Выводы о состоянии Чебоксарского водохранилища как водоема

Чебоксарское водохранилище является замыкающим звеном Волжско-Камского каскада. Оно не является завершенным и функционирует на пониженной отметке уровня вод – 63 м. Такое положение создало ряд проблем для энергетики, судоходства и экологии. Зарегулирование Волги существенно снизило скорость речного течения. Это в свою очередь привело к изменениям большинства параметров водоема. Так снизилась ее способность к самоочищению, что поспособствовало аккумулированию наносов и иловых отложений, а также загрязнению вод химическими и биологическими загрязнителями. На реках бассейна р. Волги множество центров промышленности, сбрасывающих свои, порой не очищенные, сточные воды. Основным притоком Волги в пределах Чебоксарского водохранилища является р. Ока. Именно эта река является основным источником загрязняющих веществ в водохранилище. На сегодняшний день качество вод в Чебоксарском водохранилище характеризуется как «загрязненное» и «грязное».

ГЛАВА 2. КОРМОВАЯ БАЗА

Фитопланктон

Исследования состава биоценозов фитопланктона водохранилищ
волжского бассейна имеют богатую историю. Наиболее ранние сведения о
фитопланктоне Чебоксарского водохранилища относятся к 1981 году.

В первый год образования водохранилища в альгоценозе сохранилось доминирование диатомовых водорослей, это было особенно заметно на участке от г. Нижнего Новгорода до устья р. Суры (таблица 4). Максимальные показатели обилия фитопланктона отмечены на участке, от Горьковской ГЭС до устья реки Оки [63].

Таблица 4

Среднесезонная биомасса (г/м³) основных групп фитопланктона Чебоксарского водохранилища в первые годы его существования [63]

Район водохранилища	Синезеленые	Диатомо­вые	Зеленые	Общая биомасса
Городец-Н. Новгород	0.05	0.21	0.01	0.28
Н. Новгород-устье р. Суры	0.31	4.53	0.28	5.18
Устье р. Суры-Новочебоксарск	0.81	2.30	0.27	3.44
Средняя по водохранилищу	0.53	3.04	0.26	3.88

Подробное описание таксономического состава альгофлоры в начальный период формирования Чебоксарского водохранилища был представлен в работах Л.Г. Корневой [45]. Так к типу синезеленых водорослей ( C yanophyta) было отнесено 73 вида к диатомоывым ( B acillariophyta) 192 вида, а к зеленым ( Chlorophyta ) 296 видов. Всего, включая такие типы как: Chrysophyta, Xanthophyta, Cryptophyta, Dinophyta, Euglenophyta, Raphidophyta было обнаружено 708 видов организмов.

Наиболее подробное изучение альгофлоры водохранилищ Волги проводилось после полного зарегулирования стока реки в период с 1960 по 1970 годы ХХ века [46].

На сегодняшний день Чебоксарское водохранилище классифицируют как эвтрофное [47]. В этом водохранилище, в том числе затопленные части притоков, отмечены 202 вида водорослей. Наиболее многочисленные зелёные и диатомовые водоросли 95 и 51 вид соответственно. По разнообразию видового состава далее следуют цианопрокариоты 22 вида. Криптофитовые, динофитовые и жёлто-зелёные представлены по 6 видов.

Большая часть видового состава водорослей (135 видов) – являются индикаторами сапробности воды. Из них 67 – это представители β-мезосапробной зоны, 8 видов являются олигосапробами. Показатели более загрязненных вод представлены меньшим числом: β-α- и α-β-мезосапробов – 19, α-мезосапробов – 5. Подобное распределение сапробионтов вполне обычно для водохранилища, наблюдавшегося в первые годы после зарегулирования р. Волги у города Чебоксары [64]. Так в таблице 5 приведены средние показатели биомассы на различных участках Чебоксарского водохранилища.

Таблица 5

Средние показатели биомассы (г/м³) по Чебоксарскому водохранилищу у различных отделов водорослей в июле 2011 г. [64]

Районы водохранилища	Синезелёные	Диатомовые	Криптофит-овые	Зелёные	Общее по району
Городец-Н. Новгород	0,23	0,52	0,1	0,1	0,95
Н. Новгород-устье р. Суры	0,01	0,88	0,02	0,09	1
Устье р. Суры-Новочебоксарск	0,13	0,71	0,09	0,04	0,97
Р. Ока	0,01	0,88	<0,01	0,09	0,99
Р. Керженец	0,01	0,71	0,02	0,2	0,94
Р. Сура	0,05	0,74	0,02	0,14	0,95
Р. Ветлуга	0,02	0,73	0,04	0,15	0,94
Средняя по водохранилищу	0,07	0,74	0,04	0,12	0,96

Подробная численность и биомасса фитопланктона на различных участках Чебоксарского водохранилища в 2015-2016 гг. представлены в таблице 6. Трофический статус в 2015 году оценивался как мезотрофный [43].

 

Таблица 6

Средняя численность, над чертой (млн кл/л) и биомасса, под чертой (г/м³)

фитопланктона разных участков водохранилища в 2015-2016 гг. [43]

Участки водохранилища	Доля встречаемости					Численность Биомасса
	Диатомовые	Зеленые	Сине-зеленые	Крипто-фитовые	Дино-фитовые
2015 г.
Верхний речной	5 32,1	0,34 2,12	94,5 64,89	0,11 0,19	0,01 0,45	49,5 ± 8,01 4,27 ± 0,47
Окский отрог	48,46 85,72	36,77 11,43	14,5 2,75	0 0	0 0	11,13 ± 1,07 6,02 ± 0,80
Средний речной	29,09 78,59	17,78 6,87	51,09 10,79	1,08 1,35	0,08 0,99	22,91 ± 3,9 7,13 ± 1,15
Озерный	26,91 62,17	13,07 7,29	56,69 19,12	2,03 6,66	0,13 2,67	15,36 ± 5,15 4,79 ± 1,69
Приплотинный	17,59 61,82	2,34 1,72	75,63 22,89	3,06 6,83	0,08 1,89	33,97 ± 14,9 4,13 ± 1,75
Средняя по водохранилищу	25,41 64,08	14,06 5,886	58,482 24,088	1,256 3,006	0,06 1,2	26,57 ± 6,61 5,27 ± 1,17
2016 г.
Верхний речной	46,21 79,13	12,52 8,81	35,91 8,64	0,12 0,42	0,1 0,6	9,53 ± 2,30 3,44 ± 0,72
Окский отрог	36,6 82,8	52,5 12,16	7,01 0,24	0,74 0,24	0,37 2,78	5,41 3,31
Средний речной	29,33 82,15	29,31 7,75	38,55 3,53	1,66 1,65	0,43 4,13	18,84 ± 4,70 8,54 ± 2,9
Озерный	20,99 64,16	25,34 7,49	47,73 5,19	2,43 3,3	2,15 17,33	13,19 ± 4,20 5,19 ± 2,70
Приплотинный	11,36 41,59	9,9 4,68	75,99 48,5	1,16 0,32	0,54 4,47	75,39 ± 47,8 4,49 ± 2,10
Средняя по водохранилищу	28,898 69,966	25,914 8,178	41,038 13,22	1,222 1,186	0,718 5,862	24,47 ± 14,75 4,99 ± 2,1

Как видно из таблиц 4, 5 и 6 за все время от момента наполнения водохранилища общая биомасса фитопланктона к 2011 г. сократилась почти в 4 раза. Затем началось стремительное увеличение биомассы и к 2016 г. практически восстановилось до прежнего уровня. Произошло перераспределение фитопланктонных сообществ по всей территории Чебоксарского водохранилища.

 

Зоопланктон

На первых этапах образования Чебоксарского водохранилища произошло не только возникновение новых зоопланктоценозов, но и существенное перераспределение уже существующих групп. Так из двух исходных волжских зоопланктонных сообществ (лимнофильного и реофильного) образовались новые группировки уже на второй год существования водохранилища. На территории лимнофильного зоопланктоценоза возникло новое сообщество, которое к 1985 году разделилось на два биоценоза: переходный и озёрный. Территория молодого переходного зоопланктоценоза с течением времени увеличилась из-за сокращения акватории речного зоопланктонного сообщества.

За период наблюдения на акватории Чебоксарского водохранилища на фоне межгодовых колебаний, отслеживалась тенденция снижения общей численности и биомассы зоопланктона.

На начальных этапах существования Чебоксарского водохранилища зоопланктон включал 125 видов и 37 разновидностей из них коловратки – 70, ветвистоусые и веслоногие ракообразные – 35 и 20 видов соответственно. Из всего разнообразия видов 92 принадлежало к группе истинно планктонных, 26 – зарослевых, 7 – придонных [85].

Видовая структура исследуемого планктонного биоценоза была показана довольно обычными, популярными в умеренных широтах видами, которые как правило обладают экологической гибкостью и широким распространением. Однако некоторые из них являются привычными представителями проточных вод (Brachionus calyciflorus). К коловраткам относится максимальное количество видов зоопланктонного биоценоза, формируемого водами реки Оки. Доминирующее положение занимают представители рода Brachionus. Наиболее распространенными являются такие представители рода как: B. calyciflorus, B. diversicornis, B . urceus, B. Quadridentatus, B angularis . Изменения видовой структуры зоопланктона стали отчётливо проявляться в начале первого десятилетия ХХI века. Наряду с уменьшением количества разновидностей рода брахионид в нём начали возникать представители лимнофильной фауны, которые ранее не встречались в водохранилище.

Значительные перемены в балансе численностей и биомасс основных групп зоопланктона наблюдалось в 2000, 2004 годах (табл. 7). Они состояли в снижении доли коловраток и возрастание доли ракообразных организмов в общей численности и биомассе [84].

Таблица 7

Среднесезонная численность, биомасса и процентное соотношение таксономических групп зоопланктона правобережного речного участка Чебоксарского водохранилища [84]

Год наблюдения	Численность, тыс. экз./м3	Биомасса, г/м3	Соотношение по численности, % Rot: Clad: Cop	Соотношение по биомассе, % Rot: Clad: Cop
1983	289,6±49,3	1,551±0,36	64,5 : 30,4 : 5,1	47,9 : 40,3 : 11,8
1987	107,4±13,1	0,71±0,02	79,9 : 12,0 : 8,1	54,9 : 29,6 : 15,5
1989	25,0±3,1	0,08±0,012	54,6 : 6,6 : 38,8	44,3 : 8,7 : 47,0
1995	8,02±1,91	0,032±0,009	62,5 : 25,1 : 12,4	39,3 : 34,6 : 26,1
2000	2,18±0,72	0,014±0,008	27,1 : 27,7 : 45,2	10,8 : 41,5 : 47,7
2004	2,84±0,53	0,018±0,006	45,1 : 28,5 : 26,4	11,1 : 61,1 : 27,8

Видовое богатство зоопланктона Чебоксарского водохранилища в 2011 г. (табл. 8) составляло 65 видов: коловраток – 27, ветвистоусых и веслоногих ракообразных – 25 и 13 соответственно [86].

Таблица 8

Биомасса и численность участков занятых основными зоопланктоценозами Чебоксарского водохранилища в 2011 г. [86]

Участок зоопланктоценоза	численность	биомасса
левобережный речной	1,55±0,06	1,5±0,03
правобережнй речной	2,97±0,13	2,64±0,13
переходный	1,45±0,06	1,52±0,07
озерный	1,47±0,04	1,44±0,06
Ср. по водохранилищу	1,86±0,07	1,78±0,07

В 2015 году зоопланктон Чебоксарского водохранилища включал в себя 51 таксон, из них 17 видов коловраток, 24 вида ветвистоусых и 10 видов веслоногих ракообразных [43]. Численность и биомасса зоопланктона различных участков Чебоксарского водохранилища в 2015-2016 гг. представлены в таблице 9.

Таблица 9

Средняя численность, над чертой (тыс. экз/м³), биомасса, под чертой (г/м³) зоопланктона разных участков водохранилища в летний сезон 2015-2016 гг. [43]

Участки водохранилища	Доля встречаемости			Численность Биомасса
	Rotatoria	Cladocera	Copepoda
2015
Верхний речной	0,4 0,01	69,6 82,1	30,0 17,9	51,8 ± 22,01 0,46 ± 0,23
Окский отрог	35,5 3,4	52,0 60,6	12,5 26,0	30,0 ± 11,2 0,5 ± 0,26
Средний речной	6,7 1,0	49,9 54,5	44,4 44,5	40,0 ± 34,1 0,8 ± 0,6
Озерный	3,1 0,8	68,9 85,3	22,0 14,9	46,6 ± 34,4 0,7 ± 0,6
Приплотинный	1,4 0,1	70,6 87,9	22,0 12,0	69,5 ± 47,2 1,9 ± 1,4
Средняя по водохранилищу	29,4 11,7	22,6 69,7	48 28,7	47,6 ± 29,8 0,9 ± 0,6
2016
Верхний речной	33 1	30 95	37 4	52,4 ± 39,2 2,4 ± 0,6
Окский отрог	62 55	5 38	33 57	16,2 ± 14,8 0,7 ± 0,1
Средний речной	23 2	18 59	59 39	33,4 ± 34,4 1,1 ± 1,4
Озерный	15 <0,01	40 83	45 17	18,9 ± 18,1 0,7 ± 0,6
Приплотинный	14 0,4	20 73,3	66 26,3	116,1 ± 79,7 1,7 ± 0,6
Средняя по водохранилищу	9,4 1,1	62,2 74,1	26,2 23,1	47,4 ± 37,2 1,3 ± 0,7

Основываясь на данных, приведенных в таблицах 7, 8 и 9, следует отметить, что средние показатели численности и биомассы зоопланктона Чебоксарского водохранилища с момента строительства гидроузла существенно снизились. Видовой состав сократился в 2,5 раза со 125 видов до 51, на момент 2015 г. На протяжении всего периода наблюдений наблюдались значительные перестройки зоопланктонных сообществ. Так представители сообщества коловраток, которые являлись доминантами на образования водохранилища, существенно сдали свои позиции. На момент 2016 года лидерами по средним показателям численности и биомассы можно назвать представителей надотряда Ветвистоусых ракообразных.

Зообентос

Сообщество донных организмов Чебоксарского водохранилища весьма разнообразно. Видовой состав бентоса насчитывает около 140 видов. Биомасса донных организмов за весь период наблюдений оставалась в пределах от 6 г/м² до 30 г/м² [82]. Проследить многолетнюю динамику видового состава, численности и биомассы можно рассмотреть на рисунках 2 и 3. Подробные данные изложены в таблице приложения 2.

Перемены гидрологического режима Волги, связанные с зарегулированием стока и образованием Чебоксарского водохранилища, повлекли за собой изменения сообществ зообентоса. Такие перемены наиболее сильно затронули донную фауну среднего и нижнего участков. Основными причинами изменений послужили увеличение глубин и снижение скорости течения водоема.

Так по акватории указанных выше участков особенно широко распространились представители вида речных дрейссен (Dreissena polymorpha). В восьмидесятых годах ХХ века усилилось доминирование малощетинковых червей. Особенно заметно этот процесс происходил в озерной части Чебоксарского водохранилища, что можно назвать результатом накопления иловых отложений [80].

Среди массовых видов зообентоса Чебоксарского водохранилища следует отметить таких представителей как: малощетинковые черви ( Limnodrilus hoffmeisteri , L . claparedeanus , Potamothri х hammoniensis , P . moldaviensis ); многощетинкового червя Hypania invalida ; ракообразные бокоплавы ( Corophium curvispinum , Gmelinoides fasciatus , Dikerogammarus haemobaphes ); моллюски ( D . bugensis , D . polymorpha , L . naticoides ); личинки хирономид ( Chironomus plumosus , Cricotopus gr . silvestris , Glyptotendipes glaucus ); личинки ручейника Hydropsyche ornatula [82].

Рисунок 2 – Динамика численности основных групп зообентоса за период с 1981 по 2014 гг. [82]

Рисунок 3 – Динамика биомассы основных групп зообентоса за период с 1981 по 2014 гг. [82]

Организмы зообентоценоза расселяются по акватории водохранилища крайне неравномерно. На концентрацию зообентоса оказывают непосредственное влияние разнообразные абиотические факторы. Многие из этих факторов в свою очередь зависят от скорости водотока [58].

В верхнем речном участке водохранилища сохранились такие речные черты как: высокие скорости течения, малое заиление грунта, слабое развитие бентофауны. На протяжении многих лет существования Чебоксарского водохранилища бентос этого участка изменился не существенно.  Для донных организмов в верхнем речном отделе характерны черты псаммореофильных биоценозов.

По степени развития бентоса верхний речной отдел следует отнести к водоемам олиготрофно-α-мезотрофного типа (таблица 10). В большей степени грунты на этой акватории представлены песками, затрудняющими развитие бентофауны [82].

Таблица 10

Многолетние показатели численности, над чертой (экз./м²) и биомассы, под чертой (г/м²) макрозообентоса на различных участках Чебоксарского водохранилища [82]

1981 г.	1983 г.	1985-1989 гг.	1995-2001 гг.	2005-2008 гг.	2010-2014 гг.
Верхний речной участок
1275 7,39	235 1,00	384 1,89	1000 3,63	607 1,66	689 2,97
Средний речной участок
654 5,67	1075 19,20	1377 26,60	1725 25,20	1283 27,29	1806 30,20
Озерный участок
1001 7,27	1805 13,30	1530 11,20	2462 28,84	5424 37,40	1988 22,87
Приплотинный участок
1069 4,14	1633 9,45	1131 7,51	1631 8,08	613 3,69	1377 31,31
Средние показатели по водохранилищу
999,75 6,12	1187 10,74	1105,5 11,8	1704,5 16,44	1981,75 17,51	1465 21,84

Говоря об изменениях в структуре зообентоса р. Волги после строительства Чебоксарской ГЭС следует отметить данные таблицы 10. В водохранилище отмечается стремительный рост биомассы бентоса с 1981 г. на протяжении всего периода существования водохранилища. Максимальные показатели численности приходятся на первое десятилетие XXI века на всем протяжении Чебоксарского водохранилища наблюдается масштабное развитие бентоса, показатели биомассы которого возросли в 3,5 раза. Исключением является верхний речной отдел. На этом участке сообщества зообентоса уменьшились в приблизительно 2,5 раза.