CC BY
34
УДК 581.526.325.2
МАТЕРИАЛЫ К АЛЬГОФЛОРЕ СРЕДНЕГО И НИЖНЕГО ТЕЧЕНИЯ
РЕКИ АЛАТЫРЬ
О 2014 Ю.С. Орлова
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, г. Саранск
Поступила 04.11.2014
В статье рассмотрен видовой состав и количественные характеристики фитопланктона среднего и нижнего течения реки Алатырь по материалам многолетних исследований (2010-2013 гг.). Ключевые слова: фитопланктон, численность, биомасса, сапробность.
ВВЕДЕНИЕ
Алатырь - приток реки Волги второго порядка. Он впадает в реку Сура - второй по величине, после Оки, правый приток Волги. Алатырь относится к числу средних рек. Его длина 256 км, из которых на территорию Мордовии приходится только 130 км. Площадь бассейна 11200 км2 (в Мордовии - 7880 км2). Питание реки в основном снеговое, отчасти грунтовое и дождевое. Минерализация воды 300 - 450 мг/л [7]. Река Алатырь -важнейшая из рек, протекающих по территории Республики Мордовия, она является своеобразной «границей» между районами с сильно развитой промышленностью и национальным парком «Смольный». Притоки Алатыря - Инсар и Нуя на протяжении нескольких лет входят в перечень наиболее загрязненных рек Волжского бассейна [2,3]
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Пробы фитопланктона в реке Алатырь отбирали с апреля по сентябрь 2010 года, в июне-июле 2011 года, в июле 2012 года (в среднем течении реки) и в июне-июле 2013 года (в нижнем течении реки у г. Алатырь). Пробы отбирали и обрабатывали по стандартным методикам [1,4,5]. Отбор проб осуществли простым зачерпыванием с поверхности и в зарослях макрофитов. Пробы объемом 0,5 л фиксировали 4 % раствором формалина и концентрировали способом прямой фильтрации через мембранные фильтры с диаметром пор 1 мкм.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В фитопланктоне реки Алатырь отмечено 188 видов, разновидностей и форм пресноводных водорослей из 85 родов, 38 семейств, 14 порядков и 8 отделов (Cyanophyta, Chrysophyta, Bacillariophyta, Xanthophyta, Dinophyta, Euglenophyta, Chlorophyta и Streptophyta). Таксономическая структура фитопланктона реки представлена в таблице 1.
Таблица 1. Таксономический состав фитопланктона реки Алатырь
Число
Отдел порядков семейств родов видов, разновидностей и форм %
Cyanophyta 3 6 8 10 5,3
Chrysophyta 1 2 2 4 2,1
Bacillariophyta 3 8 27 50 26,7
Xanthophyta 1 2 3 4 2,1
Dinophyta 1 2 2 4 2,1
Euglenophyta 1 1 5 14 7,4
Chlorophyta 3 15 36 98 52,2
Streptophyta 1 2 2 4 2,1
Итого: 14 38 85 188 100,0
Орлова Юлия Сергеевна, лаборант кафедры ботаники, физиологии и экологии растений факультета биотехнологии и биологии,: [email protected]
Как видно из таблицы, основу таксономического богатства альгофлоры составляют зеленые и диатомовые водоросли, затем следуют эвглено-вые и сине-зеленые. На долю золотистых, желто-зеленых, динофитовых и стрептофитовых водорослей приходится менее 10,0 % видового богатства фитопланктона реки Алатырь.
Наибольшее видовое богатство и разнообразие фитопланктона отмечали в Алатыре в июне-июле 2010 года, тогда как в эти же месяцы 2011-2013 годов оно было несколько ниже. Наименьшее разнообразие фитопланктона наблюдали в апреле и августе 2010 года. Вклад отделов водорослей в формирование видового состава фитопланктона реки так же был не однороден, в зависимости от сезона исследования (рис.1).
Как видно из диаграммы (рис. 1), в большинстве сезонов исследования основу фитопланктона составляли зеленые водоросли с субдоминированием диатомовых. Отличие от общей тенденции наблюдали в апреле и августе, где по числу видов и разновидностей доминировали диатомовые водоросли.
Основу фитопланктона реки Алатырь составляют истинно-планктонные виды (63,3% всего видового состава альгофлоры) с участием литоральных (12,2%) (табл. 2). Такое соотношение наблюдали в большинстве отделов водорослей, за исключением Е1щ1спор1п1а и 51гср1ор1п1а. где до-
1734
Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16. № 5(5)
ля литоральных видов превышала долю планкте-ров. Среди диатомовых водорослей высока была доля бентосных видов и видов-обрастателей. Это может свидетельствовать о высокой турбулентности воды в реке и степени перемешивания, благодаря чему, донные виды попадали в планктонное сообщество.
И Cyanophyta 13 Di no phyla
Ш Chrysophyta QU Euglenophyta
□ Bacillariophyta 0 Chlorophyta
□ Xanthophyta ■ Streptophyta
Рис. 1. Вклад отделов водорослей в формирование видового состава фитопланктона реки Алатырь
Таблица 2. Общая эколого-географическая характеристика фитопланктона р. Алатырь
Число таксонов
Характеристика вида рангом ниже
рода
Экологиче- Планктонные 119
ская группа Литоральные 23
Бентосно-планктонные 10
Обитатели обрастаний 7
Эпибионтные 3
Географи- Космополитные 149
ческое рас- Бореальные 5
простране- Северо-альпийские 1
ние
Галобность Индифференты 124
Олигогалобы 20
Галлофилы 6
Галофобы 3
Отношение Индифференты 35
к рН Алкалифилы 32
Ацидофилы 2
Показатели Высокая степень 20
степень сапробности
Средняя степень 50
Низкая степень 30
казатели высокой степень сапробности преобладали среди представителей отдела Euglenophyta, а представители низкой степени сапробности -среди отдела Bacillariophyta.
Количественные показатели развития фитопланктона являются одними из важнейших характеристик водной среды. Трофность воды в реке Алатырь по показателям биомассы фитопланктона в разные сезоны исследования варьировала от олиготрофной (в июне и августе 2010, апреле 2011, июле 2012 и июне-июле 2013 гг.) до эв-трофной (в июле 2011 г).
Основу численности фитопланктона реки Алатырь в июне-июле и сентябре составляли зеленые водоросли при участии диатомовых и синезеле-ных (рис. 2). Доминантами по численности в этот период выступали Eutetramorus planctonicus (Korshikov) Bourr, Dictyosphaerium pulchellum Wood, Coelastrum microporum Näg. In A.Br, Planktolyngbya limnetica (Lemmermann) Komarkova-Legnerova et Cronberg, представители родов Microcystis, Monoraphidium, Aulacoseira и АпаЪаепа. В комплекс структурообразующих по биомассе видов так же входили представители зеленых и диатомовых водорослей, наряду с которыми доминировали динофитовые и эгленовые (рис. 3). Среди отдельных представителей большой вклад в формирование биомассы вносили Cyclotella Meneghiniana Kutz., Melosira varians Agardh, Fragilaria ulna var. acus Lange-Bertalot, Euglena acus (O.F.Müller) Ehrenberg, Diplopsalis acuta (Apstein) Entz., представители родов Chlamydomonas и Scemedesmus.
Около 80,0% всех обнаруженных видов водорослей являются космополитами. По галобности основу флористического списка составляют индифферентные виды (65,9%). Среди видов с известным отношением к рН воды в равной степени преобладают индифференты и алкалифилы (18,6 и 17,0% соответственно). Высокая доля алкали-филов указывает на щелочную реакцию среды (средняя рН воды в р. Алатырь составляет 7,8). Большинство алкалифилов сосредоточено среди диатомовых водорослей. Более половины всех обнаруженных видов водорослей (63,8% всего видового состава) являются показателями сапробности среды. Среди них преобладают показатели средней степени сапробности (В-мезосапробы) - 50,0% индикаторных видов. По-
S Cyanophyta 0 Dinophyta
О Chrysophyta Ш Euglenophyta
□ Bacillariophyta
□ Chlorophyta
□ Xanthophyta ■ Streptophyta
Рис. 2 Вклад отделов водорослей в формирование численности фитопланктона реки Алатырь
В апреле, мае и августе основу численности и биомассы фитопланктона составляли диатомовые водоросли при небольшом участии зеленых водорослей. Доминантами в этот период являлись представители родов Cyclotella и Fragilaria.
В сентябре основу численности фитопланктона составляли зеленые водоросли, в частности Monoraphidium contortum (Thür.) Korn. - Legn., при су б доминировании диатомовых -Cyclostephanos dubius (Fricke) Round. По биомассе наблюдалось абсолютное доминирование диатомовых водорослей (Surirella linearis W. Smith,
1735
Cyclostephanos dubius (Fricke) Round и Melosira vari cms Agardli).
□ Cyanophyta □ Chrysophyta В Bacillariophyta □ Xanthophyta
□ Dinophyta Ш1 Euglenophyta □ Chlorophyta ■ Streptophyta
Рис. 3. Вклад отделов водорослей в формирование биомассы фитопланктона реки Алатырь
В целом, в сезонной динамике количественных показателей фитопланктона реки Алатырь наблюдается тенденция перехода от весеннего диатомового комплекса к летнему с преобладанием зеленых водорослей и осеннему диатомово-зеленому. Исключение составляют отдельные «вспышки» биомассы динофитовых (Diplopsalis acuta) и эвгленовых (Englena acus) водорослей.
На основании количественных показателей развития фитопланктона реки Алатырь была вычислена степень органического загрязнения (са-пробность) по методике Пантле-Бука в модификации Сладечека [6]. Средние показатели сапроб-ности воды по численности и биомассе водорослей составили 1,99 и 2,00, что соответствует 6-мезосапробной зоне самоочищения (рис. 4).
Наибольшие отклонения от средних значений наблюдались в мае 2010 года (1,69 и 1,47, соответственно), апреле 2011 года (2,5 и 2,5) и июле 2012 года (2,32 и 2,48). Какие-либо тенденции в динамике сапробности реки Алатырь выявлены не были.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, в результате исследования выявлен видовой состав фитопланктона среднего и нижнего течения реки Алатырь представленный 188 видами, разновидностями и формами пресноводных водорослей. Основу видового состава фитопланктона составили планктонные космополиты. Высока доля алкалифилов, свидетельствующая о щелочной реакции среды. Трофический статус реки изменялся от олиготрофного до эв-трофного. Выявлены тенденции в формировании численности и биомассы фитопланктона. Степень органического загрязнения соответствовала 6-мезосапробной зоне.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки России (проект № 6.783.2014К)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2012 2013
Sn я Sb среднее Sn среднее Sb
1. Водоросли: Справочник // Под общ. Ред. С.П. Вассера. Киев: Наук. Думка, 1989. 608 с.
2. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2003 году» [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: http://www.mnr.gov.rii/regulatoryAist.php?part=1272.
3. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2011 году» [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: http://www.mnr.gov.rii/regulatoryAist.php?part= 1392.
4. Киселев II. А. Планктон морей и континентальных водоемов. JL: Наука, 1969. Т. 1. 658 с.
5. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М.: Наука, 1975. 240 с.
6. Шитиков В. К., Розенберг Г. С., Зинченко Т. Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. 463 с.
7. Ямашкин А. А., Силаева Т. Б., Апъба Л. Д. и др. Мордовский национальный природный парк «Смольный». Саранск: Типография «Красный октябрь», 2000. 88 с.
Рис. 4. Динамика сапробности вод реки Алатырь по численности и биомассе фитопланктона
MATERIALS TO ALGOFLORA OF THE MIDDLE AND LOWER REACHES
OF THE RIVER ALATYR
© 2014 J.S. Orlova
The Mordovian State University
The article describes the species composition and quantitative characteristics of phytoplankton in middle and lower reaches of the river Alatyr based on years of research (2010-2013).
Key words, phytoplankton abundance, biomass, saprobity.
Orlova Julia Sergeevna, laboratory assistant.
1736
