Фитопланктон приустьевых участков рек Сок, Самара, Чапаевка в 1978-1979 годах

Зеленевская Н.А., Прокина Н.Ю.

ФИТОПЛАНКТОН ПРИУСТЬЕВЫХ УЧАСТКОВ РЕК СОК,

САМАРА, ЧАПАЕВКА В 1978-1979 ГОДАХ

Zelenevskaya N.A., Prokina N.J.

PHYTOPLANKTON IN WELLHEAD SITES OF THE SOK,

THE SAMARA, THE CHAPAEVKA IN 1978-1979

Ключевые слова: фитопланктон, планктонные виды, космополиты, индифференты, виды-индикаторы, индекс видового сходства.

Keywords: phytoplankton, planktonic species, cosmopolites, indifferents, indicator species, index of specific affinity.

Аннотация

В статье приведена флористическая и эколого-географическая характеристика фитопланктона приустьевых участков притоков Саратовского водохранилища по материалам 1978-79 годов, выявлены общие черты и различия между сообществами фитопланктона обследованных участков рек.

Abstract

The article describes the floristic, ecological and geographical feature of phytoplankton in wellhead sites of an inflow of the Saratov reservoir in 1978 -1979, similarities and differences between the phytoplankton communities in the examined areas of rivers.

Пробы по фитопланктону отбирались в весеннее-летний период 1978-79 гг. на приустьевых участках притоков Саратовского водохранилища - рек Сок, Самара, Чапаевка, обрабатывались на базе лаборатории гидробиологии Филиала «Тольяттинская СГМО» ГУ «Самарский ЦГМС-Р» по стандартным методикам. Результаты анализа представляют интерес для исследования сукцессии видов в фитопланктоне указанных рек.

Река Сок берет начало на западных склонах Бугульмино-Белебеевской возвышенности, впадает в Саратовское водохранилище слева с районе с.Большая Царевщина. Это типичная равнинная река Волжского бассейна. Ее протяженность 375 км, площадь водосбора 11870 км2, ширина в устье 50-150 м, средняя скорость течения 0,8 м/с.

За период исследования в фитопланктоне реки Сок обнаружено 106 таксонов водорослей. Из них Bacillariophyta - 45(42%), Chlorophyta - 38 (36%), Euglenophyta - 10(9%), Cyanophyta (Cyanoprocariota) - 6(6%), Chrysophyta - 3(3%), Xanthophyta - 2(2%), Dinophyta -2(2%). Таким образом, наиболее представительными были отделы Bacillariophyta и Chlorophyta (Рис.1).

Доминировали по численности: в апреле - Stephanodiscus hantzschii Grun.(64-67%) из диатомовых; в июне - Pandorina morum (Mull.) Bory (58%), Micractinium quadrisetum (Lemm.) G.M. Smith (13%) из зеленых, Aphanizomenon flos-aquae(Lyngb.) из синезеленых, Aulacoseira granulata (Her.) Sim. из диатомовых; в августе - Microcystis pulverea f. planctonica (G.M. Smith) Elenk (17,4%) Microcystis aeruginosa Kutz.emend Elenk. (22-78%), Gomphospaeria lacustris Chod. (20%), Aphanizomenon flos-aquae (Lyngb.) из синезеленых, Pediastrum duplex Meyen (10-22%), Pandorina morum (12%) из зеленых, Stephanodiscus hantzschii (25-43%) из диатомовых.

Cyanoprocariota

Bycillariophyta

Chlorophyta

Euglenophyta

Chrysophyta

Xanthophyta

Dinophyta

Рисунок 1 - Соотношение числа видов фитопланктона р.Сок по отделам

Альгофлора реки Сок была сформирована видами и разновидностями водорослей из 7 отделов, 10 классов, 14 порядков, 30 семейств, 56 родов (Табл.1). Наибольшим числом видов в отделе Bacillariophyta выделялись семейства - Stephanodiscaceae, Fragilariaceae, Naviculaceae, Nitzschiaceae, остальные представлены относительно бедно. Из отдела Chlorophyta более представительны семейства Chlorellaceae, Scenedesmaceae, из отдела Euglenophyta - семейство Euglenaceae. Другие семейства содержали небольшое число видов.

Таблица 1 - Таксономический спектр водорослей реки Сок

Отдел Количество

классов порядков семейств родов Видов и разновидностей

Cyanoprocariota 2 3 4 5 6

Bacillariophyta 2 4 11 19 45

Chlorophyta 2 3 9 22 38

Euglenophyta 1 1 1 4 10

Chrysophyta 1 1 2 2 3

Xanthophyta 1 1 1 2 2

Dinophyta 1 1 2 2 2

Всего 11 14 30 56 106

По распространению 79 таксонов водорослей были отнесены к космополитам, из них наибольшей частотой встречаемости отличались Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb. var. quadricauda, Scenedesmus acuminatus (Lagerh.) Chod. К северо-альпийской группе отнесен только один вид - Aulacoseira islandica (O.Mull) Simons, к бореальной - Cyclostephanos dubius (Fricke) Hust.

По местообитанию в составе фитопланктона преобладали планктонные виды (51), из

них наиболее распространены Scenedesmus quadricauda var. quadricauda, Scenedesmus acuminatus. Среди планктонно-бентосных видов (11) часто отмечались Stephanodiscus hantzschii, Monoraphidium contortum (Thur.) Kom.-Legn. Бентосные формы обнаружены в количестве 10, из них чаще других встречалась диатомовая водоросль Cymatopleura solea (Breb.)W.Sm. var. solea. Из литоральных форм (8) следует отметить Ophiocytium capitatum Wolle (отдел Xanthophyta). Единственным обитателем обрастаний была диатомея Gyrosigma acuminatum (Kütz.) Rabenh.

В видовом спектре водорослей, для которых было определено отношение к рН, индифферентов - 23, из них зеленые водоросли Scenedesmus quadricauda var. quadricauda, Scenedesmus acuminatus. были более распространенными; алкалифилов - 22, из них наиболее часто встречалась диатомея Cyclotella meneghiniana var. meneghiniana Kutz.

По отношению к солености воды обнаружено: индифферентов - 62, из них наиболее обычным видом был Scenedesmus acuminatus. Незначительным числом таксонов были представлены другие группы, в которых распространенные виды были единичными: олигогалобы - 6 (Microcystis aeruginosa и Scenedesmus quadricauda), галофилы - 6, (Cyclotella meneghiniana), галофобы - 1 (Meridion circulare Ag.).

В составе фитопланктона реки Сок обнаружено всего 49 видов-индикаторов органического загрязнения с преобладанием Р-мезосапробных организмов 30 (62%), Индикаторы других степеней сапробности вод были малочисленными: хо-сапробы

представлены 1 видом (2%), о-сапробы - 2 (4%), оР-мезосапробы - 6 (12%), Ро-сапробы - 1 (2%), Ра-мезосапробы - 4 (7%), аР-мезосапробы - 2 (4%), а-мезосапробы - 3 (5%). Показатели относительно чистых вод составляли 20% всех индикаторов. Общий процент высокосапробных видов, куда включены Ра-мезосапробы, аР-мезосапробы и а-мезосапробы -16% (Рис. 2).

в

62%

Рисунок 2 - Соотношение видов-индикаторов фитопланктона реки Сок

Река Самара берет начало на северных отрогах Общего Сырта в Переволоцком районе Оренбургской области и впадает в Саратовское водохранилище слева у южной части г. Самара. Долина реки - пойменная, склоны сложены супесчаными и суглинистыми почвами. Протяженность водотока 594 км, преобладающая ширина 40-70 м, глубина - 1,52,0 м, скорость течения в межень - 0,3 м/с; в половодье достигает 1,6 м/с.

Всего в фитопланктоне реки Самара обнаружено 112 таксонов водорослей. Из них Chlorophyta - 54 (48%), Bacillariophyta - 37 (33%), Euglenophyta - 10 (9%),

Cyanophyta(Cyanoprocariota) - 6 (5%), Chrysophyta - 2 (2%), Xanthophyta - 2 (2%), Dinophyta -

1 (1%). Таким образом, наибольшим видовым богатством отличались отделы Chlorophyta и Bacillariophyta (Рис.3).

Среди доминирующих видов отмечались: в апреле - диатомеи Nitzschia palea (Kütz.) W. Sm. var. palea (13%) и Stephanodiscus hantzschii (12-16 %), зеленая водоросль Dictyosphaerium pulchellum Wood (12%); в июне - синезеленая Aphanizomenon flos-aquae (22-49%), зеленые Coelastrum astroideum De-Not. (12%) и Scenedesmus acuminatus (16%), диатомовые Aulacoseira granulata (11%), Skeletonema subsalsum (13%); в августе - Microcystis pulverea f. planctonica (11-34%) Microcystis aeruginosa (29-61%) из синезеленых, Coelastrum astroideum Nag.(10%), Coelastrum microporum Nag. in A.Br (15%), Crucigenia apiculata (Lemm.) Schmidle (30%), Actinastrum hantzschii var. hantzschii Lagerh.(20%), Scenedesmus quadricauda var. quadricauda (16%), Dictyosphaerium pulchellum (16-18%) Pandorina morum (18%) из зеленых, Stephanodiscus hantzschii (56-71%) из диатомовых водорослей.

Cyanoprocariota

Bycillariophyta

Chlorophyta

Euglenophyta

Chrysophyta

Xanthophyta

Dinophyta

Рисунок 3 - Соотношение числа видов фитопланктона р.Самара по отделам

Обнаруженные в фитопланктоне реки Самара виды и разновидности водорослей отнесены к 53 родам, 30 семействам, 13 порядкам, 10 классам, 7 отделам (Табл. 2). Наиболее богатыми по видовому составу были семейства Stephanodiscaceae - из диатомовых водорослей, Chlorellaceae и Scenedesmaceae - из зеленых, Euglenaceae - из эвгленовых.

Таблица 2 - Таксономический спектр водорослей реки Самара

Отдел Количество

классов порядков семейств родов Видов и разновидностей

Cyanophyta 2 2 4 5 6

Bacillariophyta 2 4 11 18 37

Chlorophyta 2 3 10 21 54

Euglenophyta 1 1 1 4 10

Chrysophyta 1 1 2 2 2

Xanthophyta 1 1 1 2 2

Dinophyta 1 1 1 1 1

Всего 10 13 30 53 112

По географическому распространению водоросли р.Самара отнесены преимущественно к космополитам (74 таксона) с частой встречаемостью Scenedesmus quadricauda var. quadricauda и Scenedesmus acuminatus. из зеленых водорослей. Только 3 редких вида отнесено к бореальной группе и 1 вид (Aulacoseira islandica) - к северо-альпийской группе.

Местообитание определено для 76 видов водорослей. Из них лидировали планктонные виды - 54, среди которых часто встречались Scenedesmus quadricauda var. quadricauda, Scenedesmus acuminatus, Nitzschia holsatica Hust, Cyclotella meneghiniana var. meneghiniana. Значительно меньше обнаружено планктонно-бентосных форм - 9, из которых наиболее часто встречался Monoraphidium contortum (Thur.) Kom.-Legn.; бентосных - 6 с частой встречаемостью Surirella ovata var. ovata Kütz.; литоральных - 7, представленных редкими видами.

Отношение к pH определено для 42 видов: индифференты составили 22 таксона, алкалифилы - 20.

По отношению к солености воды в фитопланктоне преобладали индифферентные виды водорослей - 61, из них наиболее часто встречались Monoraphidium contortum, Stephanodiscus hantzschii. Меньшим числом видов представлены другие группы: олигогалобы - 7, галофилы

- 5.

По отношению к органическому загрязнению в фитопланктоне реки Самара отмечено 47 видов-индикаторов: бета-мезасапробов - 35 (75%) из них наиболее часто встречались Scenedesmus quadricauda var. quadricauda, Nitzschia holsatica, Surirella ovata var. ovata. Представители других степеней сапробности вод представлены значительно меньшим числом видов: олиго-бетамезосапробы - 3(7%) из которых обычными были Aulacoseira italica (Ehrb.) Simons, Crucigenia tetrapedia (Kirchn.) W. et G.S. West., Ра мезосапробы - 3 (6%), альфа-мезосапробы - 3 (6%). Олигосапробы, Ро-сапробы и

аР-мезосапробы включают только по одному виду(2%): Ophiocytium capitatum (о), Diatoma elongatum (Lyngb.) Ag. (Ро), Cyclotella meneghiniana var. meneghiniana (аР). Процент низкосапробных видов - 11%, высокосапробных - 14% (Рис. 4).

в

75%

Рисунок 4 - Соотношение видов-индикаторов фитопланктона реки Самара

Чапаевка берёт начало с возвышенности Синий Сырт, протекает в степных районах Сыртового и низменного Заволжья, впадает в Саратовское водохранилище слева напротив села Ермаково. Протяженность реки 293 км, площадь бассейна 4310 км2, глубина от 0,6 до 5,0 м, ширина от 6,0 до 40,0 м, скорость течения от 0,1 до 0,2 м/с.

Всего в фитопланктоне реки Чапаевка обнаружен 161 таксон водорослей. Из них Chlorophyta - 78 (49%), Bacillariophyta - 57 (33%), Euglenophyta - 13 (9%),

Cyanophyta(Cyanoprocariota) - 8 (5%), Chrysophyta - 1 (2%), Xanthophyta - 2 (1%), Dinophyta -

2 (1%). Как и на двух других реках по числу таксонов лидировали отделы Chlorophyta и Bacillariophyta (Рис. 5).

2; 1%

Cyanoprocariota

Bycillario phyta

Chlorophyta

Euglenophyta

Chrysophyta

Xanthophyta

Dinophyta

Рисунок 5 - Соотношение числа видов фитопланктона р.Чапаевка по отделам Комплексы доминирующих видов изменялись в течение периода исследования и были представлены следующими видами: в апреле - преимущественно Stephanodiscus hantzschii

(25-51%), иногда к нему присоединялись Aphanizomenon flos-aquae (21%) и Cyclotella kuetzingiana (12%); в июне - Aphanizomenon flos-aquae (10-25%) из синезеленых и Stephanodiscus hantzschii (10-15%) из диатомовых, реже - зеленые Coelastrum microporum (12%) и Tetrastrum staurogeniaeforme (Schrod.) Lemm. (16%), диатомовые Synedra acus var. radians (Kütz.) Hust.(21%) и Aulacoseira granulata (14%); в августе в разные годы обнаружены

- синезеленые Gomphospaeria lacustris Chod (16%), Microcustis aeruginosa (14-32%), Aphanizomenon flos-aquae (11-53%), диатомовые Aulacoseira granulata (11-72%), Skeletonema subsalsum (A.Cl.) Bethge. (18-27%), зеленые Coelastrum microporum (12%), Dictyosphaerium ehrenbergianum Nag (42%), Scenedesmus acuminatus (25-31%), Scenedesmus quadricauda var. quadricauda(26%).

Таблица 3 - Таксономический спектр водорослей реки Чапаевка

Отдел Количество

классов порядков семейств родов Видов и разновидностей

Cyanophyta 2 3 4 6 8

Bacillariophyta 2 4 11 18 57

Chlorophyta 3 4 12 28 78

Euglenophyta 1 1 1 4 13

Chrysophyta 1 1 1 1 1

Xanthophyta 1 1 1 2 2

Dinophyta 1 1 2 2 2

Всего 11 15 32 61 161

Таксономический состав фитопланктона реки Чапаевка сформирован 7 отделами,

11 классами, 15 порядками, 32 семействами, 61 родом (Табл.3). Наибольшим числом видов представлены семейства диатомовых водорослей Aulacoseiraceae, Stephanodiscaceae, Fragilariaceae, Nitzschiaceae, семейства зеленых водорослей Chlorellaceae, Scenedesmaceae, Chlamydomonadaceae и семейство из эвгленовых - Euglenaceae.

По географическому распространению 103 таксона были отнесены к космополитам, из них наиболее высокой частотой встречаемости обладали Aulacoseira granulata, Cyclotella meneghiniana var. meneghiniana, Nitzschia holsatica (Bacillariophyta), Scenedesmus quadricauda var. quadricauda (Chlorophyta). Только 2 вида отнесены к бореальным - Stephanodiscus binderanus (Kutz.) Krieg и Cyclostephanos dubius, и по одному - к северо-альпийским. (Aulacoseira islandica) и голарктическим (Treubaria varia Tiff. Et Ahlst).

Местообитание определено для 111 таксонов водорослей фитопланктона реки Чапаевка. Из 81 таксона планктонных водорослей наиболее часто отмечались Aphanizomenon flos-aquae, Aulacoseira granulata, Cyclotella meneghiniana var. meneghiniana, Stephanodiscus hantzschii, Nitzschia holsatica, Scenedesmus quadricauda var. quadricauda., Scenedesmus acuminatus, Tetrastrum staurogeniaeforme. Менее разнообразны планктонно-бентосные формы (12) с высокой встречаемостью Aulacoseira italica из диатомовых и Monoraphidium contortum из зеленых, а также бентосные (9) с обычной диатомеей Surirella ovata var. ovata. Планктонно-литоральная группа представлена только одним видом из эвгленовых Euglena oxyuris f. oxyuris Schmarda, литоральная группа - 8 редкими видами.

По отношению к рН обнаружено: индифферентов - 24, из них наиболее часто встречались Synedra ulna (Nitzsch) Ehr. var. ulna, Coelastrum astroideum, Scenedesmus quadricauda var. quadricauda, Scenedesmus acuminatus; алкалифилов - 29, из которых были обычными Aulacoseira granulata, Aulacoseira italica, Cyclotella meneghiniana var.meneghiniana.

Отношение к солености воды определено для 102 таксонов водорослей. Преобладали, как и в двух других реках, индифференты (87), из которых наиболее часто встречались

Aphanizomenon flos-aquae, Aulacoseira granulata, Aulacoseira italica (Ehrb.) Simons, Nitzschia holsatica, Monoraphidium contortum, Scenedesmus acuminatus, Tetrastrum staurogeniaeforme. Небольшим числом видов представлены олигогалобы (8), из которых часто обнаруживались Micractinium quadrisetum (Lemm.) G.M. Smith и Micractinium pusillum Fres, галофилы (7), с частой встречаемостью Cyclotella meneghiniana var.meneghiniana, Skeletonema subsalsum.

Всего обнаружено 65 видов-индикаторов органического загрязнения, из них олигосапробов - 1(2%), олиго-бетамезосапробов - 9 (16%), бета-олигосапробов - 2 (4%), бета-мезасапробов - 33 (60%), ßa-мезосапробов - 5 (9%), aß-мезосапробов - 1 (3%), альфа-мезосапробов - 3 (5%), ра-сапробов -1 (2%). Всего отмечено 22 % показателей относительно чистых вод и 18% высокосапробных видов (Рис.6).

ß

60%

Рисунок 6 - Соотношение видов-индикаторов фитопланктона

реки Чапаевка

Наибольшее число видов и разновидностей обнаружено в фитопланктоне реки Чапаевка (161), число таксонов в фитопланктоне рек Сок (106) и Самара (112) различалось незначительно. При этом на реках Самара и Чапаевка по числу таксонов лидировал отдел Chlorophyta, составляя 54 и 49% соответственно. Несколько меньший процент (33 и 35%) составлял на этих реках отдел Bacillariophyta. На реке Сок наиболее представительным был отдел Bacillariophyta (45%) и только второе место занимал отдел Chlorophyta (38%).

Соотношение числа видов фитопланктона в различных группах по географическому распространению, местообитанию, отношению к рН, к минерализации воды, очень сходно на всех трех исследуемых реках (Табл. 4).

Таблица 4 - Соотношение числа видов фитопланктона по эколого-географической принадлежности_____________________________________________________________________

Характеристика р. Сок р. Самара р. Чапаевка

Распространение

Космополит 79 74 103

Северо-альпийский 1 1 1

Бореальный 1 3 2

Голарктический - - 1

Местообитание

Планктонный 51 54 81

Планктонно-литоральный - - 1

Литоральный 8 7 8

Планктонно-бентосный 11 9 12

Бентосный 10 7 9

Обрастатель 1 - -

Галобность

Индифферент 62 61 87

Олигогалоб 6 7 8

Галофил 6 5 7

Г алофоб 1 - -

Отношение к PH

Индифферент 23 22 24

Алкалифил 22 20 29

Среди видов-индикаторов органического загрязнения в фитопланктоне реки Самара отмечался меньший процент показателей чистых вод (11%), чем в фитопланктоне реки Сок (20%) и реки Чапаевка (22%). При этом процент ß-мезосапробных видов здесь возрастал до 75 (в реках Сок и Чапаевка он не превышал 62%).

При очень близком соотношении видов фитопланктона по всем экологогеографическим характеристикам индексы видового сходства Серенсена между сообществами фитопланктона исследуемых рек составляли 0,53-0,58. В комплексах доминирующих видов разных рек также выявлены различия. Ввиду того, что приустьевые участки исследуемых рек находятся достаточно близко по месторасположению, практически в одинаковой степени подвержены влиянию подпора Саратовского водохранилища, различия в видовом составе в большей степени обусловлены гидрохимическим режимом, который в свою очередь определялся составом природных вод и стоков промышленных предприятий, сбрасываемых в реки.

Библиографический список

1. Баринова С.С, Медведева Л.А., Анисимова О.В. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. - Тель-Авив, 2006. - 356 с.

2. Герасимова Н.А. Фитопланктон Саратовского и Волгоградского водохранилищ / Под ред. В.Н. Паутовой, Г.С. Розенберга. - Тольятти, 1996, - С. 13-30; 82-110.

3. Попченко И.И. Видовой состав и динамика фитопланктона Саратовского водохранилища / Под ред.В.Н. Паутовой и Г.С. Розенберга. - Тольятти, 2001. - 148 с.

4. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под ред. д-ра биол. наук В.А. Абакумова. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - С.151-163.

5. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч. III Методы биологичес-кого анализа вод. Приложение 1. Индикаторы сапробности. - М., 1977. - 92 с.

6. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч. III Методы биологического анализа вод. Приложение 2. Атлас сапробных организмов. - М., 1977. - 228 с.