Состав водорослей весенне-летнего планктона озера арахлей (Забайкальский край) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

8

OPEN ACCESS

Altai State University

www.asu.ru

ISSN 2412-1908

Acta Biologica Sibirica, 2019, 5(1), 47-52

Slcfa ОЗшЦка Sibirica

Journal of UmlujJy

Founded in 2015

RESEARCH ARTICLE UDC 574.583

The composition of algae in the Lake Arakhley during springsummer period (Transbaikal region)

N.A. Tashlykova

Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology. Siberian Brach Russian Academy of Science,

Chita, Russia, E-mail: [email protected]

According to the materials of hydrobiological examination of the Lake Arakhley spring and summer 2017 are presented: taxonomic structure, a list of identified microalgae, as well as the composition of the dominant complex. It is established that phytoplankton of the lake has 97 taxa below the genus. Its basis (86.6%) is made up of representatives of four phyla: Bacillariophyta, Chlorophyta, Chrysophyta and Cyanobacteria. The most commonly encountered species were: Lindavia comta, Fragilaria crotonensis, F. radians, Ulnaria ulna, Cocconeis placentula, Nitzschia graciliformis, Chrysococcus rufescens, Dinobryon cylindricum, D. divergens, D. sertularia, Kephyrion spirale, Oocystis marssonii. Key words: algae; plankton; taxonomic composition; Arakhley Lake; Transbaikal Territory

Состав водорослей весенне-летнего планктона озера Арахлей (Забайкальский край)

Н.А. Ташлыкова

Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита, Россия, E-mail: [email protected]

По материалам гидробиологического обследования оз. Арахлей весной и летом 2017 г. представлены: таксономическая структура, список идентифицированных микроводорослей, а также состав доминирующего комплекса. Установлено, что фитопланктон озера насчитывает 97 таксонов рангом ниже рода. Его основу (86,6 %) составляют представители четырех отделов: диатомовые, зеленые, золотистые и цианобактерии. К наиболее часто встречаемым видам относились: Lindavia comta, Fragilaria crotonensis, F. radians, Ulnaria ulna, Cocconeis placentula, Nitzschia graciliformis, Chrysococcus rufescens, Dinobryon cylindricum, D. divergens, D. sertularia, Kephyrion spirale, Oocystis marssonii.

Ключевые слова: водоросли; планктон; таксономический состав; озеро Арахлей; Забайкальский край

Введение

В связи с изменяющимися климатическими условиями и усиливающимся антропогенным воздействием на экосистемы, в настоящее время все больше внимание исследователей привлекают проблемы динамики и сохранения биологического разнообразия (Рет^ау1о. 2014). Необходимость сохранения биологического разнообразия на всех уровнях его организации является единственным способом предупредить деградацию глобальных экосистем (Ваппоуа. Medvedeva. & Anisimova. 2006). В силу высокой скорости метаболизма и сложной структурно-функциональной организации, водные экосистемы особенно чувствительны к трансформации климата и урбанизации. Ключевое значение в них имеют сообщества водорослей, так как лежат в основе всех

существующих трофических связей в водоемах, и первыми реагирует на начальные преобразования в водной экосистеме перестройкой своей внутренней структуры и изменением функционирования. Анализ биологического разнообразия сообществ микроводорослей позволяет получить полноценную картину о состоянии водной экосистемы и характере происходящих в ней флуктуаций естественного или антропогенного характера (Drozdenko & Mikhalap, 2018)

Материалы и методы исследования

Озеро Арахлей входит в состав Ивано-Арахлейской территориально-аквальной системы, расположенной на юге Витимского плоскогорья (рис. 1). Это самый крупный водоем системы. Площадь его зеркала 58,2 км2, объем водных масс 0,63 км3, максимальная глубина 17 м, средняя - 10,4 м (Ivano-Arakhleyskie lakes.... 2013).

Материалом для работы послужили результаты исследований планктона, проведенные в прибрежной и центральной частях оз. Арахлей в весенний (последняя декада мая) и летний (последняя декада июля-первая декада августа) сезоны маловодного 2017 г. (рис. 1 а, б). Ввиду достаточно высокой прозрачности воды (3,50 м (весна) и 5,76 м (лето)), отбор проб в прибрежной части водоема проводился с поверхностного горизонта. Схема разреза и сетка станций отбора проб представлена на рисунке 1, б. В центральной части озера (геометрический центр водоема, глубина 13,6 м) сбор материала вели в приповерхностном слое, на глубинах, равных половине прозрачности, прозрачности, полторы прозрачности и у дна.

Для изучения водорослей планктона отбор проб производился при помощи батометра Паталаса (объем 6 литров). Пробы (объемом 0,5 л) консервировали раствором Люголя по общепринятой методике. Обработку полевого материала проводили по стандартным гидробиологическим методам (Sadchikov, 2003) с использованием микроскопа Nicon Eclipse E200 с фотокамерой DS Camera Control Unit DS-L2. При составлении списка водорослей были использованы монографии, сводки и определители отечественных и зарубежных авторов (Tashlykova, 2009). Синонимия каждой группы водорослей сведена, по возможности, в соответствии с таксономическими сводками, упомянутыми выше, и электронной базой данных о водорослях AlgaeBase (M.D. Guiry & G.M Guiry, 2018). Общий список водорослей приведен в соответствии с системой, установленной на этом сайте. Значение отдельных видов в формировании сообщества рассматривали по частоте встречаемости (Kozhova, 1970): pF - отношение числа проб, в которых найден вид к общему количеству проб. При pF>50 % -константные виды, 20-50 % - второстепенные, <20 % - случайные.

а

Рис. 1. Карта-схема отбора проб в оз. Арахлей

Центр (52°12.3595'N; 112°50.0044'E); Прибрежье: 0 м (52°13.0208'N; 112°50.0305'E); 112°50.0400'E); 1,0 м (52°13.0171'N; 112°50.0594'E); 1,5 м (52°13.0057'N; 112°50.1185'E); 112°50.0172'E); 2,5 м (52°12.3595'N; 112°52.0172'E); 3,0 м (52°13.0011'N; 112°50.2435'E); 112°50.2563'E); 4,0 м (52°12.9938'N; 112°50.2704'E); 4,5 м (52°12.9919'N; 112°50.2816'E); 112°52.3006'E); 5,5 м (52°12.9919'N; 112°50.3138'E); 6,0 м (52°12.9868'N; 112°50.3282'E).

0,5 м (52°13.0155'N;

2,0 м (52°12.3444'N;

3,5 м (52°12.9967'N;

5,0 м (52°12.9919'N;

Результаты и обсуждение

За обследованный период в планктоне обнаружено 97 таксонов рангом ниже рода (табл. 1). Сравнение полученных результатов с материалами ранее проведенных исследований (1966-1976 гг.; 1975-1985 гг.; 2008-2009 гг.) показало, что количество обнаруженных таксонов несколько ниже, чем ранее (Morozova, 1975, 1981; Ogly, 1993,1995; Ivano-Arakhlevskie iakes.... 2013).

Таксономическое разнообразие. как и при исследованиях 60-80-х (Morozova, 1975,1981; Ogly, 1993, 1995) и 2000-х (Ivano-Arakhlevskie iakes.... 2013) годов. определяли диатомовые. зеленые. цианобактерии, золотистые. харовые, динофитовые и эвгленовые водоросли. В 2017 г. наиболее богаты видами диатомовые (30.9 %). зеленые (26.8). цианобактерии (18,6) и золотистые (10.3) водоросли. составляли 86,6 % от общего таксономического разнообразия.

Таблица 1. Таксономическая структура фитопланктона оз. Арахлей.

Отдел Класс Порядок Семейство Род Вид Вид. разновидность %

Cyanobacteria 1 4 11 12 15 18 18,6

Bacillariophyta 3 15 16 23 23 30 30,9

Chrysophyta 1 1 1 4 9 10 10,3

Charophyta 2 3 3 4 2 5 5,2

Chlorophyta 2 4 5 16 26 26 26,8

Dinophyta 1 2 3 3 2 4 4,1

Euglenophyta 1 1 2 3 - 4 4,1

Всего 11 30 41 65 77 97 100

Константными видами водорослей, согласно частоте встречаемости, являлись: из диатомовых - Lindavia comta, Fragilaria crotonensis, F. radians, Cocconeis placentula, Ulnaria ulna, Nitzschia graciliformis, из золотистых -Chrysococcus rufescens, Dinobryon cylindricum, D. divergens, D. sertularia, Kephyrion spirale, из зеленых - Oocystis marssoni, Monoraphidium komarkovae, Chlamydomonasglobose. Из них шесть (L. comta, F. crotonensis, C. placentula, D. cylindricum, D. divergens, K. spirale) были постоянными (pF=100%) для весеннего и летнего планктона 2017 г. К второстепенным относились Gloeotrichia echinulata, Microcystis pulverea, Aphanizomenon flos-aquae, Nostoc pruniforme, Asterionella formosa, Diatoma vulgaris, Cymbella sp., Gomphonema coronatum, D. sertularia var. protuberans, D. sociale, Oocystis borgei, Scenedesmus arcuatus, Schroederia setigera. Остальные виды принадлежали к случайным (табл. 2).

Состав доминирующего комплекса в оба сезоны исследования был стабилен. В планктоне превалировали L. comta, F. crotonensis, D. cylindricum, D. divergens, C. rufescens.

Таблица 2. Видовой состав водорослей планктона оз. Арахлей

весна лето

№ Таксон ь л а р р i- ь л а р р T ^

о is p н Ф m p о 1- S p ш о-m

л л

Cyanobacteria

1 Synechococcus aeruginosus Nägeli. 1849 + 14 - - - - - -

2 Coelosphaerium kuetzingianum Nägeli. 1849 - - - - + 15 - -

3 Gomphosphaeria lacustris Chodat, 1898 + 50 + 40 + 46 - -

4 Aphanothece sp. + 7 - - - - - -

5 Microcystis pulverea (H.C.Wood) Forti, 1907 + 21 - - + 15 - -

6 Chroococcus m/nutus(Kützing) Nägeli. 1849 - - - - + 15 - -

7 C. turgidus(Kützing) Nägeli. 1849 - - - - + 15 - -

8 Oscillatoria planctonica Woloszynska, 1912 + 29 - - - - - -

9 O. tenuissima C. Agardh ex Forti, 1907 + 7 - - - - - -

10 O. woronichiniiAnissimova, 1949 + 7 - - - - - -

11 O. geminata Schwabe ex Gomont, 1892 + 14 - - + 15 - -

12 O. sp. - - - - + 23 - -

13 Borzia trilocularisCohn ex Gomont, 1892 + 14 - - - - - -

14 Anabaenaplanctonica Brunnthaler, 1903 + 14 + 20 + 7 - -

15 A. sp. - - - - + 7 - -

16 Aphanizomenon flos-aquae Ralfs ex Bornet & Flahault, 1886 + 21 + 20 - - - -

17 Nostocpruniforme C.Agardh ex Bornet & Flahault, 1886 + 21 - - + 7 - -

18 Gloeotrichia echinulata P.G.Richter, 1894 Bacillariophyta - - - - + 23 - -

19 Aulacoseira sp. + 14 - - - - - -

20 Lindavia comta(Kützing) Nakov, Gullory, Julius, Theriot & Alverson, 2015 + 100 + 80 + 93 + 100

21 Melosira variansC.Agardh, 1827 + 14 - - - - - -

22 Diatoma vulgaris Bory, 1824 + 29 - - + 15 - -

23 D. vulgarisvar. productum Grunow, 1862 + 14 - - + 15 - -

24 Fragilaria crotonensis Kitton, 1869 + 100 + 100 + 100 + 100

25 F. radians (Kützing) D.M.Williams & Round, 1987 + 100 + 80 + - - -

26 Ulnaria ulna (Nitzsch) Compère in Jahn et al., 2001 + 71 + 60 - - - -

27 Tabularía fasciculata(C.Agardh) D.M.Williams & Round, 1986 + 14 + 60 + 7 - -

28 Asterionella formosa Hassall, 1850 + 36 - - + 15 + 20

29 Cymbella sp. + 29 + 20 + 7 - -

30 Didymospheniageminata (Lyngbye) Mart.Schmidt in A. Schmidt, 1899 + 14 + 20 + 7 - -

31 Gomphonema coronatum Ehrenberg, 1841 + 21 + 20 + 7 - -

32 G. sp. + 7 - - - - - -

33 Rhoicosphenia abbreviata (C.Agardh) Lange-Bertalot, 1980 - - + 20 - - - -

34 Cocconeisplacentula Ehrenberg, 1838 + 100 + 60 + 62 + 20

35 Achnantheslanceolata (Brébisson ex Kützing) Grunow in Van Heurck, 1880 + 50 - - + 23 + 20

36 Amphora ovalis(Kützing) Kützing, 1844 + 93 + 40 + 14 - -

37 Epithemia sorex Kützing, 1844 + 79 + 80 + 31 - -

38 Hippodonta capitata (Ehrenberg) Lange-Bertalot, Metzeltin & Witkowski, 1996 + 14 - - - - - -

39 Genkalia digituloides(Lange-Bertalot) Lange-Bertalot & Kulikovskiy in Kulikovskiy et al., 2012 + 7 - - - - - -

40 Navícula sp. + 57 + 20 + 15 - -

41 N. sp.1 + 7 - - + 15 - -

42 N. sp.2 - - - - + 15 - -

43 Gyrosigma acuminatum var. gallicum (Grunow) Cleve, 1894 + 57 + 40 + 7 - -

44 Nitzschia graciliformis Lange-Bertalot & Simonsen, 1978 + 57 + 60 + 31 - -

45 N. sigmoidea (Nitzsch) W.Smith, 1853 + 7 + 20 + 7 - -

46 N. sp. + 71 + 20 - - - -

47 Cymatopleura solea (Brébisson) W.Smith, 1851 + 14 - - + 7 - -

48 Iconella capronii(Brébisson & Kitton) Ruck & Nakov in Ruck et al., 2016 Chrysophyta - - - - + 7 - -

49 Chrysococcus rufescens Klebs, 1892 + 100 + 80 + 23 + 20

50 Dinobryon bavaricum Imhof, 1890 + 7 + 20 - - - -

51 D. cylindricumO.E. Imhof, 1887 + 100 + 80 - - - -

52 D. divergensO.E.Imhof, 1887 + 71 + 80 + 100 + 80

53 D. elegans Korshikov, 1926 + 7 + 20 + 7 - -

54 D. sertuiaria Ehrenberg, 1834 + 79 + 20 + 7 - -

55 D. sertuiaria var. protuberans(Lemmermann) H.Krieger, 1930 + 21 + 20 - - - -

56 D. sociale (Ehrenberg) Ehrenberg, 1834 + 21 - - - - - -

57 Kephyrion spiraie(Lackey) Conrad, 1939 + 93 + 80 - - - -

58 Chrom uiina sp. Charophyta + 71 - - - - - -

59 Eiakatothrixgenevensis(Reverdin) Hindak, 1962 + 57 + 40 + 38 - -

60 Koiieiia iongiseta (Vischer) Hindak, 1963 + 79 - - + 31 - -

61 Cosmarium sp. + 7 - - + 23 + 20

62 Staurastrum sp. + 29 + 20 + 31 - -

63 S. sp.1 Chiorophyta - - - - + 7 - -

64 Mucidosphaeriumpuicheiium(H.C.Wood) C.Bock, Proschoid & Krienitz, 2011 + 7 + 20 + 23 + 20

65 Hindakia tetrachotoma(Printz) C.Bock, Pröschold & Krienitz, 2010 - - - - + 15 - -

66 Actinastrum hantzschii Lagerheim, 1882 - - + 20 + 7 - -

67 Oocystis marssonii Lemmermann, 1898 + 64 + 60 + 54 + 20

68 O. borgeiJ.W.Snow, 1903 + 7 - - + 38 + 20

69 Lagerheimia iongiseta (Lemmermann) Printz, 1914 - - - - + 7 - -

70 Monoraphidium contortum (Thuret) Komarkova-Legnerova in Fott, 1969 + 14 + 20 + 15 - -

71 M. griffithii(Berkeley) Komarkova-Legnerova, 1969 + 14 - - - - - -

72 M. minutum (Nägeli) Komarkova-Legnerova, 1969 - - - - + 7 - -

73 M. komarkovae Nygaard, 1979 + 79 + 40 + 23 - -

74 M. obtusum (Korshikov) Komarkova-Legnerova, 1969 + 7 - - - - - -

75 Tetradesmus obiiquus(Turpin) M.J.Wynne, 2016 + 14 - - - - - -

76 Coeiastrum microporum Nägeli in A.Braun, 1855 - - - - + 7 - -

77 Desmodesmuscommunis(E.Hegewaid) E.Hegewaid, 2000 + 21 - - - - - -

78 Scenedesmus arcuatus (Lemmermann) Lemmermann, 1899 - - - - + 31 - -

79 S. eiiipticus Corda, 1835 - - - - + 23 - -

80 S. obtusus Meyen, 1829 - - - - + 15 - -

81 Wiilea apicuiata (Lemmermann) D.M.John, M.J.Wynne & + 15

P.M.Tsarenko, 2014

82 Tetraedron incus(Teiiing) G.M.Smith, 1926 + 7 + 20 + 46 + 20

83 T. minimum(A.Braun) Hansgirg, 1888 + 7 - - + 23 + 40

84 T. trianguiare Korshikov, 1953 + 36 - - - - - -

85 Pseudopediastrum boryanum(Turpin) E.Hegewaid in + 14 + 7

Buchheim etai,, 2005

86 Schroederia setigera (Schröder) Lemmermann, 1898 - - - - + 31 + 20

87 Chiamydomonas giobosa J.W.Snow, 1903 + 93 + 80 + 62 + 20

88 C. incerta Pascher, 1927 + 14 - - + 7 - -

89 Pandorina morum (O.F.Müller) Bory in J.V.Lamouroux, Bory + 7

& Desiongschamps, 1824 Dinophyta

90 Ceratiumhirundineiia(O.F.Müller) Dujardin, 1841 + 36 - - + 54 + 20

91 Apocaiathium acicuiiferum (Lemmermann) Craveiro, + 15 + 60

Daugbjerg, Moestrup & Caiado, 2016

92 Peridinium sp. + 21 + 20 + 31 + 20

93 P. sp.2 - - - - + 7 - -

Euglenophyta

94 Euglena sp.

95 E sp.1

96 Phacussp.

97 Trachelomonas sp.

+ 14

+ 7

+ 7 + 60

+

7

Примечание: «+» - таксон присутствовал; «-» - таксон отсутствовал; pF- частота встречаемости.

Полученные данные показали, что состав структурообразующего комплекса на протяжении более чем 50 лет стабилен (Morozova, 1975, 1981; Ogly, 1993, 1995; Ivano-Arakhleyskie lakes.... 2013). Распределение преобладающих видов соответствует чередующимся фазам гидрологического цикла в оз. Арахлей. Для маловодных годов характерно доминирование Cyclotella comta Kützing (в настоящее время L. comta (M.D. Guiry & G.M Guiry, 2018). для многоводных - Asterionella formosa Hassall (Morozova & Shishkin, 1973). Так. в 1966-1969 гг. в альгоценозе озера преобладала C. comta (Morozova, 1975; Morozova & Shishkin, 1973), в 1970-1971 гг. - A. formosa (Morozova & Shishkin, 1973; Morozova, 1981), в 1990-1995 гг. - A. formosa (Ogly, 1993, 1995). в 2008-2009 гг. -Puncticulata radiosa (Kützing) H. Hakansson (в настоящее время L. comta (M.D. Guiry & G.M Guiry, 2018) (Ivano-Arakhleyskie lakes.... 2013). в 2017 г. - L. comta.

Благодарности

Работа выполнена в рамках проекта ФНИ № IX.137.1.1. при частичной финансовой поддержке гранта РФФИ 17-29-05085 офи_м.

Barinova, S.S., Medvedeva, L.A., & Anisimova, O.V. (2006). Biodiversity of algae-indicators of the environment. Tel Aviv: Pilies Studio.

Drozdenko, T.V., & Mikhalap, S.G. (2018). Structural and taxonomic diversity and ecological features of phytoplankton of the Great Delta (Pskov Region). Bulletin of Tomsk State University. Biology, 41, 118-134. (In Russian). doi: 10.17223/19988591/41/7

Guiry, M.D., & Guiry, G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. URL: http: //www.algaebase.org (accessed 10.06.2017-10.09.2017)

Ivano-Arakhleyskie lakes at the turn of the century (state and dynamics). (2013). Novosibirsk: Publishing House of the SB RAS. (In Russian)

Kozhova, O.M. (1970). Formation of phytoplankton of the Bratsk reservoir. Formation of the natural conditions and life of the Bratsk reservoir. Moskow: Science, 26-160. (In Russian)

Morozova, T.N. (1975). Seasonal and annual changes in phytoplankton of Ivano-Aral lakes author's abstract. dis. ... cand. biol. sciences (Unpublished thesis), Irkutsk. (In Russian)

Morozova, T.N. (1981) Phytoplankton of Arahley Lake. Biological productivity. Novosibirsk: Science, 19-30. (In Russian)

Morozova, T.N., & Shishkin, B.A. (1973). Annual changes in phytoplankton of some Ivano-Arakhlei lakes. Limnological studies in Transbaikalia. Chita: Ed.-izdat. sector Zabaikalsk. branch Geogr. Soviet Union, 57-70. (In Russian)

Ogly, Z.P. (1993). Phytoplankton of different types of lakes in Transbaikalia: author's abstract. dis. ... cand. biol. sciences (Unpublished thesis), Saint Petersburg. (In Russian)

Ogly, Z.P. (1995). Long-term observations of the phytoplankton of lakes in Central Transbaikalia. Problems of the economy of the Baikal region: the matter of the Intern. konf. Novosibirsk: Science,177-186. (In Russian)

Remigaylo, P.A. (2014). The ecological-geographical structure of the taxonomic diversity of the phytoplankton of the Lena River. Science and education, 1, 90-96. (In Russian)

Sadchikov, A.P. (2003). Research methods of freshwater phytoplankton. M.: Publishing House "University and School". 157 p. (In Russian)

Tashlykova, N.A. (2009). Ecological features of the phytoplankton development in the ducts of delta river Selenga and Cherkalovo bay (Lake Baikal): Dis. ... cand. biol. sciences (Unpublished thesis), Ulan-Ude. (In Russian)

Citation:

Tashlykova, N.A. (2019). The composition of algae in the Lake Arakhley during spring-summer period (Transbaikal region). Acta Biologica Sibirica, 5 (1), 47—52. Submitted: 23.12.2018. Accepted: 04.01.2019 crossref http://dx.doi.org/iai4258/abs.v5.il.5190

References

© 2019 by the authors. Submitted for possible open access publication under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).