УДК 639.312:591.524.11

МАКРОЗООБЕНТОС
ВОДОЕМА-ОХЛАДИТЕЛЯ

ЧЕРЕПЕТСКОЙ
ГРЭС 1.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
И ДИНАМИКА

А. А.
ФИЛИППОВ, Н. Н. ШИРОКАЯ

В
последние
годы
появилось
большое
количество
работ,
посвященных
гидробиологическому
режиму
водоемов-охладителей
энергетических
систем (Пидгайко
и др., 1970; Пидгайко,
1971; Рачунас,
1974; Мордухай-Болтовской,
1975а, б; Загубиженко,
1981; Кафтанникова
и др., 1981;
Крючков и др.,
1985; Тэн, 1986, и др.).
Основное
внимание в
этих работах было
уделено
влиянию
температуры
на количественную
представленность
гидробионтов
и скорость
продукционных
процессов.
Несмотря на
большой объем
данных, не
существует
единой точки
зрения
относительно
направленности
изменений в
биологических
сообществах
в условиях
подогрева.
Очевидно, дополнительные
сведения о
жизни
водного
населения
будут полезны
для познания
особенностей
функционирования
водоемов-охладителей.
Настоящая
работа имела
своей целью
выяснение
общей
картины
распределения
макрозообентоса
и некоторых
закономерностей
функционирования
донных сообществ
водохранилища
в летний
период. Исследования
проводили
одновременно
с комплексными
работами
лаборатории гидробиологии
ГосНИОРХ
по изучению
гидрологического
и гидробиологического
режима Черепетского
водохранилища.

Общие
съемки на
водохранилище
проводились
с июня по
август 1987 и 1988 гг.
Были выбраны
12 станций, на
которых ежемесячно
отбирали по 2
пробы дночерпателем
ДЧ-0,025. Отбор и
обработку
проб проводили
по
общепринятой
методике. Для
более
детального
изучения динамики
развития
зообентоса в
течение
вегетационного
сезона в 1988 г. в
разных
температурных
зонах были
выбраны 3
станции,
наблюдения
на которых
проводили
ежедекадно с
мая по
октябрь. В
каждый срок
наблюдений
на этих
станциях
отбирали от 5
до 10 дночерпательных
проб. Всего
за период исследований
было собрано
и обработано
318 количественных
проб макрозообентоса.
Авторы
выражают
искреннюю
признательность
О.И.Мицкевич,
любезно
предоставившей
часть материала,
который и
использован
нами в данной
работе.

Водоем-охладитель
Черепетской
ГРЭС
расположен
на р. Черепеть
Тульской
области. Площадь
водохранилища
— 820 га, протяженность
— около 15 км, наибольшая
ширина — 2 км, средняя
глубина — 4,5 м. Колебания
уровня воды в
течение года
не превышали
1 м. В летний
период
сбрасываемая
вода имеет
температуру
до 35°, в зимний
— 14° С. Зимой основная
часть
водоема
лишена
ледового покрова.

Различия
в подогреве
водных масс
позволили
выделить
зоны с соответствующей
степенью
подогрева.
Верхний участок
водохранилища
характеризовался
минимальным
воздействием
сбрасываемых
вод и выделен
нами как зона
естественного
температурного
режима.
Средняя за
время наблюдений
температура
воды у дна
составила
здесь 20,1° в 1987 г. и
21,5° в 1988 г.
Средний
участок водохранилища,
район, куда
непосредственно
поступают подогретые
воды,
рассматривался
нами как зона
максимального
подогрева. Темпертура
воды здесь
превышала
естественные
температуры
на 6—7° и
составляла
летом 1987 г. 26,1°, в 1988
г.— 27,9°. Нижний
участок
водохранилища,
где
происходила
постепенная отдача
тепла
нагретыми
водами при
переходе от
района
сброса к
месту водозабора,
определен
как зона
умеренного
подогрева.
Температура
придонной
воды составила
в этом районе
в 1987 г. 23,9°, в 1988 г.— 25,8°,
что превысило
естественную
в среднем на
4°.

Соотношение
площадей необогреваемой
зоны и зон
умеренного и
максимального
подогрева —
1:1,8:1,5
соответственно.

Грунты
представлены
в основном
илами жидкой
консистенции.
Около 20%
площади дна
занято
заиленными
песками. В районе
сброса
теплых вод
местами
встречаются
заиленные
глины.
Станции,
выбранные
для исследования,
располагались
в районах с илистыми
грунтами.
Лишь на станциях
11 и 12 грунт
содержал
небольшое
количество
песка.

Зона
прибрежных
зарослей в
водохранилище
практически
отсутствует,
очевидно,
вследствие
обнажения и
вымерзания
мелководной
зоны в течение
поздней
осени и зимы.

В
районе
сброса
теплых вод
расположено
садковое
рыбное
хозяйство, которое
является
источником
интенсивного
поступления
органики в водоем.

В
составе
зообентоса Черепетского
водохранилища
обнаружено 30
таксонов
водных
беспозвоночных,
в том числе 19 хирономид,
6 моллюсков,
по одному —
мокрецов,
ручейников,
пиявок и хаоборид.
Олигохет не
определяли и
рассматривали
как единую
группу. Ядро
сообществ зообентоса
по всей
площади
водохранилища
состояло из
олигохет и личинок
нескольких
видов хирономид:
Chironomus
plumosus, Procladius ferrugineus, Cryptochironomus defectus. Из них
первые три
группы составляли
96% суммарной
биомассы
бентоса.

Средняя
по
водохранилищу
биомасса макрозообентоса
летом 1987 г. была
равна 19,3 г/м2,
в 1988 г.— 14,9 г/м2. В 1987
г. она
незакономерно
изменялась
от станции к
станции, в 1988 г.
наблюдалось
более или менее
монотонное
снижение ее
от верхних
отделов
водохранилища
к нижним
(рис. 1, 2).

В
верхней
части
водоема, не
подверженной
влиянию
подогретых
вод (станции 3, 4,
5), отмечены
максимальные
значения
численности
(до 123 тыс. экз/м2),
биомассы
бентоса (89 г/м2)
и видового
разнообразия

(20 видов на
станцию).
Соотношение
основных
групп бентических
животных
на станциях
сильно
различается.
В составе
донного
населения этого
района
обнаружены
почти все
виды бентосных
животных,
встреченные
в
водохранилище.
Наряду с
широко распространенными
группами, отмеченными
выше, часто
встречается
и образует
значительные
биомассы (до
4,3 г/м2) Tanypus sp. Этот
вид
доминирует
на станции 4,
но на
участках с
более
высокой
температурой
воды количество его
резко сокращается.
Не обнаружены
в других
зонах
водоема
найденные
здесь Aspectrotanypus sp., Endochironomus sp. и Crycotopus silvestris. В среднем
3% от общей
биомассы
составляют
мелкие двустворки
— сферииды
и 1 % — личинки
мокрецов.

На
станции 3, выбранной
для
ежедекадных
наблюдений,
основной фонообразующей
группой были
олигохеты
(рис. За).
Их биомасса
незначительно
изменялась в
течение
периода наблюдений,
несколько
снижаясь во
второй
половине
лета.
Практически
в течение
всего
вегетационного
сезона
она более чем
на порядок
превышала суммарную
биомассу прочих
донных
беспозвоночных.
Представленность
отдельных
видов хиро-номид
сильно
колебалась и
имела 3—4 пика
в разное время
для разных видов.

Видовой
состав
зообентоса в
этой зоне существенно
менялся в
течение 2 лет
исследований.
Так, на
станции 5 в 1987 г.
были обнаружены
большие
скопления
олигохет с
биомассой в
отдельные
месяцы до 120 г/м2
и численностью
до 88 тыс. экз/м2.
Их биомасса
в среднем за
лето
составила 85% от
общей
биомассы
макробентоса.
В 1988 г. в этом районе
большое развитие
получили уже
личинки хирономид
(в основном Ch. plumosus), образовав
поселения с
биомассой 36 г/м2
и
численностью
15 тыс. экз/м2.
При этом
доля хирономид
составила
здесь 70%, а
олигохет — 28% от общей
биомассы.

В нижней
части водоема,
в зоне
умеренного
подогрева
(станции 9, 10, 11, 12), соотношение
основных
групп макробеспозвоночных
на разных станциях
было
относительно
сходным. По
сравнению с
верхней
частью
водоема
меньше была
доля
олигохет.
Средняя по
зоне биомасса
бентоса составила
11,2 г/м2 в 1987
г. и 7,3 г/м2 в 1988 г.
На отдельных
станциях
было
обнаружено
7—11 видов
донных
животных.
Мокрецы,
характерные
для необогреваемой
зоны, исчезли
из состава
донного
населения. Tanypus sp. встречены
только в
районе
впадения в
водохранилище
одного из
притоков — р. Лютинка. В
бентосе
обнаружены Polypedilum scalaenum и Psilotanypus sp., не
найденные в
верхней
части,
увеличилась доля
Сг. conjungens. Сферииды
составили в
среднем 3% от
общей
биомассы бентоса.

Регулярные
наблюдения
на станции 11
выявили
довольно стабильный
характер
донных
сообществ в
этом районе
(рис. 36). За исключением
некоторых
нарушений в
конце июня в
течение
всего лета 1988 г.
соотношение
массовых
видов
беспозвоночных
и их количество
оставались
неизменными.
Доминирующие
виды хирономид
были
представлены
несколькими
параллельно
развивающимися
генерациями,
что и
вызвало, по
нашему
мнению,
отсутствие
резких скачков
численности
и биомассы, характерных
для станции 3.

В течение двух
лет
исследований
видовой
состав на станциях
оставался
практически
постоянным.
Несколько изменялась
лишь
суммарная биомасса
бентоса.

В зоне
максимального
подогрева
(станции 1, 2, 7, 8)
средняя за
лето
биомасса
бентоса в 1987 г.
составила 21,1 г/м2, в 1988 г.— 9,3 г/м2.
На
отдельных
станциях
обнаружено
от 4 до 9 видов
донных
беспозвоночных. В
среднем по
зоне хирономиды
и олигохеты
встречались
в равных количествах.
Количество хищных хирономид
Pr. ferrugineus и Cr. de-fectus значительно
сократилось. Cr. viridulus, обычные
для других
районов,
в составе
зообентоса
не
обнаружены.
Биомасса мелких
сфериид составила
в среднем 0,4% от
общей биомассы
макрозообентоса.

Качественные и
количественные
показатели
бентоса в данной
зоне подвержены
сильной
межгодовой
изменчивости.
Так,
например, на
станции
2 средняя за
летний
период
биомасса бентоса
уменьшилась
от 45,5 г/м2 в
1987 г. до 9,1 г/м2 в
1988 г. На
остальных
станциях
зоны максимального
подогрева
изменения в 1988
г. выразились
в основном в
увеличении в
2—3 раза доли
олигохет

.

По
данным
ежедекадных
наблюдений
на станции 7
можно судить
о степени
изменчивости
донных
сообществ в
этом районе в
течение одного
вегетационного
периода. С
середины
июля до середины
августа
здесь было
отмечено
полное
отсутствие
личинок насекомых.
Макробентос
в это время
был
представлен
единичными
особями
олигохет с
общей
биомассой 0,1—0,3
г/м2.
По-видимому,
такое
явление
связано с
созданием
неблагоприятных
условий для
развития хирономид.
Температура
придонной
воды в это
время превышала
30° С. Ранее
было
показано, что
такая
температура
является
критической
для многих
водных
беспозвоночных
и вызывает
сильное
угнетение
донных
сообществ (Мордухай—Болтовской,
1975а, б; Крючков и
др., 1985; Тэн, 1986).

В
середине
августа
температура
воды снизилась
до 25° и
биомасса
бентоса
восстановилась
в течение 1—2
недель, в
основном, за
счет заселения
дна Ch. plumosus. Олигохеты,
доминировавшие
здесь в
первой половине
лета, не
сумели
достичь
прежнего уровня
развития. С
конца
августа и до
конца периода
исследований
Ch. plumosus занимал
доминирующее
положение в
зообентосе,
преобладая
по биомассе
на порядок над
прочими
видами
донных
животных.

При
обследовании
грунта в
районе
садкового
рыбного
хозяйства, характеризующегося
максимальными
температурами
и
интенсивным
поступлением
органики с
кормами для
рыб, были
найдены лишь
отдельные экземпляры
Oligochaeta, Ch. plumosus и
Pr. ferrugineus.

Таким
образом,
состав
доминирующих
видов сходен
во всех зонах
водохранилища.
Большинство субдоминантных
форм были
найдены в небольших
количествах,
поэтому их
количественная
представленность
и ее динамика
оценены
недостаточно
точно.
Закономерные
изменения
обилия по
территории
водохранилища
показаны только
для хирономид
р. Та-nypus
и мокрецов.
Эти группы
характерны
для верхних
участков
водоема и
полностью
отсутствуют
в средних и
нижних
частях, за
исключением станции
10, района
впадения в
водохранилище
одного из
притоков.

Межгодовые
различия
уровня
развития макрозообентоса
в целом по водохранилищу
могли быть
вызваны как
изменением
температурных
условий, так
и некоторым
расхождением
в сроках гидробиологических
работ.
Последняя
причина тем
более
значима, что в
летний
период имеют
место
значительные
изменения
донных
сообществ.
Мы, однако,
считаем, что уменьшение
общей
биомассы макрозообентоса
в 1988 г. связано в
основном с
повышением
температуры
придонной воды.
В наибольшей
степени изменяются
показатели
развития
зообентоса в
зоне
максимальных
температур,
менее всего —
в необогреваемой
верхней
части
водохранилища.
Температура
воды в зоне
максимального
подогрева в
летнее время приближается
к
критической
для водных
беспозвоночных,
поэтому, вероятно,
небольшие
колебания ее
значений вызывают
значительные
изменения
состояния
донного
населения
как в течение
одного
вегетационного
сезона, так и
в межгодовом
аспекте.

Необходимо
отметить, что
сходная с
нашей картина
изменения
бентосных
сообществ —
резкие
колебания
численности
и биомассы
бентоса или
полное
исчезновение
его в период
максимальных
температур — наблюдалась
и в зоне
сильного
подогрева других
водохранилищ
(Пидгайко,
1971; Скальская,
1975; Крючков и
др., 1985). Отмеченное
нами и другими
авторами (Пидгайко,
1971) быстрое
заселение
районов,
лишенных бентоса,
личинками
насекомых, а
не олигохетами,
видимо,
связано с
большей
подвижностью
первых и их
коротким жизненным
циклом.

ВЫВОДЫ

1.      Черепетское
водохранилище
— эвтрофный
водоем.
Бентос его
качественно беден
и однороден
по всей
площади
водохранилища.
Ядро
бентосных
сообществ образуют
широко
распространенные
эврибионтные
формы.

2.      Закономерных
изменений в
обилии и
соотношении
массовых
видов донных беспозвоночных
при переходе
от необогреваемых
к сильно
обогреваемым
зонам водохранилища
выявить не
удалось.

3.      Характерной
чертой
донного
населения зоны
максимального
обогрева является
заметное
обеднение
видового состава
за счет
выпадения субдоминантных
форм и
крайняя
нестабильность
донных сообществ
как в течение
вегетационного
сезона, так и
в межгодовом
аспекте.

4.      Садковое
рыбное
хозяйство
оказывает
отрицательное
воздействие
на донные
сообщества. Макрозообентос в этом
районе
практически
отсутствует,
что может быть
связано с
интенсивным выеданием
рыбой,
скапливающейся
в районе
садковых линий.

ЛИТЕРАТУРА

Загубиженко Н. И. 1981.
Донная фауна
водоема-охладителя
Криворожской
ГРЭС-2.— В сб.:
Освоение
теплых вод
энергетических
объектов для интенсивного
рыбоводства
(Материалы II Республиканской
научной
конференции),
Киев: 339—342.

Кафтанникова О. Г.,
Виноградская
Т. А., Коше
лева С. И., Ленчина
Л. Г., Поливанная М. Ф.,
Сергеева О. А. 1981.
Закономерности
формирования
биологического
режима водоемов-охладителей
тепловых и
атомных электростанций.—
Тез. докл. IV съезда
ВГБО, 3. Киев: 28—29.

Крючков
В. В., Моисеенко
Т. И., Яковлев В.
А. 1985.
Экология
водоемов-охладителей
в условиях
Заполярья.
Апатиты: 129 с.

Мордухай-Болтовской Ф. Д. 1975а.
Исследования
Института
биологии внутренних
вод АН СССР
по влиянию
электростанций
на биологию
водоемов.—
Водные
ресурсы, 6: 88—106.

Морду хай-Болтовской
Ф. Д. 19756.
Проблема
влияния
тепловых и атомныхэлектростанций
на
гидробиологический
режим
водоемов.— В кн.:
Экология
организмов
водохранилищ-охладителей.
Л.: 7—70.

Пидгайко М. Л., Гринь В. Г., Поливанная
М. Ф.,
Виноградская
Т. А., Сергеева О. А. 1970. Итоги
изучения
гидробиологического
режима
пресных
водоемов-охладителей
юга УССР.— Гидробиол.
жури., 6, 2: 36—45.

Пидгайко М. Л. 1971. Зоомакробентос
Кураховского
водохранилища
и влияние на
него
подогрева.— В кн.: Гидрохимия
и
гидробиология
водоемов-охладителей
тепловых
электростанций
СССР. Киев: 207—209.

Рачунас Л. А. 1974. Зоомакробентос
водохранилища-охладителя
Литовской
ГРЭС.— В сб.:
Влияние
тепловых
электростанций
на гидрологию
и биологию
водоемов
(Материалы второго
симпозиума. Борок. 26—28 августа
1974 г.). Борок:
139—142.

Скальская И. А. 1975.
Состав и
распределение
зообентоса
Горьковского
водохранилища
в районе
Костромской
ГРЭС.— В
кн.: Экология
организмов
водохранилищ-охладителей.
Л.: 258—271.

Тэн В. А. 1986. Макрозообентос
водохранилища-охладителя
Экибастузской
ГРЭС-1.—
В сб.:
Биологические
основы
рыбного хозяйства
водоемов
Средней Азии и
Казахстана.
Тез. докл. XIX конференции,
9—11 октября 1986 г.
Ашхабад: 133—134.