Введение к работе
Актуальность темы. Загрязнение окружающей среды в современных условиях становится важным эволюционным фактором, существенно изменяющим условия жизни на планете. Особенно подвержены естественным и антропогенным факторам оказываются водные экосистемы, которые являются в конечном итоге коллекторами всех видов «загрязнения». В настоящее время воды практически всех крупных и мелких водных экосистем претерпели в той или иной степени трансформацию. Качество водной среды определяется процессами, которые происходят на всём протяжении водотока — от его истоков до устья. При этом водные организмы являются наиболее чувствительными к состоянию качества водной среды, как важному фактору их существования. В бассейнах крупных рек, включая р. Дон, наиболее загрязнёнными являются их устья, так как в них стекает и накапливается наибольшее количество различных токсикантов. Это обусловливает актуальность проведения экологического мониторинга устьев рек с целью получения объективной характеристики состояния качества воды и оценки суммарного воздействия абиотических и биотических факторов на водные экосистемы и их биологические компоненты.
Одним из наиболее современных методов в биомониторинге оценки состояния живых организмов является метод морфогенетического анализа уровня стабильности их развития, который проводится по показателям флуктуирующей асимметрии (Захаров и др., 2000; Чубинишвили, 1997).
Дельта р. Дон представляет собой уникальное природное образование, имеющее важное значение для функционирования экосистемы всего бассейна реки, Таганрогского залива и Азовского моря в целом. В последние годы стремительно увеличивается антропогенная нагрузка на экосистему дельты р. Дона. (Жукова и др., 2009). Дон является одной из крупнейших рек в Европейской части России: его длина составляет 1 870 км, а площадь бассейна равна 422 000 км . Его дельта разделяется на ряд рукавов (Кутерма, Каланча) и проток (Егурча, Переволока), в неё впадают многие притоки (Кой-суг, Кагальник, Донец). Их воды кумулируют различные токсиканты, которые скапливаются именно в устье Дона, это также обусловливает актуальность и практическую необходимость биомониторинга данной части донского бассейна.
Цель и задачи исследования. Цель диссертационного исследования — дать интегральную оценку качества вод Нижнего Дона по токсикологическим, гидрохимическим и биологическим показателям позвоночных гидробионтов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Определить с помощью гидрохимического анализа качество вод устья р. Дон и её притоков;
Оценить показатели стабильности развития фоновых видов рыб и земноводных из различных рукавов р. Дон и его притоков;
Выявить характеристики стабильности развития видов, наиболее пригодные для целей биоиндикации состояния водных экосистем;
Определить репрезентативные виды-биоиндикаторы качества вод р. Дон.
Научная новизна. Впервые проанализированы различные показатели флуктуирующей асимметрии фоновых видов рыб, при их совместном обитании в нижнем течении р. Дон, а также земноводных. Выявлены особенности изменений таких показателей стабильности развития, как частота асимметричного проявления на особь, частота асимметричного проявления на признак, частота встречаемости фенодевиантов, характер распределения асимметричных по разному числу признаков особей и их роль в экологической оценке состояния водотоков. Предложены репрезентативные виды рыб (серебряный карась и речной окунь) и земноводных (озёрная лягушка) — биоиндикаторы качества вод дельты р. Дон. Предложены также наиболее удобные характеристики стабильности их развития; обосновано их применение в целях биомониторинга.
Теоретическая и практическая значимость результатов. Предложена система биоиндикации состояния вод дельты р. Дон по показателям флуктуирующей асимметрии фоновых видов рыб (карпообразных, окунеобразных, лососеобразных), а также фонового вида бесхвостых земноводных — озёрной лягушки. Обосновано использование показателей стабильности развития (частоты асимметричного проявления на особь, частоты асимметричного проявления на признак, частоты возникновения мелких фенодевиантов) в зависимости от задач экологического мониторинга состояния водоёмов. Основные положения диссертации используются в учебном процессе кафедр зоологии, водных ресурсов и аква-культуры ФГБОУ ВПО КубГУ, а также при проведении мониторинговых исследований лабораториями ФГБУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора».
Личный вклад соискателя. Диссертант в 2009—2011 гг. лично провела полевые исследования на Нижнем Дону. Все работы, связанные с камеральной обработкой полевого материала, интерпретацией полученных данных, а также с написанием текста диссертации, осуществлены автором по плану, согласованному с научным руководителем. Доля личного участия автора в сборе материала, написании и подготовке публикаций составляет 40—100%.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены и обсуждались на конференциях различных уровней, в том числе на: XXII, XXIII, XXIV Межреспубликанских научно-практических конференциях «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (г. Краснодар, 2009—2011 гг.); Международной научно-практической интернет-конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований — 2009» (г. Одесса, 2009 г.); V Международной конференции по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды (г. Ростов-на-Дону, 2009 г.); Международной научно-практической конференции «Региональные особенности функционирования и взаимодействия предприятий рекреационной отрасли и промышленного сектора» (г. Туапсе, 2010 г.); Всероссийской научной конференции с международным участием «Проблемы изучения и сохранения позвоночных животных антропогенных водоёмов» (г. Саранск, 2010 г.); VI Международной конференции по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды (г. Азов, 2011 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных Перечнем ВАК РФ.
Объём и структура диссертационной работы. Диссертация изложена на 129 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 11 рисунками, 23 таблицами. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка использованной литературы, в котором приведено 140 источников, в том числе 14 на иностранных языках.
Основные положения, выносимые на защиту.
Для оценки качества воды Нижнего Дона наиболее эффективно использовать из рыб — серебряного карася и речного окуня, а из земноводных — озёрную лягушку.
Наиболее показательными характеристиками стабильности развития видов рыб и земноводных являются: частоты асимметричного проявления на особь, встречаемости мелких фенодевиантов и особей с разным числом асимметричных признаков.
Разновозрастные особи рыб одного вида дают возможность одномоментно оценить динамику состояния экосистемы р. Дон за ряд лет.
