Фитопланктон Верхнего пруда Ботанического сада: таксономический состав и эколого-географическая характеристика

Автор: Тарасова Н.Г.

Журнал: Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии @ssc-sl

Рубрика: Охрана растительного и животного мира

Статья в выпуске: 1-2 т.16, 2007 года.

Бесплатный доступ

По данным наблюдений 2006 г. в фитопланктоне верхнего пруда ботанического сада г. Самары зарегистрировано 125 таксонов водорослей рангом ниже рода. В основном это диатомовые и зеленые водоросли. В фитопланктоне преобладают виды-космополиты, планктонные организмы, индифференты по отношению к солености воды и ее рН. В количественном отношении основная роль принадлежит синезеленым и золотистым водорослям, дающим максимумы численности и биомассы фитопланктона.

Фитопланктон, сапробность, виды-индикаторы, доминанты

Короткий адрес: https://sciup.org/148314692

IDR: 148314692

Текст краткого сообщения Фитопланктон Верхнего пруда Ботанического сада: таксономический состав и эколого-географическая характеристика

В 2006 г. нами проводились исследования фитопланктона Верхнего пруда ботанического сада. По сравнению с Нижним, он имеет меньшую площадь водного зеркала и меньшую глубину.

Пробы фитопланктона отбирали батометром Рутнера в течение всего вегетационного периода, ежемесячно (с апреля по октябрь) дифференцировано, (с глубин 0 м, 1 м, 2 м, дно). Фиксировали 40% раствором формалина. Концентрировали пропусканием воды, объемом 0,5 л через насос Комовского, используя при этом мембранный фильтр с диаметром пор 1 мкм. Для количественного подсчета водорослей использовали камеру Учинской объемом 0,01 мл. Подсчет вели под микроскопом «Биолар»

(Польша) при увеличении в 600 раз. Биомассу вычисляли по методу приведенных геометрических фигур (Кузьмин, 1984). К доминирующим относили виды, численность и биомасса которых превышала 10%.

При определении видового состава использовались следующие руководства: серия «Определители пресноводных водорослей СССР» (Забелина, Киселев, Прошкина–Лавренко, Шешукова, 1951; Голлербах, Коссин-ская, Полянский, 1953; Матвиенко, 1954; Дедусенко-Щеголева, Голлербах, 1962; Киселев, 1954; Попова, 1955; Дедусенко-Щеголева, Матвиенко, Шкорбатов, 1959; Мошкова, Голлербах, 1986; Паламарь-Мордвинцева, 1982); серия «Визначник прiсноводных водоростей Украïнськоï РСР (Коршиков, 1948, Кондратьева, 1968; Матвiэнко, 1965; Матвiэнко, Литвиненко, 1977; Асаул, 1975); серия «Диатомовые водоросли СССР» (1988, 1992); серия «Флора споровых растений СССР» (1960).

Названия диатомовых, динофитовых, золотистых, зеленых водорослей и класса Chroococceае из отдела синезеленых водорослей были приведены в соответствие с современными европейскими определителями серии «Susswasserflora von Mitteleuropa» (Ettl, 1990; Ettl, Gartner, 1988; Ettl, Zer-loff, -Heynig, Mollenhauer, 1990; Krammer, Fott, 1983; Krammer, Lange-Brtalott 1986, 1988, 1991 а, 1991 б, Popovsky, Pfister, 1990; Starmach, 1985, J. Komárek, K. Anagnostidi, 2000).

Эколого-географический анализ альгофлоры проводили с данных приведенных в определителях, основываясь при этом на наиболее известных и разработанных системах. При отсутствии в них необходимых сведений, пользовались материалами различных авторов (Давыдова, 1985; Михеева 1999; Герасимова 1996; Охапкин, 1994; Охапкин и др., 1997; Фитопланктон Нижней Волги …, 2003 Экологические проблемы …, 2001).

В соответствии с точкой зрения Воронихина (1950) на понятие «фитопланктон» учитывали все водоросли, встречающиеся в толще воды, независимо от их типичных мест обитания. По отношению к солености воды водоросли распределяли по группам согласно классификации R. Kolbe (1927), в изложении А.И. Прошкиной-Лавренко (1953). Взаимосвязь видов альгофлоры с рН определяли по шкале F. Hustedt (1939), в упрощенном варианте Н.Н. Давыдовой (1985). Коэффициенты сапробности видов приведены по «Унифицированным методам…» (1977). Индексы сапробности определены по Cладечеку (Sládeček, 1973), в модификации С. С. Бариновой, Л.А. Медведевой (1996).

Пробы отбирали в точке, глубина которой составляла около 3 м. Прозрачность по диску Секки изменялась от 1м (в апреле) до 2,5 м (в августе и октябре). Несмотря на то, что водоем неглубокий, практически в течении всего сезона отмечалась разница температур воды в поверхностном и придонном горизонтах. Полная гомотермия водного столба была зарегистрирована только в октябре. Минимальная температура у поверхности воды отмечалась в апреле (9,4оС), максимальная – в июне (22,4оС).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Всего в составе альгофлоры планктона Верхнего пруда ботанического сада было зарегистрировано 125 таксонов водорослей, рангом ниже рода (табл. 1) из 8 отделов.

Основу альгофлоры планктона Верхнего пруда ботанического сада составляют зеленые и диатомовые водоросли. В этих двух отделах сосредоточено 58% общего видового разнообразия водорослей (диатомовые – 22%, зеленые – 37%). Синезеленые водоросли составляют 14, эвгленовые и золотистые – 9, криптофитовые – 6, желтозеленые – 2 и динофитовые – 1% общего видового богатства альгофлоры планктона. Подобное соотношение таксономических единиц в основных отделах водорослей отмечается также и в волжских водохранилищах (Охапкин, 1998; Экологические проблемы…, 2001; Фитопланктон Нижней Волги…, 2003).

Так же как в водохранилищах Волги (Охапкин, 1998; Экологические проблемы…, 2001; Фитопланктон Нижней Волги…, 2003), ведущая роль среди порядков принадлежит Chlorococcales (отдел зеленые водоросли, включает 32 таксона рангом ниже рода) и Raphales ( из отдела диатомовых, содержит19 видов, разновидностей и форм водорослей). В них сосредоточено 50 % общего видового богатства альгофлоры планктона.

Таблица 1

Таксономическая структура альгофлоры планктона Верхнего пруда

Отдел	Число				Число таксонов
Отдел	классов	порядков	семей-ств	родов	видовых	внутривидовых	всего
Сyanophyta	2	3	5	13	17	1	18
Chryzophyta	1	2	4	5	11	0	11
Bacillariophyta	2	4	10	14	23	4	27
Xanthophyta	2	2	3	3	3	0	3
Cryptophyta	1	1	1	2	7	0	7
Dinophyta	1	1	2	2	2	0	2
Euglenophyta	1	1	1	4	9	2	11
Chlorophyta	4	5	12	27	45	1	46
Итого	14	19	38	70	117	8	125

Среди семейств наиболее разнообразны Chlorellaceae и Euglenaceae. Они соответственно содержат 13 и 10% систематических таксонов рангом ниже рода. Эти же семейства входят в состав десяти «ведущих» альгофло-ры планктона волжских водохранилищ (Охапкин, 1998; Экологические проблемы…, 2001; Фитопланктон Нижней Волги…, 2003).

На уровне родов наибольшим разнообразием характеризуются Monoraphydium, Nitzschia, Chlamydomonas и Cryptomonas. В сумме эти роды содержат 20% общего числа видовых и внутривидовых таксонов водорослей. В десятку «ведущих» родов в водохранилищах Волги входят

Nitzschia и Chlamydomonas. В альгофлоре Верхнего пруда ботанического сада преобладают виды-космополиты (табл. 2).

Таблица 2

Распределение числа видов, разновидностей и форм в альгофлоре планктона Верхнего пруда ботанического сада по эколого – географическим группам

	Число			Число
Группа	таксонов	Процент	Группа	таксонов		Процент
по местообитаниям			по отношению к рН
Планктонный	76	66	Алкалифил+	18	30
Бентосный	9	8	Алкалибионт
Литоральный	19	16	Индифферент	40	66
Обрастатель	2	2	Ацидофил+	3	4
Бентосно-			Ацидобионт
планктонный	3	3	Всего	61	100
Планктон-
обрастатель	4	5
Всего	116	100
по распространению			по отношению к солености воды
Космополит	99	96	Галофоб	4		4
Северо –			Олигогалоб	10		10
альпийский	1	1	Галофил	9		9
Бореальный	10	3	Индифферент	76		76
Всего	110	100	Мезогалоб	1		1
			Всего	100		100

Таблица 3

Видовой состав и эколого-географическая характеристика альгофлоры плантона Верхнего пруда ботанического сд г. Самары

Название таксона	w я я л ё to о о н cd 2	о К Я о Я л & о л Рч	о Я О о а о я н О	К и Я Я а о я н О	я н о о я ю о & о я о СП	о н я я н о о я О яг я к to СП о
1	2	3	4	5	6	7
Отдел CYANOPHYTA Класс CHROOCOCCEAE Порядок CHROOCOCCALES Семейство SYNECHOCOCCACEAE Aphanothece microscopica Näg.	Л	с-а	Гб		β	2,1
Rhabdogloea smithii (R. et F. Chod) Komárek	П	к			о	1,2

1	2	3	4	5	6	7
Семейство Merismopediaceae Merismopedia punctata Meyen	П	к	И	Ин	о-α	1,9
M. punctata Meyen	П	к	И	Ин	о-α	1,9
Microcystis aeruginosa Kütz. emend Elenk.	П	к	И	Ал	β	2,0
M. pulverea (Wood) Forti emend. Elenk.	П	к		Ал	о-α	1,8
M. pulverea f . pulhra (Kütz.) Elenk.		к
Семейство CHROOCOCCACEAE Chroococcus turgida (Kütz.) Näg.	Л	к	Гл		о	1,3
Gloeocapsopsis magma (Bréd.) Komárek et Anagnostidis	О	к	И		о	1,0
Класс НORMOGONIOPHYCEAE Порядок OSCILLATORIALES СемействоOSCILLATORIACEAE Lyngbya limnetica Lemm.	П	к	И	Ин	β	2,3
Oscillatoria rupicola Hansg.	О	к	И
O. simplicissima Gom.	Б	к	И		α	3,3
Phormidium molle (Kütz.) Gom.	Л	к	И		β	2,0
Romeria elegans (Wolosz.) Koszw.	П	к	И		β-о	1,7
Spirulina laxissima G. S. West	П
S. major Kütz.	П	к	И		α	3,0
Порядок NOSTOCALES Семейство ANABAENACEAE Anabaena flos-aquae (Lyngb.) Bréb.	П	к	И		β	2,0
Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs.	П	к	И		β	2,2
Отдел CHRYSOPHYTA Класс CHRYSOPHYCEAE Порядок CHROMULINADALES Семейство CHRYSOCOCCACEAE Kephyrion boreale Skuja	П	б	И		о	1,0
K. inconstans (Schmid) Bourrelly	П	б	И		β
K. moniliferum (Schmidt) Bourrelly	П	б	Ог		о-β
K. spirale (Lackey) Conrad	Б	б	И		β-о	1,7
K. rubri-claustri Conrad	Б	б	И		о	1,3
Порядок OCHROMONADALES Семейство OCHROMONADACEAE Uroglena botrys (Pasher) Conrad	П				о-β	1,5
Семейство DINOBRYONACEAE Dinobryon divergens Imhof	П	к	И	Ин	о-α	1,8
Pseudokephyrion gracilis Hilliard		б
P. latum (Schiller) Schmid		б
Семейство SYNURACEAE Synura lapponica Skuja	П
S. uvella Ehr.	П	к	И	Ац	о-α	1,85

1	2	3	4	5	6	7
Отдел BACILLARIOPHYTA Класс CENTROPHYCEAE Порядок THALASSIOSIRALES Семейство STEPHANODISCACEAE Cyclotella meneghiniana Kütz.	П	к	Гл	А	α-β	2,6
Stephanodiscus binderanus (Kütz.) Krieg.	П	б	И		β	2,0
S. hantzschii Grun.	П	к	И	Ал	α-β	2,7
Порядок MELOSIRALES Семейство MELOSIRACEAE Melosira varians Ag.	П	к	Гл	Ал	о-α	1,85
Класс PENNATOPHYCEAE Порядок ARAPHALES Семейство FRAGILARIACEAE Synedra acus Kütz. var. acus	П	к		Ал	β-о	1,7
S. acus var. radians Kütz.	П	к	И	Ал	o-β
S. ulna (Nitzsch) Ehr.	Л	к			β	2,0
Семейство DIATOMACEAE Diatoma tenuis Ag.	П	б	Гл	Ал	β-о	1,6
Порядок RAPHALES Семейство NAVICULACEAE Gyrosigma macrum (W. Sm.) Cl.		к	Гл
G. spencerii (W. Sm.) Cl.	Б	к	Мг
Navicula cryptocephala Kütz.	Б	к	И	Ал	β-α	2,5
N. radiosa Kütz.	Б	к	И		β	2,0
Pinnularia microstauron (Ehr.) Cl.	Б	к	Ог	Ин	о	1,2
Семейство ACHNANTHACEAE Achnanthes lanceolata (Bréb.) Grun.	О	к	И	Ал	β	2,0
Cocconeis placentula Ehr. var. euglypta (Ehr.) Cl.	О	к	Ог	Ин	β
Семейство EUNOTIACEAE Eunotia monodon Ehr.	Л	к	Гб	Ац	о	1,0
Семейство CYMBELLACEAE Cymbella gracilis (Ehr.) Kütz.					о	1,0
C. tumidula Grun. var. angustata Grun.		к	Ог
C. silesiaca Bleich.	О	к	И	Ин	β	2.0
Семейство NITZSCHIACEAE Nitzschia acicularis (Kütz.) W. Sm.	П	к	И	Ал	β-α	2,4
N. gracilis Hantzsch	Л	к	И	Ин	β-о	1,6
N. paleacea Grun.	Б-П	к	И	Ал	α-β	2,6
N. palea (Kütz.) W. Sm. var. palea	Л	к	И	А	α-β	2,7
N. palea var. capitata Wisl. et Poretzki	Б	к	И	Ин	β
N. pusilla Grun.	Л	к	Ог	Ин	β
N. sublinearis Hust.	Б	б	И	Ин	о-β
Семейство SURIRELLACEAE Surirella minuta Bréb.	Л	к	Гл	Ал	α	Л

1	2	3	4	5	6	7
Отдел XANTHOPHYTA Класс HETEROCOCCOPHYCEAE Порядок HETEROCOCCALES Семейство CENTRITRACTACEAE Centritractus belonophorus Lemm.	П	к	Ог	Ин	о-β	1,4
Семейство CHLOROTHECIACEAE Ophiocytium lagerheimii Lemm.	П	к			о
Класс НETEROTRICHOPHYCEAE Порядок TRIBONEMATALES Семейство TRIBONEMATACEAE Tribonema minus Hazen	Л	к	Ог	Ин	β-о	1,6
Отдел CRYPTOPHYTA Класс CRYPTOMONADOPHYCEAE Порядок CRYPTOMONADALES Семейство CRYPTOMONADACEAE Chroomonas acuta Uterm.	П	к	И		β	2,3
C. minima Czosn.	Л			Ац
Cryptomonas borelis Skuja	П			Ал
C. caudata Schiller	П	к	И
C. curvata Ehr.	Б-П	к	Ог	Ин	о-α	1,8
C. ovata Ehr.	Б-П	к	И	Ин	β-α	2,4
C. obtorta Corn.
Отдел DINOPHYTA Класс DINOPHYCEAE Порядок PERIDINIALES Семейство GLENODINIOPSIDACEAE Glenodinium edax Shilling	П	к		Ин	о-α	1,8
Семейство PERIDINIACEAE Peridinium cinctum (O. F. M.) Ehr.	П	к			β-о	1,6
Отдел EUGLENOPHYTA Класс EUGLENOPHYCEAE Порядок EUGLENALES Семейство EUGLENACEAE Euglena acus Ehr.	Л	к	И	Ин	β	2,2
E. limnophila Lemm. var. swirenkoi (Ar-noldi) Popova	Л	к	И
E. minima France	Л				о	1,2
E. pisciformis Klebs	Л	к	И	Ин	β-ρ	2,8
Lepocinclis ovum (Ehr.) Lemm.	Л	к	И	Ин	α-β	2,7
Phacus caudatus Hubner	Л	к	И	Ин	β	2,2
P. orbicularis Hubner	П	к	И		β	2,2
P. skujae Skv.	Л	к	И	Ин	о-β	1,5
Trachelomonas hispida (Perty) emend. Delf.	П	к	И	Ин	β	2,0
T. hispida (Perty) emend. Delf. var. crenulatocollis (Maskell) Lemm.	Л	к	И	Ин
T. oblonga Lemm.	П	к	И	Ин	β-α	2,4
T. volvocina Ehr.	П	к	Гл	Ин	β	2,0

1	2	3	4	5	6	7
Отдел CHLOROPHYTA Класс Chlorophyceae Порядок CHLOROCOCCALES Семейство PALMELLACEAE Planctococcus sphaerocystiformis Korsch.	П	к	Гб
Семейство CHARACIACEAE Schroederia setigera (Schrod.) Lemm.	П	к	И		о-α	1,9
Семейство HYDRODICTYACEAE Pediastrum biradiatum Meyen	П	к	И	Ин	о-α	1,8
Семейство BOTRYOCOCCACEAE Dictyosphaerium pulcellum Wood	П	к	Ог		β-o	1,7
D. subsolitarium van Goor	П	к	И
Семейство OOCYSTACEAE Oocystis borgei Snow	П	к	И	Ин	β-о	1,7
O. submarina Lagerh.	П	к	Гл
Семейство CHLORELLACEAE Chlorella vulgaris Beij.	П	к		Ин	α	3,1
Hyaloraphidium arcuatum Korsch.	Л		И
H. contortum Pasch.	П	к	И
Monoraphidium arcuatum (Korsch.) Hind.	П	к	И		β	2,1
M. circinale (Nyg.) Nyg.	П		И	Ал
M. contortum (Thur.) Kom.-Legn.	П	к	И		β	2,2
M. griffithii (Berk.) Kom.-Legn.	П	к	И		β	2,3
M. irregulare (G.M. Sm.) Kom.- Legn.	П	к	И	Ин
M. komarkovae Nyg.	П	к	И	Ин
M. minutum (Näg.) Kom.- Legn.	П	к	И	Ал	β-α	2,5
M. tortile (W. et G.S. West) Kom.-Legn.	П	к	И	Ал	β-o	1,7
Raphidocelis contorta (Schmidle) Mar-van, Komarek, Comas	П-О	к	И	Ин
R. sigmoidea Hindàk	П	к
R. subcapitata (Korsch.) Nyg.	П	к	И
Selenastrum gracilis Reinsch	П-О	к	И	Ин	о-α	1,9
Tetraedron minimum (A. Br.) Hansg.	П	к	И		β	2,1
Семейство COELASTRACEAE Coelastrum sphaericum Näg.	П	к	И	Ин
Семейство SCENEDESMACEAE Crucigenia tetrapedia (Kirchn.) W. et G.S. West	П	к	И	Ин	β	2,1
Crucigeniella apiculata (Lemm.) Kom.	П	к	И		β	2,3
Didimocystis planctonica Korsch.	П	к	И		β	2,1
Komarekia appendiculata (Chod.) Fott	П
Scenedesmus caudato-aculeolatus Chod.	П	к	И	Ин
S. denticulatus Lagerh. var. linearis Hansg.	П-О	к			β
S. quadricauda (Turp.) Bréb.	П	к	Ог	Ин	β	2,1
Tetrastrum glabrum (Roll) Ahlster. et Tiff.	П	к	И	Ин	o-α	1,8

1	2	3	4	5	6	7
Класс CHLAMYDOPHYCEAE Порядок CHLAMYDOMONADALES Семейство СLAMYDOMONADACEAE Chlamydomonas atactogama Korsch.		к	И	Ин
C. asymmetrica Korsch.	П		И
C. globosa Snow	П	к		Ин	o-α	1,9
C. monadina Stein	П	к	И		β-α	2,4
C. simplex Pasch.	П	к	И		β-ρ	2,8
Carteria mucosa Korsch.	П	к	И	Ин
Gloeomonas mucosa (Korsch.) Ettl	П		Гб	Ин
Platymonas arnoldii (Prosch.-Lavr.) Matv.			Гл
Семейство PHACOTACEAE Pteromonas aculeata Lemm.	П	к	И		β	2,1
P. torta Korsch.	П	к	И
Порядок VOLVOCALES Семейство VOLVOCACEAE Pandorina morum (Müll.) Bory	П	к	И		β	2,1
Класс ULOTRICHOPHYCEAE Порядок ULOTRICHALES Семейство ULOTRICHACEAE Elakatothrix acuta Pasch.	П				β
Koliella longiseta (Vischer) Hind.	П-О	к	И		β	2,1
Класс CONJUGATOPHYCEAE Порядок DESMIDIALES Семейство CLOSTERIACEAE Closterium venus Kütz.	П	к

Обозначения: М е с т о о б и т а н и е: П - планктонный, О – обитатель обрастаний, Б – бентосный, Л – литоральный. Р а с п р о с -т р а н е н и е: к – космополит, с-а – североальпийский, б – борельный. Г а л о б н о с т ь: Мг – мезогалоб, Ог – олигогалоб, Гб – галофоб, Гл – галофил. О т н о ш е н и е к рН: Ал – алкалифил+алалибионт, Ин – ин-дифферент, Ац – ацидофил+ацидобионт.

С а п р о б н о с т ь: о – олигосапроб, о-β – олиго-бетамезосапроб, β-о – бета-олигосапроб, о-α –олиго-альфамезосапроб, β –бета-мезосапроб, β-α – бета-альфамезосапроб, α-β – альфа-бетамезосапроб, β-ρ – бета-полисапроб, α – альфа-мезосапрб.

Биомасса фитопланктона изменялась в пределах от 0,2 мг/л в апреле, до 14,02 мг/л в октябре, на горизонте 1 м. Высокие показатели биомассы связны с вегетацией здесь золотистой водоросли Synura uvella, клетки которой имеют достаточно крупные размеры.

Коэффициенты сапрбности фитопланктона по численности и биомассе изменялись в водоеме от 1,3 до 2,2, т.е. можно сказать, что водоем относится к ο-β, β- мезосапробному типу. Вода в нем II-III класса качества. Причем, в период максимального развития в водоеме водорослей, в период максимальных показателей численности и биомассы фитопланктона ко- эффициент сапробности не превышал 1,4. Это связано с тем, что в это время в фитопланктоне доминировала Oscillatoria simplicissimа, коэффициент сапробности которой равен 1, и которая относится к видам-олигосапробам (показателям низкого органического загрязнения воды). Максимальные показатели сапробности отмечались в пруду при вегетации в фитопланктоне эвгленовых водорослей.

Список литературы Фитопланктон Верхнего пруда Ботанического сада: таксономический состав и эколого-географическая характеристика

Баринова С.С., Медведева Л. А. Атлас водорослей - индикаторов сапробности (Российский Дльний Восток). Владивосток: Дальнаука. - Владивосток, 1996. - 364 с.
Герасимова Н. А. Фитопланктон Саратовского и Волгоградского водохранилищ. - Тольятти, 1996. - 200 с.
Давыдова Н. Н. Диатомовые водоросли индикаторы природных условий водоемов в голоцене. - Л., 1985. - 244 с.
Диатомовые водоросли СССР (ископаемые и современные). Т. II. Вып. 1. - Л.: Наука, 1988. - 116 с.
Диатомовые водоросли СССР (ископаемые и современные). Т. II. Вып. 2. - СПб.: Наука, 1992. - 125 с.

Краткое сообщение