Введение к работе
Актуальность работы. Любой водоем, как экосистема, включает биологическую составляющую, т.е. обитающие в ней сообщества живых организмов, среди которых существенную роль играют беспозвоночные, составляющиме макрозообентос (M.F. Mare, 1942; З.Н. Чиркова, Ф.Д. Мордухай-Болтовской, 1971; N.C. Hulings, J.S. Gray, 1971; З.Н. Чиркова, Е.С. Величко, 1974; Бентос…, 1980; А.М. Шереметевский, 1987; В.В. Гурвич, 1989; В.В. Гальцова, 1991; Е.А. Курашов, 1994; В.В. Скворцов, 1998; В.А. Гусаков, 2007 и др.). Сообщество макрозообентоса в водоемах, играет существенную роль в трофических цепях и в трансформации вещества и энергии. По количественному развитию и продукционным характеристикам макрозообентос может существенно превосходить другие сообщества гидробионтов. В связи с чем, представители зообентоса давно используются для оценки токсичности природных и сточных вод в качестве организмов-индикаторов зон сапробности (R. Kolkwitz, M. Marsson, 1909; R. Pantle, H. Buck, 1955; M. Zelinka, P. Marwan, 1961; V. Sldeek, 1961, 1973; А.А. Салазкин, 1965, 1969; Е.С. Фролова, 1969, 1973; Я.И. Старобогатов, 1970; А.В. Макрушин, 1974а, 1974б; Л.В. Шевцова 1986, 1988; Руководство по гидробиологическому…, 1992). Кроме того, если для водоемов севера Тюменской области видовой состав зообентоса изучен подробно, то для водоемов юга региона он остается мало изученным. До недавнего времени, специальных работ, посвященных фауне и биолого-экологическим особенностям этих беспозвоночных для обследованных нами водных объектов не было.
Таким образом, изучение беспозвоночных макрозообентоса водоемов юга Тюменской области является важным с теоретической и с практической точки зрения.
Целью нашей работы явилось изучение видового состава и биолого-экологических особенностей макрозообентоса из водоемов города Ишим и его окрестностей. Из настоящей цели вытекают следующие задачи.
1. Изучить видовой состав макрозообентоса в обследованных водных объектах юга Тюменской области.
2. Выявить различие и сходство видовых составов беспозвоночных макрозообентоса для разнотипных водных объектов: рек, озер и стариц.
3. Провести эколого-ценотический анализ: выявить особенности распределения видов макрозообентоса в разнотипных водоемах, встречаемость отдельных видов, анализ биоразнообразия и устойчивости макрозообентосных сообществ.
4. Изучить динамику видового богатства и численности беспозвоночных макрозообентоса.
5. Выявить индикаторные особенности беспозвоночных макрозообентоса и определить сапробность обследованных водных объектов.
Научная новизна исследования. Впервые для рек, озер и стариц юга Тюменской области определен видовой состав беспозвоночных макрозообентоса. Обнаружено 82 вида беспозвоночных, относящихся к 9 типам и 15 классам. Наибольшее видовое разнообразие имеет класс Насекомые – 58 видов из 6 отрядов. Проведен подробный анализ распределения найденных видов в водоемах. Изучены: встречаемость по сезонам года; сезонная динамика видового разнообразия; сезонная динамика численности как отдельных групп, так и отдельных видов. Выявлены доминантные и субдоминантные виды. Проведен сравнительный анализ видовых составов с применением зоогеографических коэффициентов и индексов, а также анализ видового разнообразия и устойчивости макрозообентосных сообществ с применением: индексов видового богатства - R, Шеннона, Симпсона; индекса выровненности Пиелу. Определены: упругая устойчивость системы (UU), резистентная устойчивость системы (UR), общая устойчивость системы (U). Выявлены индикаторные особенности беспозвоночных бентоса и определена сапробность обследованных водных объектов.
Теоретическая и практическая значимость диссертации. Изучение фауны различных животных расширяют представления о биологическом разнообразии и распространении отдельных видов в отдельно взятом регионе. В данном отношении юг Тюменской области до сих пор изучен недостаточно. Выяснение структуры сообществ бентосных животных вносит существенный вклад в зоологию и экологию, а именно в теорию функционирования водных экосистем. Эти данные позволяют проводить мониторинг санитарно-гигиенического состояния природных вод. Материалы работы могут быть использованы для преподавания курсов экологии и зоологии беспозвоночных в высших учебных заведениях, для выполнения студентами курсовых и выпускных квалификационных работ.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Для макрозообентоса обследованных озер, стариц и рек отмечено 82 вида беспозвоночных, относящихся к 9 типам и 15 классам. Видовые составы, встречаемость и численность отдельных групп и видов различны в разных водотоках и зависят от их гидробиологических и гидрохимических особенностей, что и определяет структуру сообществ макрозообентоса.
2. По видовому составу, встречаемости, численности и индикаторным особенностям беспозвоночных макрозообентоса обследованные водные объекты можно отнести к --мезосапробным.
Апробация работы. Материалы диссертации и отчеты о работе были представлены на заседании кафедры зоологии и МПБ «ИГПИ им. П.П.Ершова» (декабрь, 2008 г.); на научных конференциях разного уровня: Молодые ученые – вузу, колледжу, школе (Ишим, 2004); Экология Южной Сибири и сопредельных территорий. Международная научно-практическая конференция (Абакан, 2005, 2006, 2007, 2008); XV Ершовские чтения (Ишим, 2006); Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития. Международная научно-практическая конференция (Ишим, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010); Полевые и экспериментальные исследования биологических систем (Ишим, 2007); Биология: теория, практика, эксперимент (Саранск, 2008); Культура и образование как фактор развития региона (Ишим, 2008); Проблемы экологии и экологического образования Уральского федерального округа (Челябинск, 2008); «Дальневосточная весна 2008» международная научно-практическая конференция (Комсомольск-на-Амуре, 2008); Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения. Международная научная конференция (Пенза, 2008); Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды. II международная научно-практическая конференция (Челябинск, 2008); Живые объекты в условиях антропогенного пресса. X Международная научно-практическая экологическая конференция (Белгород, 2008); Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы. Всероссийская школа-конференция (ИБВВ им. И.Д. Папанина РАН, Борок, 2008); Экосистема малых рек: биоразнообразие, экология, охрана (ИБВВ им. И.Д. Папанина, РАН. Борок, 2008); на региональной научно-практической конференции «Ишим в историко - культурном и социально - экономическом измерении» (Ишим, 2009 г.). Результаты исследований были использованы при выполнении научно исследовательской работы по гранту губернатора Тюменской области «Исследование аллохтонного и автохтонного загрязнения водоемов г. Ишим методами биоиндикации и мониторинг состояния вод» 2008 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 работы, одна в изданиях рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 152 страницах, состоит из введения, 4-х глав, выводов и списка литературы (279 наименований, из них 17 на иностранном языке). Диссертация содержит 72 рисунка, 30 таблиц и приложения.
