Оценка степени загрязнения по видовому разнообразию

Всесторонняя, исчерпывающая характеристика состояния экологической системы возможна только на основании достаточно полных данных, касающихся разных водных сообществ. Для достижения этой цели необходимо особое внимание уделять абсолютным биологическим величинам и, прежде всего, видовому составу главнейших сообществ и количественным данным о видовых популяциях доминирующих и индикаторных видов. При этом должны приниматься во внимание только точные и надёжные таксономические определения. Состав сообщества свидетельствует о среднем за длительное время составе воды (Долгов, Никитинский, 1927; Каныгина, 1935; Liebmann, 1951). Причём разные организмы характеризуют отрезки времени разной продолжительности и представляют собой регистрирующие аппараты неодинаковой степени чувствительности. Поэтому в зависимости от обстоятельств и целей работы следует использовать различные группы организмов (Макрушин, 1974). При воздействии на гидробионты различных загрязнителей водной среды, прежде всего, обнаруживаются изменения в видовом составе биоценозов. Эти изменения возникают даже при достаточно слабых концентрациях токсикантов, выявить которые с помощью химико-бактериологических методов не всегда возможно. Отсюда следует, что гидробионты даже при самом поверхностном исследовании способны дать быструю и достаточно надёжную информацию о биологической полноценности воды. Так, например, видовой состав сообществ макрозообентоса наиболее надёжно характеризует качество среды и является, по-видимому, важнейшей характеристикой состояния водной экосистемы в целом и её антропогенных изменений. Это обусловлено двумя причинами:

• • видовой состав бентоса, по сравнению с его прочими характеристиками, в наибольшей степени детерминируется условиями среды;
• • видовой состав является «ключевой» характеристикой сообщества бентоса, во многом определяя его остальные свойства.

Для различных экосистем экзогенные нарушения видового состава сообществ, по-видимому, необратимы. Если видовой состав сообщества изменён, то, во-первых, уже произошедшие изменения остальных ценогических характеристик, скорее всего, также окажутся необратимыми, во-вторых, велик и риск их дальнейших непредсказуемых, иногда очень существенных и резких изменений. Неизменность видового состава сообществ, наоборот, обеспечивает обратимость вызванных изменений, восстановление исходных свойств сообществ после снятия воздействия, и является оптимальным критерием сохранения основных свойств сообществ в условиях воздействия. Соответственно, при оценке антропогенного воздействия на гидроэкосистему, следует, прежде всего, обращать внимание на изменение видового состава сообществ. Таким образом, особенно важно правильно оценивать видовой состав сообщества и определять, сохранился он или изменился в условиях антропогенного воздействия. Для этого необходимо знать, какие из видов встречаются в изучаемом сообществе закономерно, а какие встречены случайно. Тогда исчезновение кого-либо из первых в условиях воздействия будет свидетельствовать об антропогенном изменении видового состава сообщества, а исчезновение вторых не может быть содержательно интерпретировано. К «ядру» основных видов, определяющих свойства сообщества и подлежащих учёту при биотестировании, до недавнего времени традиционно относили лишь несколько доминантов, а роль видов со сравнительно малой биомассой и популяционной плотностью считалась пренебрежимо малой. Однако в последнее время доказано, что свойства сообщества определяются всей сложной сетью межвидовых связей (трофических, отологических и др.). При этом важную роль в них часто играют виды, особи которых встречаются в сообществе пусть в небольшом количестве, но регулярно. Потеря таких видов может приводить к существенным, часто — непредсказуемым и катастрофическим изменениям свойств сообществ и даже экосистем. Но если же вид встречается случайно, спорадически, его роль в сообществе не может быть значимой, и при оценке видового состава сообщества таким видом можно обоснованно пренебречь. Кроме того, в сравнительных исследованиях с целью биотестирования невозможно установить, исчез ли редко встречающийся вид из-за воздействия или его просто не удалось обнаружить.

Биотестирование предусматривает выявление уже состоявшегося или происходящего загрязнения окружающей среды по функциональным характеристикам особей и экологическим характеристикам сообществ организмов. Постепенные же изменения видового состава формируются в результате длительного отравления водоёма, и явными они становятся в случае далеко идущих изменений. Таким образом, видовой состав гидробионтов из загрязняемого водоёма служит итоговой характеристикой токсикологических свойств водной среды за некоторый промежуток времени и не даёт её оценки на момент исследования.