ОСОБЕННОСТИ ТРОФИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СОЛЕНОГО ОЗЕРА АШШЫКУЛЬ ПО СТРУКТУРЕ ЗООПЛАНКТОНА

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты оценки трофического состояния солёного озера Ашшыкуль в 2022–2023 гг., выполненной на основе анализа отдельных гидрохимических показателей воды и структуры зоопланктонных сообществ. В ходе исследования были проанализированы изменения минерализации воды и концентрации нитратов, а также численности и биомассы основных таксономических групп зоопланктона (Rotifera, Cladocera, Copepoda). Установлено, что повышение минерализации воды с 3199 до 8089 мг/л и рост содержания нитратов в 2023 году сопровождались снижением численности и биомассы ракообразных и увеличением относительной доли коловраток. Выявленные изменения отражают высокую чувствительность зоопланктонных сообществ к межгодовой изменчивости гидрохимического режима и указывают на снижение биологической продуктивности водоёма. Показано, что структура зоопланктона может использоваться для оценки трофического состояния солёных озёр.

ABSTRACT

This paper presents the results of an assessment of the trophic state of the saline Lake Ashshykul in 2022-2023, based on an analysis of selected hydrochemical parameters of the water and the structure of zooplankton communities. Changes in water mineralization and nitrate concentrations, as well as the abundance and biomass of the main zooplankton taxonomic groups (Rotifera, Cladocera, Copepoda), were analyzed. It was established that an increase in ware mineralization from 3199 to 8089 mg/l and a rise in nitrate concentration in 2023 were accompanied by a decrease in the abundance and biomass of crustaceans and an increase in the relative contribution of rotifers. The revealed changes indicate a high sensitivity of zooplankton communities to interannual variability of the hydrochemical regime and point to a decline in the biological productivity of the lake. It is shown that zooplankton structure can be used to assess the trophic state of saline lakes.

Ключевые слова. Трофическое состояние, солёные озёра, минерализация воды, зоопланктон, Ашшыкуль.

Keywords. Trophic state, saline lakes, water mineralization, zooplankton, Ashshykul.

Введение

Трофическое состояние является одним из ключевых интегральных показателей эвтрофикации озёр и отражает изменения структуры и функционирования водных экосистем [11]. Изменения трофического уровня сопровождаются перестройкой трофических связей, трансформацией сообществ гидробионтов и изменением биологической продуктивности водоёма. В условиях аридных и полуаридных регионов особую роль в формировании трофического состояния играют гидрохимические факторы, прежде всего минерализация воды и концентрации биогенных элементов [10].

Солоноватые и солёные озёра широко распространены в Центральной Азии и характеризуются высокой межгодовой изменчивостью гидрохимического режима. Повышение минерализации воды оказывает лимитирующее воздействие на биоту, прежде всего на зоопланктонные сообщества, определяя их таксономическую структуру, численность и биомассу. В ряде исследований показано, что с ростом солёности и трофического статуса озёр наблюдается снижение видового разнообразия и продуктивности зоопланктона, а также смещение доминирования в сторону эвригалинных форм, в частности коловраток [1 с.20; 4 с. 50; 7 с. 189; 8 с. 113; 12, с. 134].

Несмотря на наличие работ, посвящённых экологии солёных озёр Центральной Азии, влияние резких межгодовых колебаний минерализации и биогенной нагрузки на трофическое состояние и структуру зоопланктона отдельных водоёмов остаётся изученным недостаточно. В этой связи актуальной является оценка трофического состояния озера Ашшыкуль в 2022-2023 гг., выполненная на основе анализа гидрохимических показателей воды и динамики количественных характеристик зоопланктонных сообществ.

Материалы и методы

Озеро Ашшыкуль расположено вблизи г. Нукуса. Отбор проб воды проводился в 2022-2023 гг. в соответствии с требованиями ГОСТ 31861-2012. Пробы воды для химического анализа были консервированы в соответствии с действующими нормативными требованиями [2, с. 36]. Концентрацию нитратов ( ) определяли спектрофотометрическим методом с использованием спектрофотометра UV-1200 и содержание хлоридов ( ) аргентометрическим методом. Сбор и обработка материала по зоопланктону были проведены по общепринятым методикам. Пробы зоопланктона собирали в ходе сезонных экспедиций (апрель-октябрь) 2022-2023 гг. Пробы зоопланктона отбирали через коническую планктонную сеть из капронового сита (№ 76) и фиксировали формалином до конечной концентрации 2-3%. Организмы зоопланктона идентифицировали до вида [3, 544 с.; 5, 145 с.; 6, 138 с.;]. Биомассу зоопланктеров рассчитывали по известным формулам аллометрического роста, связывающих индивидуальную массу организмов с их линейными размерами [9, 34 с.]:

Результаты и обсуждение

Гидрохимические показатели воды и динамики количественных характеристик зоопланктонных сообществ озера Ашшыкуль в 2022-2023 гг. представлены в таблице 1 и на рисунках 1 и 2.

Таблица 1.

Гидрохимические показатели и характеристики зоопланктона озера Ашшыкуль в среднем за 2022-2023 гг.

Рисунок 1. Изменение численности основных таксономических групп зоопланктона озера Ашшыкуль в среднем за 2022-2023 гг.

Рисунок 2. Динамика биомассы зоопланктона озера Ашшыкуль по основным таксономическим группам в среднем за 2022-2023 гг.

В 2022 году озеро характеризовалось относительно низкими значениями минерализации и концентраций биогенных элементов. В этих условиях в структуре зоопланктона доминировали веслоногие рачки (Copepoda), формировавшие основную численность и биомассу сообщества. Доля коловраток (Rotifera) и ветвистоусых рачков (Cladocera) была сравнительно невысокой.

В 2023 году отмечено резкое увеличение минерализации воды и концентрации нитратов. На фоне ухудшения гидрохимических условий произошло существенное снижение численности и биомассы ракообразных групп зоопланктона. Одновременно возросла относительная роль коловраток, отличающихся высокой экологической пластичностью и устойчивостью к неблагоприятным условиям среды.

Аналогичные закономерности изменения структуры зоопланктона солёных озёр под воздействием гидрохимических факторов отмечены ранее для водоёмов аридных регионов Центральной Азии и юга Сибири [1, с. 20; 4, с. 50].

Заключение

В результате проведённого исследования установлено, что зоопланктон озера Ашшыкуль чувствительно реагирует на межгодовые изменения гидрохимического режима. При более низкой минерализации воды структура зоопланктонного сообщества отличалась устойчивостью и относительно высокой биомассой ракообразных. Повышение минерализации воды и концентрации биогенных элементов в 2023 году привело к снижению численности и биомассы веслоногих и ветвистоусых рачков и увеличению роли коловраток. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования показателей зоопланктона для характеристики трофического состояния солёных водоёмов аридных территорий.

Список литературы:

1. Гинатуллина Е.Н. Зоопланктон трансформированных равнинных озер Узбекистана: Автореферат дисс. канд. биол. наук. – Ташкент: Ин-т Зоологии АН РУз., 2009. 20 с
2. ГОСТ 31861-2012. Вода. Общие требования к отбору проб. М. Стандартинформ. 2019. 36 с.
3. Коровчинский Н.М., Котов А.А., Синёв А.Ю., Неретина А.Н., Гарибян П.Г.  Ветвистоусые ракообразные (Crustacea: Cladocera) Северной Евразии. Т. II. М.: Товарищество научных изданий КМК. 2021. 544 с.
4. Косова М.В., Деревенская О.Ю., Уньковская Е.Н., Шурмина Н.В., Мухаметзянова Ф.М. Сезонная и межгодовая динамика характеристики зоопланктонного сообщества зарастающего водоёма (на примере озера Илланто Волжско-Камского заповедника) // Российский журнал прикладной экологии. 2023. №4. С. 50-59.
5. Мирабдуллаев И., Абдурахимова А. Веслоногие ракообразные (Crustacea, Copepoda) Узбекистана. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2021. – 145 с.
6. Мирабдуллаев И.М., Сапаров А.Д. Коловратки (Rotifera) Узбекистана и сопредельных территорий. – Ташкент.: издательство “Nodirabegim”, 2020. – 138 с.
7. Мухортова О. В. Некоторые особенности распределения видов-вселенцев зоопланктона в прибрежных биотопах (заросли макрофитов, галечное прибрежье) Саратовского водохранилища // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. №1-1. С. 188-193. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nekotorye-osobennosti-raspredeleniya-vidov-vselentsev-zooplaktona-v-pribrezhnyh-biotopah-zarosli-makrofitov-galechnoe-pribrezhie
8. Мырзамбетов Н.А., Шакибаев С.М., Мирабдуллаев И.М. Зоопланктон озёр Ащикуль и Сайкуль // Материалы респ. науч.-практ. конф. Нукус, 2022. С. 112–116.
9. Cалазкин А.А., Иванова В.А., Огородникова В.А. // Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах. Зоопланктон и его продукция. Ленинград. –  1984. –  24 с.
10. Aubakirova M., Krupa E., Mazhibayeva Z., Isbekov K., Assylbekova S. The Role of External Factors in the Variability of the Structure of the Zooplankton Community of Small Lakes (South-East Kazakhstan) // Water. 2021. Vol. 13, No. 7. Art. 962. https://doi.org/10.3390/w13070962
11. Hu, M., Ma R., Xue K., et al. A dataset of trophic state index for nation-scale lakes in China from 40-year Landsat observations // Scientific Data. 2024. Vol. 11. Art. 659. https://doi.org/10.1038/s41597-024-03506-7
12. Zadereev E.S., Drobotov A.V., Tolomeev A.P., Anishchenko O.V., Yolgina O.E., Kolmakova A.A. The effect of salinity and nutrient load on the ecosystems of selected lakes in the south of Siberia // Journal of Siberian Federal University. Biology. 2021. Vol. 14. No. 2. P. 133–153. DOI: 10.17516/1997-1389-0343