CC BY
71
с процессами нейтрализации гуминовых кислот, которыми богата пища люмбрицидов, секретами известковых и морреновых пищевых желез. Уменьшение этих элементов может быть следствием поддержания кислотно-щелочного баланса, нормализацией водного баланса Е. 1 [11].
Увеличение органического вещества можно рассматривать как потенциальный источник почвенного азота.
Анализируя данные, полученные в результате проведенного нами эксперимента, в контексте возможного использования Е. 1. в качестве объекта биологической мелиорации почв неустойчивых агроценозов следует учитывать, что опыт проходил в условиях постоянной температуры и влажности среды обитания дождевых червей. Эти абиотические факторы в полевых условиях являются неустойчивыми. Температура и влажность почвы изменяются в течение периода активности дождевых червей и зависят от температуры воздуха и количества выпадаемых осадков. Изменения абиотических факторов влияют на активность червей, их перемещение и локализацию в слоях почвы. Также следует принимать во внимание относительно высокую плотность населения люмбрицидов в эксперименте. Сформированные нами условия эксперимента обеспечили устойчивую положительную динамику развития показателей, которые позволяют оценивать результаты с точки зрения перспективности дальнейшей работы в этом направлении.
Библиографический список
1. О состоянии и об охране окружающей среды Омской области в 2010 году — Омск : Министерство природных ресурсов и экологии Омской области : Изд-во Манифест, 2011. — 200 с.
2. Овсяников, Ю. А. Теоретические основы эколого-био-сферного земледелия : моногр. / Ю. А. Овсяников. — Екатеринбург : Изд-во Уральского университета, 2000. — 248 с.
3. Атлавините, О. П. Экология дождевых червей и их влияние на плодородие почвы в Литовской ССР / О. П. Атлавините. — Вильнюс : Мокслас, 1975. — 202 с.
4. Васюков, Ю. В. Экологическое сельское хозяйство и его перспективы в России / Ю. В. Васюков, Е. К. Саранин // Аграрная наука. - 1995. - № 1. - С. 18-20.
5. Кант, Г. Биологическое растениеводство: возможности биологических агросистем / Г. Кант. - М. : Агропромиздат, 1988. - 207 с.
6. Кирдин, В. Ф. Биологизация земледелия в России /
B. Ф. Кирдин, Е. К. Саранин // Земледелие. - 1996. - № 6. -
C. 2-3.
7. Покровская, С. Ф. Переработка органических отходов с использованием дождевых червей / С. Ф. Покровская // Сельское хозяйство за рубежом. - 1984. - № 5. - С. 10-14.
8. Мищенко, Л. Н. Почвы Омской области и их сельскохозяйственное использование / Л. Н. Мищенко. - Омск, 1991. - 163 с.
9. Гиляров, М. С. Учет крупных почвенных беспозвоночных (мезофауны). Методы почвенных зоологических исследований / М. С. Гиляров. - М. : Наука, 1975. - 282 с.
10. Пирогова, Т. И. Практикум по почвоведению / Т. И. Пи-рогова. - Омск : Изд-во ОмГПУ, 2006. - 41 с.
11. Чекановская, О. В. Дождевые черви и почвообразование / О. В. Чекановская. - М. : Изд-во АН СССР, 1960. - 203 с.
ИВАНОВА Кириана Витальевна, аспирантка кафедры биологии, специалист по учебно-методической работе учебно-методического отдела. Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 17.01.2014 г. © К. В. Иванова
УДК 502.4:581:574.583(571.13) И. Ю. ИГОШКИНА
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
ВИДОВОЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА ФИТОПЛАНКТОНА ВОДОЕМА ПРИРОДНОГО ПАРКА ПТИЧЬЯ ГАВАНЬ (г. ОМСК)_
Рассмотрен видовой состав и особенности таксономической структуры фитопланктона водоема природного парка Птичья гавань (г. Омск). Установлен диатомово-хлоро-фитовый характер фитопланктона со значительным участием эвгленовых водорослей. Определены доминирующие и новые для Омского Прииртышья виды водорослей и цианобактерий.
Ключевые слова: фитопланктон, видовой состав, таксономическая структура, природный парк Птичья гавань, Омск.
Природный парк Птичья гавань расположен на территории города Омска и является не только одним из популярных мест отдыха горожан, но и настоящей лабораторией биологических и экологических исследований. Основой парка является его водоем, площадь которого в зависимости от сезона года,
наполненности водой, количества осадков и степени разрастания водной и околоводной растительности составляет 0,32-0,36 км2.
В настоящее время парк переживает своё второе рождение. Полностью завершены работы по реконструкции водоема, призванные предотвратить его
2,9%
10,8%
29,5%
H Cyanoprokaryota Л Euglenophyta
■ Dinophyta В Cryptophyta 0 Chrysophyta □ Bacillariophyta H Xanthophyta
■ Chlorophyta 0 Streptophyta
Рис. 1 Таксономический состав фитопланктона водоёма природного парка Птичья гавань
старение и заболачивание. К 2016 г. запланировано завершение всех работ, направленных на окончательное формирование облика парка.
Одним из основных элементов любого природоохранного объекта является биологическое разнообразие видов флоры и фауны, находящихся на его территории. Изучение растительного и животного мира Птичьей гавани проводится достаточно длительное время. Но, несмотря на это, такой важный элемент водных экосистем, как фитопланктон, систематически не изучался. В настоящее время имеются сведения о его составе и обилии летом 2008 г. [1] и зимой 2009/10 г. [2]. Ряд опубликованных работ посвящен исключительно отделу Еид1епорЬу1;а [3, 4].
Фитопланктон, являясь первичным звеном трофической цепи, обладает уникальным свойством быстрой адаптационной реакции на изменения условий среды. Это свойство широко используется в биоиндикации для проведения оценки экологического состояния водных объектов. Изучение таксономического состава водорослей и цианобактерий, формирующих фитопланктон водоёма природного парка Птичья гавань, имеет важное значение для понимания протекающих в нем процессов.
Целью исследования являлось изучение видового богатства водорослей и цианобактерий из планктона водоёма природного парка Птичья гавань, выявление доминирующих и новых для Омского Прииртышья видов.
В основу сообщения положены материалы обработки 232 количественных проб фитопланктона, отобранных в водоеме Птичьей гавани с 2009 по 2012 гг. Отбор проб проводился ежемесячно, в том числе в зимний сезон. Количественные пробы объемом 0,5 л отбирали из поверхностного слоя воды, фиксировали 40 % формалином, концентрировали осадочным методом. Обработку проб проводили общепринятыми методами [5] . Определение видов диатомовых водорослей проводили на световом микроскопе с использованием постоянных препаратов и на сканирующем электронном микроскопе в Институте водных и экологических проблем СО РАН (г. Барнаул).
Основной характеристикой любой флоры является ее видовой состав. К показателям, характеризующим систематическое разнообразие флоры, относятся среднее число видов в семействе, родов в се-
мействе и видов в роде, или «пропорция флоры», которая отражает простые отношения показателей флористического богатства [6]. Таксономический спектр фитопланктона водоёма природного парка Птичья гавань составляют 9 отделов, 14 классов, 24 порядка, 60 семейств, 172 рода, 350 видов и 384 разновидности и формы, включая номенклатурный тип вида (рис. 1, табл. 1).
Наибольшее видовое богатство присуще зеленым, диатомовым и эвгленовым водорослям, в совокупности составляющим 74,74 % от общего количества идентифицированных видов, разновидностей и форм (ВРФ). Таким образом, по таксономическому составу фитопланктон водоёма Птичьей гавани имеет диатомово-хлорофитовый характер со значительным участием эвгленовых водорослей.
Кроме окрашенных фотосинтезирующих водорослей в планктоне водоёма найдено пять видов бесцветных организмов. Из них три относятся к эвгленовым водорослям семейств Astasiaceae (Astasia kleb-sii Lemm., A. parvula Skuja) и Peranemataceae — Pera-nema macromastix Conr. Два вида принадлежат к золотистым водорослям семейства Bicosoecaceae (Bico-soeca planctonica Kiss., B. urceolata Fott).
Максимальной насыщенностью семейств видовыми и внутривидовыми таксонами и вариабельностью видов (отношение числа внутривидовых таксонов к видовым) отличаются эвгленовые водоросли. Такое явление, по мнению И. И. Васильевой [7], может указывать на высокую приспособленность представителей этого отдела к условиям среды, сформировавшимся в водоёме.
Характерной чертой фитопланктонного сообщества водоема природного парка Птичья гавань является большое разнообразие зеленых водорослей (отдел Chlorophyta). Ведущую роль в формировании отдела играют порядки Sphaeropleales и Chlorellales. Наиболее богаты в видовом отношении роды Desmo-desmus, Oocystis и Monoraphidium. Часто встречаются виды Monoraphidium contortum (Thur.) Kom.-Legn., M. minutum (Nag.) Kom.-Legn., Mucidospha-erium pulchellum (Wood) Bock, Proschold et Krienitz, Crucigenia quadrata Morren, C. tetrapedia (Kirchn.) W. et G. S. West, Acutodesmus acuminatus (Lagerh.) Tsar., Desmodesmus caudato-aculeolatus (Chod.) Tsar., а также неидентифицированные виды родов Chla-mydomonas Ehr. и Chlorococcum Menegh. Необхо-
Таблица l
Таксономический спектр, пропорции флоры и родовая насыщенность фитопланктона водоёма природного парка Птичья гавань
Отдел Число Пропорции флоры Poдoвая насыщенность таксонами
классов порядков семейств родов видов видов, разновидностей и форм видовыми видовыми и внутривидовыми
Cyanoprokaryota 1 3 8 26 42 42 1:3,3:5,3:5,3 1,6 1,6
Euglenophyta 1 1 2 g 54 6g 1:4,5:27:34,5 6,0 7,7
Dinophyta 1 1 4 7 g 10 1:1,8:2,3:2,5 1,3 1,4
Cryptophyta 1 1 1 1 4 4 1:1:4:4 4,0 4,0
Chrysophyta 1 2 4 8 21 24 1:2:5,3:6 2,6 3,0
Bacillariophyta 2 4 16 47 g0 g6 2,0
Xanthophyta 1 1 2 4 4 4 1:2:2:2 1,0 1,0
Chlorophyta S g 20 66 115 122 1:3,3:5,8:6,1 1,7 1,8
Streptophyta 1 2 3 4 11 13 1:1,3:3,7:4,3 2,8 3,3
Bсегo 14 24 60 172 350 384 2,0 2,2
димо отметить, что Monoraphidium contortum, M. mi-nutum и Acutodesmus acuminatus присутствуют в составе фитопланктона в течение всего года. Особенно заметно их участие в зимний период, когда на фоне малочисленности других видов они входят в состав доминирующего комплекса.
B составе зеленых водорослей было выявлено 13 новых для Омского Прииртышья BPФ: Tetraselmis arnoldii (Prosch.-Lavr.) Norris, Hori et Chihara, Neph-roselmis olivacea Stein, Amphikrikos nanus (Fott et Heyn.) Hind., Elakatothrix parvula (Arch.) Hind., Carteria klebsii (Dang.) Franck, C. peterhofiensis Kiss., Sphaerellopsis mucosa (Korsch.) Pentecost, Vitreo-chlamys gloeocystiformis (O. Dill) Nakazawa, Chloro-gonium peterhofiense Kiss., Pteromonas torta Korsch., Chlorophysema apiocystiforme (Artari) Pasch., Hyalora-phidium contortum var. tenuissimum Korsch., Tham-niochaete huberii Gay.
Диатомовые водоросли водоема Птичьей гавани представлены классами Centrophyceae (1S BPФ) и Pennatophyceae (81 BPФ). Наиболее часто встречающимися в фитопланктоне представителями центрических диатомовых являются Cyclotella meneg-hiniana Kütz. и Stephanodiscus hantzschii Grun. in Cl. et Grun. Последний вид входит в состав доминирующего комплекса.
Среди представителей диатомовых водорослей выявлено 13 новых для Омского Прииртышья BPФ: Fragilariforma virescens var. subsalina (Grun.) Bukht., Pseudostaurosira elliptica (Schum.) Edlund, Morales et Spaulding, Staurosira venter (Ehr.) Kobayasi, Adlafia minuscula var. muralis (Grun.) Lange-Bert., Navicula tuscula f. intermedia Kiss., Sellaphora mutata (Krasske) Lange-Bert., Pinnularia appendiculata (Ag.) Cl., Coc-coneis placentula var. lineata (Ehr.) Van Heurck, Eucocconeis laevis (0estrup) Lange-Bert., Planothidium delicatulum (Kütz.) Round et Bukht., Eunotia sudetica Müll., Amphora coffaeiformis var. transcaspica Boye P., Nitzschia thermalis var. intermedia Grun.
По показателям видового богатства третье место в фитопланктоне водоёма занимают эвгленовые водоросли. Они представлены двумя семействами (Euglenaceae и Colaciaceae) и девятью родами, из которых к сем. Colaciaceae относится единственный вид рода Colacium — С. vesiculosum f. arbuscula (Stein)
Hub.-Pest. Наиболее важную роль в составе фитопланктона водоема Птичьей гавани играют виды сем. Euglenaceae — Trachelomonas (27 BPФ), Euglena (15BPФ) и Lepocinclis (13 BPФ). Эвгленовые водоросли встречаются в водоёме круглый год. Зимой и весной виды Lepocinclis ovum var. major, Trachelomonas hispida var. hispida, T. intermedia f. intermedia, T. volvocina var. volvocina и T. volvocinopsis var. volvocinopsis входят в состав доминирующего комплекса. По устоявшемуся мнению [8—10] высокое видовое богатство эвгленовых водорослей свидетельствует о загрязнении водоема легко окисляемыми органическими веществами.
B фитопланктоне водоема идентифицировано 16 новых для Омского Прииртышья BPФ эвгленовых водорослей: Trachelomonas conradii (Defl.) Skv., T. hispida var. volicensis Drez., T. incerta var. punctata Lemm., T. obovata var. novae-zemliae (Schirsch.) Po-pova, T. patellifera Popova, T. scabra var. borealis Safon., T. vas Defl., Strombomonas eurystoma (Stein) Popova comb. nov., Discoplastis spathirhyncha (Skuja) Triemer, Euglenaria anabaena (Mainx) Karnkowska et Linton, Euglena proxima var. amphoraeformis Sza-bodos, E. proxima var. anglesia Pringsh., Lepocinclis elongata (Swir.) Conr., L. ovum var. major (Hub.-Pest.) Conr., Phacus indicus Skv., Ph. longicauda f. rotundus (Pochm.) Popova.
На четвертом месте по видовому богатству в фитопланктоне водоема находятся цианобактерии (отдел Cyanoprokaryota). Наибольшее видовое богатство присуще семействам Merismopediaceae и Syne-chococcaceae. Многие мелкоклеточные виды циано-бактерий (Chroococcus minor (Kütz.) Näg., Ch. minimus (Keissl.) Lemm., Aphanocapsa incerta (Lemm.) Cronb. et Kom. и др.) входят в состав доминирующего комплекса фитопланктона.
Среди представителей отдела Cyanoprokaryota выявлено пять новых для Омского Прииртышья видов: Aphanothece salina Elenk. et Danil., Gloeothece rupestris (Lyngb.) Born., Rhabdogloea scenedesmoides (Nyg.) Kom. et Anagn., Romeria elegans (Wolosz. in Koczw.) Wolosz. et Koczw. и Phormidium schultzii (Lemm.) Anagn. et Kom.
Золотистые водоросли в фитопланктоне водоёма представлены 24 видами. Несмотря на относительно
низкое видовое богатство, для фитопланктонного сообщества водоема Птичьей гавани характерно значительное участие золотистых водорослей в составе доминирующего комплекса. Более трети видов (9 ВРФ) отдела Chrysophyta, идентифицированных в водоеме, входят в состав доминантов. Среди них особо выделяется Chrysococcus biporus Skuja, круглогодично присутствующий в доминирующем комплексе. Виды Kephyrion inconstans (Schmid.) Bourr. и Ochromonas crenata Skuja, также встречающиеся в пробах круглогодично и достигающие высоких показателей обилия, в состав доминирующего комплекса входят реже. В составе отдела Chrysophyta выявлены новые для Омского Прииртышья виды: Kephyrion litorale Lund, Ochromonas crenata Skuja, Pseudokephyrion inflatum Hilliard.
Прочие найденные в фитопланктоне водоема Птичьей гавани отделы водорослей существенной роли в его структуре не играют. Стрептофитовые водоросли, недавно выделенные из состава отдела Chlorophyta, представлены в фитопланктоне водоема классом Zygnemophyceae, двумя порядками (Des-midiales и Zygnematales) и тремя семействами (Clos-teriaceae, Desmidiaceae, Zygnemataceae). Среди них впервые для Омского Прииртышья были обнаружены 8 ВРФ: Cosmarium bioculatum Breb. ex Ralfs var. bioculatum, C. bioculatum var. depressum (Schaar.) Schmid., C. lapponicum Borge., C. margaritiferum Me-negh., C. polygonum (Näg.) Arch., C. trilobulatum var. depressum Printz, C. variolatum var. cataractarum Racib., Staurastrum hexacerum Ehr. ex Wittr.
Отдел Dinophyta в фитопланктоне водоема представлен семействами Gymnodiniaceae, Glenodi-niopsidaceae, Peridiniaceae и Ceratiaceae из порядка Peridiniales. Среди динофитовых водорослей выявлено четыре новых для Омского Прииртышья вида: Glenodinium armatum Levander, Peridinium aciculi-ferum Lemm., P. willei Huitf.-Kaas, Parvodinium gosla-viense (Wolosz.) Cart., а также две новые формы Cera-tium hirundinella — C. hirundinella f. silesiacum Schröd. и C. hirundinella f. robustum (Amb.) Bachm.
Криптофитовые водоросли в фитопланктоне водоёма представлены классом Cryptophyceae, порядком Cryptomonadales, семейством Cryptomona-daceae. Водоросли этого отдела вегетируют в течение всего года, достигая максимальных показателей численности летом. Из числа криптомонад в состав доминирующего комплекса летнего фитопланктона входит Cryptomonas obovata Skuja — единственный вид отдела Cryptophyta, впервые обнаруженный в Омском Прииртышье. Зимой, на фоне общего снижения численности других отделов, криптофитовые водоросли также могут входить в состав доминирующего комплекса.
Желто-зеленые водоросли представлены классом Heterococcophyceae, порядком Heterococcales, семействами Pleurochloridaceae (3 ВРФ) и Chlorotheciaceae (1 ВРФ). Данный отдел является наиболее бедным
в отношении видового состава и в структуре фитопланктона значительной роли не играет. В составе отдела Xanthophyta впервые для Омского Прииртышья были обнаружены виды Vischeria stellata (Chod.) Pasch. и Isthmochloron lobulatum (Näg.) Skuja.
Всего в фитопланктоне водоема природного парка Птичья гавань идентифицировано 67 новых для Омского Прииртышья ВРФ водорослей и циано-бактерий. Наибольшее видовое богатство присуще диатомовым и зеленым водорослям. Значительное участие в составе фитопланктона эвгленовых, золотистых и криптофитовых водорослей указывает на загрязнение водоёма легко окисляемыми органическими веществами.
Библиографический список
1. Баженова, О. П. Летний фитопланктон водоемов территории г. Омска / О. П. Баженова, О. А. Коновалова // Актуальные проблемы экологии, защиты растений и экологического земледелия : материалы Междунар. науч.-практ. конф. — Саратов : Наука, 2009. - С. 35-37.
2. Баженова, О. П. Зимний фитопланктон водоема природного парка «Птичья гавань» / О. П. Баженова, И. Ю. Игошки-на // Эколого-экономическая эффективность природопользования на современном этапе развития Западно-Сибирского региона : материалы III Междунар. науч.-практ. конф. — Омск : Изд-во ОмГПУ, 2010. — С. 15 — 18.
3. Лихачёв, С. Ф. Эвгленовые водоёмов Омской области / С. Ф. Лихачёв. — Омск : Изд-во ОмГПУ, 1997. — 242 с.
4. Широбоков, Д. И. Фауна и биолого-экологические особенности эвгленовых жгутиконосцев рода Phacus из водоемов города Омска и его окрестностей : автореф. дис. ... канд. биол. наук / Д. И. Широбоков. — Омск, 2008 — 163 c.
5. Фёдоров, В. Д. О методах изучения фитопланктона и его активности / В. Д. Фёдоров. — М. : Изд-во МГУ, 1979. — 168 с.
6. Шмидт, В. М. Статистические методы в сравнительной флористике / В. М. Шмидт. — Л. : Изд-во ЛГУ, 1980. — 176 с.
7. Васильева, И. И. Анализ видового состава и динамики развития водорослей водоемов Якутии : автореф. дис. ... д-ра биол. наук / И. И. Васильева. — Якутск, 1989. — 48 с.
8. Попова, Т. Г. Эвгленовые водоросли (определитель пресноводных водорослей СССР; Вып. 7) / Т. Г. Попова. — М. : Советская наука, 1955. — 282 с.
9. Cафонова, Т. А. Эвгленовые водоросли Западной Сибири / Т. А. Сафонова. — Новосибирск : Наука, 1987. — 191 с.
10. Баженова, О. П. Фитопланктон Верхнего и Среднего Иртыша в условиях зарегулированного стока / О. П. Баженова. — Омск : Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. — 248 с.
ИГОШКИНА Ирина Юрьевна, аспирантка кафедры экологии, природопользования и биологии. Адрес для переписки: 644008, г. Омск, Институтская пл., 2, ОмГАУ им. П. А. Столыпина.
Статья поступила в редакцию 11.03.2014 г. © И. Ю. Игошкина
Книжная полка
Скрипко, Т. В. Среда нашего обитания. Антропогенное воздействие и его последствие : учеб. электрон. изд. локального распространения : учеб. пособие / Т. В. Скрипко ; ОмГТУ. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2013. - 1 о=эл. опт. диск (CD-ROM).
В условиях развивающегося экологического кризиса задачей экологии должно стать формирование мировоззрения, которое не может не быть в значительной мере экологическим. Предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлениям и специальностям, связанным с экологией и природопользованием.
