Экология/6. Экологический мониторинг

К.б.н. Османов М.М. , к.б.н. Алигаджиев М.М., к.б.н. Амаева Ф.Ш., Абдурахманова А.А.

Учреждение Российской Академии Наук Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН, Россия

Современное состояние гидрофауны Сулакско-Каспийского прибрежного района Каспия

Сулакско-Каспийский район западного прибрежья Каспия, сравнительно широкая полоса шельфа с глубинами 4-10 м, является наиболее продуктивной зоной, кормовые ресурсы которой активно используются ценными промысловыми рыбами. Кроме реки Сулак в этот район приносят свои воды речки Шура-Озень, Кривая Балка и другие мелкие каналы, обогащая прибрежье биогенными элементами. Происходящие за последние десятилетия изменения уровеного режима моря, антропогенное воздействие и инвазии чужеродными организмов привели к значительной утере биологической продуктивности этого района побережья.

Предлагаемые материалы позволяют проследить современное состояние и динамику воздействия этих изменений на зоопланктон исследуемого района.

Материал и методика. Весной и летом 2010 г. на 12 станциях исследуемого района было собрано и обработано более 160 проб. Материал собирали в конце мая и в начале августа сетью Апштейна (малая модель, сито из газа № 38, диаметр входного отверстия 25 см.) и фиксировали 4% формалином. Камеральная обработка проводилась по общепринятым методикам [1]. Кроме этого использованы и материалы весенне-летних съемок 1976 и 1986 годов.

Результаты и обсуждение. До середины 80-х годов прошлого столетия основным доминантом, формирующим общую биомассу зооплактона западного прибрежья Среднего Каспия, являлся веслоногий рачок Calanipeda aque dulcis. При равномерном развитии всех групп и форм зоопланктонного комплекса на долю этого рачка приходилась более 60% общей биомассы зоопланктона [2].

С появлением в Среднем Каспии азово-черноморского вселенца Acartia. clausi Giesb. картина изменилась. Благодаря успешной интродукции этого рачка в Каспии средняя биомасса зоопланктона по всему западному прибрежью по сравнению с 1976 годом увеличился почти на порядок (табл. 1).

Однако, со второй половины 90-х годов прошлого века началось усиленное падение численности и биомассы гидробионтов по всему прибрежью, связанное с инвазией азово-черноморского вселенца гребневика Mnemiopsis leidyi (Agassiz) в Каспии [3, 4]. Быстрая и успешная интродукция гребневика M. leidyi привела к разрушению структуры устоявшихся экосистем, катастрофическому падению численности и уничтожению многих ведущих групп и видов гидрофауны прибрежья, что привело к снижению средней биомассы почти на 2 порядка. Этот процесс продолжался до 2005г.

Материалы весенне-летних съемок 2010 г. в Сулакско-Каспийском прибрежном районе показывают, что формирование зоопланктонного комплекса проходило весной в условиях массового развития («цветения») диатомовой водоросли Rhizosolenia calcar-avis, а летом под трофическим прессом азово-черноморского вселенца M. leidyi. В этих условиях в зоопланктонном комплексе нами было отмечено 24 вида планктеров, из которых: Copepoda – 6 видов; Cladocera - 3 вида; Cirripedia – 2 вида; Rotatoria – 12 видов и 2 вида планктобентических форм. По многолетним данным ([2, 3, 4], табл. 1, 2) весенний зоопланктон исследуемого района самый богатый и продуктивный.

В 2010 году в условиях массового «цветения» в весеннем зоопланктоне не было типичного обилия видового разнообразия. Коловратки были наиболее многочисленно представленной группой организмов. Однако, имея маленький вес, в общей биомассе они играют незначительную роль. Обычно дающие высокую биомассу и разнообразие веслоногие и ветвистоусые раки, как уже было указано выше, находились под прессом интенсивно развивающейся диатомовой водоросли ризосоления.

Таблица 1. Распределение численности и биомассы зоопланктона в Сулакско-Каспийском районе в весенне-летний период 1976 (по Мамаеву, 1982.) и 1986 гг.

Период		Нефтегавань	Шура-Озень	Кр. Балка	р. Сулак	Среднее
Весна	1976г.	-	22881 57,85	36315 71,80	40462 89,38	3219 73,01
	1986г.	48368 1756,33	48896 1996,07	39275 1450,07	30600 1211,4	41784 1603,47
Лето	1976г.	7171 81,41	54796 84,89	8392 97,23	11077 126,96	20359 97,23
	1986г.	24312 775,40	13341 280,30	15800 535,00	27798 602,37	20312 548,27

Здесь и далее: над чертой – численность, экз./м³; под чертой – биомасса, мг/м³.

Таблица 2. Распределение численности и биомассы зоопланктона в Сулакско-Каспийском прибрежном районе Каспия по разрезам весной 2010 г.

Гл, м	Нефтегавань	Шура-Озень	Кр. Балка	р. Сулак	Среднее
2	4600 31,42	1925 15,17	2591 13,87	7100 44,55	4054 26,25
5	4106 32,42	2984 17,28	12000 60,42	17900 102,29	9247 53,10
10	3511 14,17	1736 10,01	5356 31,89	8346 58,52	4737 28,64
Всего:	4072 26,0	2215 14,15	6649 35,39	11115 68,43	6012 35,99

Поэтому характерного весеннего пика количественного развития зоопланктона в этом году в Сулакско-Каспийском районе не было отмечено (табл.1, 2, 3), а показатели средней биомассы и численности были самыми низкими за весь период наших исследований.

Таблица 3. Распределение численности (экз./м³) и биомассы (мг/м³) в Сулакско-Каспийском прибрежье Каспия по глубинам весной 2010г.

Виды гл., м.	2	5	10	Среднее
Acartia clausi	427 6,17	216 3,38	90 1,37	244 3,64
Все Copepoda	1968 20,7	1220 10,2	504 2,75	1230 11,2
Cladocera	1345 5.0	4811 35,63	3188 22,35	3114 20,99
Прочие	566 0,58	3243 7,27	1175 3,46	1661 3,76
Всего	4306 26,28	9490 53,10	4957 28,56	6249 35,95

Характерной особенностью весеннего зоопланктона этого года является массовое развитие кладоцер (табл. 3) и усоногого рачка N. Balanus, дающие более 90% численности и более 60% от его общей биомассы. По всей видимости «цветение», как фактор, особо не влияет на развитие этого рачка и балянуса в условиях западного прибрежья Каспия.

С конца 20 столетия зоопланктонный комплекс Каспия находится под хищническим прессом гребневика мнемиопсис. В дагестанских прибрежных водах он появляется только в начале июля.

В благоприятных температурных условиях лета 2010 года появление уже слабеющего в развитии на Каспии мнемиопсиса на общую продуктивность исследуемого района ощутимого влияния не оказало. Как видно из таблицы 4, распределение средней биомассы зоопланктона по Сулакско-Каспийскому району прибрежья колеблется в пределах 400-1600 мг/м³.

Это довольно высокий показатель развития зоопланктона в целом. Однако анализ материалов показывает, что до 95% этой массы приходится на долю азово-черноморского вселенеца Acartia clausi (Giesb.), который прочно прижился в западных прибрежьях Каспия (табл. 5)

Таблица 4. Распределение численности и биомассы в Сулакско-Каспийском прибрежье Каспия по разрезам летом 1976, 1986, 2010 гг.

Гл., м	Нефтегавань	Шура-Озень	Кр. Балка	р. Сулак	Среднее
2	47500 534,77	38500 435,0	118000 1382,55	129000 1610,0	83250 990,58
5	53600 643,23	75750 982,52	151800 1572,0	105800 1131,20	96737 1082,18
10	49300 576,12	47959 635,14	62786 760,97	65270 620,45	56328 648,17
Всего	50133 549,04	54069 684,22	75462 1238,06	100023 1120,55	78771 906,97

Таблица 5. Распределение численности (экз./м³) и биомассы (мг/м³) в Сулакско-Каспийском прибрежье Каспия по глубинам летом 2010г.

Виды/гл., м.	2	5	10	Среднее
Acartia clausi	69750 976,5	75475 1056,3	49799 618,87	57008 845,55
Все Copepoda	74210 978,03	80525 1065,1	51627 644,29	68787 895,80
Cladocera	375 0,37	_	_	125 0,12
Rotatoria	8100 11,65	15912 16,8	4701 3,88	9571 10,77
Прочие	565 0,55	300 0,2	+	288 0,19
Всего	83250 990,60	96737 1082,18	56328 648,17	78771 906,98

M. leidyi наносит невосполнимый ущерб биологическому разнообразию Каспия, предпочитая, как пищевой объект, аборигенную фауну. В летних сборах 2010 года в Сулакско-Каспийском районе Каспия до 10 м глубин не был обнаружен ни один экземпляр типичных для прибрежья Среднего Каспия веслоногих раков (Calanipeda aquae dulcis (Kritsch), Eurytemora grimmi (Sars), Heterocope caspia (Sars)), отсутствовали также многие характерные для этого района ветвистоусые раки (Poliphemus exiguus (Sars), podonevadne trigona tipica (Sars), Cercopagis pengoi (Ostr.), Evadne anonyx typica (Sars), P. camptonyx typica (Sars) и др.). Сравнительный анализ распределения весеннего и летнего зоопланктона по ведущим группам и видам (табл. 3, 5) дает наиболее полную картину влияния сезонного фактора (температура) и инвазии гребневика M. leidyi на экосистему прибрежьяКак видно из таблицы 5, летом одна из массовых групп весеннего планктона Cladocera (P.poliphemoides) отмечается в небольших количествах только вдоль 2 м изобаты, где по нашим данным гребневик имеет относительно небольшую численность и, естественно, слабый пищевой пресс.

До появления этого хищника, по М.М. Мамаеву [2] в летних сборах зоопланктона Cladocera в исследуемом районе составляла 37%, а в период усиленного поднятия уровня (1986 г.) эта группа организмов достигала 40-45% от общей биомассы.

На основе сильной весенней генерации Rotatoria летом получили дальнейшее массовое развитие в мелководной части прибрежья. При средней биомассе 10,77 мг/м³ максимальные концентрации этой группы организмов, равные 45 мг/м³, в исследуемом году были отмечены на глубине 5м разреза «Кривая-Балка». Это довольно высокий показатель продуктивности коловраток для этого района прибрежья Каспия.

Таким образом, доминирующим фактором, влияющим на весеннее воспроизводство зоопланктона в 2010 году, явилось массовое развитие крупноклеточной водоросли Rh. calcar-avis, что привело к резкому сокращению продуктивности зоопланктона. Отрицательное воздействие гребневика на зоопланктон исследуемого района выражается в том, что, уничтожая аборигенную фауну этот хищник наносит огромный ущерб биоразнообразию Каспия.

Итак, интродукция гребневика в 90-х годах, как и вселение в 80-х годах прошлого столетия A. clausi, привело к коренным изменениям в экосистемах прибрежья и наносит огромный ущерб веками сложившимся экологическим комплексам Каспия, нарушая структуру биоценозов, их качественные и количественные соотношения.

Как видно, проблема акклиматизации чужеродных элементов на сегодняшней день остается одной из важнейших проблем для Каспия.

Литература

1. Инструкция по сбору и обработке планктона. М.: ВНИРО, 1977. 72 с.

2. Османов М.М. Зоопланктон прибрежных мелководий западной части среднего Каспия Сб. «Совр. Сост. промысловых рыб и кормовых ресурсов даг. р-на Каспийского моря», Махачкала, Изд. ДНЦ РАН, 1998.С. –4-9.

3. Османов М.М., Алигаджиев М.М., Амаева Ф.Ш. Влияние гребневика Mnemiopsis leidyi (Agassiz) на структуру пелагической экосистемы дагестанского района Каспия//Тез. докл. Межд. семинара: «Современные технологии мониторинга и освоения природных ресурсов южных морей России». (Ростов-на-Дону, 15-17 июня 2005 г.). Изд-во ООО «ЦВР». Ростов-на-Дону, 2005. С. 121-123.

4. Алигаджиев М.М., Османов М.М., Амаева Ф.Ш. Влияние азово-черноморских вселенцев на формирование прибрежных экосистем пелагиали дагестанского района Каспия//Тезисы Международной научной конференции «Естественные и инвазийные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем». Ростов-на-Дону, 5-8 июня 2007 г. С. 234-235.5.