовой состав

4.2 Биомасса и численность зообентоса

4.3 Продукция и использование ее рыбами Заключение Список используемых источников

ВВЕДЕНИЕ

При проведении биологических исследований любого характера, всегда важно знать какие виды, и в каком количестве входят в состав данного природного сообщества. Это позволяет более полно отразить состояние экосистемы и получить объективные материалы, по которым можно наблюдать долговременные изменения, протекающие в ней. В настоящее время, актуальной проблемой становится и проблема прогнозирования состояния водных экосистем, где эффективность прогнозов находится в прямой зависимости от степени изученности водных организмов и от знания управляющих ими закономерностей [Винберг, 1984].

Сведения о видовом составе зообентоса, его распределении и количественном развитии в реках Краснодарского края, необходимы прежде всего, для определения биологической продуктивности водоемов региона и при решении рыбохозяйственных вопросов. Изучение количественного развития зообентоса позволяет дать более полную оценку состоянию кормовой базы промысловых видов рыб и выделить более продуктивные зоны рек.

Целью работы явилось изучение видового состава и распределения основных групп зообентоса (Oligochaeta, Chironomidae, Varia) в реках Краснодарского края.

В плане выполнения работы были поставлены следующие задачи:

1. Изучить видовой состав основных групп зообентоса степных рек Краснодарского края;

2. Определить численность и биомассу зообентоса;

3. Определить продукцию зообентоса степных рек Краснодарского края.

В результате проведенных исследований установлен видовой состав зообентоса. Получены материалы по количественному развитию зообентоса и основным его групп.

Сведения о видовом составе имеют значение для биогеографической характеристики региона и прилегающих территорий. Полученные данные могут быть использованы в гидробиологическом мониторинге состояния водных экосистем Краснодарского края и при расчетах повышения рыбопродуктивности рек региона.

1. Аналитический обзор

1.1 История изучения водоемов Краснодарского края Степные реки Краснодарского края изучены недостаточно. Отдельные сведения об этих реках содержатся в работах С. К. Троицкого (1948 г.), Н. Н. Чижова и Ю. И. Абаева (1971 г.). По гидробиологии и ихтиофауне некоторых рек сведения полностью в литературе отсутствуют. Единственная ревизия ихтиофауны степных рек была проведена в ходе экспедиции «Малые реки Кубани» М. Х. Емтылем, Г. К. Плотниковым, Ю. И. Абаевым, Д. С. Скипник (1988, 1992 гг.). Наиболее полные сведения об ихтиофауне притоков Кубани содержатся в монографии Л. С. Берга (1948;1949). «Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран». В последующие годы изучением ихтиофауны данного региона занимались С. К. Троицкий, Е. П. Цуникова, Ю. И. Абаев, Г. А. Москул и другие.

В рамках данной работы были обследованы приазовские степные реки, текущие с востока на запад: Ея, Челбас, Бейсуг с притоками Левый Бейсужек, Кирпили. Анализировались результаты исследований на водоемах по гидролого-гидрохимическим, гидробиологическим показателям.

Сбор первичного материала осуществлялся в соответствии с методиками, общепринятыми в ихтиологии и гидробиологии: (Методы рыбохозяйственных и природоохранных исследований в Азово-Черноморском бассейне/ Сборник научно-методических работ. Под ред. С. П. Воловика. Краснодар, АзНИИРХ, 2005).

1.2 Краткая характеристика района исследования Азово-Кубанской низменность расположена в северо-западной части Краснодарского края, на севере граничит с Нижнедонской низиной и Кумо-Манычской впадиной, на юге — с предгорьями Большого Кавказа, на востоке — со Ставропольской возвышенностью. От побережья Азовского моря по направлению на юго-восток низменность постепенно повышается, не превышая в пределах края абсолютной отметки 200 м над уровнем моря. Сложена она из лесовидных суглинков и глин.

Климат Азово-Кубанской низменности континентальный, умеренно теплый. Среднегодовая температура около + 100 С, среднегодовое количество осадков от 400 мм на севере до 600 мм на юге [Борисов, 1978].

Азово-Кубанская низменность орошается рядом степных рек, текущих в северо-западном направлении и впадающих в Азовское море. Основными реками Азово-Кубанской низменности являются: реки Ея, Бейсуг, Челбас, Кирпили и другие — текущие в северо-западном направлении и впадающие в Азовское море или его лиманы.

Долины степных рек широкие с пологими склонами, отчетливо выраженной поймой, местами заболоченной, имеющей незначительные уклоны, вследствие чего, эти реки имеют слабое течение.

Источником питания являются атмосферные осадки и грунтовые воды.

Вследствие того, что пойменные леса были вырублены и междуречные степи распаханы, реки стали заноситься землей, заиливаться и мелеть. Почти все они местами пересыхают во второй половине лета, образуя разобщенные плесы.

Кроме этого на многих реках, вследствие хозяйственной деятельности, были устроены многочисленные запруды, что также усиливает испарение с поверхности воды и уменьшает годовой сток.

Экологическое состояние любой территории определяется, прежде всего, качеством воды малых рек. Воды степных рек отличаются повышенной минерализацией, в 2009 году содержание растворенных примесей в природной воде составляло от 0,66 до 10,4 ПДК.

В водах преобладают сульфат — ионы, по данным ГХЛ ФГУ «Кубаньмониторингвод» их содержание составляло от 0,56−55,1 ПДК (56−5510 мг/дм3).

Следует отметить, что такое высокое содержание минеральных веществ не носит антропогенного характера, а объясняется маловодностью рек, высокой минерализацией грунтовых вод, вымыванием реками солей из пород и почв.

Вода в исследуемых водоемах с учетом максимальных концентраций загрязняющих веществ в 2009;2010 годах в основном характеризовалась как «умеренно загрязненная», третьего класса качества.

Основными загрязняющими веществами вод являлись:

— медьсодержащие — 6,3 ПДК;

— фенолы летучие — 0,2 ПДК — 6,1 ПДК;

— органические вещества (по БПК5) — 0,32 ПДК — 14,0 ПДК;

— железо общее — 2,18 ПДК;

— ионы цинка — 3,28 ПДК;

— азот нитритный — 0,05 ПДК — 3,2 ПДК.

Реки Восточного Приазовья к настоящему времени истощились вследствие вырубки лесов, распашки приречных земель до уреза воды, организации на берегах летних пастбищ и размещения вблизи берегов различных предприятий, как потребляющих, так и загрязняющих воду. Существенную роль в этом процессе играет заиление водоемов, слой ила на дне водоемов достигает иногда 5 м.

Исследованию актуальных вопросов экосистемы Восточного Приазовья и бассейнов рек были посвящены научно-общественные экспедиции, организованные в 1988;1989 годах Кубанским Государственным университетом, под редакцией газеты «Советская Кубань» и краевым комитетом по охране природы — «Кубань-река» и «Азовское море». По их выводам Азовское море и районы Приазовья находятся в состоянии углубляющегося экологического кризиса [Нагалевский, 1989].

1.3 Краткая характеристика основных групп зообентоса зообентос краснодарский степной река Хирономиды (Комары-звонцы): семейство двукрылых, включает 7046 видов. Название комар получил из-за характерного звука, который получается из-за того, что комар машет крыльями до 1000 взмахов в секунду. Взрослые особи вообще не питаются, их ротовые органы недоразвиты. Личинки комаров-звонцов («мотыль») — живут в придонном иле и способны жить на глубине до 300 метров. Личинки (рисунок 1) питаются детритом и микроорганизмами, некоторые являются хищниками. В стадии личинки хирономиды проводят наиболее длительный период жизни, который составляет от нескольких недель до двух лет. Они освоили лотические и лентические системы, глубокие и мелкие, временные и постоянные, пресноводные и гипергалинные водоёмы, богатые и бедные кислородом, холодные и тёплые воды, а также периферические части океана и некоторые наземные местообитания с высокой влажностью. Личинки успешно приспособились к широким градиентам температур, рН, солёности, содержанию кислорода в воде, скорости течения и антропогенному воздействию.

Только хирономиды могут жить на глубинах до 1600 м в озере Байкал, а ряд видов освоил морскую среду, причём личинки вида Pontomyia sp. найдены в Атлантическом океане на глубине 30 м [Нарчук, 2004]. Личинки некоторых видов хирономид могут быть комменсалами или паразитами подёнок, веснянок, ручейников и других насекомых, но обычно они фитофаги, зоофаги, сапрофаги.

В благоприятных условиях обитания личинки хирономид доминируют над другими донными беспозвоночными рек и озёр, играют важную роль часто в сообществах, перерабатывая органическое вещество в минеральное, а также участвуют в самоочищении водной среды, являются ценным кормом для бентосоядных рыб.

Рисунок 1 — Личинка и куколка хирономид Олигохеты (малощетинковые черви) — обитатели почвы: более крупные из них хорошо всем известны под названием земляных или дождевых червей. Есть, однако, и пресноводные и даже морские олигохеты (рисунок 2). Из общего числа (около 3 тыс.) описанных до сих пор видов примерно 400 — обитатели рек, озер, болот и других пресных водоемов, несколько десятков видов встречается в солоноватых водоемах и прибрежной зоне морей, все остальные — обитатели почвы (но некоторые из них, встречающиеся преимущественно по берегам водоемов, отчасти в воде, ведут земноводный образ жизни).

Среди олигохет есть и карлики и гиганты. Длина тела самых мелких пресноводных измеряется долями миллиметра, так что это в полном смысле слова микроскопические животные, а у наиболее крупных тропических земляных червей она превышает 2,5 м. Но это исключение. Большинство же водных олигохет имеет размеры от нескольких миллиметров до 10−15 см, а почвенных — от полусантиметра до 30−40 см.

Рисунок 2 — Внешний вид олигохет Важнейшей особенностью организации олигохет, как и полихет, является метамерия, т. е. правильная повторяемость органов вдоль оси тела животного. Внешне это выражается в том, что все червеобразное тело поделено перетяжками на отдельные участки — кольца, называемые сегментами или сомитами («члениками»). Число сегментов тела у разных видов олигохет различно, от 5−6 до 500−600; в отличие от полихет они никогда не имеют парных выростовпараподии, но несут по 4 пучка щетинок.

На переднем конце тела находится головная, или предротовая, лопасть; у некоторых водных видов она бывает вытянута в более или менее длинный щупальцевидный придаток «хоботок», у немногих — почти исчезла, у большинства же представляет небольшой округленный выступ впереди рта. Далее следует первый, или ротовой, сегмент, никогда не несущий щетинок; на его нижней передней стороне находится рот. Все остальные сегменты, начиная со второго, как правило, снабжены четырьмя пучками щетинок каждый: двумя спинными (справа и слева) и двумя брюшными. У некоторых видов спинные пучки начинаются не вместе с брюшными, со второго сегмента, а несколько отступя от переднего конца тела — четвертого, пятого, шестого и даже двадцатого сегмента. Как исключение, имеются виды лишь с брюшными щетинками и даже вовсе без них.

Полихеты (многощетинковые черви): всего насчитывается более 5 тыс. (рисунок 3) видов полихет. Основная масса их населяет соленые моря и океаны. Сравнительно немногие приспособились к жизни в солоноватых водоемах, к которым относятся, например, Азовское и Каспийское моря. Еще меньше полихет в пресных водах.

Как правило, полихеты живут свободно. Только в некоторых случаях они связывают место своего обитания с другими животными и делят с ними пищу. Таких партнеров называют сотрапезниками или комменсалами. Полихеты-комменсалы живут внутри губок, где находят дом и пищу, в раковинах раков-отшельников или на морских звездах. В исключительных случаях полихеты паразитируют на рыбах.

Очень часто полихеты строят себе роговые, песчаные или известковые трубки. Некоторые способны жить в очень трудных условиях.

Полихеты, обитающие на поверхности грунта, имеют два вида щетинок. Одни острые, как шипы, легко вкалывающиеся в стебли и листья водорослей. Другие щетинки торчат вверх и зазубрены, как гарпуны. Они представляют надежную защиту и часто ядовиты.

Рисунок 3 — Внешний вид полихет Питаются полихеты по — разному. Одни из них стремительные хищники. К таким относится большинство пелагических полихет, а также некоторые из донных. И те и другие имеют длинную, выбрасывающуюся вперед глотку. Глотка снабжена хватательными придатками, острыми шипами или крепкими челюстями.

Двустворчатые моллюски: речная дрейссена (рисунок 4) — широко распространённый вид двустворчатых моллюсков, обитающий в пресных и солоноватых водах. Обладают зеленоватой или желтоватой раковиной, характерной треугольной формы, с рисунком из поперечных или зигзагообразных коричневых полос. Длина раковины взрослого моллюска 4−5 см. Взрослые моллюски питаются и дышат, пропуская воду через жабры в мантийной полости.

Как и для всех пресноводных моллюсков, одним из наиболее существенных факторов для речной дрейссены оказывается растворённый кальций, который необходим для построения раковины.

Рисунок 4 — Внешний вид речной дрейссены Кроме того, взрослые особи ведут практически неподвижный образ жизни, поэтому планктонным личинкам необходимо прикрепиться к какому — либо твёрдому субстрату, в качестве которого может выступать камень, раковина того же или другого вида моллюсков (например, семейство Unionidae). Наконец, поскольку основным источником пищи для дрейссен оказываются планктонные микроорганизмы значительного обилия их популяции достигают, как правило, в эвтрофированных водоёмах. В них плотность поселения моллюсков может достигать 10 000 экземпляров на 1 мІ, а биомасса 7 кг на ту же площадь.

Речные дрейссены — очень активные фильтраторы. В случаях, когда их поселения оказываются достаточно большими, способны, существенно обедняя планктонные сообщества, очищать водоёмы, что также может являться одной из причин сокращения численности других пресноводных двустворчатых моллюсков. Кроме того, выделяемые моллюсками фекалии содержат значительное количество биогенных элементов (азота и фосфора), что, в свою очередь, приводит к вспышкам роста донных водорослей.

2. Физико-географическая характеристика Река Ея Это самая длинная и многоводная река Азово-Кубанской низменности [Борисов, 2005] и вторая по длине река Краснодарского края. Ея начинается у отрогов Ставропольской возвышенности. Ее протяженность 311 км, площадь водосборного бассейна 8650 км² (рисунок 5). Образована Ея слиянием речек Корсун и Горькая, берущих начало от ключей.

Рисунок 5 — Река Ея На территории бассейна 36 водостоков длиной до 10 км. Их русла не сохранились и представляют собой цепочку заросших прудов.

Основными правобережными притоками являются Куго-Ея, длиной 118 км, площадью водосборного бассейна 1260 км², Кавалерка длиной 78 км и площадью бассейна 695 км², а так же Плоская и др.

Наиболее крупный левый приток река Сосыка длиной 159 км, и площадью водосбора 2030 км². Кроме реки Сосыки слева впадают несколько мелких речек: Терновка, Веселая и др. Ширина долины Еи в верхнем течении составляет 100−150 м, в среднем 3−4км, в нижнем достигает 10−12 км, ширина русла реки Еи колеблется в верхнем течении 5−30 м, в среднем течении 60−100 м., в нижнем течении 150−200 м. В запруженных участках ширина достигает 300 м. При глубине прудов 2−5 м. Глубина русла самой реки возрастает от 0,5 м. в верховьях до 1,5 м. в среднем течении. В нижнем течении долина реки сильно заболочена, с образованием ряда небольших лиманов, заросших камышом, тростником и другими водными растениями.

Общий уклон реки невелик, течение ее медленное, максимальная скорость течения не превышает 0,6−0,8 м/с. Средний многолетний расход составляет всего 4,4 м3/с. В низовьях реки Ея петляет по долине, образуя старицы.

Всего в настоящее время в бассейне реки Ея расположено 732 гидротехнических сооружения. Пруды используются для водоснабжения и рыборазведения. Плотины прудов представляют собой земляные насыпи длиной до 2 км, шириной по гребню от 1,5 до 20 м, часто заросшие сорной растительностью. Высота плотин до 15 м. Откосы подвержены разрушению, по гребню плотин, зачастую проходят грунтовые дороги.

Питание реки Ея происходит за счет атмосферных осадков и грунтовых вод.

Водный режим реки непостоянен, течение наблюдается в основном весной и после сильных дождей. В засушливый период года русло реки местами пересыхает.

Малые уклоны реки в устьевой части способствуют нагону в нее солоноватой воды из Ейского лимана до 8 км вверх по течению, при сильных западных и северо-западных ветрах.

Амплитуда колебания горизонтов воды в реке Ея у станицы Кущевская достигает более 4 м, а расходы воды изменяются здесь от 0 до 164 м3/с. Ея немноговодна, ее среднегодовой расход, по многолетним данным, составляет всего около 2,5 м3/с. За год река выносит в Ейский лиман около 80 млн. м3 воды, 0,07 млн. тонн твердых наносов.

Иногда зимой, при достаточно низких температурах река Ея и ее притоки замерзают, но продолжительность ледостава сильно колеблется в разные годы.

Вода реки Ея имеет высокую минерализацию. В период межени концентрация растворенных веществ изменяется от 3000 мг/л в верховьях до 8000 мг/л в нижнем течении. Химический состав воды так же меняется от верховьев к устью.

В верхнем течении преобладают ионы: сульфатный, гидрокарбонатный и кальциевый; в нижнем течении больше сульфатных ионов, а также натрия и хлора. Жесткость воды в реки Ея очень высокая, питьевые и технические качества ее низкие. Долина реки густо заселена, что обусловливает достаточно высокую концентрацию основных загрязняющих веществ:

— органических веществ (БПК5) от 1,2 ПДК, до 3,4 ПДК

— иона меди до 6,35 ПДК

— железа общего до 2,3 ПДК

— азота нитритного до 7,0 ПДК Кроме того были обнаружены: фенолы летучие, нефтяные углеводороды, фосфор. Вода с учетом концентраций загрязняющих веществ характеризовалась от «умеренно загрязненная» 3-го класса качества и до «чистая» 2-го класса качества (Доклад Департамента Биологических ресурсов, 2008).

Река Челбас Бассейн реки Челбас расположен также в северо-восточной части края (рисунок 6), юго-западнее бассейна Еи и состоит из 13 водотоков длиной более 10 км. Реки бассейна, перегороженные земляными плотинами, зачастую без водопропускных сооружений, представляют собой цепь прудов с нарушенной проточностью, нередко заиленных и заросших. Всего на реке Челбас и ее притоках 365 прудов, в том числе на самой реке 92 пруда.

Исток реки находится вблизи станицы Темижбекской в 4 км от реки Кубань.

Рисунок 6 — Река Челбас Длина реки Челбас 288 км. Площадь водосбора 3950 км². Основные правобережные притоки — мелкие речки Борисовка и Тихонькая. Слева впадает река Средний Челбас со своими притоками. Впадает река Челбас через болото Большие Челбасы в лиман Сладкий, который в свою очередь, через лиманы Горький, Кущеватый и Бейсугский, гидрологически связан с Азовским морем.

По строению речной долины река Челбас сходна с рекой Еей, но имеет несколько меньшую водоносность. Средний расход воды составляет 2,4 м3/с у станицы Новоплатнировской, максимальный — 40 м3/с. Так же незначительный уклон местности определяет малую скорость течения воды и сильную извилистость русла.

На реке Челбас и ее притоках обустроено около 120 прудов, используемых для поливного земледелия и рыбоводства. Сильная заиленность и зарастаемость русла реки Челбас позволяет охарактеризовать ее как реку, находящуюся в состоянии старения и угасания [Борисов, 1978].

Содержание загрязняющих веществ воды реки Челбас от истока к устью изменялось следующим образом:

— вдоль водотока возросло содержание марганца с 8,94 ПДК в истоке до 17,87 ПДК в устье (аналогичная динамика отслеживалась в 2007 году — 3,45 ПДК и 11,6 ПДК соответственно); обнаружено превышение норм ПДК по цинку — 1,41 ПДК в станице Новопластуновской. По сравнению с 2007 годом незначительно возросло содержание азота нитритов, в среднем — 0,77 ПДК (2007 год, в среднем — 0,26 ПДК). Вдоль водотока наблюдается увеличение содержания легкоокисляемых органических веществ (по величине БПК) от 1,17 ПДК в истоке до 2,39 ПДК в устье (аналогичная ситуация отмечалась в это же время 2007 года — 0,72 ПДК и 3,45 ПДК соответственно).

— от истока до устья отмечается снижение содержание железа общего от 1,28 ПДК до 0,23 ПДК (в 2007 году содержание железа общего увеличивается от истока к устью от 0,64 ПДК до 0,95 ПДК). Содержание меди в речной воде от истока к устью увеличивается от 1,0 ПДК до 1,57 ПДК, в 2007 году наоборот уменьшается от истока к устью от 2,1 ПДК до 1,3 ПДК.

Кислородный режим — удовлетворительный, среднее значение — 10,2 мг/О2 дм3.

Река Бейсуг Бейсуг является третьей по длине и второй по величине стока рекой Азово-Кубанской низменности [Борисов, 2005]. Это типичная степная река. Истоки ее находятся среди родников северо-западнее города Кропоткин. Длина реки составляет 243 км, Площадь водосборного бассейна 5190 км².

По строению речной долины река Бейсуг сходна с рекой Ея и рекой Челбас. Незначительный уклон местности определяет малую скорость течения воды и извилистость русла, образование широких плесов (рисунок 7), заливов и стариц.

Рисунок 7 — Плесы в нижнем течении реки Бейсуг Река Бейсуг и ее притоки перегорожены многочисленными плотинами (295 единиц), образующими около 200 прудов. Большинство из плотин не имеют инженерных регулирующих и сбросных сооружений. В результате на многих участках реки и ее притоков из-за малой пропускной способности водопропускных сооружений происходит переполнение водоемов при прохождении высоких паводков.

Пойма реки поросла влаголюбивой растительностью, среди которой главную роль играют тростник, камыш и осока.

Питание реки за счет атмосферных осадков и грунтовых вод. Водный режим непостоянный, течение наблюдается весной и в случае сильных ливней. Среднегодовой расход воды в среднем и нижнем течении составляет 2,5 м3/с. В нижнем течении, от станицы Брюховецкой образуются плавни, которые севернее переходят в солонцы. Узкое Бейсугское гирло не обеспечивает достаточный сток воды в Бейсугский лиман. Этим в значительной мере и объясняется наличие плавней в нижнем течении реки Бейсуг.

В устьевой части малые уклоны русла, при ветрах западных направлений, способствуют нагону солоноватой воды из Бейсугского лимана. Воды реки Бейсуг несколько менее минерализованы, чем рек Ея и Челбас, но содержание солей в них довольно высокое, от 1000 до 2600 мг/л. Преобладают в воде сульфатные, натриевые и гидрокарбонатные ионы.

Крупными притоками являются Бейсужек Левый (Южный), длина 161 км, площадь водосборного бассейна 1890 км², и Бейсужек Правый, который имеет длину 93 км и площадь водосбора 759 км², ширина его русла достигает 400 м. Наиболее значительным притоком, впадающим в Бейсужек Левый с правой стороны, является река Журавка, в которую в свою очередь впадает река Малевана. Обе речки мелководные, текут по довольно глубоким балкам с едва заметным течением, летом почти совершенно пересыхают.

По водному режиму Бейсужек Левый сходен с рекой Бейсуг. Колебания уровней могут достигать 5 м. Минимальный расход падает в иные годы почти до нуля. Но полностью река не пересыхает. Средний многолетний годовой расход у станицы Новокорсунской равен 2,4 м3/с, а максимальный около 41 м3/с. В конце ноября — начале декабря река замерзает, а в марте освобождается ото льда.

Содержание загрязняющих веществ в воде реки Бейсуг от истока к устью изменялось следующим образом:

— возросло вдоль водотока содержание железа общего с 0,78 ПДК в истоке до 4,63 в устье (аналогичная динамика отслеживалась в 2007 году — 0,59 ПДК и 2,32 ПДК соответственно); обнаружено превышение норм ПДК по цинку — от 1,49 ПДК 3,78 ПДК (2007 году — 0,07 ПДК — 0,02 ПДК соответственно), содержание легкоокисляемых органических веществ (по величине БПК) вдоль всего водотока увеличивается от истока к устью — 1,86 ПДК — 2,57 ПДК (аналогичная динамика отслеживалась в 2007 году — 1,13 ПДК и 3,0 ПДК соответственно).

— уменьшается содержание азота нитритов с 0,95 ПДК в истоке до 0,53 ПДК в устье (в 2007 году наблюдалась обратная динамика — увеличение от истока до устья: 0,32 ПДК до 0,58 ПДК соответственно).

— от истока до устья отмечается стабильно низкое содержание меди до 0,97 ПДК (в 2007 году содержание меди наблюдалось до 4,8 ПДК);

Вследствие малой проточности реки Бейсуг кислородный режим в створах наблюдения находится в пределах 7,24 — 8,7 мг/О2 дм3. Отмечается большая величина цветности воды.

Обнаружено превышение по иону цинка в станице Бриньковской — 3,25 ПДК (2007 год — 1,6 ПДК), ст. Березанской — 3,78 ПДК (2007 год — 0,2 ПДК) и ст. Переясловской — 1,49 ПДК (2007 г. — 0,7 ПДК).

Река Кирпили К западу от станицы Ладожской зарождается степная река Кирпили (рисунок 8), впадающая в Малый Кирпильский лиман.

Длина ее 202 км, площадь водосборного бассейна 2650 км².

У станицы Медведовской в Кирпили впадает левобережный приток реки Кочеты длиною в 37 км, которая образуется от слияния рек Первая, Вторая и Третья Кочеты и собирает воды с площади 1050 км². У города Тимашевск в Кирпили справа вливается небольшая р. Кирпильцы.

По строению речной долины река Кирпили сходна с вышеописанными реками [Борисов, 2005].

В среднем течении река разливается по широкому руслу, образуя цепь лиманов, стариц, вследствие незначительного уклона местности и малой скорости течения. Западнее, в нижнем течении, разливаясь еще шире, она заболачивает местность, превращая ее в плавни. Здесь также тянется ряд небольших озер, переходящих вблизи Азовского моря в целую цепь лиманов, из которых самыми крупными являются Малый и Большой Кирпильские.

Рисунок 8 — Река Кирпили Питание реки Кирпили идет за счет атмосферных осадков и грунтовых вод. Среднегодовой расход ее у станицы Медведовской составляет около 2 м3/с, а максимальный может доходить до 51 м3/с. В бассейне реки Кирпили имеется свыше 100 прудов, которые используются для целей обводнения, орошения и рыбоводства. Вода в реке Кирпили имеет повышенную минерализацию (от 600 до 1700 мг/л) и жесткость. Преобладающими по весу в межень являются ионы сульфатный и гидрокарбонатный.

В результате обследования бассейна реки Кирпили установлено наличие 363 перегораживающих сооружений: 88 плотин, 15 автодорожных мостов, 14 железнодорожных мостов, 246 трубчатых переходов. С учетом существующих плотин в бассейне реки Кирпили находится 334 пруда, суммарной площадью 11,65 тыс. га, общим объемом 140,7 млн. м3.

Плотины, образующие пруды, земляные, высотой 3−8 м, длиной 60−900 м, шириной 5−16 м. Часть плотин разрыта или имеет прорывы. Верхние водосбросы имеются только у 14 плотин.

В настоящее время река Кирпили практически потеряла связь с морем, превратившись в низовьях в систему болот.

Содержание загрязняющих веществ в воде реки Кирпили от истока к устью изменялось следующим образом:

— уменьшается содержание марганца с 4,23 ПДК в истоке до 2,94 ПДК в устье (в 2007 году наблюдалось стабильное содержание марганца на уровне 3−4 ПДК вдоль всего водотока, за исключением станицы Роговской.); наблюдалось снижение содержания азота нитритов с 1,05 ПДК в истоке до 0,65 ПДК в устье (в 2007 году наблюдалась аналогичная динамика — с 2,15 ПДК до 0,93 ПДК соответственно). Особо следует отметить стабильно низкое (до 1,03 ПДК) содержание вдоль всего водотока ионов меди (в то время как, в 2007 году наблюдалось снижение концентраций меди от 6 ПДК в истоке до 2,7 ПДК в устье).

— от истока до устья отмечается стабильно высокое (до 4,49 ПДК) содержание железа общего (в это же время 2007 года содержание железа общего колебалось от 1,56 ПДК в станице Раздольной до 1,12 ПДК в устье); содержание легкоокисляемых органических веществ (по величине БПК) вдоль всего водотока и находится на уровне 2,04−3,91 ПДК (в 2007 году 2,7−3,14 ПДК).

В станице Медведовской в речной воде отмечено высокое содержание фенолов летучих — 5,9 ПДК.

Кислородный режим — удовлетворительный 8, -10,62 мг/О2 дм3.

Концентрации остальных ингредиентов в период наблюдения находились ниже или в пределах ПДК и значительно не изменялись.

3. Материал и методы исследования Материалом для настоящей работы послужили гидробиологические сборы, выполненные в 2013;2014 гг. в водоемах Краснодарского края в течение весенне-летнего сезона.

Всего было отобрано и обработано: гидробиологических проб 136, в том числе проб фитопланктона — 46, зоопланктона — 42, зообентоса — 48.

Контроль кормовой базы включал сезонный отбор проб фитопланктона, зоопланктона и зообентоса во всех группах рек (рисунок 9).

Рисунок 9 — Карта исследуемых рек На карте красным цветом обозначен бассейн реки Ея, фиолетовым бассейн реки Челбас, голубым бассейн реки Бейсуг, зеленым бассейн реки Кирпили; точками обозначены станции взятия зообентоса.

Пробы зоопланктона отбирали малой сетью «Джеди» или процеживанием через сачок из мелкого сита с диаметром ячеи 0,076 мм 100 л воды, пробы отбирались с поверхностного слоя и фиксировались 4% формалином. Пробы фитопланктона отбирали батометром. После отбора пробу объемом 0,5 л консервировали 0,5 мг раствора йода спиртового 5%. Сбор первичного материала осуществлялся в соответствии с методиками, общепринятыми в ихтиологии и гидробиологии: [Коблицкая, 1966; Сакун, Богуцкая, 1968; Правдин, 1966; Мордухай-Болтовский, 1968, 1969,1972; Коблицкая, 1981].

Перед началом взятия проб зообентоса в водоёмах определяют визуально площадь отдельных биотопов (заросли макрофитов, плёс и коллекторная сеть). Каждую пробу снабжают этикеткой, на которой указываются: номер пробы, дата её отбора, водоём, температура воды, зарастаемость водоёма, погодные условия. Данные записываются шариковой ручкой на лейкопластыре, затем этикетка наклеивается на склянку с пробой. Данные с этикетки записываются в дневник, а в лабораторных условиях в журнал.

Пробы зообентоса отбирались дночерпателем Ван-Вина 0430 (рисунок 10) с площадью захвата 0,027 мІ, отмывали от грунта через мельничное сито с ячеей 0,5 мм.

Рисунок 10 — Дночерпатель Ван-Вина 0430

В пределах каждой станции отбиралось 3 пробы [Жадин, 1960; Богатов, 1994]. Предварительная обработка проб и их фиксация проводились в полевых условия.

Материал фиксировался 4% раствором формалина, затем, в лаборатории, разбирался под бинокуляром МБС-10, далее проводилось подсчитывание количества особей каждой группы в пробе и взвешивание на торсионных весах. Полученные значения численности и биомассы были выражены в средневзвешенных величинах (г/мІ и экз/мІ) [Песенко, 1982; Заловский, Воробьев, 2006].

Метод определения массы организма путём непосредственного взвешивания (таблица средних весов) очень трудоёмок, поэтому используют возможность рассчитывать массу тела особей, по их длине [Балушкина, Винберг, 1979], пользуясь степенным уравнением этих величин (1).

W = G Ч I Ч B, (1)

где: W — масса тела, мг;

I — длина тела организма, мм;

G — масса тела, мг сырой массы при длине тела равной 1 мм;

B — показатель степени.

Суммируя биомассу (численность) всех организмов в пробе получаем общую биомассу зообентоса в водоёме за данную дату.

Кормовая биомасса зоопланктона рассчитывается путём суммирования масс тех организмов, которые в данное время доступны по размерам и встречаются в пищевом рационе рыб.

Количественная обработка проб зообентоса заключается в подсчёте численности организмов каждого вида (по размерам и стадиям развития) и определении их массы. Показатель массы каждого вида очень важен, так как даёт представление об участии его в формировании общей биомассы зообентоса. Перед обработкой проб все данные этикетки переносятся в протокол обработки проб зообентоса.

Работа выполнялась совместно с сотрудниками Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии».

4. Динамика развития зообентоса степных рек Краснодарского края

4.1 Видовой состав Донная фауна степных рек Кубани изучена недостаточно. По данным Краснодарского филиала ФГУП «ВНИРО» проведенные в 2010 году гидробиологические съемки показали, что зообентос в степных реках формируется, в основном, за счет личинок насекомых и крупных двустворчатых моллюсков.

Все степные реки разделены земляными плотинами, на многих участках зарастаемость высшей водной растительностью достигает 60−75%, толщина ила колеблется от 0,2 до 1,5 м.

Бентос заиленных грунтов характеризуется высокой биомассой и сравнительно небольшим видовым разнообразием. Автотрофы в нем представлены слабо, животные преимущественно относятся к детритофагам и грунтоедам. В зарослях водных растений образуются фитореофильные группировки, биомасса и видовое разнообразие которых характеризуется высокими показателями.

В реках Бейсуг, Ея, Кирпили, Челбас, практически на всех участках отмечались личинки хирономид: Tendipes plumosus, Tendipes dorsalis, виды, обитающие обычно в грунтах, богатых органикой, питающиеся фильтрационным способом органическими взвесями и детритом и играющие большую роль в процессе самоочищения воды. Личинки Tendipes часто зарываются в ил и становятся недоступными рыбному населению, что необходимо учитывать при определении кормности водоема.

Во всех водоемах отмечены хищные формы личинок хирономид: Cryptochironomus defectus, Cryptochironomus redekei, Pelopia villipennis.

В прибрежных участках реки Челбас, среди разлагающихся макрофитов и коряг в массе встречались личинки-минеры: Glyptotendipes glaucus, G. gripekoveni.

Кроме личинок хирономид, в исследуемых водоемах встречались личинки поденок, стрекоз, мошек, настоящих комаров и прочих двукрылых насекомых. В местах со стоячей водой, на грунтах, богатых перепревшей растительностью, в массе развиваются малощетинковые черви OlygochaetaLimnodrilus и Tubifex, что характерно для евтрофных водоемов. В верхнем течении рек Ея, Кирпили, Челбас единично встречались личинки ручейников, представителей семейства Limnophilidae. На дне заиленных участков рек Челбас, Кирпили отмечали крупных двустворчатых моллюсков: Unio ovalis, Unio longirostris, Anodonta sp., дающих большую биомассу общего бентоса, но не являющихся кормом для рыб. Большое развитие во всех водоемах получил моллюск Dreissena polymorpha, особенно в предустьевых участках рек Ея, Челбас.

На исследуемых участках встречены личинки поденок и ручейников, взрослые насекомые.

Численность и биомасса бентосных организмов значительно варьируют не только по регионам, но и по отдельным участкам степных рек, а также по сезонам. В мае — июне численность и масса бентоса резко увеличивается за счет развития личинок насекомых. Колебания биомассы в среднем по водоемам составили 15,7−23,4 г. м2, при численности 80−1280 экз. м2. Летний бентос значительно уменьшается по численности и биомассе, за счет выедания донных организмов рыбами. Осенью бентос по степным рекам составил в среднем 12,5−18,2 г. м2, при численности 40−680 экз. м2.

Проведенные исследования в 2013;2014 году показали, что донная фауна рек Азово-Кубанской равнины представлена в основном личинками хирономид (Chironomus plumosus, Ch. semireductus, Ch. annularius, Cryptochyronomus coniugene, Limnochironomu snervosus и др.), олигохетами (Limnodrilus hoffmeisteri, L. michaelseni, Stylaria lacustris, Pristina longiseta и др.), личинки водяных жуков, стрекоз, поденок, ручейников, мизидами, моллюсками и др. (таблица 1).

Таблица 1 — Видовой состав зообентоса степных рек Краснодарского края

По видовому разнообразию зообентоса на первом месте река Ея в ней насчитывается — 29 видов, а на последнем месте река Бейсуг — 21 вид, в реке Челбас — 24 видов, в реке Кирпили — 25 видов.

Для водоемов характерно преобладание в бентосе в течение всего года хирономид, олигохет, полихет и двустворчатых моллюсков хотя их доля в общей биомассе подвержена сезонным колебаниям.

4.2 Численность и биомасса зообентоса Численность зообентоса исследуемых водоемов колеблется от 256,07 экз./мІ (река Челбас) до 463,29 экз./мІ (река Бейсуг).

Максимальная численность зообентоса наблюдается весной, в период активного размножения насекомых (таблица 2).

Таблица 2 — Сезонные изменения численности зообентоса (экз./мІ)

Остаточная биомасса кормового зообентоса (Chironomidae, Oligochaeta, Varia) исследуемых водоемов колеблется от 2,85 г/мІ (река Ея) до 2,01 г/мІ (река Кирпили). Биомасса зообентоса меняется в зависимости от сезона, максимальная весной и минимальная осенью (таблица 3).

Так допустим в реках Ея и Челбас весной биомасса хирономид составляет 1,95 г/мІ, а осенью биомасса этого же вида колеблется от 0,45 г/мІ (река Челбас) до 0,93 г/мІ (река Ея).

Таблица 3 — Сезонные изменения биомассы зообентоса (г/мІ)

4.3 Продукция и использование ее рыбами Донная фауна степных рек Краснодарского края представлена как мягким, так и жесткими организмами. Биомасса мягкого зообентоса (хирономиды и олигохеты) в среднем колеблется от 0,34 до 2,53 г/мІ. Продукция организмов зообентоса рассчитана нами по П/Б-коэффициентам, взятым из литературных источников [Ярошенко, Набережная, 1995; Цееб, 1966; Лапицкий, 1970; Абаев, 1971, 1980 и др.].

В степных реках Краснодарского края биомасса зообентоса почти целиком складывается за счет хирономид и олигохет, составляющих в сумме 80−95%. Поэтому для расчета продукции зообентоса был принят П/Б-коэффициент, равный 6 (таблица 4).

Таблица 4 — Биомасса и продукция зообентоса степных рек Краснодарского края

Располагая средними за вегетационный сезон биомассами зообентоса и принимая П/Б-коэффициент равным 6, мы получили величину продукции зообентоса в степных реках Краснодарского края от 58,2 кг/га (река Бейсуг) до 82,2 кг/га (река Ея), в среднем продукция составила 142,5 кг/га.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы были проведены исследования степных рек Краснодарского края: Ея, Челбас, Кирпили, Бейсуг.

В плане работы были выполнены следующие задачи:

— изучен видовой состав основных групп зообентоса, который представлен 99 видами из которых: 44 вида — личинки хирономид, 15 видов — олигохеты и 40 видов — прочие;

— определена численность основных групп зообентоса, которая в среднем колеблется от 171,70 экз/мІ (река Челбас) до 463,29 экз/мІ (река Бейсуг), а биомасса зообентоса степных рек Краснодарского края, в среднем колеблется от 2,85 г/мІ (река Челбас) до 2,01 г/мІ (река Кирпили);

— определена продукция зообентоса степных рек Краснодарского края, остаточная биомасса зообентоса в среднем составляет 142,5 кг/га.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абаев Ю. И. Биологическое обоснование рекомендации ихтиофауны Шапсугского и Шенджийского водохранилищ Краснодарского края. — Автореф. дисс. на соиск. учен. степ. канд. биол. наук. — М., 1971.

2. Борисов В. И. Реки Кубани / В. И. Борисов. — Краснодар: Кубанское книжное издательство, 2005. — 120 с.

3. Борисов В. И. Реки Кубани. Краснодар: Кн. изд-во, 1978. 80 с.

4. Винберг Г. Г. Взаимосвязь общегидробиологических и рыбохозяйственно — гидробиологических исследований // Актуальные вопросы гидробиологии, 1984. — Вып. 223. С. 3 — 10.

5. Винберг Г. Г. Первичная продукция водоемов. Минск, 1960.

6. Жадин В. И. Методы гидробиологических исследований. Москва: Высшая школа, 1960.

7. Инструкция по сбору и обработке планктона и бентоса. — М.: ВНИРО, 1971.

8. Крыжановский С. Г., Троицкий С. К. Материалы об ихтиофауне рек Черноморского побережья (в пределах Краснодарского края) // Вопросы ихтиологии. 1954. Вып. 2. С. 114 — 150.

9. Колбицкая А. Ф. Определитель молоди пресноводных рыб. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. — 208 с.

10. Москул Г. А. Рыбохозяйственное освоение Краснодарского водохранилища. Санкт — Петербург, 1994. С. 105 — 113.

11. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зообентос и ее продукция. Ленинград, 1982.

12. Наголевский В. Я. и др. Географические особенности рек черноморского побережья Краснодарского края // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем черноморского побережья: Матер. научно — практич. конф. Краснодар, 1991. С. 190 — 193.

13. Определитель фауны Черного и Азовского млрей. Т. 1 — 3 / Под общей ред. Ф. Д. Мордухай — Болтовского. — Киев, 1968, 1969, 1972.

14. Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР (Планктон и Бентос). Гидрометеоиздат, Ленинград, 1977.

15. Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбных водоемов Азово-Черноморского бассейна. Сборник научных трудов (2006 — 2007 гг). ФГУП «АзНИИРХ», 2008. С. 180 — 188.

16. Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна. Сборник научных трудов (2003 — 2003 гг). Ростов-на-Дону «АзНИИРХ», 2004. С. 30 — 43.

17. Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна. Сборник научных трудов (2008 — 2009). ФГУП «АзНИИРХ», 2011. С. 184 — 194.

18. Плотников Г. К., Емтыль М. Х. Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосостем Черноморского побережья: Матер. научно — практич. конф. Краснодар, 1991. С. 133 — 135.

19. Песенко Ю. А. принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Наука, 1982. 288 с.

20. Решетников С. И., Пашков А. Н. Экосистемы малых рек Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа… С. 92 — 109.

21. Руководство по изучению питания рыб в естественных условия. М.: Изд — во АН СССР, 191. — 263 с.

22. Рациональное использование и охрана водных ресурсов малых рек. Всесоюзная научно-техническая конференция. Киев — Таллин, 1985. С. 36 — 37.

23. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / Под ред. В. А. Абакумова. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1983.

24. Троицкий С. К., Поздняко В. Г. Рыбы. Общая характеристика ихтиофауны Северного Кавказа. — Ресурсы живой фауны, ч. 1. Водные животные Ростов-на-Дону, 1980.

25. Черновский А. А. Определитель личинок комаров семейства Tenbipidae, Издательство академии наук СССР, Ленинград 1949.