Ecodiagnostics of different types of lakes in the Nizhny Novgorod Region based on indicators of the species structure of zooplankton

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The research assesses the state of different types of lakes in specially protected natural areas of the Nizhny Novgorod Region and the anthropogenically disturbed territory of Nizhny Novgorod. The trophic status of water bodies was determined using the trophic status index (TSISD). It has been established that most of the lakes have eutrophic and mesotrophic status. The analysis of the species structure of zooplankton in water bodies has been carried out. The species richness of both lakes of the protected areas and urban lakes was high. Along with eurybiontic species, alien and rare species of zooplankton were identified. Significant differences in the indicators of the species structure were established, however, no critical values of the abundance, biomass, Shannon and Pielou indices were recorded. Most of the identified zooplankton species were indicative. On the basis of the Pantle-Bukk saprobity index in the Sladecek modification, the water quality class was established. The reservoirs were characterized by quality class II–III (clean-moderately polluted water). In some lakes an excess of the maximum permissible concentrations of ammonium, nitrite, iron, manganese, copper, zinc, lead has been established. However, in general, in terms of a set of indicators, water bodies are in a satisfactory condition. In order to objectively assess the ecological state of aquatic communities, to predict possible changes and develop recommendations for the conservation of species diversity, it is important to carry out regular monitoring studies.

About the authors

Galina Vasilievna Shurganova

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: galina.nngu@mail.ru

doctor of biological sciences, professor of Ecology Department

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Tatiana Vladimirovna Zolotareva

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: tanyakuklina.nn@yandex.ru

postgraduate student of Ecology Department

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Vyacheslav Sergeevich Zhikharev

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: slava.zhiharev@bk.ru

postgraduate student, assistant of Ecology Department

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Dmitry Evgenievich Gavrilko

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: dima_gavrilko@mail.ru

candidate of biological sciences, lecturer of Ecology Department

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Ivan Aleksandrovich Kudrin

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: kudriniv@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Ecology Department

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Natalia Alexandrovna Startseva

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: startseva@bio.unn.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Botany and Zoology Department

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Alexander Alexandrovich Nizhegorodtsev

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: ecotoxnn@yandex.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Ecology Department

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Elizaveta Sergeevna Obedientova

National Research Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: elizaveta-obedientova@yandex.ru

student of Institute of Biology and Biomedicine

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Elizaveta Viktorovna Shurganova

Privolzhsky Research Medical University

Author for correspondence.
Email: liza2309shur@yandex.ru

student of General Medicine Faculty

Russian Federation, Nizhny Novgorod

References

  1. Вандыш О.И. Зоопланктон как индикатор состояния озерных экосистем Кольского полуострова при действии стоков горно-промышленных предприятий // Экология. 2004. № 2. С. 134–140.
  2. Кузнецова М.А., Охапкин А.Г., Шурганова Г.В. Методы биоиндикации водных экосистем // Экологический мониторинг. Методы биологического и физико-химического мониторинга: учеб. пособие. Ч. I. Нижний Новгород, 1995. С. 125–139.
  3. Lodi S., Vieira L.C.G., Velcho L.F.M., Bonecker C.C., Carvalcho P., Bini L.M. Zooplankton community metrics as indicators of eutrophication in urban lakes // Natureza & Conservação. 2011. Vol. 9 (1). P. 87–92.
  4. Деревенская О.Ю., Унковская Е.Н. Структура сообществ зоопланктона озер Волжско-Камского заповедника // Труды Зоологического института РАН. 2016. Т. 320, № 3. С. 294–303.
  5. Ильин М.Ю., Кудрин И.А., Золотарева (Куклина) Т.В., Шурганова Г.В. Биоиндикация водных объектов особо охраняемых природных территорий Нижегородской области на основе анализа видовой структуры зоопланктона // Вода: химия и экология. 2016. № 3. С. 25–33.
  6. Шурганова Г.В., Гаврилко Д.Е., Жихарев В.С., Кудрин И.А., Ильин М.Ю., Золотарева Т.В., Голубева Д.О. Экодиагностика водоемов питьевого водоснабжения крупного мегаполиса (на примере г. Нижнего Новгорода) // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18, № 5 (2). С. 387–392.
  7. Downing J.A., Prairie Y.T., Cole J.J., Duarte C.M., Tranvik L.J., Striegl R.G., McDowell W.H., Kortelainen P., Caraco N.F., Melack J.M. The global abundance and size distribution of lakes, ponds, and impoundments // Limnology and Oceanography. 2006. Vol. 51 (5). P. 2388–2397. doi: 10.4319/lo.2006.51.5.2388.
  8. Шурганова Г.В., Кудрин И.А., Гаврилко Д.Е., Макеев И.С., Ильин М.Ю., Горьков А.С. Зоопланктон малых водотоков урбанизированных водотоков (на примере г. Нижний Новгород) // Вода: химия и экология. 2015. № 12. С. 48–55.
  9. Mimouni E-A., Pinel-Alloul B., Beisner B.E. Assessing aquatic biodiversity of zooplankton communities in an urban landscape // Urban Ecosystems. 2015. Vol. 18. P. 1353–1372. doi: 10.1007/s11252-015-0457-5.
  10. Ghadouani A., Pinel-Alloul B., Prepas E.E. Could increased cyanobacterial biomass following forest harvesting cause a reduction in zooplankton body size structure? // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 2006. Vol. 63. P. 2308–2317. doi: 10.1139/F06-117.
  11. Finlay K., Beisner B.E., Patoine A., Pinel-Alloul B. Regional ecosystem variability drives the relative importance of bottom-up and top-down factors for zooplankton size spectra // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 2007. Vol. 64. P. 516–529.
  12. Jeppesen E., Nõges P., Davidson T.A., Haberman J., Nõges T., Blank K., Lauridsen T.L., Søndergaard M., Sayer C., Laugaste R., Johansson L.S., Bjerring R., Amsinck S.L. Zooplankton as indicators in lakes: a scientific-based plea for including zooplankton in the ecological quality assessment of lakes according to the European Water Framework Directive (WFD) // Hydrobiologia. 2011. Vol. 676 (1). P. 279–297. doi: 10.1007/s10750-011-0831-0.
  13. Mimouni E.-A., Pinel-Alloul B., Beisner B.E., Legendre P. Summer assessment of zooplankton biodiversity and environmental control in urban waterbodies on the Island of Montréal // Ecosphere. 2018. Vol. 9 (7). doi: 10.1002/ecs2.2277.
  14. Харитонычев А.Т. Природа Нижегородского Поволжья: История, использование, охрана. Горький: Волго-Вятское кн. изд-во, 1978. 175 с.
  15. Брагазин А.А., Маркелов И.Н., Нижегородцев А.А., Басуров В.А. Экологическое зонирование Нижегородской области // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2014. № 1. С. 157–161.
  16. ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».
  17. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения: приказ Министерства сельского хозяйства РФ от 13 декабря 2016 г. № 552.
  18. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоёмах // Зоопланктон и его продукция. Л.: Изд-во ГосНИОРХ, 1982. 33 с.
  19. Кутикова Л.А. Коловратки фауны СССР. Л.: Наука, 1970. 744 с.
  20. Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. I. Зоопланктон / под ред. В.Р. Алексеева. С.Я. Цалолихина. М.: Тов-во научных изданий КМК, 2010. 495 с.
  21. Carlson R. A trophic index for lakes // Limnology and oceanography. 1977. Vol. 22 (2). P. 361–371.
  22. Унифицированные методы исследования качества вод // Методы биологического анализа вод. Т. 3. М.: СЭВ, 1976. 185 с.
  23. ГОСТ 17.1.3.07.82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды в водоемах и водотоках. М.: Изд-во стандартов, 1982. 10 с.
  24. Søndergaard M., Jeppesen E., Lauridsen T.L., Skov C., Van Nes E.H., Roijackers R., Lammens E., Portielje R. Lake restoration: Successes, failures and long-term effects // Journal of Applied Ecology. 2007. Vol. 44 (6). P. 1095–1105. doi: 10.1111/j.1365-2664.2007.01363.x.
  25. Пидгайко М.Л. Зоопланктон водоемов Европейской части СССР. М.: Наука, 1984. 208 с.
  26. Красная книга Нижегородской области. Т. 1. Животные. 2-е изд., перераб. и доп. Нижний Новгород: Деком, 2014. 446 с.
  27. Бусева Ж.Ф. Видовое разнообразие и структура сообществ планктонных ракообразных (Cladocera, Copepoda) в литоральной зоне озер разного типа: дис. … канд. биол. наук: 03.00.18. Минск, 2007. 173 с.
  28. Choi J.-Y., Jeong Kw.-S., La G.-H., Chang Kw.-H., Joo G.-J. The influence of aquatic macrophytes on the distribution and feeding habits of two Asplanchna species (A. priodonta and A. herrickii) in shallow wetlands in South Korea // Journal of Limnology. 2015. № 74 (1). P. 1–11.
  29. Семенченко В.П., Разлуцкий В.И., Бусева Ж.Ф., Палаш А.Л. Зоопланктон литоральной зоны озёр разного типа. Минск: Беларуская навука, 2013. 181 с.
  30. Курбатова С.А., Лаптева Н.А., Быкова С.Н., Ершов И.Ю. Водные растения как фактор, меняющий трофические связи и структуру сообществ зоопланктона и микроперифитона // Известия РАН. Серия биологическая. 2019. № 3. С. 302–311.
  31. Гаврилко Д.Е., Золотарева Т.В., Шурганова Г.В. Видовая структура сообществ зоопланктона зарослей высших водных растений малой реки (на примере р. Сережа Нижегородской области) // Принципы экологии. 2019. № 3. С. 18–34.
  32. Курочкин Д.В., Коршунов Е.Н., Пониматко А.О. Аннотированный список млекопитающих керженского заповедника // Материалы по фауне Нижегородского Заволжья. Труды ГПЗ «Керженский». Т. 2. Нижний Новгород, 2002. С. 9–23.
  33. Крылов А.В. Зоопланктон равнинных малых рек; Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина. М.: Наука, 2005. 263 с.
  34. Баканина Ф.М., Лукина Е.В., Насонова Н.И. и др. Заповедные места Горьковской области. Нижний Новгород: Волго-Вят. кн. изд-во, 1991. 190 с.
  35. Экологическое состояние водных объектов Нижнего Новгорода: монография / под ред. Д.Б. Гелашвили. Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2005. 414 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 - Location of the studied lakes on the territory of the Nizhny Novgorod region

Download (50KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 - Assessment of the trophic status of the studied lakes based on the trophic index (TSISD), calculated based on the transparency of the Secchi disk

Download (57KB)
Indexing metadata
4. Figure 3 - Results of bioindication of lakes based on the calculation of the saprobity index (Sn, y.e.)

Download (51KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Shurganova G.V., Zolotareva T.V., Zhikharev V.S., Gavrilko D.E., Kudrin I.A., Startseva N.A., Nizhegorodtsev A.A., Obedientova E.S., Shurganova E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».