1. Обзор исследований макрозообентоса водотоков бассейна р. Мокша.
Бассейн Мокши и её притоков расположен в правобережье Средней Волги и имеет площадь водосбора 52500 кв. км (Душин, 1979). Своё начало Мокша берёт в системе родников в овраге у с. Елизаветино Мокшанского района Пензенской области, её протяжённость - 656 км, из которых около 156 км приходятся на Пензенскую область, 360 - на Мордовию и 140 - на Рязанскую область. (Душин, 1967; Каменев, 1982)
Мокша - типичная равнинная река со спокойным течением, которое обусловлено, видимо, небольшим уклоном ложа - 1-3 см/км (Душин, 1979). Средняя скорость течения - в пределах 0,25-0,60 м/с, хотя на отдельных участках скорость потока может быть значительной: 0,69-076 м/с (ниже впадения р. Иссы, лето 1990 г.), 0,79-0,92 м/с (пурдошанский участок, лето 1990 г.)
Среди грунтов ложа Мокши преобладают песчаные с разной степенью заиления. Однако в ряде мест имеются выходы каменистых субстратов (с. Каменный брод, Пурдошки), а также галечно-плитняковые и глинистые грунты.
Заросли водной и полуводной растительности весьма характерны для средней Мокши. Они имеют большое развитие на кочелаевском, ковылкинском участках, в районе г. Краснослободска, у д. Мордовское Маскино, с. Стародевичье, д. Большие Мордовские Палаты, в районе с. Пурдошки, Теньгушево, г. Темниково и др. Отрицательно влияют на формирование гидробиологического режима Мокши сбросы бытовых и промышленных вод (район д/о "Мокша", г. Ковылкино, Краснослободска, с. Жегалово, г. Темниково, с. Теньгушево и др.) (Каменев, 1993 г.)
Изучение макробентофауны Мокши осуществлялось в 1986, 1987, и 1990гг. Исследованиями в указанные годы был охвачен кочелаевский участок и только в 1990г. - пурдошанский.
Количественное развитие макрозообентоса на кочелаевском участке в летне-осенний период 1986г. характеризовалось динамикой численности в пределах 1147-2016 экз/кв. м (средний показатель 1541 экз/кв. м), биомассы 15,24-35,00 г/кв. м (29,81 г/кв. м) в мелководной зоне диапазоне 1174-1730 экз/кв. м (1410 экз/кв. м) и 27,64-43,68 г/кв. м (35,58 г/кв. м) - на плёсовом участке. Основу биомассы макрозообентоса в обеих зонах обуславливали малощетинковые черви. Так, на мелководьях в разные месяцы они составляли 27,3-50,7% (в среднем 45,52%) от общей биомассы, ещё более существенной была роль олигохет в создании биомассы на плесовом участке: 58,0-76,5 (67,56%). На последнем участке заметнее стало значение и мягкотелых в общей биомассе макрозообентоса -22,20% (просев 15,73% на мелководьях). Примечательно что в развитии макрозообентоса мелководной зоны возросла роль личинок Tipula в создании весового показателя по сравнению с прошлыми сезонами (Каменев 1987г.). Здесь их доля в общей биомассе составляла в среднем 26%. Что касается личинок хирономид, то хотя они играли заметную роль в динамике численности, оставаясь всё-таки в этом отношении на втором месте после олигохет, тем не менее занимали весьма скромное место в создании биомассы (5,50% на мелководьях и 2,77% на плёсовом участке). (Каменев, Гунин, 1989)
Таким образом, основу биомассы макрозообентоса на мелководном участке определяли олигохеты, типулины и моллюски (87,25%), а на плёсовом - олигохеты и моллюски (89,76%).
В 1987г. среднесезонные величины численности и биомассы макрозообентоса в целом были меньше, чем в 1986г., в мелководной зоне в 1,39 и 2,70 и на плёсовом участке в 1,12 и 3,12 раза. Это в полной мере относится и к динамике среднемесячных значений численности и биомассы бентонтов.
Снижение уровня развития данной макрофауны в 1987г. - следствие изменения гидрологического режима реки на её участке ниже плотины. Зарегулирование Мокши бетонной плотиной у д. Андреевка (осень 1986г.) резко уменьшило сток реки, в результате которого 2/3 ложа мелководного участка оказались осушенными.
Наблюдения показали, что изменение экологической обстановки на участке реки ниже плотины Андреевского водохранилища привело к резкому снижению уровня развития макрозообентоса. (Каменев, Гунин, 1989)
Средняя численность макрозообентоса Андреевского водохранилища в 1987 и 1990гг. изменялась в широком диапазоне - 620-4520 и 749-1352 экз/кв. м. Аналогичная картина отмечалась и в динамике биомассы: 6,03-50,19 и 8,15-66,48 г/кв. м.
Анализ степени развития макрозообентоса в характерных зонах водохранилища показал, что количество бектонтов на 1 кв. м в районе с. Кочелаево за весенне-летний период в 1987г. колебалось в более широком диапазоне (667-1799 экз/кв. м и 14,68-50,19г/кв. м) по сравнению с 1990г. (994-1273 экз/кв. м и 10,28-21,62г.кв./м). Уровень развития макробентофауны в сезоне 1987г. обуславливали олигохеты (69,9% от общей численности и 69,8% биомассы). Резкий подъём численности и биомассы данных животных за счёт малощетинковых червей (1613 экз./кв. м и 41,40 г/кв. м) был отмечен в июне.
Другие группы гидробионтов в этом районе играли второстепенную роль. Так личинки хирономид по удельному весу в численности (22,0%) следовали после олигохет, а в создании биомассы (8,90%) - после мягкотелых. Последние при численности в 5 раз меньшей, чем у хирономид, почти в 2 раза (16,9%) большую биомассу. Остальные группы беспозвоночных животных в макрозообентосе этого района водохранилища существенной роли не играли. (Каменев, Храмцовский 1983)
Если оценивать уровень развития макрозообентоса водохранилища в районе дома отдыха "Мокша" по средним показателям численности и биомассы, то окажется, что величина последней в 1990г. (28,87 г/кв. м) была больше аналогичной в 1987, (16,96 г/кв. м) в 1,64 раза при меньшей численности (в 2,12 раза).
В 1990г. личинки хирономид уступали, причём по обоим показателям (16,13% - численность и 1,62% - биомасса), и олигохетам, и моллюскам. Последние отмечались здесь ярко выраженным доминированием по биомассе (77,9%) которое обеспечивала высокая степень развития видов родов Amesoda, Euglesa, Bithynia, Valvata.
Таким образом, макрозообентос водохранилища в районе дома отдыха "Мокша" определялся как хирономидно-олигохетный (82,0 биомассы и 96,20% численности) в 1987г. и олигохетно-моллюсковый (91,50-74,86%) в 1990г.
Макрозообентос плотинного участка водохранилища (район насосной станции) отмечался самыми низкими средними значениями численности (1134 экз./кв. м) и биомассы (8,15 г/кв. м) по сравнению с рассмотренными выше районами в 1987г. В 1990г. эта тенденция прослеживается лишь в показателе численности. Что касается биомассы, то величина последней была в 1,5 раза меньше аналогичного показателя в районе дома отдыха "Мокша" и, наоборот, выше (на 2,67 г/кв. м) по сравнению с районом с. Кочелаево.
Если рассматривать развитие макробентофауны в этой зоне водоёма по группам в годы наблюдений, то обращает на себя внимание сходство с аналогичным прессом в районе дома отдыха "Мокша": доминирование личинок хирономид по обоим показателям (71% всей численности и 60% общей биомассы) в 1987г. и их подчинённое положение в создании биомассы (9,11%) в 1990г.; полное отсутствие мягкотелых в 1987г. и превалирование последних по биомассе (68,95%) в 1990г.; второе место олигохет в определении общей численности и биомассы данных бионтов. (Каменев, Аникин, 1993)
Итак, приплотинной зоны водохранилища, как и в районе дома отдыха "Мокша", оказался хирономидно-олигохетным (93,40% от численности и 91,0% биомассы) в 1987г. и молюссково-олигохетным (51,23 и 81,65%) в 1990г.
Сходная картина наблюдалась и в развитии личинок хирономид в районе реки от с. Пурдошки к с. Жегалово. При этом отмечено различие в комплексе видов-доминантов хирономид. В районе с. Пурдошки превалировали виды р. Polypedilum и Cryptochironomus, а в районе с. Жегалово - крупные личинки полисапробных видов р. Chironomus. В динамике численности личинок хирономид в исследованных районах в течение лета зарегестрировано два тека - в июне и в августе, что обусловлено биологическими особенностями массовых видов этой группы. Что касается моллюсков, то их среднее количество на 1 кв. м и биомасса возрастают с июня по июль, оставаясь на одном уровне до конца лета.
Роль остальных групп бентонтов в общей биомассе макрозообентоса небольшая (12,66%), однако следует отметить, что личинки стрекоз, вислокрылок в отдельные периоды обеспечивают довольно заметную биомассу: 1,06-1,24 г/кв. м (июль-Август, с. Пурдошки).
Таким образом, основную роль в количественном развитии макрозообентоса р. Мокши на участке с. Пурдошки - с. Жегалово играют олигохеты, хирономиды, моллюски, в суммарном отношении составляющие 86,37% от общей численности и 87,34% биомассы данных гидробионтов.
Р. Исса (устьевой участок). Ядро макрозообентоса устьевого участка Иссы составляют немногие группы гидробионтов, в частности личинки хирономид, олигохеты и моллюски. При этом хирономиды, как правило, обуславливают динамику численности макробентических животных. Так, в 1975г. в разныен месяцы их доля равнялась 27-75% от общей численности макрозообентоса. Хирономиды по численности (33,8%) доминировали и в 1984г., хотя удельный вес их по сравнению с 1975г. уменьшился почти в полтора раза.
Макробентофауна устьевого участка Иссы в 1989г. характеризовалась более высоким уровнем развития, чем в 1975 и1984г. Среднемесячная численность бентонтов и их биомасса в летний период изменились в пределах соответственно 1655-2550 экз./кв. м и 43,34-70,52г/кв. м. Олигохеты и хирономиды определяли в основном динамику численности гидробионтов дна, в сумме составляя 71,11% их среднего количества. При этом удельный вес малощетинковых червей (37,15%) оказался немного выше, чем хирономид (33,96%). Основу же биомассы макрозообентоса обуславливали мягкотелые (33,96%).
Итак, ядро макробентофауны устьевого участка Иссы, как и в предыдущие годы (1975 и 1984г.), составляли омиохеты, личинки хирономид и моллюски, в суммарное отношение определяющее 94,49% её общей численности и 95,13% биомассы.
Р.Сивинь. Количественное развитие макрозообентоса в 1975г. на верхнем участке реки (с. Старое Шайгово) характеризовалось колебаниями численности в небольших пределах (453-567 экз./кв. м), а биомассы более чем в 2 раза (4,02-9,53г./кв. м). В последующие годы наблюдений (1984-1989г.) и численность и биомасса изменялись здесь в более широком диапазоне: 870-1225экз./кв. м и 11,31-15,65г./кв. м, 253-2690экз./кв. м и 2,12-25,73г./кв. м.
По уровню развития макрозообентос устьевого участка реки (1975г) и в районе с. Сивинь (1989г) характеризовался в целом сходной тенденцией, но более выраженным преобладанием в нём олигохет, моллюсков и личинок хирономид, в сумме насчитывавших 84,40 в 1975г и 88,45% в 1989г. Кроме того, в 1989г произошел сдвиг в соотношении ведущих групп, составляющих основу биомассы. Так, доля олигохет возросла с20,70% (1975г) до 53,38% (1989г) и они в этом отношении оказались превалирующей группой. В то же время заметно снизилось значение в общей биомассе личинок хирономид (44.88% в 1975г и 20,47% в 1989г). Что касается мягкотелых, то они в разные годы наблюдений создавали примерно одинаковую средне сезонную биомассу (1,40 в 1975г и 1,62г/кв. м в 1969г). Остальные группы животных в бентосе рассматриваемых районов играли небольшую роль.
Основу количественных показателей макрозообентоса на нижнем участке реки в годы наблюдений составляли так же олигохеты, личинки хирономид и моллюски. При этом олигохеты и личинки хирономид определяли динамику его численности (89,43% в 1984г и 73,71 в 1989г) удельный вес малощетинковых червей, хирономид и мягкотелых в создании общей биомассы макробентонтов в 1984 и 1989гг оценивается соответственно 33,17 и 24,15; 19,08 и 14,72; 40,46 и 48,17%.
Следовательно, можно констатировать, что ядро макрозообентоса на всех участках р.Сивинь составляют олигохеты, личинки хирономид и моллюски.
Р.Уркат. Средняя численность и биомасса макрозообентоса р. Уркат изменялись в следующих диапазонах: 793-2353 экз./кв. м и 3,87-14,66 г/кв. м. На всех участках верхнего и среднего течения реки общая численность макробентофауны находилась в зависимости от развития личинок хирономид, которые в среднем составляли 42,80% от всего числа донных беспозвоночных. Среди хирономид определяющую роль в показателе численности играли Pentapeolilum exsechem, chironomus thummi, procladius, личинки рода Criptochironomus.
Таким образом, приведённый образ публикаций состояния изученности макрозообентоса водоёмов бассейна р. Мокша показывает, что р. Инсарка в этом отношении не затронута гидробиологическими исследованиями. По этому нам представилось важным провести гидробиологические исследования малого притока Мокши - р. Инсарка с целью выявления видового состава, определения уровня развития макрозообентоса и оценки продукционных характеристик последней.
2. Физико-географическая характеристика р. Инсарка. Материалы и методы.
2.1 Физико-географическая характеристика р. Инсарка.
Общеизвестно, что видовой состав, распределение, динамика количественных показателей (численности и биомассы), продукционные характеристики и другие стороны жизнедеятельности гидробионтов теснейшим образом связаны с естественно-географическими, гидрогеологическими (динамика уровня, течения, характер грунтов), гидрохимическими и даже геологическими особенностями среды обитания (Винберг, 1975; Жадин, 1940; Зверева, 1969; Каменев, 1995; Шубина, 1986).
Река Инсарка берёт начало из родников в лесу южнее села Морд.Паевка и впадает в реку Исса в районе города Инсар.
У села Морд.Паевка ширина реки достигает 1,5-2 м, наибольшая глубина -0,55 м, течение медленное, незаметное. Дно медиальной зоны и в регионе обоих берегов илистое. Высшая водная растительность развита не только в береговых зонах (осоки, стрелолист, рогоз).
У с. Кочетовка ширина русла достигает 2 м, глубина - 0,30-0,50 м, течение быстрое. В донных отложениях преобладают илистые биотопы: посередине - заиленные пески, в застойных местах - илы. Береговые зоны зарастают осоками, сусаком зонтичным, дали идут камыш, сменяемый в более глубоких местах зарослями кубышки желтой.
Ниже села Арбузовка ширина русла реки, которое врезано в пойму, достигает 3 м, глубина от 0,2 до 0,3м (на перекатах) до 1,0 м (в небольших ямах), течение умеренное, ровное. Дно реки в медиальной зоне илистое, в береговых зонах - песчаное с небольшим заилением.
Водная растительность развита. Береговые зоны зарастают осоками, сусаком зонтичным, рогозом.
В устье ширина реки 2,5-3 м, течение умеренное. Посередине реки и в левобережной зоне (среди макрофитов) доминируют заилённые пески с отложением детрита, вдоль правого берега местами обнажается глинистая рипаль, чаще всего с налётом ила. Высшие водные растения развиты по берегам (осоки, рогоз, стрелолист).
Берега р. Инсарка не высокие, но правый несколько выше, чем левый, по берегам тянутся луга, на которых по одиночке и группами растут деревья - дуб, липа, черёмуха, ива.