CC BY
39
УДК 576.2: 282.232/275
ПЛАНКТОННЫЕ ЦИАНОБАКТЕРИАЛЬНО-ВОДОРОСЛЕВЫЕ ЦЕНОЗЫ РЕК НА ТЕХНОГЕННО-ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ БАШКИРСКОГО
ПРЕДУРАЛЬЯ
© Г. Р. Асадуллина*, Р. Р. Турьянова, Ф. Б. Шкундина
Башкирский Государственныый Университет Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, 450076, ул. Заки-Валиди 32.
Тел./факс: +7 (347) 272 63 70 *Етай: [email protected]
Современный город представляет собой неустойчивую искусственную экосистему с преобладанием гетеротрофного звена пищевых цепей. В системе экологического мониторинга важное значение имеют данные по водорослям, особенно по планктонным. Материалом для данной работы послужили пробы фитопланктона, отобранные из 4-х рек (Белая, Уфа, Сутолока, Шугуровка) на территории г. Уфа в вегетационные сезоны 2002—2004 гг., 4-х рек на территории г. Стерлитамак (Белая, Стерля, Ашкадар, Ольховка), 3-х рек на территории г. Ишимбай (Белая, Тайрук, Термень-Елга) в вегетационный сезон 2013 г. Сравнение фитопланктона рек на территории гг. Уфа, Стерлитамак и Ишимбай показывает, что в реках на территории г. Уфа формируются более разнообразные сообщества. На территории г. Уфа было выявлено 237 видов и ввт водорослей из 90 родов, 47 семейств, 24 порядков, 14 классов и 8 отделов. Из них Bacillariophyta — 88 видов, Chlorophyta — 86, Cyanophyta (Cyanoprokaryota) — 39, Euglenophyta — 9, Chrysophyta — 6, Dinophyta — 5, Xanthophyta — 3, Cryptophyta — 1 вид. На территории гг. Стерли-тамак и Ишимбай было выявлено 97 видов и ввт водорослей из 56 родов, 35 семейств, 23 порядков, 10 классов и 5 отделов. По числу видов отделы распределялись следующим образом: Chlorophyta — 24 вида, Bacillariophyta — 45, Cyanophyta (Cyanoprokaryota) — 22, Euglenophyta — 3, Charophyta — 3. Сапробиологический анализ видового состава по Сладечеку показал, что преобладали в-мезосапробы. Фонообразующие виды рек г. Уфа относились, в основном, к Bacillariophyta, Euglenophyta, Cryptophyta. В р. Сутолока фонообразующим видом был представитель Cyanophyta (Cyanoprokaryota) (Synechocystis aquatilis Sauv.). Фонообразующие виды рек гг. Стерлитамак, Ишимбай также относились, в основном, к отделу Bacillariophyta.
Ключевые слова: фитопланктон, реки, Уфа, Стерлитамак, Ишимбай, город.
Введение
Для рек на территории Республики Башкортостан (РБ) характерна низкая устойчивость бассейнов, связанная со значительной распаханностью [3]. На территории гг. Уфа, Стерлитамак, Ишимбай функционируют предприятия нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической, машиностроительной, металлообрабатывающей, лесной, легкой, пищевой отраслей промышленности, которые влияют на уровень загрязнения экосистем рек. Это, в свою очередь, отражается на состоянии био-ты водоемов. Необходим постоянный мониторинг водных объектов на территории городов РБ. Удобным объектом для многолетнего наблюдения является фитопланктон [6].
Материалы и методы
Материалом для данной работы послужили пробы фитопланктона, отобранные из 4-х рек (Белая, Уфа, Сутолока, Шугуровка) на территории г. Уфа в вегетационные сезоны 2002—2004 гг., 4-х рек на территории г. Стерлитамак (Белая, Стерля, Ашкадар, Ольховка), 3-х рек на территории г. Ишимбай (Белая, Тайрук, Термень-Елга) в вегетационный сезон 2013 г.
В пределах г. Уфа р. Белая течет на протяжении 40 км. Первые пять километров из них относятся к среднему течению реки, а остальные 35 км (ниже устья р. Уфа) — к началу ее нижнего течения. Наиболее крупным притоком р. Белая на исследуемой территории является р. Уфа, которая впадает в р. Белая
на юго-восточной окраине города [2]. На территории города находятся низовья р. Уфа протяженностью более 50 км. Р. Сутолока — правый приток р. Белая, ее водосборная площадь расположена на территории г. Уфа. Длина реки 7 км. Р. Шугуровка — небольшой правобережный приток р. Уфа, протекающий по территории северной промзоны г. Уфа. Основная часть г. Ишимбай расположена между рр. Белая и Тайрук. На границе г. Ишимбай и Стерлитамакского района находится устье р. Тайрук. Также на территории города протекает р. Термень-Елга. Город Стерлитамак расположен на левом берегу р. Белая. В центральной части города протекает р. Стерля, впадая в р. Ашка-дар в восточной части Стерлитамака. Через Стерлю в черте города построено пять автодорожных мостов и один железнодорожный. В юго-восточной части р. Ашкадар отделяет район Заашкадарье от основной части города. Также с востока к Стерлитамаку прилегает р. Белая, которая является границей между Стер-литамакским и Ишимбайским районами республики. На юге в районе Машзавода город ограничивает р. Ольховка, которая является притоком Ашкадара.
Методика сбора и обработки материала соответствовала общепринятым подходам в изучении водорослей [1]. Пробы отбирались ежемесячно. Для оценки экологического состояния рек по фитопланктону использовали индекс сапробности.
Результаты и обсуждение
Анализ систематической структуры флоры водорослей и состава цианопрокариот рек на терри-
124
БИОЛОГИЯ
тории г. Уфа позволил выявить 237 видов и внутривидовых таксонов (ввт) водорослей из 90 родов, 47 семейств, 24 порядков, 14 классов и 8 отделов. Из них Bacillariophyta - 88 видов, Chlorophyta - 86, Cyanophyta (Cyanoprokaryota) - 39, Euglenophyta -9, Chrysophyta - 6, Dinophyta - 5, Xanthophyta - 3, Cryptophyta - 1 вид. Анализ систематической структуры водорослей и цианопрокариот рек на территории гг. Стерлитамак и Ишимбай позволил выявить 97 видов и ввт водорослей из 56 родов, 35 семейств, 23 порядков, 10 классов и 5 отделов. По числу видов отделы распределялись следующим образом: Chlorophyta - 24 вида, Bacillariophyta - 45, Cyanophyta (Cyanoprokaryota)- 22, Euglenophyta - 3, Charophyta - 3.
Эколого-флористический анализ фитопланктона на территории г. Уфа показал, что в составе водорослей и цианопрокариот преобладали индиф-ференты по отношению к галобности, доминировали эврисапробы. В р. Белая по отношению к галобности выявлено 102 индифферента, 21 галофил, 8 галофобов. В р. Шугуровка было интересно отметить развитие в летний период 2-х холодолюбивых видов: Diatoma hiemale (Roth) Heib., Aulacoseira granulata (Ehrenberg) Simonsen. Из 237 изученных видов и разновидностей водорослей рек (Белая, Уфа, Сутолока, Шугуровка) 110 таксонов видовых и внутривидовых рангов относились к индикаторам органического загрязнения вод.
Сапробиологический анализ видового состава по Сладечеку показал, что преобладали ß-мезосапробы. По структуре доминирования были похожи р. Белая и р. Уфа.
Изменения значений индексов сапробности по численности представлены на рис. Самое низкое количество органических веществ индифицировано в р. Ольховка в 2013 г. в г. Стерлитамак. В исследованиях Ф. Б. Шкундиной, О. А. Никитиной [4] по выделению индикаторных видов автотрофного бентоса водотоков г. Стерлитамак по распределению видов водорослей и цианопрокариот по зонам са-пробности четко выделялись две группы водных объектов: 1-ая группа включала рр. Белая, Ашкадар и Стерля, доминирование ß - мезосапробов и 2-ая группа - р. Ольховка и родник, где в роднике о-сапробов видов было в 2 раза больше, чем ß - мезо-сапробов.
На территории г. Уфа отмечаются максимальные величины индексов сапробности, характеризующие а-мезосапробную зону и это объясняется только локальным и достаточно длительным загрязнением.
В гг. Ишимбай и Стерлитамак средние арифметические индексов сапробности характеризовали олигосапробную зону.
Фонообразующие виды рек г. Уфа относились, в основном, к Bacillariophyta, Euglenophyta, Cryp-tophyta. В р. Сутолока фонообразующим видом был представитель Cyanophyta (Cyanoprokaryota) (Sy nechocystis aquatilis Sauv.) (табл. 1). Synedra ulna (Nitzsch) Ehrenb. доминировала также в некоторых
охраняемых природных объектах северо-восточной части Республики Башкортостан [5].
Рис. Изменения значений индексов сапробности по численности рек на территории гг. Уфа, Стерлитамак, Ишимбай. Примечание: г. Уфа в период исследования с 2002 г. по 2004 г.: 1- р. Белая, с 2003 г. по 2004 г.: 2 - р. Сутолока, 3 - р. Шугуровка, 4 - р. Уфа; г. Стерлитамак в 2013 г.: 5 - р. Белая, 6 - р. Ашкадар, 7 - р. Стерля, 8 - р. Ольховка; г. Ишимбай в 2013 г.: 9 - р. Белая, 10 - р. Тайрук, 11 - р. Термень-Елга.
Таблица 1
Фоновые виды фитопланктона рек на территории г. Уфа в вегетационный период
Реки
Названия видов
1 | 2 | 3 | 4
Stephanodiscus hantzschii Grun. + +
Synedra ulna (Nitzsch) Ehrenb. + + + +
Nitzschia vermicularis (Kutz.) Grun. + +
Hantzschia amphyoxys (Ehrenberg) +
Grunow.
Aulacoseira granulata (Ehr.) Simons. +
Phacus longicauda (Ehrenberg) Dujardin + + +
Synechocystis aquatilis Sauv. +
♦Условные обозначения: 1 - р. Белая, 2 - р. Уфа, 3 - р. Сутолока, 4 - р. Шугуровка.
По приуроченности к местообитанию в реках гг. Стерлитамак и Ишимбай преобладали планк-тонно-бентосные виды, чуть меньше встречались бентосные виды. Анализ результатов показывает доминирование эврисапробов, выявлено также 9 видов сапроксенов и 1 вид сапроксен. По галобно-сти доминировали олигогалобы-индифференты.
По распределению видов автотрофного планктона по зонам самоочищения по Пантле и Букка в модификации Сладечека наибольшее число видов относилось к бетамезосапробам и олигосапробам. Фонообразующие виды относились, в основном, к отделу Bacillariophyta (табл. 2). Dactylococcopsis acicularis Lemmermann наиболее часто встречался в реках исследуемых городов по сравнению с другими видами.
По численности в р. Белая на территории г. Уфа доминировали Chlorophyta, на отдельных створах наблюдалось интенсивное развитие Cyanophyta (Cyanoprokaryota). В р. Уфа по численности преобладали Bacillariophyta (2003 г.) и Chlorophyta (2004 г.). В реках Сутолока и Шугу-ровка доминировали по численности Chlorophyta и Cyanophyta. Пик численности фитопланктона в реках наблюдался в июне - июле (до 3675 тыс. кл/л).
Таблица 2
Фоновые вццы фитопланктона рек на территории г. Стерлитамак и г. Ишимбай в вегетационный период
г. Стерлитамак г. Ишимбай
Реки
1
2 +
+
3 4 5 6 7
Stephanodiscus hantzschii Grunow
Dactylococcopsis acicularis Lemmermann + + + + + +
Oscillatoria mirabilis Bocher +
Microcystis pulverea f. parasitica (Kutzing) Elenkin +
Microcystis pulverea f.planctonica (G.M.Smith) Elenkin +
Microcystis pulverea (Wood) Forti + +
Fragilaria intermedia (Grunow) Grunow +
Chlorella vulgaris Beyerinck (Beijerinck) + +
Scenedesmus quadricauda (Turpin) Brebisson +
Scenedesmus longus Meyen +
* Условные обозначения: г. Стерлитамак: 1 - р. Белая, 2 - р. Ашкадар, 3 - р. Стерля, 4 - р. Ольховка; г. Ишимбай: 5 - р. Белая, 6 - р. Тайрук, 7 - р. Термень - Елга.
На территории г. Стерлитамак наибольшая численность клеток водорослей и цианопрокариот наблюдалась в реках Белая и Ольховка (6670 и 6228 тыс.кл/л). По численности преобладают синезеле-ные за исключением р. Термень-Елга на территории г. Ишимбай (3329 тыс.кл/л), где преобладает отдел ВасШапорЬуа. Наименьшая численность в фитопланктоне рек на территории городов Стерли-тамак и Ишимбай представлял отдел СЬагорЬуа, в воде рек Стерля и Тайрук представители этого отдела не встречались.
Выводы
1. На территории г. Уфа было выявлено 237 видов и ввт водорослей из 90 родов, 47 семейств, 24 порядков, 14 классов и 8 отделов. Из них ВасШагюрЬуа - 88 видов, СЫогорЬуа - 86, СуапорЬу1а (Суапоргокагуо1а) - 39, Euglenophyta -9, Chrysophyta - 6, Dinophyta - 5, ХапйорЬуа - 3, Cryptophyta - 1 вид.
2. На территории гг. Стерлитамак и Ишимбай было выявлено 97 видов и ввт водорослей из 56 родов, 35 семейств, 23 порядков, 10 классов и 5 отделов. По числу видов отделы распределялись следующим образом: СЫогорЬуа - 24 вида, ВасШагюрЬу:а - 45, СуапорЬу:а (Cyanoprokaryota) -22, Euglenophyta - 3, ЗДагорКуа - 3.
3. Сапробиологический анализ видового состава по Сладечеку показал, что преобладали Р-мезосапробы.
4. Фонообразующие виды рек г. Уфа относились, в основном, к Bacillariophyta, Euglenophyta, Cryptophyta. В р. Сутолока фонообразующим видом был представитель Cyanophyta (Cyanoprokary-ota) (Synechocystis aquatilis Sauv.). Фонообразующие виды рек гг. Стерлитамак, Ишимбай также относились, в основном, к отделу Bacillariophyta.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вассер С. П., Кондратьев Н. В., Масюк Н. П. и др. Водоросли / Справочник. Киев.: Наукова думка, 1989. 608 с.
2. Гареев А. М. Реки и озера Башкортостана. Уфа: Китап, 2001. 260 с.
3. Хафизов А. Р. Об этапах обустройства бассейнов рек Башкортостана // Чистая вода Башкортостана 2008: Материалы межрегиональной научно-практической конференции. Уфа: Информреклама, 2008 С. 230-235.
4. Шкундина Ф. Б., Никитина О. А. Мониторинг водных объектов на территории городов лесостепной зоны Республики Башкортостан по результатам исследования сообществ водорослей и цианопрокариот // Вода: химия и экология. 2011. №10. С. 14-19.
5. Шкундина Ф. Б., Гаврилко Л. В., Зарипова А. Г. Сравнение флоры водорослей и состава цианопрокариот некоторых охраняемых водных объектов северовосточной части Республики Башкортостан // Вестник Башкирского университета, 2012. Т. 17. №1. С. 94-96.
6. Шкундина Ф. Б., Турьянова Р. Р. Фитопланктон водоемов г. Уфы (Башкортостан, Россия) / Альгология. 2009. Т. 19. №1. С. 66-76.
Поступила в редакцию 05.12.2014 г. После доработки -15.03.2015 г.
126
БИОЛОГИЯ
PLANKTONIC CYANOBACTERIAL-ALGAL CENOSES OF RIVERS ON TECHNOGENIC CONTAMINATED AREAS OF BASHKIR URALS
© G. R. Asadullina*, R. R. Turyanova, F. B. Shkundina
Bashkir State University 32 Zaki Validi St., 450076 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.
Phone: +7 (34 7) 272 63 70.
*Email: [email protected]
The modern city is unstable and artificial ecosystem dominated by heterotrophic level of food chains. In monitoring an environmental system, data for algae, plankton particularly, are very important. The material for this work were the phytoplankton samples selected from the 4 rivers (Belaya, Ufa, Sutoloka, Shugurovka) in Ufa in the vegetation seasons of 2002-2004, 4 rivers in Sterli-tamak (Belaya, Sterlya, Ashkadar, Olhovka), 3 rivers in the territory of Ishimbay (Belaya, Tayruk, Termen-Elga) during the vegetation season of 2013. Comparison of river phytoplankton in the cities Ufa, Sterlitamak and Ishimbay shows that in the rivers of Ufa more diverse community is formed. In Ufa, there were revealed 237 species and intraspecific taxa of algae of 90 genera, 47 families, 24 orders, 14 classes and 8 phylums. Bacillariophyta - 88 species, Chlorophyta - 86, Cyanophyta (Cyanoprokaryota) - 39, Eugleno-phyta - 9, Chrysophyta - 6, Dinophyta - 5, Xanthophyta - 3, Cryptophyta - 1 species. In Sterlitamak and Ishimbay 97 species and intraspecific taxa of algae of 56 genera, 35 families, 23 orders, 10 classes and 5 phylums have been identified. The number of species phylums were Chlorophyta - 24 species, Bacillariophyta - 45, Cyanophyta (Cyanoprokaryota) - 22, Euglenophyta - 3, Charophyta - 3. Saprobiological analysis of species composition on Sladecek showed that p-mesosaprobic prevailed. Background types of river Ufa belonged mainly to Bacillariophyta, Euglenophyta, Cryptophyta. In Sutoloka river of the background was the representative of the Cyanophyta (Cyanoprokaryota) (Synechocystis aquatilis Sauv.). Background-forming species of rivers of cities Sterlitamak and Ishimbay also belonged mainly to the phylum Bacillariophyta.
Keywords: phytoplankton, rivers, Sterlitamak, Ufa, Ishimbay, city.
Published in Russian. Do not hesitate to contact us at [email protected] if you need translation of the article.
REFERENCES
1. Vasser S. P., Kondrat'ev N. V, Masyuk N. P. i dr. Vodorosli / Spravochnik. [Algae / Handbook] Kiev.: Naukova dumka, 1989.
2. Gareev A. M. Reki i ozera Bashkortostana. Ufa: Kitap, 2001.
3. Khafizov A. R. Chistaya voda Bashkortostana 2008: Materialy mezhregional'noi nauchno-prakticheskoi konferentsii. Ufa: Inform-reklama, 2008 Pp. 230-235.
4. Shkundina F. B., Nikitina O. A. Voda: khimiya i ekologiya. 2011. No. 10. Pp. 14-19.
5. Shkundina F. B., Gavrilko L. V, Zaripova A. G. Vestnik Bashkirskogo universiteta, 2012. Vol. 17. No. 1. Pp. 94-96.
6. Shkundina F. B., Tur'yanova R. R. Fitoplankton vodoemov g. Ufy (Bashkortostan, Rossiya) / Al'gologiya. 2009. Vol. 19. No. 1. Pp. 66-76.
Received 05.12.2014. Revised 15.03.2015.
