Личинки комаров-звонцов, или хирономиды, – одна из самых распространенных групп донных организмов. Обычно они являются доминирующей составляющей
зообентоса по видовому составу и численности, реже по биомассе, внося значительный вклад в структуру сообществ.
Река Кадалинка – это одна из малых рек бассейна Верхнего Амура в Забайкальском крае, которые являются наиболее многочисленными и наименее изученными водотоками. При этом режим малых рек отражает специфические региональные условия, что в свою очередь влияет на таксономическую и трофическую структуру маркозообентоса [1].
Истоки реки начинаются в отрогах Яблонового хребта на высоте 1150 м, устье впадает в оз. Кенон на высоте 653,6 м н.у.м. Протяженность реки составляет 27 км, а площадь бассейна – 86 км2. На водосборе имеется пять притоков общей протяженностью 15 км.
Кадалинку по геологии местности можно разделить на три участка: верхний, средний и нижний. При этом первые два находятся на гористой местности, в средней части которой расположено урочище Дворцы. Нижний же участок расположен в более пологой степной зоне [2].
Климат типичный для Забайкалья – резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха составляет –3,1 °С, среднемесячная температура: в январе –27,7 °С, в июле +18,8 °С.
Осадков за год в среднем выпадает 375 мм, из них за теплый сезон (май – сентябрь) – 320 мм. Ледостав на Кадалинке начинается в конце сентября – начале октября. Вскрытие реки происходит в конце апреля – начале мая.
Гидрологические показатели во многом зависят от количества выпавших атмосферных осадков, стока подземных вод, таяния многолетней мерзлоты. Глубина реки в межень составляет 0,2–0,3 м, в период паводка быстро увеличивается до 0,5–1,0 м, затапливая низкую пойму. Ширина реки в некоторых участках достигает 5 м. Зимой река может промерзать до дна и образовывать наледи.
Температура воды изменяется по мере протекания реки. Наименьших значений она достигает в истоке (2–4 градуса), наибольшего – в устье, поднимаясь до 25 градусов. Более высокие температуры воды в устье реки связаны не только с естественными закономерностями, но и с тем, что при смешивании воды р. Кадалинка с водой, поступающей в эту часть реки из оз. Кенон, которое является водоемом охладителем Читинской ТЭЦ-1, идет подогрев воды за счет более теплых вод озера.
Минерализация наименьших значений достигает в среднем течении (102,3 мг/л), наибольших в нижнем (до 1182 мг/л) [3]. Значительное увеличение минерализации на нижнем участке связано с разгрузкой вод золошлакоотвала Читинской ТЭЦ-1. А также с наличием промышленных и гражданских застроек, эродированных земель.
Характер грунта меняется по продольному профилю. В верхнем течении грунты в основном валунные, в среднем течении каменистые и каменисто-песчаные, на плесах отмечается небольшое заиление. В нижнем течении отмечены каменистые грунты с небольшим наилком, а также каменисто-песчаные, в устье – промывные пески.
Цель исследования: установление структуры сообществ хирономид, закономерности их качественных и количественных показателей по продольному профилю р. Кадалинка.
Материалы и методы исследования
Продольное распределение сообществ хирономид на р. Кадалинка было исследовано от истока до устья реки на 13 станциях с мая по сентябрь 2007, 2008, 2009 гг., на трех участках, выделенных на основе геологического строения: 1, 2, 3 станции относятся к верхнему течению, 4, 5, 6, 7, 8, 9 – к среднему, 10, 11, 12, 13 – к нижнему течению.
Пробы отбирались с помощью складного бентометра или смывов с камней. В устьевой части использовался дночерпатель Петерсена. Отобранные пробы фиксировали 4 %-ным раствором формалина. Для хранения использовали пластиковые контейнеры и полиэтиленовые пакеты [4, 5]. Также отбирались качественные пробы.
Дальнейшая обработка проводилась в лабораторных условиях по стандартным методикам.
После разбора всей пробы, представители каждой группы просчитывались. Затем организмы взвешивались на торсионных весах с точностью до 0,02 г.
Данные по количественным пробам заносились в таблицу. При расчете численности и биомассы на 1 м2 учитывалось количество проб, объединенных на одной станции, и коэффициенты пересчета. Хирономиды определялись до вида или рода [6].
При определении структуры сообщества использовалась классификация А.М. Чельцова-Бабутова в модификации В.Я. Леванидова, по которой доминаты от общей численности составляют 15 % и более, субдоминанты – 5,0–14,9 %, второстепенные виды – 1–4,9 %, третьестепенные – менее 0,1 %.
Для оценки структуры сообществ хирономид использовался хирономидный индекс ICh, учитывающий соотношение видов из подсемейства Orthocladiinae к числу видов подсемейства Chironominae [6]. При преобладании в водотоке представителей Orthocladiinae индекс достигает значений выше единицы, что характеризует реку как горную или предгорную, если же доминируют представители Chironominae, то он был ниже единицы. С помощью данного индекса можно характеризовать реку, или станцию, как равнинную, предгорную или горную, а также уровень загрязнения реки [7].
Результаты исследования и их обсуждение
Всего на р. Кадалинка было отмечено 77 видов и форм хирономид из пяти подсемейств: Podonominae (2), Tanypodinae (5), Diamesinae (3), Orthocladiinae (52), Chironominae (17). В р. Кадалинка в отличие от других рек наблюдается преобладание представителей подсемейства Orthocladiinae (67 %), меньшую долю составляют Chironominae (22 %), представители подсемейств Tanypodinae (6 %), Diamesinae (4 %), Podonominae (3 %) [8].
В р. Кадалинка в течение всего отбора проб личинки хирономид составили доминирующую группу организмов, составив 72 % численности и 35 % биомассы от общего бентоса. Именно эта группа насекомых отмечалась на каждой станции и в любое время года. То есть именно личинки комаров-звонцов вносят значительный вклад в зообентос реки.
Количественные показатели на выделенных участках реки имели отличия: численность и биомасса хирономид от истока к устью уменьшаются (рис. 1) [8].
Рис. 1. Продольное распределение численности (экз/м2) и биомассы (г/м2) хирономид в р. Кадалинка
Рис. 2. Сезонная динамика численности (экз/м2) и биомассы (г/м2) хирономид р. Кадалинка
В течение периода исследований наибольшая численность хирономид была отмечена в середине августе за счет молоди хирономид, наибольшая биомасса – в начале июля перед вылетом насекомых (рис. 2). Количественные показатели хирономид изменялись достаточно плавно, без резких скачков, что связано с постепенным вылетом насекомых в течение всего сезона. Однако наибольшее количество куколок и имаго отмечено в июле.
Сообщества хирономид характеризовались не по станциям, а были рассмотрены на 9 выделенных биотопах, так как некоторые станции имели одинаковые грунты и были объединены в один тип.
Валунный грунт с «моховыми подушками». Данный биотоп отмечен в верховье реки. Валуны имели обрастания мха, нитчатых водорослей, иногда колоний носток, небольшие илистые отложения, что связано с замедлением скорости течения в моховой подушке и активной жизнедеятельностью организмов, обитающих в ней. На данном биотопе складываются наиболее благоприятные условия для развития хирономид. Численность и биомасса хирономид достигали здесь наибольших значений: 14783 экз/м2 и 4,18 г/м2. Хирономидофауна была представлена 24 видами. Основу сообществ составили личинки Pseudokieffiriella parva (46 %), Chaetocladius gr. dentiforceps (25 %), Orthocladius sp. (18 %), в группу субдоминантов вошли Eukieffiriella gr. cyanea (9 %). Ich на биотопе имеет высокое значение – 7, что характеризует станцию как горную или предгорную.
Бочаги – ямы с практически стоячей водой и валунным грунтом с обрастаниями колоний носток, которые находятся в верхнем течении. Глубина в подобных бочагах больше, чем в основном русле, скорость течения здесь замедляется, в результате чего ненамного, но повышается температура воды, количество взвешенных веществ и тонкодисперсных грунтов. Количественные и качественные показатели здесь достаточно низкие. Численность и биомасса составили 2311 экз/м2 и 0,55 г/м2. Хирономидофауна представлена 9 видами. Основу сообществ составили личинки Chonchapelopia sp. и Cricotopus sp. по 40 %, чуть меньшую долю составили личинки Orthocladius sp. (20 %). Ich имел меньшее значение, чем на истоке – 3.
Каменистые грунты с обрастаниями мхов, водорослей и колоний носток. Наиболее характерный грунт на реке был отмечен на нескольких станциях. Численность и биомасса хирономид здесь достаточно высокие: 4278 экз./м2 и 1,44 г/м2. Видовое разнообразие было представлено 41 видом. Основу сообществ составили личинки Pseudokieffiriella parva (29 %), Chaetocladius gr. piger (28), Orthocladius sp. (14), Cricotopus gr. Tremulus (9), Eukieffiriella gr. brehmi (8). Ich – 3,6, характеризует биотоп как предгорный.
Небольшая яма в среднем течении с почти стоячей водой и каменистым слегка заиленным грунтом. Численность и биомасса составили 3088 экз/м2 и 0,75 г/м2. На данном типе биотопа складываются благоприятные условия для развития видового разнообразия хирономид, здесь отмечен 31 вид. На данном биотопе создаются условия близкие к озерным, поэтому основу комплекса составили представители подсемейства Chironominae: Micropsectra sp. (38 %) и Rheotanytarsus sp. (21 %), группу субдоминантов составили представители подсемейства Orthocladiinae: Chaetocladius gr. lingi (13 %), Parametriocnemus gr. borealpis (6 %). Ich составил 2,4.
Галечно-песчаный грунт с обрастаниями мхов и колоний носток на перекате. Биотоп отличается значительным количеством детрита и листового опада. Показатели численности и биомассы также достаточно высокие: 7632 экз/м2, 2,18 г/м2. Здесь отмечено 30 видов хирономид. Основу комплекса составили Parametriocnemus gr. stylatus (26 %), Chaetocladius gr. acuticornis (20 %), Chonchapelopia sp. (18 %), Chaetocladius gr. dentiforceps (16 %), в группу субдоминантов вошли личинки Rheotanytarsus sp. (12 %). Ich равнялся 7.
Заросли шелковника значительно замедляют скорость течения, поэтому в них находятся накопления песка и ила. Сложившиеся условия определили Ich равный 0,3, что характеризует станцию как равнинную. Количественные показатели относительно невысокие: 960 экз/м2 и 0,94 г/м2. Для биотопа отмечено 22 вида хирономид. Заросли шелковника обусловливают заиление грунта, что определило доминирование представителей подсемейства Chironominae, а именно личинок Stictochironomus sp. (80 %), группу субдоминантов составили личинки Rheotanytarsus sp. (5 %).
Водокачка. На данной станции находится водокачка для забора воды на нужды дачного кооператива, находящегося по левому берегу реки. Грунт здесь каменистый заиленный с обрастаниями нитчатых водорослей. Численность и биомасса достигали 2231 экз/м2 и 3,72 г/м2. На биотопе отмечено 10 видов хирономид. Основу сообществ хирономид составили представители подсемейства Chironominae: Chironomus gr. dorsalis (25), Paratanytarsus sp. (25), Chironomus gr. borokensis (16), Stictochironomus sp. (14), Psectrocladius sp. (8), Chironomus sp. (8). Это связано с замедлением скорости течения и наличием илов. Наличие значительного количества представителей Chironominae и их доминирование указывает на условия близкие к условиям стоячей воды, а Ich равный 0,4, характеризует станцию как равнинную.
Каменисто-песчаные заиленные грунты отмечены на нижнем участке реки. В отличие от подобных грунтов среднего участка, камни здесь имеют другой тип обрастаний или же не имеют их и подвергаются небольшому заилению. Эти отличия и обусловливают другой таксономический состав и структуру сообществ хирономид. Численность и биомасса на данном биотопе низкие: 562 экз/м2, 0,13 г/м2, так же как и видовое разнообразие – всего семь видов. Доминировали Cricotopus sp. (36 %), Saetheria sp. (36 %), Cricotopus gr. bicinctus (18 %). Станция характеризуется как предгорная – Ich 2.
Песчаные промывные грунты, расположенные в устьевой части р. Кадалинка. Условия обитания для хирономид на промывных песках являются неблагоприятными, поэтому здесь были отмечены самые низкие количественные показатели: 48 экз/м2 и 0,02 г/м2, и видовое разнообразие – всего пять видов. Основу сообществ составили личинки Saetheria sp. (80 %) и Orthocladius sp. (20 %). Ich был равен 1.
Выводы
По результатам исследования можно сделать следующие выводы:
● Всего было отмечено 77 видов и форм хирономид из пяти подсемейств: Podonominae (2), Tanypodinae (5), Diamesinae (3), Orthocladiinae (52), Chironominae (17).
● Хирономиды встречались на всех биотопах и при любых условиях. При этом в большинстве случаев они являлись доминирующей группой бентоса, составив 72 % численности и 35 % биомассы.
● В р. Кадалинка численность хирономид колебалась от 32 до 15840 экз/м2, биомасса – от 0,02 до 13,28 г/м2.
● Личинки хирономид, как и в целом макрозообентос, отдают предпочтение стабильным грунтам с различными обрастаниями. Наименее благоприятными для них являются каменистые грунты без обрастаний и промывные пески.