3840

большинство выбирает из списка программные решения марки ESRI, затем MapInfo, на третьем месте – прочее ПО. И хотя уже доказан целый ряд явных преимуществ для полноценного внедрения ГИС-технологий в мониторинге ООПТ России существуют определенные сложности, состоящие из недостатка квалифицированных кадров, проблем получения или обмена данными, проблемы со связью и другие прецеденты.

На настоящий момент неуклонно прогрессирует численность разнообразных объединений и холдингов, построением, выработкой и освоением пакетов программ ГИС, включая в себя и ООПТ.

Основные характеристики использования ГИС методов показаны на схеме (рис. 2).

Рис. 2. Использование ГИС методов [2]

Приложение, наработок космической съемки в течение многих лет и кроме этого реализуя разнотипное визуально-пространственное и временно-пространственное разрешения аппаратуры, позволяет генерировать и систематизировать геоинформационные системы, подробные тематические и общегеографические данные, оставаясь непрерывным, динамичным процессом. Основная суть использования методов экологического мониторинга для сохранения ООПТ – поддержание равновесия экосистемы. Методами экологического мониторинга исследуются взаимосвязи и взаимодействия в природе, анализируются показатели адаптации и устойчивости. В результате формируются несколько типов моделей: упрощённая, статистическая, имитационная. Далее уже отслеживается вариант изменений и отбор способов влияния на экосистему с целью предотвращения негативной ситуации и восстановления экологического баланса. Необходимость проведения экологического мониторинга со временем только растёт, этому есть ряд причин: несовершенство законодательства (законы по охране природе довольно «молодые»), коррупционный образ мышления, капиталистическое устройство мира (как правило, на охраняемых территориях находятся ценные и дорогие породы деревьев, представители животного мира), рост мощностей производства. По сути, данные проблемы относятся к социальноэкономическому фактору. Влияние природных факторов либо вообще не существенно для радикальных изменений в ООПТ, либо протекают очень медленно.

Таким образом, экологический мониторинг выполняет, функцию отслеживая социально-экономических нарушений, но природного характера. Экосистема отличается

130

свойствами целостности и единства, что означает – любое изменение одного компонента приведёт к глобальному изменению в среде. Отсюда есть и классификации мониторинга: локальный, региональный и глобальный. Любое экологическое бедствие начинается с локального масштаба. Отслеживая, нарушения на данном уровне появляется возможность предотвратить появление новой глобальной экологической проблемы. Использование методов экологического мониторинга в комплексе даёт возможность выделять как проблемы и нарушения, так и состояние объектов в границах ООПТ. В настоящий момент ГИС-метод наиболее удобен и быстр в выполнении, но требует высокой квалификации от работников и учёных. В качестве выводов, система природоохранного наблюдения и отслеживания – с одной стороны высокотехнологичная конструкция и инновационное программное обеспечение, с другой - координируемый конгломерат с реализацией многоходовых вариантов для взаимодействия и совокупного управления им как единым целым, на базе междисциплинарных изысканий. Достигаемый эффект – сбор исходных данных об окружающей обстановке при нахождении конкретного потенциально-опасного сооружения техносферы, так и в целом природного фона ОС, ради сокращения ущерба и урона, причиняемого природе ООПТ.

Выводы 1. Спецификой методов экологического мониторинга заключается в использовании,

как достижений технического прогресса, так и биологические индикаторы. Стоит учитывать, прогнозирование не избавляет от проблемы напрямую, а только предупреждает о возможностях развития экосистемы.

2. Экологический мониторинг – только часть пути по сохранению природы, безопасности здоровья людей, ресурсов, необходимых для существования. Ключевую роль играет применение или не применение управленческих решений, для которых мониторинг выступает базой.

Литература

1. Стишов М. С., Дадли Н. Охраняемые природные территории Российской Федерации и их категории / М. С. Стишов, Н. Дадли. М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2018. 248 с.

2. МониторингипрогнозированиеЧС/URL: http://www.arspas.ru/mchs/spravochnik/1/monit.php (датаобращения:19.12.2020)

3. Тихонова А. С., Савватеева О. А. ГИС и особо охраняемые природные территории / А.С. Тихонова, О. А. Савватеева // Международный студенческий научный вестник. 2016. №3. С. 4-5.

4.Воронов Г. А., Зайцев А. А. Опыт проведения экологического мониторинга особо охраняемых природных территорий / Г. А. Воронов, А. А. Зайцев // Географический вестник. 2007. №1. С. 10-15.

5.ООПТ России / URL: http://oopt.aari.ru/ (дата обращения: 19.12.2020)

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогический университет», Воронеж, Россия

M.M. Rybalova

ENVIRONMENTAL MONITORING METHODS FOR PREDICTING THE STATE

OF PROTECTED AREAS

Methods of studying the state of protected areas include environmental monitoring. The use of environmental monitoring methods is caused by the need to make forecasts of changes in the state of the ecosystem of the protected area for the preservation of natural wealth. The main directions of implementation of GIS methods in forecasting the ecological state in protected areas are identified.

Keywords: nature protection; research method; environmental monitoring; GIS technology.

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State Pedagogical

University», Voronezh, Russia

131

УДК 556.56:592

А.Е. Силина

МАКРОЗООБЕНТОС СТАРОГО БОБРОВОГО ПРУДА НА РУЧЬЕВОМ ПРИТОКЕ В ВЕРХОВЬЕ ХОПРА

В статье приводится видовой состав макрозообентоса бобрового пруда на ручье Южном на территории заповедника «Приволжская лесостепь» (Пензенская область). Выявлено 40 видов из 20 семейств. Проанализирована численность, биомасса и роль различных групп и массовых видов. Приведены данные о сезонной динамике зообентоса и роли амфибиотических насекомых. Отмечены изменения в зообентосе в условиях зоогенного влияния на заповедной территории.

Ключевые слова: макрозообентос, численность, биомасса, зоогенное влияние, амфибиотические насекомые.

Введение Донная фауна макробеспозвоночных прудовой экосистемы участка «Островцовская

лесостепь заповедника «Приволжская лесостепь» ранее не изучалась.

Основной целью исследований являлось выявление фауны и количественных характеристик макрозообентоса старого бобрового пруда на притоке р. Селемутка.

Основные задачи исследований состояли в выявлении видового состава, численности и биомассы значимых групп и видов, в том числе амфибиотических насекомых, основной тенденции сезонной динамики и оценка качества воды по организмам макрозообентоса.

Место и методы исследований Методическая часть исследований сведена в табл. 1.

Результаты исследований В старом бобровом пруде на ручье Южный на границе территории заповедного

участка «Островцовская лесостепь» выявлено 40 видов беспозвоночных из 3 типов, 6 классов 14 отрядов и 20 семейств (табл. 1). Олигохеты представлены единственным видом люмбрикулид, пиявки – 3 видами, моллюски – 19 (5 – двустворчатые, 14 – брюхоногие), из них в живом состоянии лишь 6 видов (табл. 2), пауки – 1 видом, клещи (орибатиды) – 1, насекомые – 15 видами (в том числе в живом состоянии – лишь 8 видов).

Наиболее разнообразно представленными семействами были эвглесиды (5 видов), катушки (7) и хирономиды (4 вида).

Обращает на себя внимание бедность фаунистического комплекса прудовой экосистемы. Обычные группы для стоячих водоемов либо не представлены (тубифициды, фоновые виды пиявок), либо представлены одним-двумя видами.

Отмечена крайняя бедность разнообразия клопов, жуков, ручейников, двукрылых, что свидетельствует об угасании, деградации, по крайней мере, донной экосистемы этого водоема. Даже самая разнообразная для таких водоемов группа, как хирономиды, представлена здесь лишь пелофильными либо эврибионтными формами – одним видом таниподин и тремя видами хирономин.

Следует подчеркнуть, что в живом состоянии было выявлено лишь 20 видов беспозвоночных, 8 из них – амфибиотические насекомые. Для сравнения, в старице Хопра, где влияние бобра было снижено за счет промывки ложа в период высокого паводка, видовое разнообразие макрозообентоса вдвое выше.

Поскольку в процессе параллельного изучения на этом водоеме процессов вылета имаго амфибиотических насекомых, были обнаружены такие группы, как стрекозы, поденки

– бэтиды, хаобориды, мокрецы, ряд семейств короткоусых двукрылых, их отсутствие в дночерпательных пробах в пруде свидетельствует о низкой их численности на личиночной стадии, которая не улавливается при стандартной методике сбора.

132

Таблица 1

Алгоритм изысканий

133

Таблица 2

Роль различных значимых групп в зообентосе старого бобрового пруда на ручье Южном (уч. «Островцовская лесостепь»)

Примечание к таблице: Знаком «+» отмечены виды, идентифицированные по раковинам (моллюски), домикам (ручейники), линочным шкуркам либо надкрыльям (клопы, жуки).

Численность зообентоса прудовой экосистемы составила 142,26 экз./м2, от 46,67 экз./м2 в литорали до 186,67-193,33 в профундали и сублиторали, биомасса – лишь 3,66 г/м2, от 4,21 в литорали до 2, 29 г/м2 в профундали пруда. Это минимальные показатели для исследуемых водоемов заповедника в ряду: приток Хопра – Хопер – старица Хопра – старый бобровый пруд на притоке Хопра I порядка, где численность зообентоса составляла,

134

соответственно, 1276,2 - 486,2 - 235,01 - 142,26 экз./м2, биомасса – 7,1 - 17,35 - 8,71 - 3,66 г/м2.

Относительно высокая численность зообентоса в профундали обусловлена обилием двукрылых, в частности, хирономид Tanypus kraatzi, в сублиторали – преимущественно – олигохет и пиявок, в меньшей мере – насекомых.

Ведущей группой зообентоса были насекомые, представленные 5 отрядами, причем клопы и жуки идентифицированы по линочным шкуркам и надкрыльям, живых экземпляров в 2016 г. отмечено не было. Из амфибиотических насекомых присуствоали чешуекрылые

Cataclysta lemnata, Limnephilus rhombicus, и двукрылые, представленные 3 видами атмосфернодышащих личинок львинок из р.р. Odontomyia и Oplodontha, и 4 видами хирономид (табл. 2). Численность насекомых составила 68,9 экз./м2, биомасса – 1, 63 г/м2. Доля амфибиотических насекомых в численности зообентоса пруда составила 48,4 %, колеблясь от 78,57 % в профундали до 28,7-24,1 % в других пунктах. В биомассе амфибионты составили 44,5 %, с минимумом в заводи литорали (25,8 %) до 52,7-58,7 % в других пунктах.

Второстепенными в численности зообентоса были олигохеты, представленные единственным видом Lumbriculus variegatus, что обычно характерно для заболоченных местообитаний и переходных сфагновых болот в долине Дона (Силина, Прокин, 2002, 2008), и пиявки (по 27,7 экз./м2 или по 19,5 %), представленные фоновыми видами глоссифонид и эрпобделлид, при преобладании обычно более редко встречающейся Glossiphonia heteroclita. В биомассе субдоминировали моллюски (1,1 г/м2, или 30,3 %), представленные в живом виде вальватидами, прудовиками и катушками, из которых последние встречались чаще.

Роль пауков и клещей (орибатиды) в зообентосе незначительна (табл. 3).

Доминирующим в прудовом зообентосе был вид хирономид T. kraatzi из п/сем. Tanypodinae, доля которого в профундали составила 95,2 % численности (51,1 экз./м2, табл. 3) и 81,3 % биомассы, в целом для пруда – 35,9 % численности и 8,2 % биомассы зообентоса. Это лимнофильный вид, предпочитающий озера и пруды с мезо-эвтрофными условиями, хищник, имеющий транспалеарктический тип ареала (бореально-субтропический) (Сергеева, 2005, Монаков, 1998).

Субдоминантами были олигохеты L. variegatus (18,7 % численности и 12,5 % биомассы зообентоса) – эврибионтный вид, космополит, детритофаг-глотатель, способный к архетомии и инцистированию (Попченко, 1988), и пиявка G. heteroclita (9,4 % численности и 4,1 % биомассы) – голарктический вид с заходом в тропики, лимнофил, предпочитающий эвтрофные водоемы, гемофаг беспозвоночных (насекомые, олигохеты, моллюсков) (Лукин, 1976; Монаков, 1998).

В биомассе, кроме вышеупомянутых видов, большое значение имели фитодетритофаги - тельматофильный вид моллюсков Planorbis planorbis (22,5 %), лимнофильный вид ручейников - L. rhombicus (18,3 %), личинки львинок Odonthomyia ornata

(9,7 %), а также эврибионтный хищный вид пиявок Erpobdella octoculata (6,8 %).

На протяжении периода изучения в 2016 г. динамика численности зообентоса имела сходный характер в сублиторали и профундали пруда: максимум численности с близкими значениями (420 - 440 экз./м2) приходился на весенний период (в сублиторали – за счет олигохет и пиявок, в профундали – за счет хирономид), снижаясь до 100 экз./м2 в июле и, до минимума в 40 экз./м2, – в сентябре.

Биомасса бентоса имела сходную тенденцию лишь в сублиторали у плотины, снижаясь от весны к осени от 10,41 г/м2 до 0,50 г/м2. В профундали и весной, и летом она оставалась на одном уровне (3-10-3,16 г/м2), весной за счет таниподин, летом – за счет пиявок и личинок львинок, снижаясь осенью вдвое, до 1,52 г/м2. Иначе проявляется динамика в заводи в литоральной зоне: численность зообентоса была стабильно низкой весной и летом (40 экз./м2), слегка повышаясь осенью до 60 экз./м2.

135

Таблица 3

Список видов макрозообентоса старого бобрового пруда на притоке р. Селемутка (руч. Южный) по данным 2016 г

Окончание табл. 3

Биомасса была максимальной в весенний период (7,72 г/м2), преимущественно за счет брюхоногих р. Planorbis, минимум отмечен в летний период (0,18 г/м2), когда в пробах единично обнаруживались лишь олигохеты и рясковая огневка. Осенью биомасса частично восстанавливается (4,72 г/м2) за счет крупных личинок львинок. Видовое разнообразие снижается от весны к осени с 10 до 7 видов, при этом число видов амфибиотических насекомых – от 5 до 2 видов.

Качество воды в заводи на протяжении всего периода исследований соответствовало β-мезосапробному классу со средними и высокими значениями, показывая умеренное загрязнение, являющееся фоновым для такого типа водоемов Донского бассейна (табл. 4). В сублиторали показатели находятся в пограничной зоне от β- к α-мезосапробности (переход от умеренно загрязненных вод к загрязненным). В профундали в мае показатель сапробности показывает переходное состояние между этими двумя классами, летом – α- мезосапробность с низким значением, и средним в пределах класса – осенью (загрязненные воды).

Таблица 4

Оценка качества воды по индексу сапробности (S) в бобровом пруде на ручье Южный

Отмечена тенденция к ухудшению качества воды по показателю сапробности от весны к осени в профундали (табл. 4) и, несущественно – в сублиторали у плотины. В заводи наблюдалось несущественное повышение органического загрязнения в летний период, оставаясь на том же уровне и осенью.

Заключение и выводы.

В результате изучения зообентоса старого бобрового пруда на ручье Южный выявлено 40 видов беспозвоночных из 20 семейств. Лидирующей группой были насекомые, второстепенными в численности – олигохеты и пиявки, в биомассе – моллюски. Амфибиотические насекомые составили 48,4 % численности зообентоса и 44,5 % его биомассы.

137

Численность зообентоса составила 142,26 экз./м2, биомасса – 3,66 г/м2. Численно доминировали виды T. kraatzi, L. variegatus и G. heteroclita, в биомассе, кроме того,

существенную роль играли P. planorbis, L. rhombicus, O. ornata и E. octoculata.

В течение вегетационного сезона в профундали и сублиторали озера происходило снижение численности, и биомассы зообентоса от весны к осени, в литорали наблюдалось повышение численности и биомассы в осенний период. Видовое разнообразие зообентоса, в том числе амфибиотических насекомых, постепенно снижалась от весны к осени.

Качество воды по индексу сапробности ухудшается от литорали к профундали и, преимущественно, от весны к осени.

Отмечены тенденции, свидетельствующие о деградационных процессах в составе донной экосистемы старого бобрового пруда: редукция числа видов и состава значимых групп, редкая встречаемость водяных насекомых, низкое разнообразие и обилие амфибиотических насекомых.

Минимальные показатели численности и биомассы зообентоса в ряду изучаемых водоемов (пруд – старица Хопра – Хопер – приток Хопра), что, возможно, обусловлено не столько сукцессионной стадией (заболачивание осоковой стадии), но и длительным зоогенным влиянием.

Литература

1.Башинский И. В. Фауна амфибий лесостепных водотоков Пензенской области в условиях активного бобрового воздействия / И. В. Башинский // Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана. Материалы лекций II-й Всероссийской школыконференции, 18-22 ноября 2014 г. / ИБВВ РАН, Т.II./ И. В. Башинский. Ярославль:

Филигрань. 2014. С. 39-42.

2.Биологическое разнообразие и динамика природных процессов в заповеднике «Приволжская лесостепь». Островцовская лесостепь // Труды Госзаповедника «Приволжская лесостепь». Пенза. 2012. Вып. 2. 255 с.

3.Добролюбов А. Н. Государственный природный заповедник «Приволжская лесостепь: физико-географическая характеристика и биологическое разнообразие природных комплексов /А.Н. Добролюбов, И. П. Лебяжинская, А.Ю. Кудрявцев, Т. В. Горбушина, Т. В. Добролюбова, В.В. Осипов. // Труды Госзаповедника «Приволжская лесостепь». Изд. 2-е, доп. и переработ. Пенза. 2013. Вып. 4. 70 с.

4.Жадин В. И. Фауна рек и водохранилищ / В. И. Жадин // Тр. Зоол.ин-та АН СССР.

М.- Л. 1940. Т. 5. Вып. 3-4. С. 519-992.

5.Лукин Е.И. Пиявки пресных и солоноватых водоёмов. Фауна СССР. Пиявки. Т. 1. /

Е. И. Лукин. Л., 1976. 484 с.

6.Монаков А.В. Питание пресноводных беспозвоночных / А. В. Монаков. М., 1998.

320 с.

7.Попченко В. И. Водные малощетинковые черви Севера Европы / В. И. Попченко.

Л., 1988. 287 с.

8.Сергеева И. В. Аутэкологическая характеристика хирономид подсемейства Tanypodinae (Diptera, Chironomidae) из водоемов и водотоков России / И. В. Сергеева // Энтомологические и паразитологические исследования в Поволжье. Саратов: изд.-во Саратов. гос. ун.-та, 2005. Вып.4. С. 81–92.

9.Силина А. Е. Донная макрофауна болота Клюквенное-1 в Усманском бору // Гидробиологические исследования водоемов Среднерусской лесостепи / А. Е. Силина, А. А. Прокин / Тр. лаб. биоразнообразия и мониторинга назем. и водн. экосистем Среднерусской лесостепи: сект. гидробиол. монит. Т. 1. Воронеж: Воронеж. гос. ун.-т, 2002. С. 151–220.

138

10.Силина А. Е. Трофическая структура макрозообентоса болотных водоемов лесостепной зоны Среднерусской возвышенности / А.Е. Силина, А.А. Прокин // Биология внутренних вод. 2008. №3. С. 35–44.

11.Сладечек В. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч. III. Индикаторы сапробности / В. Сладечек, В. Розмайлова. М. Изд. отд. Упр. дел секр-та СЭВ. 1977. 92 с.

12.Шилова А. И. Хирономиды Рыбинского водохранилища / А. И. Шилова. Л., Наука, 1976. 251 с.

13.Щербина Г.Х. Таксономический состав и сапробиологическая значимость донных макробеспозвоночных различных пресноводных экосистем Северо-Запада России / Г.Х. Щербина // Экология и морфология беспозвоночных континентальных вод / Сб. науч. тр., посвящ. 100-летию Ф.Д. Мордухай-Болтовского. ИБВВ им. И.Д. Папанина РАН. Махачкала: Изд. Наука ДНЦ. 2010. С. 426-466.

14.Chironomidae of the Holarctic region / Keys and diagnoses. Vol 1. Larvae. / Ed. T. Wiedercholm. Entomologist Scandinavica. Suppl. №19. Lund, Sweden, 1983. 457 p.

15.Fauna aquatica Аustriaca /A comprehensive Species Inventory of Austrian Aquatic Organisms with Ecological Notes. (By Ed. Moog O). 1-2nd Edition. Vienna, 1995. 2002 p.

Благодарности

Проверка правильности определения трудноидентифицируемых видов хирономид (р. Chironomus) проведена канд. биол. наук Л.П. Гребенюк (ИБВВ РАН).

Большую помощь в осуществлении работы оказали руководство и сотрудники заповедника А. Н. Добролюбов, В. В. Осипов. А также сотрудники РАН России – Л. А. Неймарк, И.В. Башинский, и СарГУ – А. А. Оськина.

Без этой поддержки работа не могла бы состояться, автор очень признательна и благодарна за оказанную помощь.

Работа поддержана грантом РФФИ № 16-04-01248.

1ФГБУ «Государственный природный заповедник «Белогорье»», (Заповедник «Белогорье»), пос. Борисовка, Белгородская обл., Россия

2Воронежский отдел Волгоградского филиала ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии», («ВНИРО»), Воронеж, Россия

A.E. Silina

MACROZOOBENTHOS OF THE OLD BEAVER POND

ON THE STREEM IN UPPER KHOPER

The article presents the species composition of the macrozoobenthos of the beaver pond on the Yuzhny Stream on the territory of the Privolzhskaya Forest-steppe reserve (Penza region). 40 species from 20 families have been identified.

The abundance, biomass and role of various groups and mass species are analyzed. Data on the seasonal dynamics of zoobenthos and the role of amphibiotic insects are presented. Changes in zoobenthos in the conditions of zoogenic influence on the protected area are noted.

Keywords: macrozoobenthos, abundans, biomass, the zoogen-influens, amphibiotic insects.

1Federal State Budgetary Institution «State Nature Reserve «Belogorye»», (Reserve «Belogorye»), village Borisovka, Belgorod region, Russia

2Voronezh Department of the Volgograd Branch of the Federal State Budgetary Scientific Institution «All-Russian Scientific Research Institute of Fisheries and Oceanography», («VNIRO»), Voronezh, Russia

139