Введение к работе
Актуальность. Государственный природный заповедник "Байкало-Ленский" (Б-ЛГЗ) — это особо охраняемая природная территория, полностью изъятая из любого хозяйственного использования для сохранения в неизменном виде. Заповедник организован в декабре 1986 г. на территории Качугского и Ольхонского районов Иркутской области, общая площадь ~ 660 тыс. га, периметр границ ~ 520 км, из которых 112 приходится на берег оз. Байкал (рис. 1). Данный объект является эталоном природы, нахождение которого в составе Байкальской рифтовой зоны усиливает значимость и ценность этой заповедной территории. В подтверждение этого в декабре 1996 г. территория Б-ЛГЗ, как прилегающая к оз. Байкал, включена в список участков мирового культурного и природного наследия ЮНЕСКО.
Рис. 1. Карта-схема Байкало-Ленского государственного природного заповедника.
Изучение экологии водных организмов и их популяций, структурно-функциональной организации водных сообществ и экосистем — одна из задач гидробиологии, которая не потеряла своей актуальности. Водоемы, расположенные на побережье Байкала, в гольцовой зоне хребтов, опоясывающих озеро, дополняют общую картину разнообразных водных биоценозов Байкальской котловины и представляют интерес для биологических исследований. Но по-прежнему малые озера этих территорий остаются малоизученными.
Также неисследованным оставался комплекс озер, расположенных на территории Б-ЛГЗ (рис. 1). Как исключение, можно отметить разовые сведения (больше гидрохимического характера) о нескольких озерах заповедника, перед подъемом уровня Байкала в 1957–1958 гг. и после его повышения в 1972–1973 гг. (Коряков и др., 1977; Иванова, 1977). В июле 1996 г. проводились разовые комплексные исследования экспедицией ИГУ горного оз. Изумрудное (Тахтеев и др., 2000).
В данной работе представлен многолетний (1998–2009 гг.) анализ биологического разнообразия коловраток и низших ракообразных в таксономическом, биогеографическом и экологическом аспектах, описаны межгодовые и сезонные изменения структуры основных групп зоопланктона в малых озерах Б-ЛГЗ.
Среди многообразия малых озер, расположенных на территории заповедника, на настоящий момент исследовано 24 водоема. Изученные водоемы, расположенные как в непосредственной близости к Байкалу и связанные с ним, так и находящиеся выше его уровня, были объединены нами в две группы. Озеро Байкал расположено на высоте 456 м над уровнем моря и его нельзя отнести к категории равнинных. Однако, озера, отделенные от него лишь галечными валами шириной от 15 до 150 м, по отношению к Байкалу мы определяем как условно равнинные или прибрежные. Озера, расположенные на высоте 520–1620 м над уровнем моря (64–1664 м над уровнем Байкала) мы объединяем в группу горные, которые, в свою очередь, по их местоположению условно были разделены на озера западного и восточного макросклона Байкальского хребта (рис. 1).
Цель работы — изучение разнообразия, структуры, сезонной и межгодовой динамики сообщества коловраток и низших ракообразных малых озер Байкало-Ленского заповедника. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1). Выявить разнообразие коловраток и низших ракообразных, дать сравнительную характеристику их видового состава в зависимости от расположения озер. 2). Изучить морфологию, биологию и экологию редких массовых видов. 3). Проанализировать доминирующий комплекс фауны планктона. 4). Исследовать сезонные и межгодовые изменения структуры зоопланктона озер в зависимости от их расположения и морфометрии. 5). Выявить наиболее информативные показатели зоопланктона, позволяющие определить трофический статус водоемов.
Научная новизна. Изучена фауна коловраток и низших ракообразных 24 озер Б-ЛГЗ, включающая в себя 174 вида и подвида, среди которых 14 видов впервые отмечены для водоемов Восточной Сибири, вследствие чего расширен ареал их обитания. Изучена биология и экология массовых видов: Macrothrix rosea, Daphnia turbinatа, Eudiaptomus graciloides и Mesocyclops leuckarti. Исследована морфология и даны иллюстрированные описания Cyclops scutifer wigrensis, Macrothrix rosea и Daphnia turbinatа. Проанализированы особенности количественного развития и сезонные изменения структуры зоопланктона горного и прибрежных озер. Выявлены основные изменения зоопланктона озер после массовой гибели рыб в зимний период.
Практическая значимость. Результаты работы характеризуют современное состояние фауны, экологии и биологии коловраток и низших ракообразных разнотипных озер заповедника и служат основой для дальнейшего мониторинга. Выявленный видовой состав зоопланктона позволяет расширить представления о разнообразии фауны водоемов Восточной Сибири и ареале обитания отдельных таксонов. Данные исследования могут быть использованы в преподавании «Экология гидробионтов», «Байкаловедение», «Биоиндикация водных систем».
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на конференциях: «Озера холодных регионов» (Якутск, 2000), «Третья Верещагинская байкальская конференция» (Иркутск, 2000), «Биология внутренних вод: проблемы экологии и биоразнообразия» (Борок, 2002), «Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды» (Минск, 2003), «Сибирская зоологическая конференция, посвященная 60-летию Института систематики и экологии животных СО РАН» (Новосибирск, 2004), «Природное наследие России: изучение, мониторинг, охрана» (Самара, 2004), «Актуальные проблемы ООПТ», посвящённая 25-летию Национального парка «Самарская Лука» (Самара, 2009).
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Высотное положение водоемов заповедника не является главным фактором, определяющим разнообразие таксономического состава фауны коловраток и низших ракообразных. Состав и обилие коловраток и низших ракообразных в большей степени зависят от морфометрии водоема, степени зарастания высшей водной растительностью и температуры воды.
2. Влияние Байкала (в том числе лимноклимат) сказывается на сезонной динамике зоопланктона только прибрежных («равнинных») озер.
3. Поступление биогенных веществ в результате гибели рыбы вызывает долговременные (5 лет) изменения структуры зоопланктона и трофического статуса водоема.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 28 печатных работ, в том числе в 2-х изданиях, рекомендованных ВАК, в 2-х коллективных монографиях, научно-популярном атласе и 9 тезисов и материалов научных конференций.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка литературы и 4 приложений. Текст иллюстрирован 87 рисунками, 39 таблицами. Список литературы насчитывает 209 работ, из них 26 на иностранном языке.
Благодарности. Выражаю огромную благодарность и признательность руководителю д.б.н. в.н.с. ИБВВ РАН (пос. Борок) А.В. Крылову за помощь и советы при написании диссертационной работы; искреннюю благодарность и признательность научному консультанту к.б.н. с.н.с. ЛИН СО РАН (г. Иркутска) Н.Г. Шевелевой за помощь в исследованиях и определении гидробионтов, за дружеские и творческие советы при написании диссертации; глубокую признательность д.б.н., г.н.с. ИБВВ РАН И.К. Ривьер за ценные замечания; огромную благодарность доценту ИГУ к.б.н. И.В. Арову за помощь в определении коловраток; большую благодарность сотрудникам ЛИН СО РАН: к.г.н. И.И. Томберг за предоставленные данные по гидрохимии; н.с. Т.Д. Евстигнеевой за определение ракообразных из отряда гарпактицид; д.б.н. Т.Я. Ситниковой, д.б.н. Н.А. Бондаренко, д.б.н. О.А. Тимошкину, к.г.н. В.Л. Потемкину, к.б.н. Н.М. Максимовой, а также к.б.н. К.Н. Кипрушиной за оказанную всестороннюю помощь; большую благодарность д.б.н., профессору ИГУ В.В. Тахтееву за советы и поддержку, большую благодарность д.б.н. А.А. Котову, д.б.н. В.Р. Алексееву (ЗИН РАН) за уточнение видов; огромную благодарность методисту-художнику Б-ЛГЗ Е.В. Хомколовой за профессиональные рисунки. Самые теплые слова благодарности дорогому мужу С.Л. Шабурову, без помощи и поддержки которого не было бы данной работы.
