Сообщества гидробионтов Байкала.Трофические отношения организмов в экосистеме Байкала

Биотическое сообщество на конкретном участке, взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот вещества между живой и неживой частями, представляет собой экологическую систему, или экосистему¹.

В этом определении отражена не только функциональная основа экосистемы, но и «структурная основа (поток энергии создает четко определенные биотические структуры). Биотические структуры – это, прежде всего, трофическая структура и деление на продуценты, консументы и редуценты². Продуценты (фото- и хемосинтезирущие организмы) являются автотрофами («самопитающиеся» организмы), которые продуцируют первичное органическое вещество из неорганического (первый трофический уровень). Макроконсументы (главным образом животные) и микроконсументы или редуценты (бактерии, грибы) – гетеротрофы, поскольку питаются готовыми органическими веществами. Консументы, питающиеся продуцентами и продуктами их распада, образуют второй трофический уровень. Третий трофический уровень возникает, когда в биоценозе присутствуют популяции гидробионтов, живущих за счет поедания организмов второго трофического уровня, и т. д. Организмы второго, третьего и последующих трофических уровней, соответственно, называются консументами первого, второго и последующих порядков³.

Пищевую (трофическую) цепь открытой пелагиали Байкала (до 250–300 м) образуют:

• несколько видов фитопланктона;
• растительноядный рачок эпишура;
• батипелагическая амфипода макрогектопус;
• два вида голомянок (большая и малая голомянка) и два вида прибрежно-пелагических бычков (желтокрылый и длиннокрылый);
• омуль;
• нерпа.

Продуценты Байкала – 10–12 видов водорослей. Среди них доминируют диатомовые, перидиниевые и золотистые водоросли. Байкал характеризуется интенсивным развитием водорослей подо льдом, а также длительным периодом вегетации (время полного цикла развития) (около 11 мес.). Максимальное количество первичной продукции – 82 % от годовой создается весной. Мерой биомассы водорослей является содержание в них хлорофилла а. Также его считают интегральным показателем, отражающим уровень развития фитопланктона и его продукции^{4 5}. Установлено, что в период летней стратификации содержание хлорофилла а зависит от температуры воды⁶. В зоне влияния БЦБК эти зависимости нарушаются, что предположительно связано с нарушением физиологических функций водорослей⁷.

Значения интегральной первичной продукции колеблются от 6,5 до 1330 мг С/м² сут (1977, 1985–1987 гг.), в 45 % случаев значения составляют от 100 до 300 и в 35 % – от 300 до 600 мг С/м² сут. Эти значения считаются наиболее типичными для Байкала в период позднего лета⁵.

Главными потребителями первичной продукции – консументами – являются планктонные ракообразные в целом и доминирующий вид – эпишура в частности.

Следующий компонент трофической системы – макрогектопус. Ему принадлежит особое место в экосистеме Байкала, сходное с океаническим крилем или мизидами (высшие раки) в крупных озерах Европы и Северной Америки. Этот эндемик – единственный представитель макрозоопланктона, обитает во всей толще вод. Максимальная биомасса макрогектопуса (6250 экз./м² в слое воды 0–500 м)⁸ отмечена в средней котловине (в 3–4 раза выше, чем в соседних). Он занимает два трофических уровня, потребляет и фитопланктон, и разнообразный зоопланктон и, возможно, личинок малой голомянки, а в экспериментальных условиях даже собственную молодь. Поэтому он является и фильтратором, и хищником⁹.

Макрогектопусом питаются голомянки. Установлено, что мальки малой голомянки (длина тела 30–40 мм) питаются молодью макрогектопуса размером 2–5 мм, доля которого составляет 75,6 % по весу и эпишурой – 24,4 %. Мальки большой голомянки (30 мм) питаются эпишурой (1 %), молодью макрогектопуса (4,7 %) и личинками малой голомянки (94,3 %). Пищевой спектр взрослой малой голомянки (50–120 мм) включает макрогектопуса (64,9–99,9 %), эпишуру (32,5–0,1%), молодь рыб (2,6–12,6 %), а также донных амфипод (0,2–14,4%)¹⁰.

В открытой пелагиали Байкала обитают пять эндемичных видов рыб – большая и малая голомянки, желтокрылка, длиннокрылка, северобайкальская желтокрылка и омуль. Основными компонентами пищи омуля, малой голомянки и желтокрылки является макрогектопус (81, 91 и 35 %, по весу). Наиболее высокое пищевое сходство отмечено у омуля и голомянки (81 %), у омуля и желтокрылки (44 %)¹⁰.

Основным потребителем голомянко-бычковых рыб является нерпа. Стадом нерпы численностью в 68 тыс. экз. съедается 75,5 тыс. т рыбы, из них 68 тыс. т – голомянки. Омуль наряду с другими лососевидными рыбами составляет 0,2 % в рационе нерпы (годовое потребление – 1 %).

Озеро Байкал является олиготрофным водоемом. Значительные концентрации органического вещества в пелагиали озера позволяют отнести Байкал к водоемам с высоким биопродукционным потенциалом. Подтверждение этого – наличие в пелагиали озера больших концентарций голомянко-бычковых рыб и высокая численность тюленей¹¹. Естественные колебания продукционных показателей незначительны, поэтому крайне необходимо проведение режимных, долгосрочных наблюдений с использованием классических и новых методов. Это позволит наблюдать за состоянием и выявлять изменения в экосистеме озера.

Источник: Байкаловедение : учеб. пособие / Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек. – Иркутск : Изд-во Ирк. гос. ун-та, 2009. С. 204-207.

Читайте в Иркипедии

Термины

1. Клещи
2. Брюхоногие моллюски
3. Двустворчатые моллюски
4. Земноводные
5. Лимнофильные птицы
6. Водные млекопитающие
7. Байкальская нерпа
8. Ондатра
9. Чужеродные виды (биологические инвазии) в бассейне озера Байкал

Другие ресурсы

1. Байкал: жизнь в толще вод // Галазий Г. И. Байкал в вопросах и ответах
2. Жизнь на дне Байкала // Галазий Г.И. Байкал в вопросах и ответах
3. Молекулярная систематика озера Байкал
4. Моллюски — эндемики Байкала
5. Байкал: тайны подводного мира
6. Флора и фауна Байкала
7. Библиография по теме "Озеро Байкал: среда обитания, биота и экосистема"

Литература

1. Тугарина П.Я. , Козлова Н.И..  Значение бокоплавов (Crustacea Amphipoda) в трофике некоторых лососевидных рыб озера Байкал . // Экологические, физиологические и паразитологические исследования пресноводных амфипод: Сб. науч. тр. ; 2002.
2. Калмыков Н.П. Биоразнообразие в экосистемах позднего кайнозоя бассейна Байкала / В.М. Корсунов, Н.М. Пронин, Г.Г. Гончиков и др. — Новосибирск, 1999.

Примечания

1. Одум Ю. Экология / Ю. Одум. – М. : Мир, 1986. – Т. 1. – 328 с.
2. Павлов Б. К. Экология, основные объекты, экологический подход к оценке состояния экосистемы // Методология оценки состояния экоси- стем. – Ростов н/Д : Изд-во ООО «ЦВВР», 2000. – С. 4–10.
3. Константинов А. С. Общая гидробиология / А. С. Константинов. – М. : Высш. шк., 1979. – 480 с.
4. Изместьева Л. Р. Содержание хлорофилла а в водоемах байкальского региона : автореф. дис. … канд. биол. наук / Л. Р. Изместьева. – Киев, 1983. – 24 с.
5. Изместьева Л. Р. Первичная продукция // Мониторинг фитопланктона. – Новосибирск : Наука, 1992. – С. 97–99.
6. Изместьева Л. Р. Структурно-функциональные особенности летнего фитопланктона Байкала / Л. Р. Изместьева, О. М. Кожова, Н. И. Лопатина // Водные ресурсы. – 1994. – Т. 21, № 1. – С. 41–46.
7. Изместьева Л. Р. Пространственные особенности функционирования автотрофного звена экосистемы Байкала // Методология оценки состояния экосистем. – Ростов н/Д : Изд-во ЦВВР, 2000. – С. 25–30.
8. Вилисова И. К. К экологии байкальского пелагического бокоплава Macrohectopus branickii (Dyb.) // Тр. ЛИН СО АН СССР. – 1962. – Т. 2(22). – Ч. 1: Систематика и экология ракообразных Байкала. – С. 156–171.
9. Мельник Н. Г. Распределение M. branickii и некоторые особенности его экологии / Н. Г. Мельник, О. А. Тимошкин, В. Г. Сиделева // Атлас и определитель пелагобионтов Байкала. – Новосибирск : Наука, 1995. – С. 511–522.
10. Дзюба Е. В. Исследование пищевых стратегий пелагических рыб Байкала : автореф. дис. …канд. биол. наук / Е. В. Дзюба. – Борок, 2004. – 24 с.
11. Поповская Г. И. Фитопланктон Байкала и его многолетние изменения : автореф. дис. … д-ра биол. наук / Г. И. Поповская. – Новосибирск, 1991. – 32 с.