Оценка и состояние малой реки на урбанизированных территориях (на примере р. Курдюм муниципального образования «Город Саратов»)

Представлены результаты исследования экологического состояния реки Курдюм в пределах муниципального образования «Город Саратов». В полевые сезоны 2022 – 2023 гг. были изучены гидрохимический режим, гидрофильная флора и растительность водотока. Проведена оценка экологического состояния реки по структурным параметрам макрофитов. Видовой состав водных растений р. Курдюм представлен 41 видом макрофитов, принадлежащим к 32 родам, 23 семействам и трем отделам Charophyta, Polypodiophyta и Magnoliophyta. По количеству видов преобладают семейства Potamogetonaceae, Asteraceae, Poaceae, Typhaceae и Ranunculaceae. Наибольшее количество видов (четыре) содержит род Potamogeton, остальные рода представлены одним – двумя видами. Многочисленной экологической группой являются гидрофиты, составляющие 51% от общего числа видов. Выявлены новые местонахождения редких для Саратовской области видов (Myriophyllum verticillatum и Zannichellia palustris). Растительный покров р. Курдюм характеризуется наибольшим фитоценотическим разнообразием настоящей водной растительности. Обеднение фитоценотического состава гелофитной и гигрофитной растительности объясняется отсутствием благоприятных условий для развития их фитоценозов (на значительном протяжении водоток имеет абразионные берега) или вытаптыванием и поеданием пастбищными животными. Исследованная река отличается видовым разнообразием по сравнению с ранее изученными городскими водотоками. В результате сопоставления индексов выявлена обратная связь видового разнообразия и уровня антропогенной нагрузки. С помощью кластерного анализа было выявлено, что структура флоры и растительности от истока до устья реки не однородна и формируется под влиянием совокупности гидролого-химических и антропогенных факторов. Результаты химического анализа воды показали превышение предельно-допустимых концентраций Fe, Zn, Cu, ПАВ, NO₂, NH₃ на всем протяжении реки. Однако экологические показатели, оцениваемые на основе структурных параметров макрофитов, позволяют считать экологическое состояние водотока удовлетворительным. Таким образом, р. Курдюм является умеренно загрязненной с высоким трофическим статусом.

1. Belikov А. S., Boldyrev V. A., Sedova O. V., Torgashkova O. N. Structure of the macrophyte communities of small rivers in Saratov under anthropogenic load. Povolzhskiy Journal of Ecology, 2023, no. 3, pp. 259–273 (in Russian). https://doi.org/10.35885/1684-7318-2023-3-259-273

2. Cherepanov S. K. Vascular Plants of Russia and Adjacent States (the former USSR). Saint Petersburg, Mir i sem'ia-95, 1995. 990 p. (in Russian).

3. Davidenko T. N., Nevsky S. A., Torgashkova O. N., Davidenko O. N. Botanico-ecological Workshop: Methods of Data Collection and Analysis. Saratov, Izdatel'skii tsentr “Nauka”, 2011. 67 p. (in Russian).

4. Electronic Fund of Normative-Technical and Regulatory Legal Information of the Codex Consortium. Saint Petersburg, 2023. Available at: https://docs.cntd.ru/document/420389120 (accessed December 15, 2023). (in Russian).

5. Glotova N. V. Habitat Monitoring: Textbook for Practical Classes. Chelyabinsk, South Ural State University Publ., 2006. 22 p. (in Russian).

6. 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., Lambert-Servien 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. In: J. M. Caffrey, A. Dutartre, J. Haury, K. J. Murphy, P. M. Wade, eds. Macrophytes in Aquatic Ecosystems:

7. From Biology to Management. Dordrecht, Springer, 2006, pp. 153–158. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5390-0_22

8. Katanskaya V. M. Higher Aquatic Plants in USSR Continental Water Bodies. Leningrad, Nauka, 1981. 187 p. (in Russian).

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

10. Menhinick E. F. A comparison of some species-individuals diversity indices applied to samples of field insects. Ecology, 1964, vol. 45, no. 4, pp. 859–861.

11. Papchenkov V. G. Vegetation Cover of Water Bodies and Watercourses of the Middle Volga Region. Yaroslavl, International University of Business and New Technologies Publ., 2001. 213 p. (in Russian).

12. Petin A. N., Lebedeva M. G., Krymskaya O. V. Analysis and Assessment of Surface Water Quality: Textbook. Belgorod, Belgorod State University Publ., 2006. 252 p. (in Russian).

13. Popova N. V., Argunov M. A. Ecological assessment of the state of reservoirs – the sources of drinking water supply in rural localities of the Tattinsky district, Yakutia. AgroEcoInfo, 2020, no. 4, article no. 417 (in Russian).

14. Porfirieva A. V., Ziyatdinova G. K., Medyantseva E. P., Evtyugin G. A. Hydrochemical Analysis: Textbook. Kazan, Kazan University Publ., 2018. 88 p. (in Russian).

15. Red Book of the Saratov Region: Fungi. Lichens. Plants. Animals. Saratov, Papyrus, 2021. 496 p. (in Russian).

16. 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, pp. 66610–66624. https://doi.org/10.1007/s11356-023-27211-x

17. Sedova O. V. Current state of flora and vegetation of shallow waters of the Volgograd reservoir within the administrative boundaries of the Saratov region. Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2009, vol. 9, iss. 2, pp. 61–67 (in Russian).

18. Sedova O. V., Boldyrev V. A. Flora of water bodies and streams in Saratov region: The history of research and the current status. Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2022, vol. 22, iss. 3, pp. 313–330 (in Russian). https://doi.org/10.18500/1816-9775-2022-22-3-313-330

19. 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, pp. 224–233. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.04.024

20. Solovieva V. V., Lapirov A. G. Hydrobotany: Textbook for higher educational institutions. Samara, Volga State Social and Humanitarian Academy Publ., 2013. 354 p. (in Russian).

21. State Water Register. 2023. Available at: https://textual.ru/gvr/ (accessed February 25, 2023). (in Russian).

22. Sviridenko B. F., Mamontov Yu. S., Sviridenko T. V. The Use of Hydro-macrophytes in a Comprehensive Evaluation of the Ecological Condition of Water Bodies of the West Siberian Plain. Surgut, Limited Liability Company «Studio advertisement “Matryoshka”, 2012. 231 p. (in Russian).

23. 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, pp. 117–126. https://doi.org/10.2478/v10009-009-0049-x

24. Zueva N. V. Assessment of the Ecological State of Small Rivers of North-West Russia on the Basis of Structural Characteristics of Macrophyte Communities (on the example of the Leningrad Region). Thesis Diss. Cand. Sci. (Geogr.). Saint Petersburg, 2007. 24 p. (in Russian).

25. Zueva N. V., Alekseev D. K., Kulichenko A. Yu., Primak E. A., Zuev Yu. A., Voyakina E. Yu., Stepanova A. B. Bioindication and Biotesting in Freshwater Ecosystems: Textbook for higher educational institutions. Saint Petersburg, Russian State Hydrometeorological University Publ., 2019. 140 p. (in Russian).