ПЕРВЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОРГАНИЗМАХ ЗООПЛАНКТОНА И ЗООБЕНТОСА СЕВЕРНОГО ЕКАТЕРИНИНСКОГО КАНАЛА

О.Н. Кононова, М.А. Батурина, Б.Ю. Тетерюк

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар

E-mail: kon@ib.komisc.ru

FIRST DATA ABOUT ZOOPLANKTON AND ZOOBENTHOS ORGANISMS OF THE NORTHERN EKATERININSKY CANAL

O.N. Kononova, M.A. Baturina, B.Yu.Teteryuk

Institute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Syktyvkar

Введение

Северный Екатерининский канал, названный в честь Екатерины II, соединяет Волжский и Северо-Двинский бассейны. Он расположен между реками Северная Кельтма (бассейн р. Вычегды) и Джурич (бассейн р. Камы). Канал был построен и открыт для судоходства в 1822 г. Размер этого грандиозного рукотворного объекта на момент начала эксплуатации составлял 17.8 км в длину и 8 м в ширину (по дну). В его русле действовали водоспуск им. Святого Константина (на пересечении с р. Северной Кельтмой) и деревянные однокамерные шлюзы: в 7.5 км от водоспуска им. Святого Александра и примерно в 2 км от него – им. Святой Екатерины и на р. Джурич – им. Святого Николая. Однако уже в 1838 г. в связи с утратой экономического значения и технической изношенностью канал был официально упразднен. Из-за отсутствия необходимого обслуживания происходило постепенное ветшание и разрушение шлюзов, обмеление и засорение русла. Берега заросли лесом и обвалились. К настоящему времени канал больше похож на ров с практически стоячей водой (рис. 1), уровень которой поддерживается, в том числе, благодаря бобровым плотинам, расположенным вдоль его русла. Сейчас Северный Екатерининский канал является памятником гидротехнического искусства и входит в Единый государственный реестр объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации. Благодаря сохранившимся рукотворным гидротехническим сооружениям он остается значимым туристическим объектом (История Коми ..., 2011; Клименко, 2012; Северо-Екатерининский ..., 2018; Сведения из Единого ..., 2018; Историческая справка ..., 2018).

Рис. 1. Северный Екатерининский канал, у дер. Канава, 2017 г. Фото Б.Ю. Тетерюка.

Уникальность канала связана и с территорией, по которой он пролегает. В настоящее время она представляет собой сильно заболоченное понижение в рельефе. Однако согласно палеогеографическим исследованиям, в плейстоценовую эпоху здесь был расположен глубокий каньон (сейчас его называют Кельтминский погребенный каньон), соединяющий верховья рек Северной и Южной Кельтмы. По этому каньону пра-Кама текла на север и впадала в пра-Вычегду, притоком которой тогда являлась. Современное разделение водоразделов Вычегды и Камы произошло только в верхнеплейстоценовой эпохе (Яковлев, 1956; Рябков, 1967; Лавров, 2005).

Исследуемый канал имеет большое значение для распространения водных организмов: соединяя бассейны крупных рек, он служит линией миграции животных как с юга на север, так и с севера на юг. Таким образом, к примеру, в начале 30-х гг. прошлого столетия произошла миграция стерляди из р. Камы в р. Вычегду и далее в реки Северную Двину, Сухону и Вагу (Сабанеев, 1960). В результате проникновения из камского бассейна рыб и моллюсков, зараженных паразитическими червями, произошло формирование нехарактерных для верхней Вычегды природных очагов гельминтозов населения (Глушкова, 2012). В связи с этим научный интерес представляет изучение водных беспозвоночных (зоопланктона и зообентоса), обитающих в Северном Екатерининском канале. Ранее такие исследования не проводились.

Следует отметить, что эта работа носит предварительный характер. Дальнейшее изучение водной биоты канала и выявление его роли в биологических инвазиях будет проведено в ближайшее время в рамках специальных исследований, посвященных этому вопросу.

Целью данной работы было выявить состав и количественное развитие зоопланктона и зообентоса в русле Северного Екатерининского канала (от его истока до границы Республики Коми), определить общие черты с фауной водных беспозвоночных водоемов бассейна р. Вычегды.

Материалы и методы

Северный Екатерининский канал расположен на границе Республики Коми (Усть-Куломский район) и Пермского края. Относится к бассейну р. Северной Двины и речному подбассейну р. Вычегды (Канал ..., 2018). В 8 км от устья в канал впадает р. Бочка (21 км длиной).

На территории республики Северный Екатерининский канал исследовали однократно у дер. Канава (61°07′07″ N, 55°02′21″ E) и в 7 км от нее (61°03′36″ N, 55°05′11″ E) в направлении к р. Джурич (приток р. Южной Кельтмы) 15–16 августа 2017 г. На период исследований канал представлял собой слабопроточный водоток со скоростью течения 0.01 м/с, шириной от 1 до 3–4 м и глубиной 1.2 м. В первом пункте, у дер. Канава (исток), канал протекает по открытой территории, имеет вид рва (рис. 1) с заросшими травами берегами. Во втором пункте канал закрыт пологом леса, берега его здесь труднопроходимые, до уреза воды и на отмелях густо заросшие травами и кустарниками. Грунт в первом пункте был илисто-глинистый, во втором – илистый.

Пробы зоопланктона отбирали в прибрежье посредством фильтрации 100 л воды через сеть Апштейна (газ № 70). Для сбора бентоса использовали гидробиологический скребок с рамкой 20×20 см (газ № 43). Всего было собрано по две интегральные пробы зоопланктона и зообентоса. Камеральную обработку проб осуществляли в лабораторных условиях по общепринятым методикам (Митропольский, 1975; Ривьер, 1975).

Все найденные в планктонных пробах виды низших раков и коловраток независимо от их экотопических характеристик (Протасов, 2011) относили к зоопланктону. Копеподитов младших возрастов и науплиусов до вида не идентифицировали. Названия таксонов приведены по «Определителю зоопланктона и зообентоса пресных вод европейской России» (2010).

Для идентификации таксономической принадлежности групп и видов донных беспозвоночных использовали общепринятые методики (Тimm, 2009; Определитель ..., 2016).

Результаты и обсуждение

В результате исследований в русле Северного Екатерининского канала выявлено 26 видов и форм планктонных организмов (табл. 1). Преобладали коловратки (Rotifera), составляющие 45–58 % видового обилия зоопланктона, и ветвистоусые раки (Cladocera) – 35–41 %. Среди найденных таксонов подавляющее большинство составляли литоральные виды и виды, обитающие в придонном слое воды. Эвпланктонная фауна была представлена лишь Conochilus unicornis.

Среди обнаруженных видов коловраток (табл. 1) был отмечен не характерный для водоемов бассейна р. Вычегды Notommata falcinella – обычный обитатель дистрофных болотных вод (Кутикова, 1970). Вероятно с зарастанием и заилением канала, а также с его слабой проточностью связано обнаружение в нем Harringia eupoda, обычно населяющего небольшие заросшие водоемы (Кутикова, 1970), и обитателя луж и болотистых водоемов Eudactylota eudactylota (Кутикова, 1970). В вычегодском бассейне H. eupoda редок и по нашим данным обитает только в пойменном оз. Куаты (среднее течение р. Вычегды), как и E. eudactylota, единичные находки которого отмечали в р. Вычегде (верхнее течение), оз. Куаты и р. Кылтым-ю (среднее течение).

Низшие раки в канале представлены обычными для вычегодского бассейна видами (табл. 1), более характерными для лентических экосистем, что, вероятно, обусловлено особенностями морфологии русла исследованного водотока.

Количественное развитие зоопланктона было невысоким (рис. 2). По численности в планктонных сообществах преобладали коловратки, составляя 75–92 %. Массового развития в обоих пунктах достигали Euchlanis dilatata (34 и 39 % соответственно) и Lecane (M.) lunaris (9 и 10 %). Наряду с ними у дер. Канава многочисленными были Mytilina mucronata (11 %), Conochilus unicornis, Testudinella patina, Trichotria pocillum, Lepadella ovalis и представители отряда Bdelloida (по 6 %); в 7 км от истока – около 10 % численности приходилось на долю Notommata falcinella.

Рис. 2. Распределение численности, тыс. экз./м³ (А) и биомассы, г/м³ (Б) зоопланктона в Северном Екатерининском канале (I – у дер. Канава, II – в 7 км от дер. Канава).

Доминирование в планктоне мелких коловраток определило низкие значения биомассы (рис. 2). В первом пункте основную часть биомассы зоопланктона (55 %) формировали коловратки в основном за счет Euchlanis dilatata (31 %) и Mytilina mucronata (9 %), во втором – ветвистоусые раки (51 %) Alona quadrangularis (20 %), Pleuroxus uncinatus (7 %) и ювенильные особи Ceriodaphnia (10 %).

В составе зообентоса канала было выявлено 18 таксономических групп донных беспозвоночных (табл. 2). Почти 40 % всех таксонов приходилось на долю личинок амфибиотических насекомых (Trichoptera, Ephemeroptera, Megaloptera и различных двукрылых). Помимо этих групп в бентосе встречены черви (Nematoda, Oligochaeta, Hirudinea), бентосные рачки (Cladocera, Harpacticoida и другие Copepoda, Ostracoda), гидры (Hydrae), водяные клещи (Hydracarina) и моллюски (Mollusca).

По количественным показателям развития (рис. 3) в водотоке также доминировали личинки амфибиотических насекомых (34.0 % общей численности и 67.0 % общей биомассы бентоса), при этом 39.2 % всей численности и 81.4 % биомассы насекомых приходилось на долю личинок Chironomidae. Черви (Nematoda, Oligochaeta, Hirudinea) составляли 29.2 % общей численности и 26.6 % общей биомассы бентоса. Только по численности в бентосе на исследованных точках преобладали бентосные ракообразные (Cladocera, Copepoda, Ostracoda), из них более 70 % всей численности приходилось на долю ветвистоусых рачков (Cladocera).

Рис. 3. Количественный состав зообентоса в Северном Екатерининском канале: А – численность, тыс. экз./м², Б – биомасса, г/м².

Среди червей абсолютно доминировали по численности (97.0 %) и биомассе (97.4 %) олигохеты. В составе фауны этой группы беспозвоночных выявлено девять видов и две ювенильные формы, не определенные до видового статуса, из двух семейств (Naididae, Lumbriculidae). Высокие показатели численности олигохет в пробах определялись большим числом (79 % общей численности олигохет) ювенильных особей подсемейства Tubificinae, не идентифицированных до вида. Среди Naididae по численности преобладал Slavina appendiculata (Udekem) – 12.5 % всех олигохет или 72.9 % всех наидид. Остальные виды – Specaria josinae (Vejdovsky), Nais barbata (Muller), Chaetogaster diaphanus (Gruithuisen), Pristina aequiseta Bourne, Tubifex tubifex (Muller), Spirospermа ferox Eisen, Aulodrilus limnobius Bretscher, Lumbriculus variegatus (Muller) – составляли от 0.5 до 2.2 % общей численности.

На основании полученных данных можно предположить, что формирование водных сообществ в русле Северного Екатерининского канала происходит в зависимости от его морфологических и гидрологических особенностей. Так, ротаторный характер зоопланктона в первом пункте исследований обусловлен, вероятно, отсутствием здесь зарослей водных макрофитов, небольшой глубиной и слабой проточностью. Во втором пункте наличие мелководных, заросших травами биотопов способствовало развитию хидорид. В целом, планктонные и бентосные сообщества, выявленные в канале, отличаются бедностью видового состава и представлены таксонами, более характерными для небольших зарастающих мелководных водоемов бассейна р. Вычегды (Фефилова, 2010; Батурина, 2016), чем для водотоков (Изученность водных ..., 2016) или мелиорационных каналов (Кононова, 2013). В то же время невысокое количественное развитие водных организмов в канале свойственно текучим водам бассейна (Изученность водных ..., 2016).

Заключение

Таким образом, в результате проведенных предварительных исследований водных беспозвоночных Северного Екатерининского канала установлено 26 видов и форм планктонных организмов и 18 таксономических групп бентоса, в том числе 11 видов и форм олигохет. Все отмеченные в составе зоопланктона (за исключением коловратки Notommata falcinella) и зообентоса канала таксоны указывались ранее как в основном русле р. Вычегды, так и в водоемах ее бассейна (Кононова, 2009; Изученность водных ..., 2016). Количественное развитие как зоопланктона, так и зообентоса было невысоким – в среднем 2.8 тыс. экз./м³, 0.007 г/м³ и 36 тыс. экз./м², 5.6 г/м² соответственно. В планктоне доминировали коловратки, в бентосе – личинки амфибиотических насекомых.

К настоящему моменту вопрос о сходстве фаун канала и бассейнов рек, которые он соединяет, остается открытым и требует дальнейшего более углубленного изучения. Тем не менее, уже можно сделать предварительное заключение о том, что фауна в Северном Екатерининском канале имеет сходные черты с таковой в бассейне р. Вычегды.