Отчет по НИР «Проведение экологической экспедиции по реке Угре силами студентов ПущГУ и школьников г. Пущина».
Пущинский Государственный Университет
Отчет по НИР «Проведение экологической экспедиции по реке Угре силами студентов ПущГУ и школьников г. Пущина».
Пущино 2004 Введение. Антропогенная нагрузка на экосистему Оки достигла, на наш взгляд, критической отметки, поэтому проблема сохранения видового разнообразия и количества гидробионтов в ее экосистеме стоит сейчас весьма остро и требует неотложного решения. Государственная система мониторинга, в которой биомониторинг занимал незначительное место, в данный момент прекратила свое существование. Да и ранее государственный контроль велся за популяциями небольшого количества промысловых и редких видов на водоемах. В Европейской части России гидробиологический контроль велся в основном на водохранилищах, имеющих важное значение для питьевого водоснабжения. Наблюдение же за огромной массой ранее распространенных и обильных видов в наших многочисленных реках, особенно малых, практически не велось. Вследствие неправильной природоохранной политики, непонимания и игнорирования необходимости проведения государственными органами широкомасштабного биомониторинга, на сегодняшний день численности многих из распространенных видов «неожиданно» для нас оказались очень малы, а и возможно на грани «зоны риска». К сожалению, для численности популяций многих видов еще не определены критерии, которыми характеризуется «зона риска» и эта работа должна быть выполнена незамедлительно. При оценке состояния водных ресурсов в России доминирует традиционный водохозяйственный подход, отсутствует понимание того, что качество воды в реках зависит не только от уровня сбросов. Качество воды активно формируется биотой, которая очищает воду от ряда загрязняющих веществ. В России слежение за пресноводными биоресурсами всегда сводилось в основном к оценке популяций ихтиофауны и некоторых организмов ее кормовой базы. Прочие организмы, даже системообразующие, имеют как бы второстепенное значение с точки зрения их хозяйственного освоения. В свое время существовал даже такой коэффициент: «народно-хозяйственное значение вида». Роль видов в функционировании биоценозов, особенно системы самоочищения рек, не интересует государственные структуры. Непрерывные ломки и перестройки государственной машины, особенно в последние годы, привели к хаосу в управлении биологическими ресурсами. Следствием такой системы «хозяйствования» является практически повсеместное разрушение экосистем рек, в первую очередь функционирования системы их самоочищения. Особенно серьезно пострадали популяции гидробионтов малых рек. Малые реки вследствие их малой водности, слабой буферной способности оказались не способны противостоять интенсивному загрязнению, поэтому многие малые водотоки превращены в сточные канавы. Для выяснения причин резкой деградации популяций необходимо проанализировать воздействие многих факторов, как природных, так и антропогенных. Распространено мнение, что основной причиной гибели биоты в р.Оке и реках ее бассейна является в первую очередь химическое загрязнение воды и донных отложений. Наши предыдущие исследования рек бассейна Оки поставили этот тезис под сомнение. Для основного течения реки Оки главным фактором воздействия на биоту является разрушения биотопов, вследствие потери водности. Разработка русловых карьеров и обусловленная этой деятельностью донная эрозия, привели к резкой посадке уровней реки, потере значительного количества биомассы, очень важного параметра для функционирования экосистемы реки Оки. Потеря этого значительного количества биоты еще может быть восполнена на данный момент за счет расселения в основном русле Оки видов, сохранившихся в ее притоках. Поэтому в данный момент важно начать восстанавливать видовой состав, удельную биомассу. Поэтому важной задачей является изучение видового состава биоты в притоках, проведение исследований возрастного состава популяций отдельных видов, сравнить темпы роста в различных створах и определить стратегию для воспроизводства биоты в бассейне Верхней Оки. Кроме того, необходимо начать подготовку кадров для системы государственного биомониторинга. Стоит задача обучения студентов приемам биомониторинга малых рек и подготовка новых корреспондентских групп преподавателей и школьников для работы в образованной народной сети биомониторинга Московской области. Поэтому данная НИР преследует следующие цели: • получение данных о видовом составе макробентоса реки Угры; • обучение студентов и школьников приемам биомониторинга водных экосистем; • определение класса качества воды р. Угры в разных створах по методу Николаева; • изучение распределения редких видов моллюсков и их плотности для планирования мероприятий по их восстановлению.
Описание русла и основных притоков р.Угры и источников загрязнения.
Угра берет начало в Смоленской области у д. Забежное. Основные притоки: р. Демина (правый приток), Рясна (левый приток), Лешенка (левый приток), Чернавка (левый приток), Невестенка (левый приток), Ужрепа (правый приток), Поляновка (левый приток), Ясенка (левый приток), Ворона (правый приток), Баскаковка (правый приток), Дебря (левый приток), Б. Слоча (правый приток), Еленка (левый приток), Волоста (левый приток), Сигоса (правый приток), Вороновка (левый приток), Жижала (левый приток),Турея (левый приток), Уика (левый приток), Воря (левый приток), Собжа (правый приток), Ларина (правый приток), Сижа (правый приток), Лозянка (правый приток), Ужайка (правый приток), Ресса (правый приток), Кунова (правый приток), Сохна (левый приток), Вережка (левый приток), Изверь, (левый приток), Веприка (левый приток). Примерно половина основного водотока р. Угры (верховья) проходит по территории Смоленской области, а другая половина расположена в Калужской области. В Калужской области в низовьях Угры, начиная от границы со Смоленской областью, в бассейне Угры образован национальный парк «Угра». По Смоленской области до д. Митишково берега реки Угры в значительной степени залужены, но имеются распаханные поля в пойме реки. Несмотря на то, что в верховьях водосбор имеет высокий коэффициент лесистости, антропогенная нагрузка на экосистему Угры довольно значительна. В Смоленской области на берегах Угры расположено много малых и средних деревень. В верховьях, уже возле д. Всходы в русле реки имеются протяженные куртины камыша озерного, кубышки обыкновенной, что говорит о наличие органического загрязнения. Далее река Угра течет по местности, покрытой лесами. На этом участке р. Угра принимает воды многих холодных и чистых ручьев. Класс качества воды возрастает до второго. После впадения крупного правого притока – р. Рессы выше г. Юхнова органическое загрязнение вновь увеличивается. Р. Ресса является крупным загрязнителем р. Угры. Она протекает по территориям, где велось экстенсивное сельское хозяйство. В устьевой части водотока Рессы имеются сплошные заросли камыша озерного, кубышки обычной, роголистника, тростника. Это говорит о значительной степени органического загрязнения этой реки. После деревни Товарково, ниже г. Юхнова, после впадения загрязненного левого притока р. Шани, р. Угра протекает по равнине, где имеется значительная доля распаханных пойменных земель сельскохозяйственного назначения. Здесь класс качества воды – третий, в устьевой части – четвертый. Сезон 2004 года характеризуется высоким уровнем осадков. Высокий уровень воды не позволил провести корректные исследования структуры популяций. Количественные измерения плотности популяций вообще не удалось провести, так как кроме высокого уровня воды, усложнившей сбор моллюсков с тестовых площадок, малая их плотность около единицы на кв. м. существенно увеличила трудозатраты. Поэтому от проведения этого раздела исследований пришлось отказаться.
Описание видового состава крупной малакофауны реки Угры.
В водотоке р. Угры обитают следующие представители крупных наяд :
Род Unio. Перловица толстая (Unio crassus) Перловица живописцев (Unio pictorum) Перловица клиновидная (Unio tumidus)
Род Anodonta: Беззубка утиная (Anodonta anatinа) Беззубка узкая (Pseudoanodonta complanata)
В биоценозах преобладают представители рода Unio (перловицы), род Anodonta (беззубки) имеет меньшую численность, по сравнению с родом Unio. На диаграмме 1 видно, что доминирующим видом рода Unio является перловица толстая. Среди беззубок (род Anodonta) доминирует беззубка утиная. Диаграмма 1
Беззубка узкая встречается редко. Данные о численностях ее популяции в прошлые годы отсутствуют, поэтому не ясно- следует ли принимать безотлагательные меры к ее охране. Популяция перловицы толстой. Перловица толстая является доминантным видом среди крупных наяд, обитающих в реке Угре. В сезоне 2004 года она встречается во всех обследованных створах (диаграмма 1). Её относительная доля в сборах в створе ниже устья р. Сигосы примерно вдвое меньше, за счет увеличения доли перловицы живописцев. На протяжении всего русла реки не встретились раковины с отклонениями в задней части, которые встретились в одном створе на р. Жиздре. Темпы роста моллюсков этого вида примерно одинаковы в створах у д. Вороново и створе ниже устья Сигосы. На диаграммах 2 и 3 видно, что размеры 10- 12 летних моллюсков в створе у д. Знаменка, меньше, чем более молодых особей. Возможно, это является следствием ухудшения качества воды, произошедшего около 11 лет назад и длившегося 2-3 года. Для особей моложе 9 лет наблюдается нормальная для этого семейства логарифмическая зависимость возраст –длина и возраст- вес. Во всех створах отмечается отсутствие сеголетков перловицы толстой. Это может также быть результатом плохого качества сбора моллюсков, но сеголетки других видов тоже практически отсутствуют.
Диаграмма 2.
Диаграмма 3 Таблица 1
Перловица толстая Размер Возраст Створ у Знаменки Створ у устья Сигосы Cтвор ниже устья Вороновки 1 0 0 0 2 0 30 30,3 3 30,6 0 20,5 4 37,4 35 41,5 5 46,7 57 47,3 6 49,7 57 49 7 48,3 55 53,2 8 55,3 54,3 56,8 9 53 59 56,3 10 48 53,3 62 11 0 0 0 12 52 0 56
Таблица 2.
Перловица толстая Вес Возраст Створ у Знаменки Створ у устья Сигосы Cтвор ниже устья Вороновки 1 0 0 0 2 0 3 3,3 3 3,6 9 7,5 4 6,3 11,3 11,2 5 12,6 17,6 13,6 6 14 19,8 16,1 7 15,3 18 21,8 8 23 21,6 25,2 9 19,8 21,5 22 10 14 24,4 35,6 11 0 0 27 12 19 0 35,5
Популяция перловицы живописцев. Перловица живописцев распространена по всему водотоку. Сеголетки не обнаружены. Возрастной состав в створах неоднороден. Это видно на приведенных диаграммах 4 и 5. Моллюски всех возрастов, кроме годовалых, встретились только в створе ниже р. Сигосы. Популяция эта старовозрастная, условия для развития моллюсков Диаграмма 4.
Диаграмма 5. хорошие. Моллюски у д. Знаменка развиваются тоже хорошо, а отсутствие моллюсков ряда возрастов связано, по –видимому, с процессами, происходящими в популяциях ихтиофауны, промежуточного «хозяина» моллюсков.
Таблица 3.
Перловица живописцев Размер Возраст Створ у Знаменки Створ у устья Сигосы Створ ниже устья р. Вороновки 1 0 0 0 2 0 26,7 0 3 50,3 39,5 0 4 53,5 48,7 46,8 5 62 43,6 43 6 0 59 0 7 0 55,5 52 8 69 64 0 9 65 0 10 66
Таблица 4.
Перловица живописцев Вес Возраст Створ у Знаменки Створ у устья Сигосы Створ ниже устья Вороновки 1 0 0 0 2 0 2,3 0 3 10,3 6 0 4 12,5 9,6 9,3 5 18,3 12,6 13 6 0 17 0 7 0 17,5 22 8 25 23 0 9 0 22 0 10 0 24 0
Для проведения репрезентативных исследований структуры популяций собранного материала недостаточно.
Перловица клиновидная. Перловица клиновидная распространена по всему течению р. Угры.
Диаграмма 6
Диаграмма 7. Возрастной состав перловицы клиновидной в разных створах сильно варьирует. Так, в створе у д. Знаменки отсутствуют старовозрастные особи, а в створах ниже устьев Сигосы и Вороновки отсутствуют моллюски средних возрастов. Но в тех же створах имеются особи перловицы живописцев и перловицы толстой. Поэтому это не связано с ухудшением качества воды. Причина этого не ясна. Темпы роста особей данного вида во всех створах примерно одинаковы.
Популяция беззубки утиной. Беззубка утиная встречается редко в верховьях, где класс качества воды выше, чем в низовьях. Несмотря на то, что в верховьях имеется органическое загрязнение (значительное количество макрофитов, в первую очередь камыша озерного), концентрация фитопланктона (кормовая база) ниже, чем в низовьях. Кроме того, биотопы (заилееный песок, донные отложения высоким содержание органики) в низовьях, гораздо более пригодны для обитания рода Anodonta.
Популяция беззубки узкой. Беззубка узкая встречается редко на всех реках бассейна Оки. Данных о численности популяций этого вида отсутствуют, поэтому не представляется возможным сделать прогноз о динамике популяций данного вида.
Популяции макрофитов. Важную роль в системе самоочищения рек играет высшая водная растительность В бассейне Угры встречается следующие виды макрофтов:
класс однодольные: Рдестовые: рдест курчавый (Potamogeton crispus), рдест блестящий (Potamogeton lucens), рдест пронзеннолистный (Potamogeton perfoliatus), сусаковые -сусак зонтичный (Butomus umbrellas),
водокрасовые: элодея канадская (Elodea canadensis) водокрас обыкновенный (Hydrocharis morsus-ranae)
частуховые: стрелолист (Sagittaria sagettifolia) , частуха подорожниковая ( Alisma plantago-aquatica) прибрежная полоса.
осоковые: камыш озерный (Schoenoplectus lacustris), доминирует в верховьях.
Класс двудольные. Отдел покрытосеменные:
Кувшинковые: кубышка желтая (Nuphar lutea), лютик водяной (малотычинковый) (Ranunculus aquatilis)
роголистниковые: роголистник темно-зеленый (Ceratophyllum demersum).
Лютиковые: Лютик водный (Ranunculus aquatilis)
Сланоягодниковые Уруть (Myriophyllum spicatum)
Заключение и выводы. Река Угра по определяемым нами критериям уступает р. Жиздре в отборе претендентов на статус фоновой реки региона Верхней Оки. На данный момент нами предлагается следующая система оценочных параметров: - видовой состав макробентоса, высшей водной растительности, ихтиофауны и экологическое разнообразие, наличие редких видов, - уровень развитости системы самоочищения реки, - уровни сбросов сточных вод и ливнестоков, температурный режим водотока, - состояние русла, водоохранной зоны и прибрежной полосы, - уровень химического загрязнения вод и донных отложений, - класс качества и уровень токсичности воды, - состояние водосборного бассейна, наличие особо охраняемых территорий, - уровни сбросов сточных вод и ливнестоков, температурный режим водотока, - состояние русла, водоохранной зоны и прибрежной полосы, - уровень хозяйственного освоения территории и плотность населения, - источники питания, изученность гидрологического режима, наличие гидропостов, - наличие водорегулирующих устройств и сооружений, - наличие водного транспорта, - наличие представительных ретроспективных данных о динамике уровня химического загрязнения и изменении видового состава гидробионтов. Река Угра уже в верховьях, на территории Смоленской области, имеет значительный уровень органического загрязнения. Класс качества воды, определяемый по методу С.Г. Николаева в створе у д. Знаменка определяется как третий. По данному параметру она уступает р. Жиздре в верхних створах. В низовьях класс качества между третьим и четвертым. Несмотря на то, что в среднем течении Угры основан национальный парк «Угра» на территории Калужской области, это пока не привело к улучшению экологической ситуации. Река Угра в целом не может служить фоновой малой рекой для на отдельных участках может Проведенные исследования позволили зафиксировать следующее состояние биоты. Малакофауна. В верховьях Угры в видовом составе малакофауны доминируют перловицы. Среди них в большинстве створов доминирует перловица толстая. Перловица живописцев и перловица клиновидная также имеются в соизмеримых долях. Но в р. Оке эти виды массовые (доминирует перловица клиновидная), а перловица толстая встречаются весьма редко. На данный момент нами обследованы реки Жиздра и Угра, они являются местом обитанием большого количества моллюсков этого вида. На реке Угре нами не обнаружены аномальные отклонения от нормы в строении раковин моллюсков, которые встретились в створе у д. Чернышено. Макрофиты. Видовой состав макрофитов примерно такой же, как и на реке Жиздре, но доля лютика малотычинкового и урути в створах Угры меньше, чем на р. Жиздре. Высока доля камыша озерного и кубышки желтой в сборах макрофитов. Это свидетельствует о более высоком уровне загрязнения р. Угры, чем р. Жиздры. Река Угра имеет большую длину, чем Жиздра, ее бассейн более нагружен и статус фоновой реки более предпочтителен для р. Жиздры. Но исследования рек бассейна Верхней Оки необходимо продолжить и вопрос о выборе фоновой реки региона будет решаться позже. В данной экспедиции новая группа студентов и школьников освоили методы биомониторинга . Получены первоначальные сведения о состоянии биоты р. Угры, которые необходимы для начала регулярных исследований этой реки силами общественной сети биомониторинга малых рек.
|