CC BY
117
УДК 574.52
ББК 28.082
Зеленевская Н.А.
ХАРАКТЕРИСТИКА ФИТОПЛАНКТОНА ПРИУСТЬЕВОГО УЧАСТКА РЕКИ
БЕЗЕНЧУК
Zelenevskaya N.A.
CHARACTERISTIC OF THE PHYTOPLANKTON IN WELLEHEAD SITE
OF THE BEZENCHUK
Ключевые слова: река Безенчук, фитопланктон, видовой состав, численность, биомасса, доминирующие виды, эколого-географическая характеристика, активность видов водорослей.
Keywords: Bezenchuk river, phytoplankton, abundance, biomass, dominant species, ecological and geographycal characteristics, activity species of algae.
Аннотация: в статье представлена эколого-географическая характеристика водорослей, выявлены наиболее активные виды фитопланктона приустьевого участка реки Безенчук, расположенной в Самарской области и впадающей в Саратовское водохранилище.
Abstract: the article present, ecological and geographycal characteristics of algae, identifient the most active species of the phytoplankton in wellehead site of the Bezenchuk river, situated in Samara region and flowing into the Saratov reservoir.
Река Безенчук - левобережный приток Саратовского водохранилища протяженностью 78 км. В верховьях пересыхает, постоянный водоток имеет длину около 20 километров. Русло реки извилистое, сложено из суглинков и суспензий средней плотности. Тип питания - смешанный. Площадь водосбора - 410 км2. Средняя скорость течения изменялась от 0,2 м/с в межень до 0,68 м/с в половодье. Соответственно средние показатели глубины составляли от 0,1 до 1,2 м, ширины реки - от 4,0 до 24,0 м. Кислородный режим за период исследования в целом был удовлетворительным. Уровень загрязнения реки был повышенным ввиду постоянного наличия легкоразлагаемой органики в воде. Кроме того, часто отмечались превышения предельно допустимых концентраций фенолов, нефтепродуктов, хлорорганических пестицидов, соединений азота, меди, цинка и марганца.
Обследовался приустьевой участок реки, расположенный в зоне влияния переменного подпора Саратовского водохранилища.
Материалы и методы исследования. Пробы по фитопланктону отбирались в 17 км выше устья реки Безенчук весной, летом и осенью с 1995 по 2006 год. Полученный материал обработан и проанализирован автором на базе лаборатории гидробиологии Тольяттинской СГМО по стандартным методикам [5]. Данные по гидрохимии и гидрологические параметры предоставлены соответствующими отделами ФГБУ «Приволжское УГМС».
Результаты исследования. За период исследования в составе фитопланктона приустьевого участка реки Безенчук зарегистрировано 205 видов и разновидностей водорослей.
Наиболее представительным был отдел Bacillariophyta (99 таксонов). Диатомовые водоросли отмечались в разные сезоны среди видов, доминирующих по численности. Весной нередко большой процент численности составлял Stephanodiscus hantzschii Grun. (14,6-68%). В отдельные годы среди доминантов обнаруживались Aulacoseira granulata (Ehr.) Sim. (11%), Stephanodiscus binderanus (Kütz) Krieg. (20%), Nitzchia acicularis Kütz) W.Sm (13%). Летом относительно высокой численности часто достигала Skeletonema
subsalsum Cl.-Euler) Bethge (24-28%), в отдельные годы - Aulacoseira granulata (59%), Rhoicosphaenia curvata (Kütz) Grun. (20%), Navicula hungarica var. capitata Ehrb. (27%), Nitzchia longissima (Breb. et Kütz) Grun (13%). Осенью к числу доминантов можно было отнести такие виды, как Stephanodiscus hantzschii (31-88%), Diatoma vulgare var.productum Bory (11-23%), Navicula cryptocephala Kütz. (16-48%), Melosira varians Ag. (40%).
1% i%
^ Cyanoprocariota H Bacillariophyta s Chlorophyta :: Euglenophyta ' Dinophyta
Xanthophyta я Chrysophyta ■ Cryptophyta
Рисунок 1 - Соотношение числа таксонов водорослей реки Безенчук Второе место по числу таксонов в сообществе фитопланктона занимал отдел Chlorophyta (62 таксона). Во все сезоны среди доминантов отмечались представители этого отдела: весной - Pandorina morum (Müll) Bory (23-40%), Eudorina elegans (25%), Chlamydomonas monadina Stein var.monadina (45%); летом - Pediastrum duplex Meyen (1517%), Pandorina morum (10-40%), Chlamydomonas monadina var.monadina (11-20%), Kirchneriella obesa (W.West) Schmidle (72%); осенью - Pandorina morum (10-40%), Tetrastrum glabrum (Roll) Ahistr.et Tiff. (36%), Scenedesmus quadricauda (Turp.) Bred. (15%).
Относительно низкое количество таксонов (19) насчитывалось в отделе Cyanoprocariota(Cyanobacteria), представители которого доминировали не часто, но при этом, как правило, составляли довольно высокий процент численности. Весной в группу доминантов нередко входил Phormidium foveolarum Gom (51-66%), в более теплые весны -Anabaena flos-aquae Borh et Flah (35%), Anabaena spiroides f.contorta (Kleb.)Elenk. (35%), Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs (68%). Летом лидирующее положение занимали Microcystis aeruginosa (33-60%), Aphanizomenon flos-aquae (31-62%), менее значимыми были Aphanizomenon elenkinii Kissel (12-15%), Lyngbya limnetica Lemm (23%). Осенью среди доминантов отмечалось только два вида цианопрокариот: Microcystis aeruginosa (61%) и Aphanizomenon flos-aquae (41-52%).
Остальные отделы представлены в фитопланктоне реки незначительным числом таксонов (рисунок 1). Из отдела Chrysophyta в качестве доминирующего вида часто отмечался весной Dinobryon divergens Imhof (10-20%).
Эколого-географическая характеристика видов водорослей определялась по литературным данным [1,3,6,7]
Данные о распространении водорослей выявлены для 179 таксонов (87,3%), большинство из которых - космополиты (164), остальные представлены незначительным числом бореальных (11) и голарктических (4) форм (рисунок 2).
6,1%
2,2%
.-\-\-\-\-1.
I "Л "Л "Л "Л "Л "Л "Л "Л "Л
■V -V ■ .' -V Л" -V ■ .' -V Л" - а ■ -л ■■. ■■. -л
Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л"
.■.■■.■■.■/.■■.■■.■■в
■■■ ■■■ ■■■ ■■■ ■■■ -"Л
Л" Л" Л" Л" Л" Л" ч
,в\а\в\в\в\а\в
,в\а\в\в\в\а\в ........
.............>\в\а\в\в\в\а\в\в\в/
■ .■■/ ■■. ■■. ■■. ■■. ■■. •//
V Л" -V ■.' -V Л" -V ■.' -V Л" -V ■.' -V Л" Л" ■.' Л" Л" -V ■.' Л"» ■.■ "Л "Л "Л ■■■ -л -л ■■. ■■. ■■. -л
V-/- ■■. ■■. ■■. ■■.
Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л" Л"/
л "Л "Л "Л ■■■ -л -л ■■. ■■. ш'-ш>
^ ■". -л "Л 'Л -л ■". "Л -Л 91,6%
□ к В б
Н га
Рисунок 2 - Соотношение числа таксонов водорослей по распространению Местообитание определено для 89% таксонов (183), из которых 66 - планктонные формы, 52 - планктонно-бентосные, 52 - бентосные, 9 - литоральные, 4 - эпифиты. Относительно высокое содержание планктонно-бентосных и бентосных видов обусловлено незначительными глубинами и высокой степенью перемешивания вод (рисунок 3).
4,9% 2,2%
28,4%
И П
□ ПБ
□ Б
вл
□ Э
Рисунок 3 - Соотношение числа таксонов водорослей по местообитанию Отношение к солености воды выявлено для 175 таксонов (85,4%). Наиболее многочисленны из них - индифференты (131), на втором месте - галофилы (22), в меньшем количестве - мезогалобы (10) и олигогалобы (12) (рисунок 4).
6,9%
Н Ог И МГ И Гл □ И
Рисунок 4 - Соотношение числа таксонов водорослей по галобности Среди 124 таксонов(60%), для которых установлено отношение к активности среды (рН), отмечено преобладание алкалифилов и алкалибионтов (68), несколько меньшим числом представлены индифференты (53) и единично - ацидофилы (3) (рисунок 5).
Рисунок 5 - Соотношение числа таксонов водорослей по отношению к активности
среды
Число видов-индикаторов сапробности вод составляло всего 44% (90 таксонов) от общего числа. Среди них 50 - обитатели Р-мезосапробных вод, 21 - водоросли, устойчивые к органическому загрязнению, 19 - виды, предпочитающие относительно чистые воды (рисунок 6).
□ х
□ ХО
□ о|3 вро ЕЗР
□ Ра Нар
■ а
■ ра
Рисунок 6 - Соотношение числа таксонов водорослей по отношению к сапробности
вод
На следующем этапе исследования фитопланктона реки Безенчук была определена активность видов, отобранных по наибольшим значениям средней относительной численности и частоте встречаемости. Обе эти величины использованы для расчета активности видов. За основу взята формула, предложенная Л.И. Малышевым [2]:
л/г *а
А=Л/г а *Ш0,
где А-активность вида, с - среднее проективное покрытие вида, d - средняя встречаемость вида.
Для расчета активности водорослей значение «среднее проективное покрытие» заменено на значение «средняя относительная численность вида».
При этом необходимо отметить, что более тесная корреляционная связь (г=0,86; р<0,05) обнаруживалась между значениями средней относительной численности и показателями активности видов, в то время как зависимость активности от частоты встречаемости была менее выражена (г=0,61; р<0,05). Таким образом, значение активности вида неоднозначно отражает роль вида в сообществе, что следует принимать во внимание при интерпретации этого показателя.
В таблице 1 представлены значения активности видов фитопланктона реки Безенчук по степени их уменьшения. В списке преобладают диатомовые водоросли. Но в целом наиболее активными являются представители трех отделов: Bacillariophyta, Chlorophyta, Cyanoprocariota. Среди них - большое число видов (41%), периодически лидирующих в сообществе фитопланктона.
Высокие значения активности характерны для видов, устойчивых к органическому загрязнению воды (Ра- и а-мезосапробных видов), более низкие - для обитателей относительно чистых вод (оР - сапробных видов).
Что касается других характеристик, из таблицы видно, что все активные виды: космополиты - по распространению, преимущественно алкалифилы и алкалибионты - по отношению к активности среды, индифференты с небольшим числом галофилов - по
отношению к солености вод, обитатели планктона и бентоса с большим процентом бентосных форм - по местообитанию.
Таблица 1 - Эколого-географическая характеристика наиболее активных видов фитопланктона реки Безенчук_
№ п/п Виды фитопланктона Степень сапробности Индекс сапробности Местообитание Распространение Галобность Отношение к рН Активность вида
1 Stephanodiscus hantzschii Grun. а 2,70 П к И Ал 22,70
2 Chlamydomonas monadina Stein var.monadina ß 2,20 П к И - 17,48
3 Aphanizomenon flos-aquae (Lyngb.) Breb. ßa 2,25 П к Гл - 13,31
4 Navicula cryptocephala Kütz. а 2,70 Б к И Ал 12,45
5 Microcystis aeruginosa (Kütz.)Kütz. ß 1,75 П к Гл Ал 12,30
6 Pandorina morum (Müll.) Bory ß 2,00 П к И - 10,23
7 Scenedesmus quadricauda (Turp.) Bred. ß 2,00 П к Ог Ин 8,58
8 Monoraphidium contortum (Thur.) Kom.-Legn. -- - П-Б к И - 8,41
9 Nitzschia acicularis (Kütz.) W. Sm. а 2,70 П-Б к И Ал 8,23
10 Synedra ulna (Nitzsch) Ehr. var. ulna ß 1,95 П-Б к И Ал 7,97
11 Nitzschiapalea (Kütz.) W. Sm. а 2,75 Л к И Ал 7,85
12 Aulacoseira granulata (Ehr.) Sim. ß 1,80 П к И Ал 6,88
13 Navicula hungarica var. capitata Ehrb. ßa 2,40 Л к Гл Ал 6,85
14 Nitzschia kuetzingiana Hilse -- - Б к Гл Ин 6,01
15 Synedra acus var.radians (Kütz.) Hust. -- - Б к И Ал 5,58
16 Chlamydomonas gleocystiformis O. Dill -- - П к И - 4,87
17 Dinobryon divergens Imhof ß 1,85 П к И Ин 4,87
18 Lyngbya limnetica Lemm. ß 2,00 П-Б к Гл Ин 4,86
19 Scenedesmus dimorphus (Turp.) Kütz. ß 1,90 П-Б к И - 4,58
20 Nitzschia holsatica Hust ß 2,00 П-Б к И Ин 4,42
21 Navicula radiosa Kütz. oß 1,60 Б к И Ин 4,28
22 Cryptomonas marssonii Skuja oß 1,60 П к И - 3,88
23 Trachelomonas volvocina Ehr. var. volvocina ß 2,00 Б к И Ин 2,99
24 Nitzschia vermicularis (Kütz.) Hantzsch ß 2,30 П к И Ал 2,79
25 Gomphonema olivaceum (Horn.) Breb ß 1,85 Б к И Ал 2,62
26 Amphora ovalis var. ovalis (Kütz.) Kütz. Oß 1,65 Б к И Ал 2,16
27 Navicula viridula (Kütz) Ehr. а 2,80 Л к И Ал 2,04
Заключение. Таким образом, за период исследования фитопланктона приустьевого участка реки Безенчук зарегистрировано 205 таксонов водорослей с явным преобладанием диатомовых.
В сообществе фитопланктона в целом наиболее важную роль играли по распространению - космополиты, по местообитанию - планктонные формы, по отношению
к активности среды - алкалифилы и алкалибионты, по отношению к солености -индифференты, по отношению к сапробности воды - ß-мезосапробы.
Активность видов фитопланктона реки определялась преимущественно относительной численностью видов в сообществе, поэтому в списке наиболее активных из них много доминирующих в тот или иной период.
Попытка привлечь к исследованию фитопланктона метод определения активности видов, используемый во флористике, показала целесообразность применения этого метода для наиболее точного выявления значимых видов фитопланктона за период многолетних наблюдений на одном участке водоема. Возможно, его применение будет так же оправдано и при разовом исследовании фитопланктона на всей акватории водоема с большой площадью.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Баринова, С.С, Медведева, Л.А., Анисимова, О.В. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. - Тель-Авив, 2006. - 356 с.
2. Зеленевская, Н.А. К изучению фитопланктона реки Безенчук / Современное состояние водных биоресурсов / Мат. 2-ой Межд. конф. (7-9 дек. 2010 г., г. Новосибирск). -Новосибирск, 2010. - С. 53-54.
3. Каталог растений и животных водоемов бассейна Волги / отв. ред. д-р биол. наук В.Н. Яковлев; Ин-т биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2000. - 309 с.
4. Малышев, Л.И. Флористическое районирование на основе количественных признаков // Ботан. журн. - 1973, Т. 58, № 11. - С. 1581 - 1588.
5. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. - М.: Наука, 1975. - С. 7392.
6. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч. III. Методы биологического анализа. Приложение 1: Индексы сапробности. - М.: Изд-во СЭВ, 1977. - 92 с.
7. Унифицированные методы исследования качества вод, Ч. III. Методы биологического анализа. Приложение 2: Атлас сапробных организмов. - М.: Изд-во СЭВ, 1977. - 228 с.
