Структура сообществ макрофитов малых рек города Саратова в условиях антропогенной нагрузки

Представлены результаты исследований флор малых рек в пределах г. Саратова (Елшанка, Назаровка, 1-я Гусёлка и 2-я Гусёлка). Видовой состав водных растений исследованных водотоков представлен 37 видами макрофитов, принадлежащих к 23 родам, 17 семействам и трем отделам Charophyta, Polypodiophyta и Magnoliophyta. По количеству представленных видов преобладают семейства Potamogetonaceae, Cyperaceae и Lemnaceae. Значения индекса Менхиника свидетельствуют, что наибольшее флористическое разнообразие характерно для рек Елшанка и Назаровка (соответственно 3.1 и 3.4). Видовой состав водных растений исследованных рек в пределах городской территории имеет низкий коэффициент сходства с флорами рек с относительно низкой антропогенной нагрузкой. Самой многочисленной экологической группой являются гидрофиты (22 вида). Согласно индексу доминирования Палия – Ковнацки, среди макрофитов изученных рек большинство видов относится к субдоминантам (57.28%) (Potamogeton perfoliatus, Typha angustifolia, Lemna trisulca и др.), к доминантам принадлежат 37.18% (Phragmites australis, Potamogeton pectinatus, Lemna minor, Ceratophyllum demersum), остальная часть (11.54%) определены как субдоминанты первого порядка. Исключительное преобладание характерно для Ceratophyllum demersum и Phragmites australis, которые выступали в роли доминантов на всех изученных реках. Значительная часть рек характеризуется низкой степенью зарастания русла гидрофильной растительностью от слабо зарастающего до не зарастающего. Основными типами распределения водной и прибрежно-водной растительности выступают поясный и фрагментарный. Сообщества макрофитов характеризуются упрощенной структурой (одно- или двухъярусные), с абсолютным доминированием одного вида растений и наличием от двух до четырех сопутствующих видов с низкими значениями проективного покрытия. Результаты расчетов индексов (макрофитный индекс для малых рек (Sm), Indice Biologique Macrophytique en Riviere (IBMR)) на основе структурных параметров макрофитов показали, что изученные реки имеют удовлетворительный экологический статус. 

1. Винокурова Н. В., Соловых Г. Н., Донскова С. А. Макрофиты в структуре формирования экосистем р. Урал // Вестник Оренбургского государственного университета. 2015. № 10. С. 108 – 111.

2. Глотова Н. В. Мониторинг среды обитания: учебное пособие к практическим занятиям. Челябинск: Издательство Южно-Уральского государственного университета, 2006. 22 с.

3. Государственный водный реестр. 2023. URL: https://textual.ru/gvr/ (дата обращения: 25.02.2023).

4. Давиденко Т. Н., Невский С. А., Торгашкова О. Н., Давиденко О. Н. Ботанико-экологический практикум: методы сбора и анализа данных. Саратов: Издательский центр «Наука», 2011. 67 с.

5. Дубына Д. В., Гейны С., Стойко С. М., Сытник К. М., Тасенкевич Л. А., Шеляг-Сосонко Ю. Р., Гроудова З., Гусак Ш., Отягелова Г., Эржабкова О. Макрофиты – индикаторы изменений природной среды. Киев: Наукова думка, 1993. 435 с.

6. Зуева Н. В. Оценка экологического состояния малых рек Северо-Запада России на основе структурных характеристик сообществ макрофитов (на примере Ленинградской области): автореф. дис. ... канд. геогр. наук. СПб., 2007. 24 с.

7. Зуева Н. В., Алексеев Д. К., Куличенко А. Ю., Примак Е. А., Зуев Ю. А., Воякина Е. Ю., Степанова А. Б. Биоиндикация и биотестирование в пресноводных экосистемах: учебное пособие для высших учебных заведений. СПб.: Российский государственный гидрометеорологический университет, 2019. 140 с.

8. Катанская В. М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1981. 187 с.

9. Лобкова Г. В., Тихомирова Е. И., Симонова З. А. Оценка воздействия солей тяжелых металлов на фотосинтетическую активность водных растений // Поволжский экологический журнал. 2021. № 3. С. 310 – 318. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2021-3-310-318

10. Матвеев В. И., Соловьева В. В., Саксонов С. В. Экология водных растений: учебное пособие. 2-е изд., доп. и перераб. Самара: Самарский научный центр РАН, 2005. 282 с.

11. Палий В. Ф. О количественных показателях при обработке фаунистических материалов // Зоологический журнал. 1961. Т. 60, вып. 1. С. 3 – 12.

12. Папченков В. Г. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья. Ярославль: Международный университет бизнеса и новых технологий, 2001. 213 с.

13. Петин А. Н., Лебедева М. Г., Крымская О. В. Анализ и оценка качества поверхностных вод: учебное пособие. Белгород: Белгородский государственный университет, 2006. 252 с.

14. Порфирьева А. В., Зиятдинова Г. К., Медянцева Э. П., Евтюгин Г. А. Гидрохимический анализ: учеб. пособие. Казань: Издательство Казанского университета, 2018. 88 с.

15. Свириденко Б. Ф., Мамонтов Т. В., Свириденко Т. В. Использование гидромакрофитов в комплексной оценке экологического состояния водных объектов Западно-Сибирской равнины. Сургут: ООО «Студия рекламы «Матрёшка», 2012. 231 с.

16. Седова О. В., Лаврентьев М. В. Гидрофильная флора и растительность водоемов и водотоков Национального парка «Хвалынский». Саратов: Амирит, 2021. 147 с.

17. Седова О. В., Лаврентьев М. В., Чарыев Р. Р. Растительность реки Терсы в пределах Саратовской области // Теоретические проблемы экологии и эволюции. Качество воды и водные биоресурсы (VII Любищевские чтения): материалы международных научных чтений / под ред. Г. С. Розенберга, С. В. Саксонова. Тольятти: Анна, 2020. С. 313 – 315.

18. Соловьева В. В., Лапиров А. Г. Гидроботаника: учебник для высших учебных заведений. Самара: Поволжская государственная социально-гуманитарная академия, 2013. 354 с.

19. Старчиков А. А., Седова О. В., Лаврентьев М. В. Структура флоры реки Терешки на территории НП «Хвалынский» // Научные труды Национального парка «Хвалынский». Саратов; Хвалынск: Амирит, 2017. Вып. 9. С. 53 – 56.

20. Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб.: Мир и семья-95, 1995. 990 с.

21. Чукина Н. В., Борисова Г. Г. Структурно-функциональные показатели высших водных растений из местообитаний с разным уровнем антропогенного воздействия // Биология внутренних вод. 2010. № 1. С. 49 – 56.

22. Abell J. M., Özkundakci D., Hamilton D. P., Reeves P. Restoring shallow lakes impaired by eutrophication: Approaches, outcomes, and challenges // Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 2022. Vol. 52, iss. 7. P. 1199 – 1246. https://doi.org/10.1080/ 10643389.2020.1854564

23. Baldantoni D., Maisto G., Bartoli G., Alfani A. Analyses of three native aquatic plant species to assess spatial gradients of lake trace element contamination // Aquatic Botany. 2005. Vol. 83, iss. 1. P. 48 – 60. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2005.05.006

24. Bornette G., Puijalon S. Response of aquatic plants to abiotic factors: A review // Aquatic Sciences. 2011. Vol. 73, iss. 1. P. 1 – 14. https://doi.org/10.1007/s00027-010-0162-7

25. Ceschin S., Bellini A., Scalici M. Aquatic plants and ecotoxicological assessment in freshwater ecosystems: A review // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28, iss. 5. P. 4975 – 4988. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11496-3

26. Haury J., Peltre M.-C., Trémolières M., Barbe J., Thiébaut G., Bernez I., Daniel H., Chatenet P., Haan-Archipof G., Muller S., Dutartre A., Laplace-Treyture C., Cazaubon A., LambertServien E. A new method to assess water trophy and organic pollution – the Macrophyte Biological Index for Rivers (IBMR): Its application to different types of river and pollution // Macrophytes in Aquatic Ecosystems: From Biology to Management / eds. J. M. Caffrey, A. Dutartre, J. Haury, K. J. Murphy, P. M. Wade. Dordrecht: Springer, 2006. Р. 153 – 158. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5390-0_22

27. Jewell M. D., Moorsel S. J. van, Bell G. Geographical distribution of floating aquatic plants in relation to environmental conditions in southern Quebec, Canada // Aquatic Botany. 2023. Vol. 187. Article number 103657. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2023.103657

28. Kownacki A. Taxocens of Chironomidae in streams of the Polish High Tatra Mts // Acta Hydrobiology. 1971. Vol. 13, № 4. P. 439 – 464.

29. Melzer A., Schneider S. Submerese Macrophytes als Indikatoren der Nahrstoffbeastung // Handbuch Angewandte Limnologie / eds. C. Steinberg, W. Calmano, H. Klapper, R.-D. Wilken. Landsberg: Ecomed Verlagsgesellschaft, 2001. Bd. VIII. S. 1 – 13.

30. Menhinick E. F. A comparison of some species-individuals diversity indices applied to samples of field insects // Ecology. 1964. Vol. 45, № 4. P. 859 – 861.

31. Scofield B. D., Fields S. F., Chess D. W. Aquatic macrophytes show distinct spatial trends in contaminant metal and nutrient concentrations in Coeur d’Alene Lake, USA // Environmental Science and Pollution Research. 2023. Vol. 30, iss. 25. P. 66610 – 66624. https://doi.org/10.1007/ s11356-023-27211-x

32. Singh N. K., Raghubanshi A. S., Upadhyay A. K., Rai U. N. Arsenic and other heavy metal accumulation in plants and algae growing naturally in contaminated area of West Bengal, India // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2016. Vol. 130. P. 224 – 233. https://doi.org/10.1016/ j.ecoenv.2016.04.024

33. Szoszkiewicz K., Zbierska J., Staniszewski R., Jusik S. The variability of macrophyte metrics used in river monitoring // Oceanological and Hydrobiological Studies. 2009. Vol. 38, iss. 4. P. 117 – 126. https://doi.org/10.2478/v10009-009-0049-x

34. Szoszkiewicz K., Zbierska J., Jusik S., Zgoła T. Makrofitowa Metoda Oceny Rzek – Podręcznik metodyczny do oceny i klasyfikacji stanu ekologicznego wód płynących w oparciu o rośliny wodne. Poznan: Bogucki Wydawnictwo Naukowe, 2010. 82 S.

35. Wiegleb G., Gebler D., Van De Weyer K., Birk S. Comparative test of ecological assessment methods of lowland streams based on longterm monitoring data of macrophytes // Science of the Total Environment. 2016. Vol. 541. P. 1269 – 1281. https://doi.org/10.1016/ j.scitotenv.2015.10.005