Материалы к альгофлоре среднего и нижнего течения реки Алатырь

А латырь – приток реки Волги второго порядка. Он впадает в реку Сура – второй по величине, после Оки, правый приток Волги. Алатырь относится к числу средних рек. Его длина 256 км, из которых на территорию Мордовии приходится только 130 км. Площадь бассейна 11200 км² (в Мордовии – 7880 км²). Питание реки в основном снеговое, отчасти грунтовое и дождевое. Минерализация воды 300 – 450 мг/л [7]. Река Алатырь – важнейшая из рек, протекающих по территории Республики Мордовия, она является своеобразной «границей» между районами с сильно развитой промышленностью и национальным парком «Смольный». Притоки Алатыря – Инсар и Нуя на протяжении нескольких лет входят в перечень наиболее загрязненных рек Волжского бассейна [2,3]

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Пробы фитопланктона в реке Алатырь отбирали с апреля по сентябрь 2010 года, в июне-июле 2011 года, в июле 2012 года (в среднем течении реки) и в июне-июле 2013 года (в нижнем течении реки у г. Алатырь). Пробы отбирали и обрабатывали по стандартным методикам [1,4,5]. Отбор проб осуществли простым зачерпыванием с поверхности и в зарослях макрофитов. Пробы объемом 0,5 л фиксировали 4 % раствором формалина и концентрировали способом прямой фильтрации через мембранные фильтры с диаметром пор 1 мкм.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В фитопланктоне реки Алатырь отмечено 188 видов, разновидностей и форм пресноводных водорослей из 85 родов, 38 семейств, 14 порядков и 8 отделов (Cyanophyta, Chrysophyta, Bacillariophyta, Xanthophyta, Dinophyta, Euglenophyta, Chlorophyta и Streptophyta). Таксономическая структура фитопланктона реки представлена в таблице 1.

Таблица 1. Таксономический состав фитопланктона реки Алатырь

Отдел	Число				%
	О ч о с	)Я	о ч о	§ & я -6 8 S О- ж о о ч о я я
Cyanophyta	3	6	8	10	5,3
Chrysophyta	1	2	2	4	2,1
Bacillariophyta	3	8	27	50	26,7
Xanthophyta	1	2	3	4	2,1
Dinophyta	1	2	2	4	2,1
Euglenophyta	1	1	5	14	7,4
Chlorophyta	3	15	36	98	52,2
Streptophyta	1	2	2	4	2,1
Итого:	14	38	85	188	100,0

Как видно из таблицы, основу таксономического богатства альгофлоры составляют зеленые и диатомовые водоросли, затем следуют эвглено-вые и сине-зеленые. На долю золотистых, желтозеленых, динофитовых и стрептофитовых водорослей приходится менее 10,0 % видового богатства фитопланктона реки Алатырь.

Наибольшее видовое богатство и разнообразие фитопланктона отмечали в Алатыре в июне-июле 2010 года, тогда как в эти же месяцы 2011-2013 годов оно было несколько ниже. Наименьшее разнообразие фитопланктона наблюдали в апреле и августе 2010 года. Вклад отделов водорослей в формирование видового состава фитопланктона реки так же был не однороден, в зависимости от сезона исследования (рис.1).

Как видно из диаграммы (рис. 1), в большинстве сезонов исследования основу фитопланктона составляли зеленые водоросли с субдоминированием диатомовых. Отличие от общей тенденции наблюдали в апреле и августе, где по числу видов и разновидностей доминировали диатомовые водоросли.

Основу фитопланктона реки Алатырь составляют истинно-планктонные виды (63,3% всего видового состава альгофлоры) с участием литоральных (12,2%) (табл. 2). Такое соотношение наблюдали в большинстве отделов водорослей, за исключением Euglenophyta и Streptophyta, где до- ля литоральных видов превышала долю планктё-ров. Среди диатомовых водорослей высока была доля бентосных видов и видов-обрастателей. Это может свидетельствовать о высокой турбулентности воды в реке и степени перемешивания, благодаря чему, донные виды попадали в планктонное сообщество.

□ Cyanophyta         т Chrysophyta        □ Bacillariophyta      □ Xanthophyta

Q Dinophyta           О Euglenophyta        0 Chlorophyta         D Streptophyta

Рис. 1. Вклад отделов водорослей в формирование видового состава фитопланктона реки Алатырь

Таблица 2. Общая эколого-географическая характеристика фитопланктона р. Алатырь

Характеристика вида		Число таксонов рангом ниже рода
Экологическая группа	Планктонные	119
	Литоральные	23
	Бентосно-планктонные	10
	Обитатели обрастаний	7
	Эпибионтные	3
Географическое рас-простране-ние	Космополитные	149
	Бореальные	5
	Северо-альпийские	1
Галобность	Индифференты	124
	Олигогалобы	20
	Галлофилы	6
	Галофобы	3
Отношение к рН	Индифференты	35
	Алкалифилы	32
	Ацидофилы	2
Показатели степень сапробно-сти	Высокая степень	20
	Средняя степень	50
	Низкая степень	30

Около 80,0% всех обнаруженных видов водорослей являются космополитами. По галобности основу флористического списка составляют индифферентные виды (65,9%). Среди видов с известным отношением к рН воды в равной степени преобладают индифференты и алкалифилы (18,6 и 17,0% соответственно). Высокая доля алкали-филов указывает на щелочную реакцию среды (средняя рН воды в р. Алатырь составляет 7,8). Большинство алкалифилов сосредоточено среди диатомовых водорослей. Более половины всех обнаруженных видов водорослей (63,8% всего видового состава) являются показателями са-пробности среды. Среди них преобладают показатели средней степени сапробности (ß-мезосапробы) – 50,0% индикаторных видов. По- казатели высокой степень сапробности преобладали среди представителей отдела Euglenophyta, а представители низкой степени сапробности – среди отдела Bacillariophyta.

Количественные показатели развития фитопланктона являются одними из важнейших характеристик водной среды. Трофность воды в реке Алатырь по показателям биомассы фитопланктона в разные сезоны исследования варьировала от олиготрофной (в июне и августе 2010, апреле 2011, июле 2012 и июне-июле 2013 гг.) до эвтрофной (в июле 2011 г).

Основу численности фитопланктона реки Алатырь в июне-июле и сентябре составляли зеленые водоросли при участии диатомовых и синезеленых (рис. 2). Доминантами по численности в этот период выступали Eutetramorus planctonicus (Korshikov) Bourr, Dictyosphaerium pulchellum Wood, Coelastrum microporum Näg. In A.Br, Planktolyngbya limnetica (Lemmermann) Komarkova-Legnerova et Cronberg, представители родов Microcystis , Monoraphidium , Aulacoseira и Anabaena . В комплекс структурообразующих по биомассе видов так же входили представители зеленых и диатомовых водорослей, наряду с которыми доминировали динофитовые и эгленовые (рис. 3). Среди отдельных представителей большой вклад в формирование биомассы вносили Cyclotella Meneghiniana Kutz., Melosira varians Agardh, Fragilaria ulna var. acus Lange-Bertalot, Euglena acus (O.F.Müller) Ehrenberg, Diplopsalis acuta (Apstein) Entz., представители родов Chlamydomonas и Scemedesmus .

а Cyanophyta         □ Chrysophyta        □ Bacillariophyta       □ Xanthophyta

Q Dinophyta            Ш Euglenophyta        □ Chlorophyta          ■ Streptophyta

Рис. 2 Вклад отделов водорослей в формирование численности фитопланктона реки Алатырь

В апреле, мае и августе основу численности и биомассы фитопланктона составляли диатомовые водоросли при небольшом участии зеленых водорослей. Доминантами в этот период являлись представители родов Cyclotella и Fragilaria .

В сентябре основу численности фитопланктона составляли зеленые водоросли, в частности Monoraphidium contortum (Thur.) Kom. - Legn., при субдоминировании диатомовых – Cyclostephanos dubius (Fricke) Round. По биомассе наблюдалось абсолютное доминирование диатомовых водорослей ( Surirella linearis W. Smith,

Cyclostephanos dubius (Fricke) Round и Melosira varians Agardh).

□ Cyanophyta         □ Chrysophyta         в Bacillariophyta       □ Xanthophyta

□ Dinophyta            ш Euglenophyta         □ Chlorophyta          ■ Streptophyta

Рис. 3. Вклад отделов водорослей в формирование биомассы фитопланктона реки Алатырь

В целом, в сезонной динамике количественных показателей фитопланктона реки Алатырь наблюдается тенденция перехода от весеннего диатомового комплекса к летнему с преобладанием зеленых водорослей и осеннему диатомовозеленому. Исключение составляют отдельные «вспышки» биомассы динофитовых ( Diplopsalis acuta ) и эвгленовых ( Euglena acus ) водорослей.

На основании количественных показателей развития фитопланктона реки Алатырь была вычислена степень органического загрязнения (са-пробность) по методике Пантле-Бука в модификации Сладечека [6]. Средние показатели сапроб-ности воды по численности и биомассе водорослей составили 1,99 и 2,00, что соответствует ß-мезосапробной зоне самоочищения (рис. 4).

2,6

2,4

2,2

1,8

1,6

1,4

I к Sn среднее Sn среднее Sb

Рис. 4. Динамика сапробности вод реки Алатырь по численности и биомассе фитопланктона

Наибольшие отклонения от средних значений наблюдались в мае 2010 года (1,69 и 1,47, соответственно), апреле 2011 года (2,5 и 2,5) и июле 2012 года (2,32 и 2,48). Какие-либо тенденции в динамике сапробности реки Алатырь выявлены не были.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате исследования выявлен видовой состав фитопланктона среднего и нижнего течения реки Алатырь представленный 188 видами, разновидностями и формами пресноводных водорослей. Основу видового состава фитопланктона составили планктонные космополиты. Высока доля алкалифилов, свидетельствующая о щелочной реакции среды. Трофический статус реки изменялся от олиготрофного до эвтрофного. Выявлены тенденции в формировании численности и биомассы фитопланктона. Степень органического загрязнения соответствовала ß-мезосапробной зоне.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки России (проект № 6.783.2014К)