CC BY
14
Труды ИБВВ РАН, 2017, вып. 79(82)
Transactions of IBIW RAS, 2017, issue 79(82)
УДК 556.114+582.26(470.25)
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ НИЗИННОГО БОЛОТА С ВЫХОДАМИ ПОДЗЕМНЫХ СОЛОНОВАТЫХ ВОД (ПСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)
Е. А. Афанасьев, Д. Н. Судницына, Е. М. Воробьева
Государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства им. Л.С. Берга, Псковское Отделение - филиал 180007г. Псков, ул. М. Горького, д. 13, e-mail: [email protected]
Впервые проведены гидрохимические исследования и определен состав гидрофильных водорослей уникального низинного болота с выходами солоноватых вод. Болото «Солоники» известно, как единственное в Псковской области местонахождение редких макрофитов (Blysmus rufus, Carex mackenziei, Chara baltica). По предварительным результатам, выходящие на поверхность болота воды имеют повышенную минерализацию (до 1.0-2.4 г/л), специфический хлоридно-сульфатный состав и активную реакцию среды в пределах 6.7-7.0. Состав микроскопических водорослей включает 82 таксона гидрофильных водорослей рангом ниже рода, относящихся к 8 отделам. Преобладают в планктоне синезелёные, зелёные и диатомовые, в эпифитоне - зелёные и синезелёные. Специфику местообитаний подчеркивает наличие в составе гидрофильных водорослей мезогалобов и значительное содержание галофильных видов среди олигогалобов.
Ключевые слова: низинное болото, болотные водоёмы, альгофлора болот, солёность, мезогалобы.
ВВЕДЕНИЕ
В конце XIX - начале XX века первые исследователи флоры Псковской области В.Д. Андреев и Н.И. Пуринг [Миняев, 1970 (Minyaev, 1970] упоминали засолённый болотистый участок у д. Рюха (около 12 км к юго-востоку от г. Пскова), как местообитание ряда редких видов растений, в частности Blysmus rufus (Huds.) Link и Carex mackenziei V. Krecz. Отметим, что самое первое известное нам упоминание о болоте с солёными водами в Псковской летописи датируется 1364 г., когда псковичи «поставиша две варницы на Рюхе, да начата соль варити и то не сбыстся и повергоша», то есть в том же году были заброшены.
Летом 2015 г. группа сотрудников научных учреждений Санкт-Петербурга (БИН РАН и ЗИН РАН) подтвердила нахождение вышеупомянутых видов на данном засолённом болоте, подчеркнув их приуроченность к морским
МАТЕРИАЛЫ
Первые ознакомительные выезды на болото «Солоники» (Псковский район, Псковская область; 57°41'24" с.ш., 28°28'38" в.д.) были организованы нами 30 сентября 2016 г. и 24 марта 2017 г. Отбор проб воды для химического анализа и определения видового состава фитопланктона производился с поверхностного слоя болотных «окон» (по 6 проб соответственно), для выявления эпифитных водорослей осуществлялся смыв обрастаний макрофитов, мхов и харовых водорослей. Анализ проб проводился в собственной гидрохимической лабо-
побережьям [Ефимов и др., 2016 (Efimov et al., 2016)]. Кроме того, здесь были обнаружены два вида харовых водорослей, один из которых (Chara baltica A. Bruzelius) на территории России был отмечен впервые [Ефимов и др., 2016 (Efimov et al., 2016)].
Данное болото местные жители из-за солёного привкуса воды именуют «Солоники». По их сообщениям в период немецкой оккупации и дефицита пищевой соли воду этого болота использовали в быту.
В настоящее время в пределах болота «Солоники» относительно хорошо изученной можно считать лишь флору сосудистых растений. Совершенно отсутствует информация по другим группам организмов, а также по химическому составу воды. Именно поэтому нами были приняты попытки получить сведения об альгофлоре водоёмов данного болота.
И МЕТОДЫ ратории (Псковское отделение ГосНИОРХ) с применением прибора «Multi 340i/set» (Германия) и общепринятых аналитических методик [Алекин и др., 1973 (Alekin et al., 1973)]. Изучался лишь качественный состав водорослей в живом и фиксированном формалином состоянии. Идентификация видов производилась с использованием ряда отечественных и зарубежных определителей. Номенклатура ориентирована на информационный ресурс "Algae-Base" [Guiry, Guiry, 2017].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Общая характеристика болота. В ланд- имеет округлую форму и занимает площадь шафтном отношении данный болотный массив около 0.45 км2. Болото представляет собой дос-
таточно открытый травяной массив, окружённый заболоченным лесом с преобладанием Be-tula pubescens Ehrh. и различных видов рода Salix. На самом болоте древесные породы произрастают одиночно или небольшими группами. Основным эдификатором растительного покрова болота является тростник южный [Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.], образующий более густые заросли в окраинной части болота и несколько разреженные - в центральной. В местах выхода на поверхность грунтовых вод тростник замещается камышом Табернемонтана [Schoenoplectus tabernaemon-tani (C.C. Gmel.) Palla] и ситнягом болотным [Eleocharispalustris (L.) Roem. et Schult.].
В гидрологическом отношении данное болото является местом естественной «разгрузки» напорных подземных солоноватых вод, которые растекаются на поверхности в виде мелководных (глубиной не более 10-20 см) своеобразных болотных водоёмов - «луж» или «окон». В настоящее время эти «окна» в результате зарастания практически не имеют значительных площадей «открытой» водной поверхности. Тем не менее, их водный сток формирует на болоте своеобразную связанную между собой сеть окон и ручейков. В итоге эти болотные стоки попадают в р. Дубина, русло которой окаймляет болото «Солоники» с востока (около д. Василёво) и с севера (около д. Черноручье).
Гидрохимическая характеристика. Главной гидрохимической особенностью поверхностных мелководных биотопов болота «Солони-ки» является повышенная минерализация воды (до 2.4 г/л и удельной электропроводностью до 3850 цСм/см) специфического хлоридно-сульфатного состава и активной реакцией среды в пределах 6.7-7.0.
Выходящие на поверхность солоноватые воды характеризуются почти полным отсутствием растворённого кислорода (0.4-0.6 мг/л) и имеют специфический «болотный» запах с примесью сероводорода. В дальнейшем при растекании воды в «лужах» и «окнах» содержание кислорода возрастало до 1.8-4.5 мг/л, а в сточных канавах достигало 9.8 мг/л.
Поверхностные воды на болоте имели цветность в пределах 80-140 градусов Pt-Co шкалы и умеренную перманганатную окисляе-мость в интервале 9.6-17.6 мгО/л. Содержание же биохимически нестойких веществ по данным БПК5 в разных местах отбора проб изменялось от 1.8-2.6 до 5.2 мгО/л и выше.
Кроме того, биотопы болота «Солоники» характеризуются своеобразным азональным термическим режимом, обусловленным выхо-
дом подземных вод с круглогодичной постоянной температурой (вероятно, порядка 8-10°С). Так, в конце марта 2017 г. при температуре воды освободившейся ото льда р. Дубина в пределах 1.1-1.3°С, температура воды на болоте в разных местах отбора проб колебалась от 4.5 до 10.2°С, то есть в холодный период года анализируемые болотные биотопы имеют повышенный температурный фон.
Альгофлора. Состав микроскопических водорослей исследованных болотных водоёмов приведён ниже в виде списка.
Cyanoprokaryota
Aphanocapsa grevillei (Hassal) Rabenhorst Aphanocapsa holsatica (Lemmermann) Cronberg et Komarek
Aphanocapsa nubelum Komarek et Kling. Calothrix gypsophila (Kütz.) Thuret emend. V. Pol-jansky
Calothrix kossinskajae V. Poljansky Chamaesiphon convervicolus A. Braun in Rabenhorst Chroococcus giganteus W. West Chroococcus minor (Kütz.) Nägeli Chroococcus tenax (Kirchner) Hieron Chroococcus turgidus (Kütz.) Nägeli Cyanocystis aquae-dulcis (Reinsch) Kann Geitlerinema amphibium (Agardh ex Gomont) Anag-nostidis
Gloeocapsopsis crepidinum (Thuret) Geitler ex
Komarek Gloeothece sp.
Gomphosphaeria salina Komarek et Hindak Leptolyngbia sp. Lyngbia sp.
Lyngbia aerugineo-coerulea (Kütz.) Gomont sensu Ti-
wari Lyngbia sp.
Nostoc kihlmanii Lemmermann
Nostoc paludosum Kütz. ex Bornet et Flahault
Oscillatoria guttulata van Goor
Oscillatoria lacustris (Klebahn) Geitler
Oscillatoria quadripunctulata Brühl et Biswas f. crassa
(Anissimova) Elenkin Phormidium ambiguum Gomont ex Gomont Rivularia borealis P. Richter Snowella lacustris (Chodat) Komarek et Hindak Synechocystis aquatilis Sauvageau Trichodesmium lacustre Klebhan
Euglenophyta
Euglena acus Ehrenb.
Euglena limnophila Lemmermann var. swirenkoi (Ar-
noldi) Popova Euglena vagans Deflandre Euglena viridis Ehrenb. Lepocinclis ovum (Ehrnb.) Minkiewicz Cryptophyta Croomonas acuta Utermöhl
Dinophyta Ceratium hirundinella (O.F. Müll.) Bergh Peridinium cinctum (O.F. Müll.) Bergh Gymnodinium sp.
Chrysophyta
Chromulina rosanoffii Bütschli Mallomonas sp.
Bacillariophyta
Achnanthidium minutissimum (Kütz.) Czarnecki
Achnanthidium sp. 1
Achnanthidium sp. 2
Epithemia adnata (Kütz.) Breb.
Eunotia bilunaris (Ehrenb.) Mils
Gomphonema acuminatum Ehrenb. var. brebissonii
(Kütz.) Cleve Gomphonema sp. Mastogloia sp.
Navicula radiosa Kütz. var. tenella (Breb.) Grunow Navicula sp.
Nitzschia sigma (Kütz.) W. Smith Nitzschia spectabilis (Ehrenb.) Ralfs Nitzschia sp.
Pinnularia nobilis Ehrenb. Pinnularia sp.
Rhopalodia gibba (Ehrhenb.) Müller Tabularia tabulata (Agardh) Snoeij s lnaria acus (Kütz.) Aboa Ophiocytium capitatum Wolle Ophyocytium parvulum A. Braun
Chlorophyta
Bulbochaete sp.
Chlamydomonas kupferi Skuja
Characium obtusum A. Braun
Closterium acerosum (Schrank.) Ehrenb.
Closterium acerosum f. elongatum (Breb.) Kossinskaja
Closterium calosporum Wittrock
Cosmrium humile (Gay) Nordst
Cosmarium undulatum Corda
Hydrianum pyrenoidiferum Massjuk
Mougeotia sp.
Oocystis borgei Snow
Oedogonium sp.
Pandorina morum (O.F. Müll.) Bory Platymonas cordiformis (Dill) Korschikov Polytomella aphanochloris Skuya Scenedesmus acutus Meyen Scenedesmus antillarum Comas Scenedesmus quadricauda (Turpin) Breb. Scenedesmus sp. Spirogyra sp. Zygnema sp.
Настоящие исследования позволили идентифицировать 82 таксона гидрофильных водорослей рангом ниже рода, относящихся к 8 отделам. Самыми многочисленными по количеству видов являются три отдела: синезелёные (цианопрокариотические) (Cyanophyta/Cyano-prokaryota) - 36.6%, зелёные (Chlorophyta) -
25.6% и диатомовые водоросли (Bacillariophyta) - 20.7%. Остальные отделы включают 1-3 вида, только эвгленовые водоросли (Euglenophyta) содержат 6 видов (7.4%).
Синезелёные водоросли в исследованных болотных водоёмах представлены преимущественно многоклеточными нитчатыми формами (53%) из порядка Oscillatoriales (роды Oscillato-ria, Phormidium, Leptolyngbia) и Nostocales (виды родов Nostoc, Anabaena). Из порядка Chroo-coccales наиболее заметными по числу видов и встречаемости были виды родов Croococcus (4), Aphanocapsa (3), Gomphospaeria (2).
В составе зелёных водорослей (Chloro-phyta) почти все родовые таксоны содержат по одному виду, кроме Desmococcus (4), Closte-rium (3), Cosmarium (2), Spirogyra (2).
Среди диатомовых водорослей (Bacillari-ophyta) значительный вклад в разнообразие вносят роды Nitzshia, Achnanthidium, Navicula.
Из исследованных сообществ гидрофильных водорослей (планктон и эпифитон) наибольшее число видов водорослей выявлено в сообществе эпифитных водорослей. В планктоне ведущее положение занимали зелёные и синезелёные водоросли (53%), в эпифитоне -синезелёные и зелёные (63.55%). Роль диатомовых водорослей в сообществах водорослей водных местообитаний исследованного болота более заметна в эпифитоне (22.9%).
Экологический анализ гидрофильных водорослей исследованного болота показал по отношению к местообитанию преобладание бентосных форм (включая эпифиты) - 64.6%, по отношению к солености и рН среды - индифферентных видов (64.5 и 68.0% соответственно). Специфику местообитаний подчеркивает наличие в составе гидрофильных водорослей мезогалобов (Gomphosphaeria salina, Nitzschia sigma, Tabularia tabulata, Euglena viridis) и значительное содержание галофильных видов среди олигогалобов.
Почти все активные виды водных местообитаний исследованного болота (Trichodes-mium lacustre, Lyngbia aestuarii - из синезелё-ных, Rhopalodia gibba - из диатомовых, Closte-rium acerosum, Cosmarium impressulum - из зелёных) относятся к широко распространённым видам пресноводных и солоноватоводных стоячих водоёмов и болот.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, изученное болото «Соло-ники» является своеобразной экосистемой, содержащей солоноватоводные биотопы со специфическим температурным и гидрохимическим режимами, а также характеризующейся
наличием целого ряда региональноредких мак-рофитов. В солоноводных болотных водоёмах зафиксировано 82 таксона водорослей. В планктоне преобладают синезелёные, зелёные и диатомовые, в эпифитоне - зелёные и синезе-
лёные. Специфику данных биотопов подчерки- лей мезогалобов и значительное содержание вает наличие в составе гидрофильных водорос- галофильных видов среди олигогалобов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Алекин О. А., Семенов А. Д., Скопинцев Б. А. Руководство по химическому анализу вод суши. Л.: Гидрометео-издат, 1973. 272 с.
Ефимов П.Г., Конечная Г.Ю., Жакова Л.В. О приморских элементах во флоре Псковской области // Бот. журн. 2016. Т. 101, № 8. С. 910-921.
Миняев Н.Я. (ред.) Конспект флоры Псковской области. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1970. 175 с.
Guiry M.D., Guiry G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. 2017. http://www.algaebase.org; searched on 16 May 2017.
REFERENCES
Alekin O.A., Semenov A.D., Skopintsev B.A. 1973. Rukovodstvo po khimicheskomu analizu vod sushi [Guidelines for chemical analysis of land waters]. Leningrad: Gidrometeoizdat. 272 s. [In Russian]
Efimov P.G., Konechnaya G.Yu., Zhakova L.V. 2016. O primorskikh elementakh vo flore Pskovskoj oblasti [On the maritime elements in the Pskov Region flora] // Botanicheskii zhurnal. Vol. 101, № 8. S. 910-921. [In Russian]
Guiry M.D., Guiry G.M. 2017. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. http://www.algaebase.org; searched on 16 May 2017.
Minyaev N.A. (ed.) год. Konspekt flory Pskovskoj oblasti [Conspectus of the Pskov region's flora]. Leningrad: Izd-vo Leningradskogo universiteta. 175 s. [In Russian]
PRELIMINARY ALGOLOGICAL AND HYDROCHEMICAL RESULTS OF INVESTIGATIONS OF THE LOWLAND MIRE WITH OUTLETS OF GROUND BRACKISH WATER (PSKOV REGION, RUSSIA)
E. A. Afanasyev, D. N. Sudnitsyna, E. M. Vorobyova
Pskov Department, L.S. Berg State Research Institute on Lake and River Fisheries Pskov, 180007, Russia, e-mail: [email protected]
We determined for the first time the hydrochemical parameters and the species composition of hydrophilic algae in a unique eutrophic mire with outlets of brackish water. The Soloniki mire (57°41'24"N, 28°28'38" E, Pskov District, Pskov Region) is known as the only locality and habitat of rare macrophytes Blysmus rufus, Carex mackenziei and Chara baltica in Pskov Region. According to the preliminary data, water discharged to the surface of the mire has an increased mineralization (up to 1.0-2.4 g/l), a specific chloride-sulfate composition, and pH in the range of 6.7-7.0. The list of microscopic hydrophilic algae we found includes 82 taxa of the rank lower than genus, belonging to 8 divisions. Cyanobacterians, green algae and diatoms predominated in the plankton, green algae and cyanobacterians, in the epiphyton. The presence of mesohalobic among the hydro-philic algae and a significant ratio of halophilic species among the oligohalob confirms the peculiar status of the habitat.
Keywords: mire, mire water bodies, algoflora of mires, salinity, mesohalobic
