Исследование сообщества личинок поденок в горной реке Ак-Суг

К отряду Поденки относятся древние амфибиотические насекомые: личинки всех видов поденок развиваются в пресных водоемах и дышат растворенным в воде кислородом, крылатые стадии развития (имаго и субимаго) обитают в воздушной среде. Поденки известны с каменноугольного периода. В настоящее время в мировой фауне их насчитывается около 2 тысяч видов, распространённых по всему земному шару, за исключением океанических островов [4]. Большинство личинок поденок живет в быстрых ручьях и реках, хотя некоторые виды обитают в стоячих водоемах, хорошо приживаясь в естественной среде водоемов, отличающихся по грунту, течению и т.п. Личинки поденок играют существенную роль в экосистемах горных рек, где они занимают до 84% общей биомассы зообентоса, продуцируют большую часть энергии сообществ донных животных [2]. Также, велико значение поденок в питании рыб, таких как ленок, хариус, осетр, подкаменщик. В летний период поденки занимают от 81 до 100% их рациона [1]. Высокая чувствительность многих видов к слабым загрязнениям среды делает их индикаторами качества вод.

Исследование проводилось в акватории горной реки Ак-Суг, Тувинская область. Данная река характеризуется каменистым и галечным грунтом, высокой (до 0.78 м/с) скоростью течения, низкой температурой воды. На рисунке 1 изображена карта, на которой выделена исследуемая река и отмечены точки сбора материала.

Рисунок 1. Карта с точками сбора

В долине реки развито сельское хозяйство с орошением. Годовое водопотребление составляет 1% годового стока реки (15 млн м³).

Ранее на территории Тувы исследования поденок малых рек проводились такими авторами, как Молодцов В.В. и Заика В.В. [2]. Но данная река в этих исследования не фигурировала. Эта работа может дополнить информацию о биоразнообразии поденок Тувинской области.

Целью данной работы было установление видового состава, выявление особенностей видового разнообразия личинок поденок и оценка влияния абиотических факторов на их распространение в водотоке горной реки Ак-Суг, республика Тува.

Материал для исследования собран в августе 2016 года. Первая точка сбора находилась вблизи устья реки, далее площадки для сбора 30 на 30 см располагались выше по течению. Сбор производился с помощью гидробиологического сачка, далее пробы фиксировались 70% этанолом. Все собранные особи определялись, большинство до вида и некоторые до рода, данные заносились в таблицы.

В ходе работы было собрано 126 личинок, относящихся к 11 видам, 4 родам и 3 семействам, данные представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Обнаруженные представители отряда Ephemeroptera

Наиболее богатым видами оказалось семейство Heptageniidae, что может быть объяснено их хорошей адаптацией к обитанию в быстрых потоках. Кроме того, Heptageniidae доминировали по количеству особей в большинстве точек сбора. Второе по численности видов семейство – Baetidae. Представители этого семейства приспособлены для жизни в потоках и зарослях водорослей, что позволило им распространиться по всей длине водоема. Также интересно отметить, что не было отмечено ни одного вида, который встречался бы в каждой точке сбора. Эти данные совпадают с результатами работ, проведенными ранее на территории других рек республики Тувы [3].

Таблица 2.

Распределение поденок по зонам вдоль реки

В таблице 2 приведено распределение личинок поденок вдоль исследуемой реки, цифрами 1–5 обозначены зоны реки, в которых были сделаны сборы. Зона 1 – самая низкая точка, устье реки – высота 810 метров над уровнем моря. Зона 5 – самая высокая точка, ее высота – 1907 метров над уровнем моря. Помимо высоты, точки сбора различались уровнем pH, характером грунта, скоростью течения и прочими абиотическими факторами (таблица 3).

Таблица 3.

Основные абиотические факторы

В ходе анализа был использован коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Была выявлена обратная корреляция между высотой участка и количеством найденных особей (значение коэффициента Спирмена -0.925). Так, наибольшее количество особей было обнаружено вблизи устья реки, в то время как на большой высоте их было заметно меньше. Из этого можно сделать вывод, что большая высота и сопутствующие факторы, например, низкая температура, не являются благоприятными для личинок поденок. Корреляции между видовым разнообразием и градиентом высоты выявлено не было (значение коэффициента Спирмена -0.050). Вероятно, наибольший вклад в распределение видов внес характер грунта. Также были выявлены виды с очень широким ареалом обитания, такие как Rithrogena cava, в то время как большинство видов рода Baetis были привязаны к конкретным зонам реки.

Результатом исследования стало обнаружение в реке Ак-Суг типичных представителей личинок поденок Тувы. Было выявлено, что главным абиотическим фактором, влияющим на количество особей на участках реки, является градиент высоты. На видовой состав наибольшее влияние оказывают местные факторы, такие как характер грунта.