Диатомовые водоросли озер бассейна Р. Анабар (в районе П. Юрюнг-Хая)

НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2006, №2

УДК 574.5

Диатомовые водоросли озер бассейна р. Анабар

С.А. Лукина, J1.A. Пестрякова

В последние десятилетия широко развернулись работы по изучению процесса эвтрофирования и антропогенного воздействия на озерные экосистемы с использованием послойного изучения в донных отложениях створок диатомовых водорослей. В работе приведены материалы исследования водоемов р. Анабар с применением метода диатомового анализа. Диатомовый анализ является одним из наиболее информативных методов для выявления начала эвтрофирования и изучения путей развития современных озер. По результатам исследований, диатомовая флора наилка обследованных озер определяется как пресноводная, характерная для чистых водоемов с нейтральной слабощелочной реакцией воды.

Last decades works on studying process of eutrophication and anthropogenesis influence on lake ecosystems with use of level-by-lev el studying in ground adjournment of shutters of diatom seaweed were widely developed. In work materials of research of reservoirs of Anabar River are resulted with application of a method of diatom analysis. Diatom analysis is one of the most informative methods for revealing the beginning of eutrophication and studying of ways of development of modern lakes. By results of researches, diatom flora of silt the surveyed lakes is defined as fresh-water, characteristic for pure reservoirs with neutral alkalescent reaction of water.

Водоросли бассейна р. Анабар остаются сла-боизученными. В исследованиях Л.Е. Комаренко и И.И. Васильевой [1, 7] фитопланктон р. Анабар был представлен всего 47 видами и формами водорослей: диатомовыми - 29, синезелеными -12, зелеными - 4, эвгленовыми и желтозелены-ми - по 1 виду. Численность клеток фитопланктона на разных участках реки колебалась в пределах 1,0-1,3 тыс. кл./л. В видовом отношении доминировали диатомовые водоросли. Авторы отмечают, что по мере продвижения от верховьев к устью реки видовой состав альгоценозов обогащался.

Изучение диатомовых водорослей ВасШапо-рку1а в донных отложениях озер в нашей стране началось еще в конце XIX века. Основные па-леолимнологические исследования формирования диатомовых комплексов в осадках континентальных озерных водоемов впервые были проведены в Институте озероведения РАН [2] по аналогии с исследованиями диатомовых водорослей в осадках морей и океанов [5].

В настоящее время для водоемов Якутии известны около 800 видов, разновидностей и форм

ЛУКИНА Саргылана Анатольевна - аспирант ИПЭС; ПЕСТРЯКОВА Людмила Агафьевна - к.б.н., доцент ЯГУ.

диатомей, принадлежащих к 2 классам, 3 порядкам, 9 семействам и 41 роду [13]. Диатомеи в озерных осадках Якутии изучаются сравнительно недавно [11-13].

Нами впервые в июле 2002 г. были отобраны на диатомовый анализ образцы верхнего слоя (0-2 см) донных осадков озер (Эльгян, Харабыл-Арыта, Суоккалах и Нефтебаза), расположенных в бассейне нижнего течения р. Анабар вблизи п. Юрюнг-Хая.

По морфогенетической классификации И.И. Жиркова [4], озера Эльгян и Харабыл-Арыта относятся к водно-эрозионному типу, старичному подтипу, группе протоковых стариц, подгруппе островных озер. Озера этого типа обычно характеризуются тем, что сильно вытянуты в длину и слабо изогнуты. Они формируются при отшнуровывании протоковых староре-чий, так как отрезки крупных рек, расположенные в местах наиболее интенсивных неотектонических погружений, являются по существу внутриконтинентальными дельтами. Водосборные площади заняты кустарниками, частично пойменными лугами. В таких озерах водный, гидрохимический, гидробиологический режимы тесно связаны с природными особенностями бассейнов речных систем, в пределах которых они расположены. По основным типологическим

показателям они четко отличаются от озер других морфогенетических типов, в частности по морфометрическим показателям.

Оз. Нефтебаза, расположенное в черте п. Юрюнг-Хая, по генезису относится к водно-эрозионному типу, старичному подтипу, группе протоковых стариц, подгруппе пойменных озер. В полноводные годы озеро периодически заливается со стороны реч. Поропуок-Юряге.

Значительно отличается от предыдущих водоемов по происхождению оз. Суоккалах, в морфологию которого, вероятно, участвуют параллельно 2 фактора или их последовательное сочетание: эрозионный и термокарстовый процессы. Озера, относящиеся к данному типу, являются, видимо, наряду с тукулановыми, наиболее древними, о чем свидетельствует большая мощность донных отложений. Котловины таких озер находятся на поверхности террас рек, сложенных верхнечетвертичными ледниковыми и межледниковыми отложениями. Поэтому основные типологические показатели эрозионно-термокар-стовых озер существенно отличаются от соответствующих показателей озер иных морфогенетических типов [4].

Донные осадки озер представлены в основном: Эльгян - темно-серым супесчанистым илом; Харабыл-Арыта и Суоккалах - темно-оливко-вым сапропелем; Нефтебаза - песчаным илом.

Отбор образцов озерного осадка производился с использованием дночерпателя Петерсо-на. Для анализа отбирался верхний, жидкий неконсолидированный слой осадка. Подготовка и обработка образцов на диатомовый анализ велись по общепринятой методике [3, 6, 8, 10]. Целью данного исследования было изучение качественных и количественных характеристик диатомовых комплексов, малоизученных в гидробиологическом плане водоемов Крайнего Севера, и оценка их экологического состояния.

Обследованные объекты разделены на островные (Эльгян и Харабыл-Арыта) и пойменные (Нефтебаза и Суоккалах) озера. Все они относятся к маломинерализованным (16-56,3 мг/л), «очень мягким» водам, характерным для тундровых водоемов. Водородный показатель (рН) почти остается на уровне 6,2-7,0. Содержание биогенных элементов незначительное (Ре - 0,03 мг/л, - 0,4, Р - 0,0 мг/л).

Анализ материала по фитопланктону, выполненный Е.В. Пшенниковой (МИ ЯГУ), показал, что таксономическое разнообразие альгоце-нозов на изученных озерах состоит из 44 видов

водорослей, представляющих 4 отдела (ВасШа-порИуШ, Суанор/п^а, СЫогор1гу1а и СкгухорИуПа). Значительное превосходство имеют диатомовые водоросли (до 75%), формирующие основную долю численности (12,8 тыс. кл./л при биомассе 0,9 мг/л) в фитопланктоне [9].

Просмотренные нами образцы озерных осадков содержат богатый комплекс диатомовых водорослей с хорошей сохранностью их створок, в которых встречены много видов, имеющих относительно мелкие формы. Здесь же следует сказать, что встреченный в наших пробах АБ1епопе11а ¡огтоьа, типичный представитель в биоценозе планктона водоемов, в танатоценозе, как правило, отсутствует в связи с разрушением их тонкопанцирных клеток в толще воды в процессе их осаждения.

Диатомовая флора в донных осадках обследованных озер оказалась чрезвычайно богатой, состоящей из 159 видов и внутривидовых таксонов, относящихся к 30 родам, 15 семействам, 4 порядкам и 2 классам отдела Ba.cillarioph.yta. Наибольшее видовое разнообразие во флоре характерно для представителей класса РеппагорИе-сеае, что указывает на региональные особенности водоемов Якутии. Значительное богатство видов и внутривидовых таксонов отмечено в островных озерах: Эльгян (89) и Харабыл-Арыта (78). По отношению к местообитанию большинство видов диатомей изученных озер относится к бентосным формам, планктонные - мало характерны. Такое соотношение форм свидетельствует об относительной мелководности рассматриваемого биотопа и высокой прозрачности воды северных водоемов (рис. 1).

Согласно разработанной в 1927 г. Р.Кольбе [17] системе галобности, уточненной А.И. Прош-киной-Лавренко [14, 15], все обнаруженные диа-томеи условно подразделяются на группы: прес-

Эльгян Харабыл- Суоккалах Нефтебаза Арыта

Ш Планктонные ПОбрастатели ШДонные

Рис.1. Доля численности диатомей по условиям местообитания

ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ ОЗЕР БАССЕЙНА Р. АНАБАР

новодные, или олигогалобные, и солоновато-водные, или мезогалобные.

Диатомовая флора наших озер имеет пресноводный характер, где индифференты составляют до 70%. Виды-галофобы занимают около 21%. Из них доминируют виды: Eunotia praerupta, Tabellaría fenestrata и Т. flocculosa. Галофилы присутствуют только в островных водоемах (менее 10%). Кроме того, в островных озерах встречены, хотя с оценкой «единично», диатомеи-мезогалобы, представленные видами: Caloñéis silicula var. Kjellmaniana, Navícula peregrina, Nitzschia distans; и с оценкой "обычно" -Cyclotella striata и Diploneis smithii. Присутствие в диатомовых комплексах этих видов, вероятно, связано с приливно-отливными процессами морских вод, которые происходят в районе исследования (рис. 2).

Важным показателем при реконструкции условий среды в водоеме является отношение диа-томей к активной реакции воды (рН). В составе флоры значительный процент (до 26%) имеют ацидофилы - виды с преобладающим развитием при рН<7. К ним относятся представители 6 родов. Наибольшее количество таксонов встречено у Pinnularia (5), Neidium (4), Eunotia (3). По количеству встреченных створок ацидофилы занимают господствующее положение (до 37%), что свидетельствует о формировании отложений в условиях вод со слабощелочной реакцией. При

Эльгян  Мезогалобы

Харабыл-Арыта

Суоккалах Нефтебаза

I Индифференты  Галофобы

Рис.2. Доля численности диатомей по солености

Эльгян

Харабыл-Арыта

Суоккалах Нефтебаза Нейтрофилы

Алкалифилы  Алкалибионты

Ацидобионты Ш Ацидофилы

Рис. 3. Доля численности диатомей по отношению к рН НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2006, №2

Эльгян Харабыл-Арыта Суоккалах Нефтебаза  Космополиты Ш Бореальные  Североальпийские

Рис. 4. Доля численности диатомей по географическому распространению

этом преобладают Stauroneis anseps, Pinnularia microstauron и Tabellaría fenestrata (рис. 3).

По отношению к географическому распространению во флоре исключительно доминируют бореальные формы (до 63%), представленные, в основном, родами Cymbella, Gomphone-та, Navícula, Nitzschia, Gyrosigma, Pinnularia и Diploneis. Диатомеи-космополиты, широко распространенные в пресных водах земного шара, составляют всего 22%. При этом во флоре островных озер они значительно больше, чем в пойменных водоемах, и представлены видами рода Fragilaria, основного доминанта якутских озер. Группа северо-альпийских диатомей - хо-лодолюбивых, стенотермных, типичных для чистых северных и горных водоемов, насчитывает до 16% от общего количества таксонов (рис. 4). Значительное преобладание представителей бореальных и североальпийских сообществ характерно для северных водоемов.

В диатомовом комплексе озер абсолютным доминантом выступает Tabellaría flocculosa -сфагнофил, эвритермный, олигосапробный, ацидофильный вид, типичный для торфяных болот, широко распространенный преимущественно на Севере и в горах.

Для оценки процессов эвтрофирования и антропогенного воздействия на озера применяются несколько подходов. Одним из таких показателей является видовое разнообразие диатомей.

Общее содержание створок в поверхностном слое осадков изученных озер колеблется в широких пределах (1,22-30,86 млн. в г осадка). Высокая численность и видовое разнообразие диатомей характерны для островных озер, средняя численность диатомей в пойменных озерах почти на порядок ниже (табл.1).

Для выявления степени флористического сходства диатомей обследованных озер между собой и с ранее включенными в эталонную библиотеку диатомовыми комплексами Якутии, на-

Таблица 1

Видовое разнообразие и численность диатомей в донных осадках озер

Показатель Ост| эовные Пойменные

Эльгян Хара-был-Арыта Суоккалах Нефтебаза

Видовое разнообразие 79 89 19 53

Массовые 3 1 8 4

- доминанты 2 1 3 2

- субдоминанты 1 - 5 2

Обильные 19 27 9 17

Единичные 57 61 2 32

Средняя численность створок в 1 г осадка (млн.) 30,86 5,03 1,22 1,62

'333 3,00_2.70 2.40 2.10

I-1-1-1-1

Har.Aryt

_ L е!§еп

_ _Nef tebas

_suekksl.

Условные обозначения. Har.Aryt - оз. Харабыл-Арыта; eigen - оз. Эльгян; Neftebas - оз. Нефтебаза; suokkal - Су-оккалах.

Рис.5. Дендрограмма коэффициента сходства видового состава диатомей озер

ми производилась статистическая обработка фактического материала с использованием программ ffilS, NTSYS и CANOCO. Полученная нами дендрограмма общего видового состава 4 озер с применением коэффициента Дайса четко указывает на различие комплексов диатомей островных и пойменных озер.

Диатомовые комплексы островных озер сходны по составу и количеству видов, что указывает на их общий генезис. Флора пойменных озер гораздо беднее (Нефтебаза - 49, Суоккалах - 18), видовой состав и их количественное соотношение различны (рис. 5).

Для оценки степени происходящих изменений в составе диатомовой флоры и качества воды в озерах нами были применены индексы са-пробности, высчитанные по методу Пантле-Букка в модификации Сладечека [16].

Интегральный показатель сапробности диатомей озер, рассчитанный по методу Пантле-Букка-Сладечека, колеблется в пределах от 1,1 до 1,46. Это соответствует олигосапробной зоне, вода в водоеме относится к «чистой» (табл. 2).

Кроме того, олиготрофный режим водоемов также подтверждается высокой прозрачностью воды, способствующей широкому развитию донных видов диатомовых (63%). Значительное

Таблица 2

Показатель индекса сапробности (S) озер нижнего течения р. Анабар

Показатель Островные Пойменные

Эльгян Хара-был-Арыта Суоккалах Нефтебаза

Х-ксеносапробы 6 7 14 7

Ос-олигосапробы 33 40 19 35

ß-мезосапробы 17 12 16 28

а-мезосапробы 4 3 9 6

Нет данных 40 38 42 24

Интегральный индекс сапробности 1,15 1,00 1,46 1,10

распространение бореальных видов (55-63%) и участие в диатомовом комплексе озер холодо-любивых форм (до 16%) также свидетельствуют об олиготрофном режиме водоемов.

По результатам исследований получены следующие выводы:

1) впервые для озер данного региона выявлен состав диатомовых комплексов озерных отложений, где встречены 156 видов, разновидностей и форм диатомей;

2) диатомовая флора обследованных озер представляет собой флору умеренно-континентального типа, характерную для Палеарктики; наиболее представительны: Navícula (28 таксонов), Cymbella (16), Eunotia (13), Pinnullaria (12);

3) видовой состав и количественное участие диатомей по экологическим характеристикам для каждого озера неодинаковы: в островных озерах (Эльгян, Харабыл-Арыта), отличающихся многими чертами олиготрофии, наибольшим видовым разнообразием в наилке характеризуются донные диатомеи (до 56 таксон). В пойменных озерах (Нефтебаза, Суоккалах) с широко развитой литоральной зоной наибольшим видовым разнообразием отличаются диатомеи обрастаний (до 58%);

4) преобладание в составе диатомовой флоры бентосных водорослей (донных и обрастате-лей) свидетельствует об относительной мелко-водности рассматриваемого биотопа и о развитых зарослях макрофитов, поставляющих в воду биогенные вещества;

5) интегральный показатель сапробности диатомей озер колеблется в пределах от 1,1 до 1,45, что соответствует олигосапробной зоне; вода в водоеме относится к «чистой»;

6) в целом, диатомовая флора наилка обследованных озер определяется как пресноводная, характерная для чистых водоемов с нейтральной слабощелочной реакцией воды.

ЗИМНИЕ САДЫ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

Литература

1. Васильева И.И. Анализ видового состава и динамика развития водорослей водоемов Якутии: Препринт. - Якутск, 1989. - 48 с.

2. Давыдова H.H. Диатомовые водоросли - индикаторы экологических условий водоемов в голоцене.-Л., 1985.-244 с.

3. Диатомовый анализ. - Л., 1949. - Кн. 1, 2.

4. Жирков И.И. Вопросы рационального использования и охраны природных ресурсов разнотипных озер криолитозоны. - Якутск, 1983. - С. 4-47.

5. Жузе А.П., Семина Г.И. Общие закономерности распределения диатомовых в планктоне Берингова моря и в поверхностных донных осадках // Докл. АН СССР. - 1955. - Т. 100, №3. - С. 579-582.

6. История больших озер центральной субарк-тики. - Новосибирск, 1981. - С. 100-122.

7. Комаренко Л.Е., Васильева И. И. Некоторые данные о водорослях реки Анабар в летний период // Ботанические материалы по Якутии. - Якутск, 1975-С. 78-87.

8. Общие закономерности возникновения и развития озер. Методы учения истории озер (Серия: История озер СССР). - Л.: Наука, 1986. - 254 с.

9. Отчет, 2003.

10. Пестрякова Л. А. Исследование водных экосистем (Метод диатомового анализа). - Якутск: Изд-воЯГУ, 1997.-27 с.

{I.Пестрякова Л.А. Эволюция озерных экосистем Центральной Якутии по материалам диатомового анализа донных отложений: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Якутск, 1994. - 23 с.

12. Пестрякова Л.А., Донская М.М. Диатомовые водоросли донных отложений озера Сайсары // Наука и образование. - АН РС(Я) . - 1996. - С. 6-8.

13. Пестрякова Л.А. Диатомовые комплексы озерных отложений Якутии в голоцене // Озера холодных регионов. Ч. 4. Вопросы палеоклиматологии, палеолим-нологии и палеоэкологии. - Якутск, 2000. - С. 138-150.

14. Прошкина-Лавренко А.И. Биология диатомовых комплексов // Диатомовый анализ. - Л., 1953. -С. 41-79.

15. Прошкина-Лавренко А.И. Диатомовые водоросли - показатели солености воды // Диатомовый сборник. - Вып.1.- Л., 1953. - С.618.

16. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч.Ш. Индикаторы сапробности. и синезе-леные водоросли водоемов Якутии. - М.: Наука, 1975.-С. 38.

П. Kolbe R.W. Uber Einschlussmittel fur Diatomeen. Z. Wiss. Mikroskopie U. Mikroscop. Technik, 44. 1927.

УДК 635.918

Зимние сады в условиях Центральной Якутии

М.А. Одегова

Приведены данные по оформлению 2 зимних садов, отличных друг от друга по микроклиматическим условиям, а также рекреационной зоны. Прослеживается состояние растений в интерьерах на протяжении 3 лет. Предлагается ассортимент тропических и субтропических растений для зимних садов в условиях Центральной Якутии.

The data are given on two Winter Gardens designing different from each other on microclimatic conditions as well as recreation zone. The plants state has been observed for three years. The assortment of tropical and subtropical plants is offered for Winter Gardens in the conditions of Central Yakutia.

С глубокой древности человек стремился украсить свое жилище растениями. Интерьерное озеленение возникло как элемент культуры человека, отвечающий его эстетическим потребностям.

ОДЕГОВА Мария Андреевна - к.б.н., нач. отдела Учебного полигона Ботанического сада ЯГУ. НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2006, №2

Большое эмоциональное и эстетическое воздействие дают умело подобранные и размещенные в интерьере растения. Они являются не только элементом архитектурного убранства, но и играют важную санитарно-гигиеническую роль. Растения очищают воздух помещений от углекислоты, где ее сконцентрировано обычно в 23 раза больше (0,7%), чем под открытым небом (0,03%) [1, 2]. Некоторые из них выделяют фи-