Биология внутренних вод, 2019, № 3, стр. 100-103

Известно, что обилие той или иной группы планктонных ракообразных зависит не только от контроля снизу и сверху, но и от стехиометрического соотношения азота и фосфора в их кормовых объектах [7, 8, 14]. С высоким содержанием азота в экскрементах [10–12 и др.], поступающих в воду в местах колониальных поселений птиц, мы связываем преобладание в планктоне Copepoda [2]. Однако в ряде случаев в зонах влияния птиц высокого обилия достигают Cladocera. Показано, что определенную роль в этом играет степень зарастания водоема макрофитами, а также время нахождения на суше и поступления продуктов жизнедеятельности птиц (ПЖП) в воду. Об этом косвенно свидетельствуют и установленные связи между количеством атмосферных осадков, способствующих быстрому смыву ПЖП, и обилием Copepoda [2].

Представляло интерес экспериментально оценить влияние времени нахождения ПЖП на суше и их поступления в воду на концентрацию в ней азота и фосфора, обилие Copepoda и плодовитость Cladocera.

Опыт проводили в течение 49 сут в микрокосмах объемом 5 л, в которые помещали ранее отловленных и адаптированных в течение 1 мес взрослых особей Acanthocyclops americanus (Marsh), A. vernalis (Fischer), Eucyclops serrulatus (Fischer), Macrocyclops albidus (Jurine) и Mesocyclops leuckarti (Claus) (всего 15 экз.). В микрокосмах они обитали совместно с Ceriodaphnia dubia Richard и Daphnia magna Strаus. В качестве корма для Cladocera в воду ежедневно добавляли культуру Chlorella vulgaris Beijer, для Copepoda – Paramecium caudatum Ehrenberg.

Эксперимент включал контроль (три повторности) и три варианта опыта (каждый по три повторности). В микрокосмы варианта 1 каждые 7 сут добавляли свежие ПЖП в концентрации 1.5 г/л, варианта 2 – аналогичную навеску ПЖП, лежавших в тени на воздухе 7 сут, варианта 3 – находившихся на суше 14 сут. В качестве ПЖП использовали экскременты уток Anas platyrhynchos Linnaeus, выращиваемых на кормах, включающих рыбу, а также периодически питающихся в естественном водоеме рясками, водными беспозвоночными и земноводными.

Один раз в 7 сут из всех микрокосмов каждого варианта опыта отбирали интегральную пробу воды для определения концентрации азота и фосфора [1, 4], в начале и в конце эксперимента также для биотестирования на Ceriodaphnia dubia [6]. Исследуемую воду процеживали через газ с размером ячеи 64 мкм, животных, попавших в сачок, выпускали обратно. Веслоногих ракообразных собирали в конце эксперимента, процеживая весь объем воды через газ с размером ячеи 64 мкм, и фиксировали 4%-ным формалином. Камеральную обработку проб проводили стандартным методом [5].

Для оценки достоверности различий в численности Copepoda применяли метод Краскела–Уоллиса, результатов биотестирования – LSD-тест, также подсчитывали коэффициент корреляции Спирмена (р < 0.05).

В воде опытных микрокосмов, испытывающих влияние ПЖП, содержание азота и фосфора было выше, чем в контроле (табл. 1). Обнаружена тенденция снижения количества азота и фосфора по мере увеличения сроков пребывания экскрементов на воздухе, при этом достоверно (r = –0.65) сокращалась величина N/P. Известно, что чем дольше экскременты птиц находятся на суше, тем больше они теряют азота [9, 11, 13]. Очевидно, в связи с этим в среднем потери фосфора, поступающего в воду с экскрементами после 7 сут высушивания, составили 0.18 мг/л, после 14 сут – 1.02, в то время как азота – 1.38 и 3.14 мг/л соответственно (табл. 1).

Результаты биотестирования показали, что разовое внесение экскрементов в микрокосмы не оказало стимулирующего или угнетающего влияния на тест-объект Ceriodaphnia dubia (табл. 2). Однако в конце эксперимента во всех опытных вариантах отмечено достоверное увеличение среднего числа отрожденных особей как относительно контрольной величины, так и относительно данных, полученных в его начале. При этом достоверно большая плодовитость рачков зарегистрирована в случае поступления экскрементов, находившихся на воздухе в течение 14 сут.

В микрокосмах с присутствием ПЖП численность Copepoda была значимо выше относительно контрольных. Наибольшей плотностью веслоногих отличались микрокосмы, в которые поступали экскременты первых суток (рис. 1). Однако достоверных различий численности Copepoda в микрокосмах, принимающих ПЖП на 7-е и 14-e сут высушивания, не обнаружено.

Рис. 1.

Средняя к концу эксперимента численность веслоногих ракообразных в контроле (I) и в микрокосмах, в которые поступали экскременты в первые сутки (II), через 7 сут (III) и через 14 сут (IV). 1 – М, 2 – M ± SE, 3 – M ± SD.

Таким образом, преобладание той или иной группы ракообразных в условиях влияния колоний птиц определяется временем нахождения на суше и поступления их экскрементов в воду. Следствием этого могло быть изменение стехиометрического соотношения азота и фосфора в воде и объектах питания животных, что отмечено в полевых исследованиях [3]. В результате, при быстром поступлении экскрементов, богатых азотом, преимущество получают Copepoda, при долгом нахождении на суше и потере азота – Cladocera.

Итак, при увеличении времени нахождения экскрементов птиц на воздухе в воде, в которую они попадают, снижается количество азота и в меньшей степени фосфора, увеличивается плодовитость ветвистоусых ракообразных. Поступление экскрементов птиц способствует повышению плотности веслоногих ракообразных, однако при увеличении сроков пребывания помета на воздухе их численность сокращается, хотя остается выше, чем в контроле.