Характеристика зоопланктона озер Волжско-Камского заповедника, пострадавших от аварийных сбросов

1.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЗООПЛАНКТОНА ОЗЕР
ВОЛСЖКО-КАМСКОГО ЗАПОВЕДНИКА, ПОСТРАДАВШИХ ОТ
АВАРИЙНЫХ СБРОСОВ
1,2 Косова М.В., 1 Деревенская О. Ю., 3Унковская Е.Н.,
2Шурмина Н.В., 2Мухаметзянова Ф.М.
1Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2Институт проблем экологии и недропользования АН РТ
3Волжско-Камский государственный природный биосферный заповедник, Зеленодольский
Архангельск – 2024
р-н, пос. Садовый, Россия
1

2.

Характеристика объектов исследования
Озера Гнилое, Линево и Илантово, расположены на территории
Волжско-Камского государственного природного биосферного
заповедника, ранее нарушенные в результате антропогенного
воздействия, и до сих пор находящиеся в процессе восстановления.
Оз. Линево представляет собой водоем овальной формы суффозионнокарстового происхождения. Имеет дикие заросшие берега. Через озеро
протекает р. Сер-Булак.
Оз. Гнилое представляет собой округлой формы окно в сплавине торфяного
болота, приуроченное к древней долине реки Сер-Булак. Это
заболачивающийся труднодоступный водный объект. Озеро связано с озером
Илантово древней ложбиной.
Оз. Илантово представляет собой бессточное мелководное озеро малой
площади водного зеркала. По происхождению озеро относится к
суффозионному, имеет немного разветвленную форму. Приурочено к
долине реки Сумка.
Источник: https://yandex.ru/maps.
Рисунок 1. Местоположение Раифского
участка ВКГПБЗ (Республика Татарстан)
2

3.

Рисунок 2. Видовые кадры озера Линево и р. Сер-Булак,
пересыхающей в летнее время
Рисунок 3. Видовой кадр оз. Гнилое и его
труднодоступное местоположение
Фото: Косовой М.В.
3

4.

А
В
Рисунок 4. Видовые кадры оз. Илантово до развития высшей (А) (конец мая) водной
растительности и после (В) (июль)
Фото: Косовой М.В.
4

5.

Цель и задачи исследования
Цель исследования – выявление видового разнообразия,
оценка структуры, сезонных и межгодовых изменений
сообществ зоопланктона разнотипных озер Волжско-Камского
заповедника.
Задачи:
- провести физико-химические исследования и
охарактеризовать гидрохимический режим разнотипных озер
заповедника;
-определить видовой состав, дать эколого-фаунистическую
характеристику зоопланктона озер Волжско-Камского
заповедника;
- рассчитать биотические индексы, оценить качество воды в
современный период по показателям зоопланктона;
- выявить изменения, происходящие с сообществами
зоопланктона в многолетнем аспекте;
-охарактеризовать сельскохозяйственные предприятия
и их воздействие на заповедные озера, используя
фондовые материалы ВКГПБЗ оценить качество
воды в озерах после воздействия.
Рисунок 5. Схема-карта расположения станций гидробиологических и
гидрохимических проб в 2021-2023 гг.
5

6.

Материалы и методики изучения
• Гидрохимические исследования выполнены
по стандартным методикам.
• Тип воды определялся по шкале О.А. Алекина
(Алекин, 1970).
• Оценка качества воды выполнена в
соответствии с РД 52.24.643–2002 по
обязательному перечню из 15 загрязняющих
• Степень разнообразия и сложности сообществ зоопланктона –индекс веществ с включением 3 специфических
Шеннона (рассчитанный по биомассе).
показателей, имеющих локальное значение (рН,
• Индекс доминирования Симпсона.
фосфат-ионы, сероводород и сульфиды).
• В литорали пробы зоопланктона отбирали путем процеживания 50 л
воды через сеть Апштейна
• В пелагиали облавливали весь столб воды при помощи сети Джеди
• Камеральную обработку проб проводили согласно общепринятым
гидробиологическим методикам (Методические …, 1982).
• Трофическое состояние озера по
биомассе зоопланктона (Китаев, 1984)
Обработано
73
количественных
пробы
зоопланктона, отобранных с
разных станций озер в
сезонной динамике в 20212023
гг.,
параллельно
отобрано
54
гидрохимических проб по
24 показателям.
Рис.8. Отлов гидробионтов в пелагиали
Рис.6. Камеральная обработка проб
Рис.7. Определение содержания сероводорода и
сульфидов
6

7.

Превышение предельно допустимых концентраций основных химических
показателей в многолетней динамике исследуемых водоемов
Озеро
Линево
Показатели
О2
раств. мг/л
БПК5
ХПК
NH4+
NO2-
PO43-
1985
9,99
не иссл.
не иссл.
2,4 ПДК
норм.
не иссл.
1986
0,2
норм.
не иссл.
11 ПДК
норм.
норм.
1987
7,23
не иссл.
не иссл.
1, 8 ПДК
н/о
норм.
1988
11,02
не иссл.
не иссл.
1,5 ПДК
норм.
норм.
1990
5,4
1,5 ПДК
не иссл.
норм.
норм.
норм.
2014
8,37
2,3 ПДК
1,9 ПДК
2,6 ПДК
норм.
6 ПДК
2015
4,95
1,3 ПДК
2 ПДК
3,7 ПДК
норм.
2,8 ПДК
2016
4,85
1,5 ПДК
2 ПДК
2,4 ПДК
норм.
1,6 ПДК
2017
4,52
1,3 ПДК
1,7 ПДК
3 ПДК
норм.
3,6 ПДК
2018
4,74
1,5 ПДК
1,9 ПДК
3,7 ПДК
норм.
7,4 ПДК
Годы
Примечание: не иссл. – не исследовался показатель в данный период; норм. – показатель в пределах ПДК; н/о –
показатель не обнаружен; деф - дефицит растворенного кислорода.
7

8.

Превышение предельно допустимых концентраций основных химических
показателей в многолетней динамике исследуемых водоемов
Озеро
Показатели
Илантово
БПК5
ХПК
NH4+
NO2-
PO43-
ПДК
О2
раств. мг/л
> 6,0
2
30
0,5
0,08
0,2
1985
5,49
не иссл.
не иссл.
норм.
н/о
не иссл.
1986
13,03
норм.
не иссл.
4 ПДК
норм.
норм.
1987
14,17
не иссл.
не иссл.
2,3 ПДК
н/о
норм.
1988
1991
2014
9,18
деф.
3,61
не иссл.
не иссл.
3 ПДК
не иссл.
не иссл.
1,8 ПДК
норм.
15 ПДК
норм.
1,4 ПДК
н/о
норм.
1,1 ПДК
н/о
норм.
2015
5,55
норм.
1,5 ПДК
норм.
норм.
норм.
2016
5,45
норм.
1,8 ПДК
1,4 ПДК
норм.
норм.
2017
8,02
1,2 ПДК
1,4 ПДК
норм.
норм
норм.
2018
5,2
2,1 ПДК
1,8 ПДК
1,3 ПДК
норм.
норм.
Годы
Примечание: не иссл. – не исследовался показатель в данный период; норм. – показатель в пределах ПДК; н/о –
показатель не обнаружен; деф - дефицит растворенного кислорода.
8

9.

Превышение предельно допустимых концентраций основных химических
показателей в многолетней динамике исследуемых водоемов
Озеро
Показатели
Гнилое
БПК5
ХПК
NH4+
NO2-
PO43-
ПДК
О2
раств. мг/л
> 6,0
2
30
0,5
0,08
0,2
1985
5,1
не иссл.
не иссл.
7 ПДК
н/о
не иссл.
1986
8, 25
3,7 ПДК
не иссл.
5 ПДК
норм.
норм.
1987
7,18
не иссл.
не иссл.
9 ПДК
норм.
норм.
1988
1991
2014
2,28
деф.
4,82
не иссл.
не иссл.
1,8 ПДК
не иссл.
не иссл.
2,3 ПДК
3 ПДК
21,5 ПДК
3,8 ПДК
норм.
н/о
норм.
норм.
17,6 ПДК
1,6 ПДК
2015
2,49
2,5 ПДК
2,2 ПДК
3,1 ПДК
норм.
1,6 ПДК
2016
5,15
3,4 ПДК
2,8 ПДК
14 ПДК
норм.
5,9 ПДК
2017
3,9
1,7 ПДК
2,5 ПДК
3,9 ПДК
норм.
2 ПДК
2018
3,9
2,4 ПДК
2,7 ПДК
10 ПДК
норм.
6 ПДК
Годы
Примечание: не иссл. – не исследовался показатель в данный период; норм. – показатель в пределах ПДК; н/о –
показатель не обнаружен; деф - дефицит растворенного кислорода.
9

10.

Содержание органических и биогенных веществ в исследуемых водоемах в 2021-2023 гг.
Название
озера
Горизонт
ПДКр.х.
Пов.
Линево
Дно
Пов.
Илантово
Дно
Пов.
Гнилое
Дно
БПК5,
мгО2/дм3
2,0
2,10-5,91
3,79±0,31
(n=12)
2,10-5,69
3,59±0,35
(n=12)
2,40-7,90
4,80±0,54
(n=12)
2,78-8,91
6,07±0,64
(n=12)
2,08-5,49
3,49±1,03
(n=3)
2,28-6,91
4,95±1,38
(n=3)
ХПК,
мгО/дм3
NH4+, мг/дм3
NО2-, мг/дм3
NО3-, мг/дм3
РО43-,мг/дм3
0,5
0,08
40,0
0,2 (Р)
45,7-59,8
54,3±1,0
0,05-0,71
0,36±0,06
0,02-0,04
0,02±0
0,51-1,17
0,79±0,06
0,02-0,21
0,11±0,02
52,0-70,0
60,1±1,7
0,52-3,90
1,86±0,32
0,02-0,03
0,02±0,0
0,49-1,79
1,09±0,09
0,07-2,92
1,43±0,24
35,0-67,0
47,9±3,0
0,05-0,73
0,25±0,06
0,02-0,03
0,02±0,0
0,32-0,83
0,59±0,05
0,01-0,05
0,04±0,0
39,5-80,0
54,2±4,6
0,05-0,78
0,26±0,08
0,02-0,02
0,02±0,0
0,42-0,93
0,67±0,06
0,02-0,06
0,04±0,01
56,0-66,0
62,7±3,3
0,05-0,72
0,30±0,21
0,02-0,05
0,03±0,01
0,83-1,60
1,25±0,23
0,05-0,05
0,05±0
70,2-88,0
80,4±5,3
1,50-3,50
2,37±0,59
0,02-0,04
0,03±0,01
1,15-1,96
1,67±0,26
0,54-1,00
0,71±0,14
Минерали
зация,
мг/дм3
78,1-102,9
90,5±2,0
77,4-87,0
82,2±1,8
84,1-89,9
87,0±2,0
10

11.

оз. Илантово
оз. Линево
оз. Гнилое
Видовое богатство зоопланктона озер заповедника и соотношение таксономических групп
Rotifera,%
66
58
57
Cladocera,%
23
26
30
Copepoda,%
11
16
13
Число видов
125
62
53
Водоем
Озера Линево, Гнилое, Илантово отличаются относительно богатой
фауной зоопланктона.
За период исследования в озерах было встречено 140 видов.
14%
23%
63%
Rot:Cl:Cop
Rotifera
Cladocera
Copepoda
Дата
оз. Линево оз. Илантово оз. Гнилое
2021
28:12:8
62:20:9
22:11:5
2022
25:11:5
36:19:8
21:9:5
2023
29:12:6
56:22:10
7:3:2
11

12.

Численность, тыс.экз/м3
Сезонные изменения численности и биомассы зоопланктона в 2021-2023 гг.
(после экологической катастрофы)
оз. Линево
Доминанты по численности
27.5.25
В 2021 г.
Conochilus unicornis, Rousselet, 1892
Gastropus hyptopus, (Ehrenberg, 1838)
2022-2023 г.
Gastropus hyptopus
Доминанты по биомассе
2021-2023 г.
Разновозрастные стадии веслоногих ракообразных
Биомасса, г/м3
оз. Линево
27.5.25
12

13.

Сезонные изменения численности и биомассы зоопланктона в 2021-2023 гг.
(после экологической катастрофы)
оз. Илантово
Численность, тыс.экз/м3
Доминанты по численности
27.0…
В 2021 г.
Keratella cochlearis, (Gosse, 1851)
Asplanchna priodonta, Gosse, 1850
2022-2023 г.
Keratella cochlearis
Доминанты по биомассе
2021-2023 г.
Asplanchna priodonta
Биомасса, г/м3
оз. Илантово
27.…
13

14.

Сезонные изменения численности и биомассы зоопланктона в 2021-2023 гг.
(после экологической катастрофы)
Численность, тыс.экз/м3
оз. Гнилое
Доминанты по численности
В 2021 г.
Keratella cochlearis, (Gosse, 1851)
Asplanchna priodonta, Gosse, 1850
01.…
2022-2023 г.
Keratella cochlearis
Доминанты по биомассе
2021 г.
Asplanchna priodonta
Биомасса, г/м3
оз. Гнилое
01.08.2025
01.07.2026
01.07.2027
2022 г.
Thermocyclops crassus, (Fischer, 1853)
2023 г.
Asplanchna priodonta
14

15.

Озеро Линево
Динамика структуры сообществ зоопланктона в многолетнем аспекте
Ряд 1;Ряд
2019;
33 32
1; 2022;
Ряд 1; 2021; 30
n
Индекс
Шеннона
Индекс
Симпсона
Ряд
Ряд
1;1;
2020;
2023;
2626
Ряд 1; 2001; 25
Ряд
1;
2002;
23
Ряд
1;
2012;
23
1; 2000;
РядРяд
1; 1999;
21 22
Ряд 1; 1983; 20
Ряд
1; 2004;
1;19
2005;
20 19 Ряд 1; 2014;
РядРяд
1; 2003;
Ряд
1;20
2006;
Ряд181;20
2016;
Ряд 1;19
2018; 19
Ряд 1; 2013;
Ряд
Ряд
1; 2009;
16 1; 2015; 17
Ряд
1;
2007;
15
Ряд 1; 1998; 14
Ряд 1; 2017; 14
Ряд 1; 1984;
Ряд121; 1987; 12
Ряд 1; 1986;
Ряд101; 1994; 10
Ряд 1; 1988; 8
Ряд 1; 1985; 5
H
Hb
C
Cb
Рисунок 9. Число встреченных видов (n) в 1983-2023 гг.
N, тыс.экз/м3
B, г/м3
Рисунок 10. Изменения численности (тыс.экз/м3) и биомассы (г/м3) в 1983-2023 гг.
Рисунок 11. Изменение индекса Шеннона (бит/экз.) и индекса
Симпсона, рассчитанного по численности (H и C) и биомассе
(Hb и Cb) в 1998-2023 гг.
15

16.

Динамика структуры сообществ зоопланктона в многолетнем аспекте
Озеро Илантово
n
Ряд 1; 2023; 29
Ряд
Ряд 1;
1; 2022;
2021; 24
23
Ряд 1; 2014; 21
Ряд 1; 2003; 18
Ряд 1;17
2018; 18
Ряд
1; 2012;
1;16
2013;
17Ряд
171; 2016;
Ряд
1; 2005;
1; 2006;
16Ряд
16Ряд
1; 2009;
РядРяд
1; 1999;
1; 2000;
Ряд
1;15
2002;
15Ряд
РядРяд
1; 2019;
1; 2020;
15 15
Ряд
1;15
2001;
14
Ряд
1;
2015;
14
Ряд 1; 2004; 13
Ряд 1; 1984; 12
Ряд 1; 2008; 11
Ряд 1; 1985;
1;91998;
РядРяд
1;10Ряд
1988;
1; 1991;
9 10
Ряд 1; 2007; 9
Ряд 1; 2017; 8
Индекс
Шеннона
Индекс
Симпсона
Ряд 1; 1986; 21
H
Hb
C
Cb
Рисунок 12. Число встреченных видов (n) в 1984-2023 гг.
N, тыс.экз/м3
N
B
B, г/м3
Рисунок 14. Изменение индекса Шеннона (бит/экз.) и
индекса Симпсона, рассчитанного по численности (H и C) и
биомассе (Hb и Cb) в 1991-2023 гг.
Рисунок 13. Изменения численности (тыс.экз/м3) и биомассы (г/м3) в 1984-2023 гг.
16

17.

Динамика структуры сообществ зоопланктона в многолетнем аспекте
Озеро Гнилое
n
Индекс
Симпсона
Индекс
Шеннона
Ряд 1; 2021; 21
Ряд 1; 2022; 17
Ряд 1; 2003; 16
Ряд 1; 2000; 15
Ряд 1; 1999; 14
Ряд 1; 2014; 14 Ряд 1; 2018; 14
Ряд Ряд
1; 2005;
Ряд
1; 2007;
Ряд
1;132008;
1;132009;
Ряд
13 1;132013; 13
Ряд 1; 2020; 13
Ряд Ряд
1; 2001;
1; 2002;
12 12
Ряд 1; 2019;
Ряд 1;122023; 12
Ряд 1; 1986; 11
Ряд Ряд
1; 2016;
1; 2017;
11 11
Ряд 1; 1998; 10
Ряд 1; 2004; 10
Ряд 1; 2015; 10
Ряд 1; 1987; 9
Ряд 1; 2012; 9
Ряд 1; 1988; 8
Ряд 1; 1985; 6
H
Hb
C
Cb
Рисунок 15. Число встреченных видов (n) в 1985-2023 гг.
N, тыс.экз/м3
N
B
B, г/м3
Рисунок 16. Изменения численности (тыс.экз/м3) и биомассы (г/м3) в 1985-2023 гг.
Рисунок 17. Изменение индекса Шеннона (бит/экз.) и индекса
Симпсона, рассчитанного по численности (H и C) и биомассе
(Hb и Cb) в 1986-2023 гг.
17

18.

Основные выводы
1. Озера Гнилое, Линево и Илантово испытывали сильное загрязнение биогенными и органическими
веществами после деятельности хозяйственных объектов. Водоемы относились к разряду загрязненных вод с
различной оценкой их качества, от умеренно-загрязненных до предельно грязных. Придонные слои были
наиболее загрязненные.
2. В настоящее время озера характеризуются как мезотрофно-эвтрофные. Отмечаются превышения ПДК
по биогенным веществам, что характерно для заболачивающихся водоемов.
3. Высокое биологическое разнообразие зоопланктона
исследуемых озер Волжско-Камского
заповедника определено различными типами водных объектов, наличием гидрологической сети и
экологическими условиями, влияющими на развитие сообществ зоопланктона.
4. В сезонной динамике изменение структуры сообществ зоопланктона и доминирующих комплексов
зависит от температуры воды, наличия гетерогенных биотопов и трофического уровня водного объекта.
5. В многолетней динамике выявлено увеличение числа видов, количественных показателей и видового
богатства.
6. Последствия экологической катастрофы, произошедшей в исследуемых озерах ООПТ в прошлом, в
настоящее время отражаются в упрощении структуры сообществ зоопланктона, монодомировании, чаще всего
с экстремально высокими количественными показателями и в протекающих процессах эвтрофирования.
18

19.

Благодарности
Искренняя признательность и благодарность научным руководителям доктору биологических наук, профессору кафедры
Природообустройства и водопользования КФУ Деревенской Ольге Юрьевне, и старшему научному сотруднику, заместителю
директора по управлению, экологическому образованию и туризму Волжско-Камского заповедника Унковской Елене Николаевне за
оказанную помощь в данном исследовании.
Глубокая признательность и благодарность заведующей кафедры Природообустройства и водопользования КФУ, профессору,
доктору биологических наук Мингазовой Нафисе Мансуровне за объективные и высококвалифицированные советы, за возможность
проводить исследования в лаборатории оптимизации водных экосистем КФУ.
Научному сотруднику Института проблем экологии и недропользования АН РТ Шурминой Надежде Васильевне за неоценимый
вклад в обучении проведения гидрохимического анализа поверхностных вод.
Научному сотруднику Института проблем экологии и недропользования АН РТ Кузнецовой Татьяне Васильевне и старшему
научному сотруднику Петрову Андрею Михайловичу за предоставление средств, необходимые для проведения камеральной
обработки данных, а так же научному сотруднику Берднику Сергею.
Доктору географических наук, зам. директора по научной работе Института проблем экологии и недропользования АН РТ Иванову
Дмитрию Владимировичу за ценные советы.
За помощь в сборе проб выражаю благодарность сотрудникам Волжско-Камского заповедника, Долматову Артуру, Захаровой Анне,
Фам Тхуи Ан, студентам кафедры Природообустройства и водопользования КФУ и своей семье.
19

20.

Спасибо за внимание!
20