К альгофлоре озера Малая Инерка (национальный парк «Смольный», Республика Мордовия) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13, № 5

УДК 58:556.55(470.345)

КАЛЬГОФЛОРЕ ОЗЕРА МАЛАЯ ИНЕРКА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ПАРК «СМОЛЬНЫЙ», РЕСПУБЛИКА МОРДОВИЯ)

О 2011 Ю.С. Орлова

Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, Саранск

Потупила 12.02.2011

В статье рассмотрена альгофлора озера Малая Инерка, ее таксономический состав, количественное развитие, проведен эколого-географический анализ.

Ключевые слова, альгофлора, фитопланктон, численность, биомасса, сапробность, Республика Мордовия.

Озеро Малая Инерка располагается в охранной зоне национального парка «Смольный» в Ичалков-ском районе Республики Мордовия в левобережной пойме реки Алатырь. Озеро имеет пологие берега, заросшие высокотравными и низкотравными гелофитами. В толще воды развиты сообщества рдестов гребенчатого (Potamogeton pectinatus L.) и прон-зеннолистного (P. perfoliatus L.), роголистника погруженного (Ceratophyllum demersum L.), урути мутовчатой (Myriophyllum verticillatum L.) и пузырчатки обыкновенной (Utricularia vulgaris L.), на поверхности воды - кувшинка чисто-белая (Nym-phaea candida J. et С. Presl.) и кубышка желтая {Nuphar lutea (L.) Smith.). По береговой линии и мелководью доминируют камыш озерный (Sei г pus lacustris L.), рогозы узколистный (Typha angustifolia Ь.)и широколистный (T. latifolia L.), манник гигантский (Glyceria maxima (Hartm.) Holmb.), ежеголовник прямой (Sparganium erectum L.), сусак зонтичный (Butomus umhellatus L.) и стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia L.).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалом для статьи послужили пробы, собранные на озере Малая Инерка в национальном парке «Смольный» в Ичалковском районе Республики Мордовия. Исследования проводили в июле 2010 г. в различных экотопах водоема: пелагической зоне, литорали без макрофитов и в сообществах, образованных рдестами гребенчатым, прон-зеннолистным, волосовидным, Фриза и кувшинки чисто-белой). Отбор и обработка альгологического материала проводилась общепринятыми в альгологии методиками. Подсчет клеток осуществлялся в камере Нажотта объемом 0,01 мл [3]. Видовая идентификация водорослей проводилась по определителям серий «Определители пресноводных водорослей СССР», «Визначиник прюноводних водоростей Украшськог PCP», «Subwasserflora von Mitteleuropa». Эколого-географический анализ приводится в соответствии с таблицами монографии С.С. Бариновой и др [1]. Коэффициент сапроб-ности вычислялся по методике Пантле-Букка [4].

Орлова Юлия Tar@yandex.ru.

Сергеевна, асп., e-mail: Kora-et-

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

В альгофлоре озера Малая Инерка обнаружено 113 видов, разновидностей и форм водорослей из 62 родов, 36 семейств, 25 порядков, 13 классов и отделов 8 семейств (табл.1).

Доминирующим по числу видовых и внутривидовых таксонов является отдел СЫогорЬу1а (59 % от общего числа видов), на втором месте - отдел ВасП1апор11\1а (14 %), на третьем - отдел Слапор1п1а (10 %). Затем следуют отделы Е1щ1спор1п1а (8 %), Отор1п1а (4 %), Ха1П1юр1п1а (3 %) и С1ил 5ор1п1а (2 %). Такое распределение отделов водорослей в ранжированном ряду в зависимости от числа видовых и внутривидовых таксонов характерно доя основной массы пресноводных водоемов.

Более половины видового богатства (51% от общего числа видов) сосредоточено в 7 семействах - Desmidiaceae (14 видов и разновидностей), Scenedesmaceae (13), Euglenaceae (9), Оосу5?асеае (8), Бе1епа8^асеае (8), /Уо^осасеае (5), Fragilari-асеае (5).

Наибольшее количество видов, разновидностей и форм обнаружено в сообществах рдестов - 82 вида. В литоральной зоне, где наблюдаются заросли роголистника, урути и элодеи, обнаружено 70 видов и разновидностей. В сообществах кувшинки чисто-белой выявлено 42 таксона водорослей рангом ниже рода, а наименьшее количество видов - в пелагиальной зоне - 26 (рис.1).

Как видно из диаграммы, соотношение отделов водорослей в различных сообществах практически одинаковое, с преобладанием числа таксонов зеленых и диатомовых. При этом, в пелагиальной зоне не были отмечены представители золотистых, жел-тозеленых и динофитовых, а в сообществах кувшинки чисто-белой и литоральной зоне не регистрировались желтозеленые водоросли.

Средняя численность в каждом из четырех сообществ колебалась в пределах от 0,71 до 14,42 млн. кл./л. Ее максимальные показатели регистрировались в сообществе кувшинки в конце июля (24,99 млн. кл./л), а минимальные - в пелагиали, в этот же период (0,16 млн. кл./л). Средняя биомасса изменялась в пределах от 0,15 до 6,15 мг/л. Ее максимальные значения отмечались в сообществе рдеста гребенчатого - 13,66 мг/л, а минимальные - в зоне пелагиали - 0,02 мг/л (табл.2).

Таблица 1. Таксономический состав фитопланктона озера Малая Инерка

Число % от общего числа видов

Отдел Классов Порядков Семейств Родов Видовых и внутривидовых таксонов

Cyanophyta 1 3 3 7 11 10

Chrysophyta 1 1 1 2 2 2

Bacillariophyta 3 9 9 11 16 14

Xanthophyta 2 2 3 3 3 3

Dinophyta 1 3 3 3 5 4

Euglenophyta 1 1 1 3 9 8

Chlorophyta 4 6 16 32 67 59

ИТОГО: 13 25 36 61 113 100

Таблица 2. Минимальные и максимальные показатели численности и биомассы в различных экотопах озера Малая Инерка

Минимальная численность. Максимальная численность. Минимальная биомас- Максимальная биомас-

млн. кл./л млн. кл./л са, мг/л са, мг/л

сообщество рдестов

0,56 12,51 0,17 13,66

сообщество кувшинки

3,84 24,99 0,72 6,35

литораль

1,52 15,31 0,57 4,55

пелагиаль

0,16__2,21__ОМ__039

Сообщество рдестов Сообщество кувшинки

□ Cyanophyta

□ Dinophyta

■ Chrysophyta □ Bacillariophyta DXanthophyta □ Euglenophyta □ Chlorophyta

ванных разными видами макрофитов, был не одинаков. Основная роль в формировании общей численности принадлежит водорослям из отделов С111огор1п1а и Слапор1п1а. вклад представителей остальных отделов незначителен. При этом, в сообществе кувшинки чисто-белой и в литоральной зоне доминируют зеленые водоросли (75% и 69% от общей численности соответственно), в зоне пе-лагиали - синезеленые (59%), а в сообществе рдестов вклад этих двух отделов равновелик (47% и 49% соответственно).

Рис.1. Соотношение отделов водорослей в различных экотопах озера Малая Инерка в зависимости от числа видовых и внутривидовых таксонов.

Высокая численность фитопланктона в сообществе кувшинки чисто-белой обусловлена активной вегетацией здесь UJothrix siibtilissima Rabenhorst, UJothrix variabilis Ktitzing - видов-обрастателей, образующих длинные цепочки на нижней стороне листьев макрофитов, а также колоний Gomphosphaeria laciistris Chodat. Большой вклад в формирование численности фитопланктона в данном сообществе вносят также Dictyosphaerium anomalum Korschikoff, Dictyosphaerium

ehrenbergicmum Nageli, Crucigeniella rectangularis (Nageli) Komarek и Anabaena constricta (Szafer) Geitler. Таким образом, в формировании высокой численности в кувшинке чисто-белой участвуют преимущественно водоросли из отдела Chlorophyta (рис. 2).

Вклад различных отделов в формирование численности водорослей в сообществах, образо-

Сообщество кувшинки

Пелагиаль

□ Cyanophyta BChrysophyta □ Baci I la ri oph yta К) Ха nth oph yta

□ Dinophyta □ Euglenophyta □ Chlorophyta

Рис. 2. Вклад отделов водорослей в формирование численности в различных экотопах озера Малая Инерка.

Наибольший вклад в формирование биомассы фитопланктона в различных сообществах вносят виды из отдела С111огор1п1а (53-85% от общей) (рис. 3). Им сопутствуют представители отделов ВасШапор1п1а и Сл апор1п1а. вклад которых в биомассу водорослей, развивающихся в различных

Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13. № 5

экотопах составляет от 4% до 14% от общей. Доля водорослей остальных отделов в формировании общей численности незначительна, однако в зоне пелагиали в составе водорослей, относящихся к классу субдоминант, входят представители отдела Euglenophyta (21%), а в сообществе рдестов увеличивается по сравнению с остальными сообществами роль динофитовых водорослей (6%). Водоросли, развивающиеся в сообществе рдестов, имеют более крупные размеры клеток (Cerathim hiriindinella (О.F. Müller) Dujardin., Glenodinhim qiiadridens (Stein.) Schiller, Glenodinhim oculatum Stein, и т.д.), по сравнению с таковыми, развивающимися в сообществе кувшинки чисто белой, литорали и пелагиали, что обуславливает максимальную биомассу фитопланктона в этих экотопах.

100% П

90% -

j 80% -

rä 70% -

г

о

ю 60% -

0% ---,---,---,--

Сообщество Сообщество Литораль Пелагааль

рдестов кувшинки

Экотоп

□ Cyanophyta HChrysophyta □ Bacillariophyta BXanthophyta

□ Dinophyta ■ Euglenophyta DChlorophyta

Рис. 3. Вклад отделов водорослей в формирование биомассы в различных экотопах озера Малая Инерка

В эколого-географическом отношении основная масса обнаруженных видов относится к планктон-но-бентосным и планктонным в зависимости от традиционных мест обитания, индифферентам по отношению к солености и рН воды и космополитам по распространению (табл. 3).

Таблица 3. Эколого-географическая характеристика фитопланктона озера Малая Инерка

Число

Группа таксо- Процент

нов

1 2 3

По местообитанию

Планктонный 34 37,4

Бентосный 11 12,1

Литоральный 3 3,3

Обрастатель 1 1,1

Планктонно-бентосный 42 46,1

Всего 91 100,0

По отношению к солености

Галофоб 5 8,6

Индифферент 44 75,9

Мезогалоб 3 5,2

Галофил 6 10,3

Всего 58 100,0

Окончание таблицы 3

1 2 3

По отношению к pH

Индифферент 16 51,6

Алкалифил+алкалибионт 11 35,5

Ацидофил+ацидобионт 4 12,9

Всего 31 100,0

По распространению

Палеотропический 1 1,2

Неотропический 1 1,2

Голарктический 9 10,1

Циркумбореальный 1 1,2

Космополит 69 84,1

Бореальный 1 1,2

Всего 82 100,0

Из 113 видовых и внутривидовых таксонов, обнаруженных в фитопланктоне озера Малая Инерка, 69% являются показателями различной степени органического загрязнения (табл. 4) . Большинство из них относятся к показателям низкой и средней степеней.

Таблица 4. Число видов-индикаторов различной степени органического загрязнения в фитопланктоне озера Малая Инерка

Показатель сте- Зона Число %от

пени загрязнения сапроб- таксо- общего

ности нов числа

Показатели низ- X 1 1,3

кой степени ор- Х-о 1 1,3

ганического за- о 13 16,7

грязнения o-ß 8 10,3

ß-0 10 12,9

о-а 10 12,9

Показатели сред-

ней степени ор- ß 30 38,5

ганического за-

грязнения

Показатели высо- ß-a 2 2,6

кой степени ор- a 1 1,3

ганического за- a-p 1 1,3

грязнения ß-p 1 1,3

Всего 78 100,0

Коэффициент сапробности, рассчитанный по численности варьировал в различных экотопах в течение сезона исследования от 1,37 до 3,33. В среднем коэффициент составил 2,12, что характеризует озеро Малая Инерка как бетамезосапробный водоем с III классом чистоты воды [2].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В фитопланктоне озера Малая Инерка обнаружено 113 видов, разновидностей и форм водорослей из 62 родов, 36 семейств, 25 порядков, 13 классов и 7 отделов. Наибольшим числом таксонов рангом ниже рода отличался отдел С111огор1п1а.

Среди исследованных экотопов наибольшее количество видов, разновидностей и форм обнаруже-

но в сообществах рдестов - 82 вида, а наименьшее количество видов - в пелагической зоне - 26.

Максимальная численность фитопланктона наблюдается в сообществе кувшинки чисто-белой -24,99 млн. кл./л, а минимальная - в пелагиальной зоне - 0,16 млн. кл./л. Основной вклад в формирование общей численности фитопланктона вносят отделы СЫогорЬ^Ча и Сл апор1п1а. доля водорослей остальных отделов незначительна.

Максимальные значения биомассы наблюдались в сообществе рдестов - 13,66 мг/л, а минимальные - в зоне пелагиали - 0,02 мг/л. Наибольший вклад в формирование биомассы фитопланктона в различных сообществах вносят виды из отдела С111огор1п1а.

Большинство обнаруженных видов относятся к показателям низкой и средней степеней загрязнения. Озеро Малая Инерка характеризуется как бе-тамезосапробный водоем.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает благодарность к.б.н. Н. Г. Тарасовой и Т. Н. Бурковой - сотрудникам лаборатории экологии простейших и микроорганизмов Института экологии Волжского бассейна РАН за помощь в определении фитопланктона и методические рекомендации при выполнении работы, проф. Т. Б. Силаевой за ценные замечания при написании статьи.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баринова С.С., Медведева Л. А., Анисимова О В. Биораз-

нообразие водорослей-индикаторов окружающей среды Тель Авив : РШезБйкНо, 2006. 498 с.

2. Баринова С.С., Медведева Л.А Атлас водорослей - инди-

каторов сапробности (российский Дальний Восток). Владивосток : Дальнаука, 1996. 364 с.

3. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов.

М.: Наука, 1975.240 с.

4. Шитиков В.К. Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количест-

венная гидроэкология: методы системной идентификации. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. 463 с.

TO ALGOFLORA LAKE MALAYA INERKA (NATIONAL PARK "SMOLNY", REPUBLIC OF MORDOVIA)

© 2011 J.S. Orlova

The Mordovian N.P. Ogarev state university, Saransk

The article describes algaflora lake Malaya Inerka, its taxonomic structure, quantitative development, an ecological and geographical analysis.

Keywords: algoflora, phytoplankton, number, biomass, saprobity, Republic of Mordovia.

Orlova Julia Sergeevna, postgraduate student Department of Botany and Plant Physiology, Faculty of Biology, Mordovian N.P. Ogarev state university, e-mail: Kora-et-Tar@yandex.ru