Содержание к диссертации
Введение 4
Глава 1. Обзор изученности фауны и экологии водных моллюсков
Северо-Запада Русской равнины и сопредельных регионов 12
Глава 2. Краткая физико-географическая характеристика
исследуемого региона (Северо-Западная окраина Русской равнины) 18
Географическое положение ключевых районов исследований 18
Геологическое строение, рельеф и ландшафты 19
Климатические условия 21
Почвенно-растительный покров 23
Палеогеография региона 26 Глава 3. Методики и материалы исследования 28
Общая характеристика 28
Материалы и методики полевых исследований 32 Глава 4. Эколого-гидрологическая характеристика изученных
водоемов Онежского полуострова и Соловецких островов 37
Водоемы Онежского полуострова 37
Водоемы Соловецких островов 43 Глава 5. Эколого-географические закономерности формирования
видового состава моллюсков в водоемах Онежского полуострова и
Соловецких островов 57
5.1 .Фауна моллюсков региона 57
Видовой состав 5 7
Зоогеографический состав 61
Возможные пути формирования 64 5.2. Видовой состав и обилие моллюсков в островных и
материковых водоемах 65
Видовой состав и обилие моллюсков в озерах Онежского полуострова 65
Видовой состав и обилие моллюсков в озерах Соловецких 68
островов
5,3, Экологические закономерности формирования видового состава
моллюсков в озерах островов и материка. Изменение видового
состава моллюсков в озерных системах 77
Глава 6. Влияние экологических факторов на структуру и
разнообразие топических группировок моллюсков в водоемах
Соловецких островов и Онежского полуострова 82
6.1. Топические группировки моллюсков в озерах Онежского
полуострова 82
6.2. Топические группировки моллюсков в озерах Соловецких
островов 84
6.3. Влияние экологических факторов на формирование топических
группировок моллюсков в водоемах северной тайги. Роль островной
изоляции 95
Глава 7. Популяционная экология жемчужницы европейской и ее
роль в водных малакоценозах на Онежском полуострове 108
Распространение жемчужницы европейской в регионе 108
Структура и плотность популяций жемчужницы европейской на Онежском полуострове. Эколого-гидрологическая характеристика местообитаний 111
Жемчужница европейская в структуре малакоценозов малых
рек Онежского полуострова. Проблема замещающих видов 121
7.4. Проблемы охраны жемчужницы европейской в регионе.
Практические рекомендации 124
Выводы 129
Список литературы 131
Введение к работе
Актуальность темы. Биологическое разнообразие - одно из центральных фундаментальных понятий в комплексе биологических дисциплин: ботанике, зоологии, экологии и др. Среди основных направлений изучения биологического разнообразия следует прежде всего выделить задачу его инвентаризации. Также чрезвычайно важна и проблема факторов и механизмов формирования разнообразия (Чернов, 1971,1991; Чернов, Пенев, 1993; Стерлигова и др., 2005).
Интерес к изучению пресноводных моллюсков увеличивается с каждым годом. Моллюсками занимаются зоологи, палеонтологи, гидробиологи, паразитологи, исследующие их каждый в пределах своей специальности для решения теоретических и практических вопросов (Жадин, 1956). Особое значение работ с использованием моллюсков как модельной таксономической группы заключается том, что они резко реагируют на изменение окружающей среды. По видовому составу моллюсков можно судить о степени загрязнения экосистемы (Лешко, 1998; Щербина, Аюушсурэн, 2007; Баканов и др., 2007). Как биоиндикаторы моллюски обладают рядом преимуществ среди макрозообентоса, прежде всего из-за богатства таксономического состава, относительной простоты взятия проб, малоподвижного образа жизни. Трофическая структура, стратегия воспроизводства, показатели размерно-возрастной динамики моллюсков являются важной характеристикой, определяющей специфику водоема и его потенциальные проблемы (Лаенко, 2006; Алякринская, 2005).
Пресноводные моллюски - значимый объект гидробиологических исследований (Старобогатов, 1994). Двустворчатые моллюски в водоемах выступают как природные биофильтры, очищающие воду от находящихся в ней во взвешенном состоянии веществ (Паньков и др., 1996; Монаков, 1998; Vaughn, Hakenkamp, 2001). Так, крупные популяции европейской
жемчужницы фильтруют ежедневно до 50-100% воды в реке и осаждают до 90% всех взвесей (Алимов, 1981; Зюганов, 1993). Фильтрационная активность моллюсков способствует перемешиванию воды в придонных слоях, вследствие чего улучшается кислородный режим (Протасов, 2006). Моллюскам принадлежит и ведущая роль в круговороте минеральных веществ, в частности кальция (Куликова и др., 2007).
Большинство мелких и молодь крупных моллюсков входят как постоянный компонент в рацион многих видов рыб, в том числе имеющих важное промысловое значение, а также поедаются водоплавающей птицей и различными водными животными (Алимов, 1981; Казанцева, 2006). Некоторые виды водных моллюсков представляют опасность как промежуточные хозяева в жизненных циклах ряда паразитов рыб и сельскохозяйственных животных (Serbina, 2001).
Широко известна и та значительная роль, которую играют раковины моллюсков при биостратиграфическом расчленении осадочных толщ (Жадин, 1956; Robert, 1934). Некоторые виды пресноводных двустворчатых моллюсков имеют промысловое значение. Перловицы относятся к немногим представителям пресных вод, заготовка которых производилась для нужд легкой промышленности, в частности для пуговичного производства и изготовления поделок. В пресноводных жемчужницах Margaritifera margaritifera образуется жемчуг, добываемый с давних времен в России - русский бисер (Голубев, Есипов, 1973). Однако нерегулируемый промысел, массовая гибель моллюсков от загрязнения рек сточными водами и сплава леса (Алимов, 1981) привели к тому, что к началу XXI в. на планете исчезло 99% всех популяций жемчужницы (Зюганов, 2005). В настоящее время в России, редкий вид - жемчужница европейская, сохранилась только в Карелии, Мурманской, Архангельской и Ленинградской областях (Гилязова, 2000).
Все выше перечисленное делает актуальным исследование видового разнообразия моллюсков.
Работа соответствует разделу «6.3. Биологическое разнообразие» Плана фундаментальных исследований Российской академии наук на период до 2025 года, а также пункту «5.27. Оценка состояния и проблемы сохранения биоразнообразия. Мониторинг» из Перечня основных направлений фундаментальных исследований РАН в области биологических наук.
Работа выполнена в рамках одного из основных направлений исследований Института экологических проблем Севера УрО РАН: «Комплексная оценка экологических проблем Европейского Севера России и прилегающих арктических акваторий» (пост. Президиума УрО РАН №7-22 от 30.10.03).
Новизна темы диссертации и ее связь с приоритетными направлениями академических исследований определяют актуальность данной работы.
Целью настоящей работы явился сравнительный анализ экологии пресноводных моллюсков в условиях островных и континентальных водоемов северной тайги на западе Русской равнины (на примере Соловецких островов и Онежского полуострова).
Для достижения этой цели в процессе исследования решались следующие задачи:
провести сравнительный анализ фауны и относительного обилия видов моллюсков в озерах Соловецких островов и Онежского полуострова;
определить эколого-географические закономерности формирования видового состава моллюсков в водоемах этих районов;
выявить набор основных топических группировок моллюсков в озерах Соловецких островов и Онежского полуострова, оценить влияние экологических параметров местообитаний на их структуру и видовое разнообразие;
изучить распространение и экологию популяций жемчужницы европейской на Онежском п-ове.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Фауна моллюсков в озерах Соловецких островов составляет 21 вид
и представляет собой несколько обедненный (на 19 % по видовому
составу) вариант озерной малакофауны континентальной северной тайги.
В условиях островов по сравнению с континентом возрастает количество
численно преобладающих видов.
2. Структура топических группировок моллюсков в озерах
Соловецких островов и Онежского полуострова достоверно зависит от
характера заселяемого субстрата и состава высшей водной растительности.
Специфика островной территории, наряду с ограничением общего
видового богатства, приводит к снижению числа вариантов структуры
озерных топических группировок моллюсков и сужению диапазона
параметров их разнообразия на фоне резкого увеличения плотности
особей.
3. В бассейне р. Солзы на Онежском полуострове выявлена вполне
жизнеспособная популяция исчезающего вида моллюсков - жемчужницы
европейской (с максимальной плотностью до 68 экз./м), причем ее
сохранению способствует рыбоводство - выпуск мальков семги
обеспечивает воспроизводство моллюсков в условиях зарегулированного
водотока.
Научная новизна. Проведена инвентаризация фауны пресноводных моллюсков Соловецких островов и Онежского полуострова. Выявлено 26 видов моллюсков, принадлежащих к восьми семействам. Впервые для региона зарегистрировано 4 вида моллюсков. Установлено, что фауна моллюсков в озерах Соловецких островов представляет собой несколько обедненный (на 19 % по видовому составу) вариант озерной малакофауны континентальной северной тайги. В условиях островов по сравнению с континентом возрастает количество численно преобладающих видов.
Изучен видовой состав и относительное обилие малакоценозов островных и материковых водоемов. Установлено, что в озерах
исследуемого региона преобладают широко распространенные палеарктические и европейско-западносибирские виды моллюсков, что в целом типично для севера Европы. Выявлено, что островная малакофауна носит обедненный характер по сравнению с материком. Проанализированы экологические закономерности формирования видового состава и обилия моллюсков в зависимости от гидрохимических и гидрологических параметров озер. Определено, что при относительном сходстве гидрохимических и морфометрических параметров озер, расположенных в пределах одной природной зоны и единой малакологической провинции, различия между ними по видовому составу моллюсков определяются историческими причинами (спецификой заселения водоемов) и спектром имеющихся местообитаний.
Выделены основные варианты топических группировок моллюсков, характерные для озер Соловецких островов и Онежского полуострова, оценена их структура и видовое разнообразие. Выделены численно преобладающие виды. Определена топическая приуроченность водных моллюсков. Показано, что структура топических группировок моллюсков в озерах Соловецких островов и Онежского полуострова достоверно зависит от характера заселяемого субстрата и состава высшей водной растительности. Для всех группировок характерно наличие видов, резко преобладающих по численности. Островные группировки моллюсков отличаются от материковых меньшим суммарным числом видов при более высокой плотности особей.
Получены данные о современном состоянии, структуре и численности популяций жемчужницы европейской. Рассмотрены основные негативные факторы, отражающиеся на жизнедеятельности этого вида, предложены меры по его сохранению. Выявлено, что выпуск мальков семги с рыбоводного завода способствует воспроизводству моллюсков в условиях зарегулированного водотока.
Практическая значимость. Результаты исследований в качестве
