База данных «Фитопланктон» и дополнение к списку водорослей фитопланктона Куйбышевского водохранилища

Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии.

2010. - Т. 19, № 1. - С. 162-169.

УДК 574.583.51

БАЗА ДАННЫХ «ФИТОПЛАНКТОН» И ДОПОЛНЕНИЕ К СПИСКУ ВОДОРОСЛЕЙ ФИТОПЛАНКТОНА КУЙБЫШЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

О 2010 А.Е. Халеев, В.Н. Паутова, О.Г. Горохова*

Институт экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти

Поступила 12 марта 2008 г.

Рассмотрена структура базы данных «Фитопланктон», созданная для хранения, обработки и анализа информации о состоянии и пространственно-временной динамике фитопланктона Волги. На настоящее время в ней содержится 77065 записей. База реализована в ОС Windows ХР на языке Access, объём составляет 20 Мбайт. Она включает результаты изучения видового состава фитопланктона Нижней Волги, других волжских водохранилищ и определения в многолетних исследованиях видового состава, численности и биомассы фитопланктона Куйбышевского водохранилища. Приведен список водорослей, дополняющих знания об альгофлоре планктона Куйбышевского водохранилища. Обсуждается частота встречаемости видов.

Ключевые слова: база данных, фитопланктон, Нижняя Волга, Куйбышевское водохранилище, водохранилища Волги.

Haleev А.Е., Pautova V.N., Gorokhova O.G. DATABASE «PHYTOPLANKTON» AND ADDITION TO THE LIST OF SPECIES PHYTOPLANKTON OF KUIBYSHEV RESERVOIR

The structure of database "Phytoplankton" created for storage, treating and the analysis of the information on a state and space-time dynamics of phytoplankton Volga River is considered. For present time it contains 77065 records. The base is realized in OS Windows XP in language Access, the volume 20 Mb. It includes results of studying of species composition phytoplankton Bottom Volga, other Volga Reservoirs and date of long-term researches of number and a biomass phytoplankton from Kuibyshev Reservoir. The list of the species supplementing knowledge about phytoplankton Kuibyshev Reservoir is resulted. Frequency of occurrence of kinds (species) is discussed.

Key words: a database, phytoplankton, the Bottom Volga River, Kuibyshev Reservoir, reservoirs of Volga River.

Нижняя Волга протекает через Ульяновскую, Самарскую, Саратовскую, Волгоградскую и Астраханскую области. На основном протяжении ее течение зарегулировано плотинами ГЭС Куйбышевского, Саратовского и Волгоградского водохранилищ. Незарегулированное низовье представлено Волго-Ахтубинской поймой, (низовье Волги). Самое крупное водохранилище Волж-

*

Халеев Александр Евгеньевич, младший научный сотрудник группы альгофлоры; Паутова Валентина Николаевна, кандидат биологических наук, заведующая той же группой; Горохова Ольга Геннадьевна, младший научный сотрудник.

ского каскада - Куйбышевское. На основном своем протяжении Куйбышевское водохранилище представляет собой цепочку крупных озеровидных расширений. В Саратовском и Волгоградском водохранилищах узкие участки реки также сменяются расширениями, но значительно менее крупными. Эти водохранилища напоминают медленно текущие реки с расширениями по участкам затопленной поймы. Волго-Ахтубинская пойма затапливается только во время прохождения весеннего паводка.

Исследования фитопланктона водохранилищ Нижней Волги начинались с образованием каждого из них. Списки водорослей частично были опубликованы и на основе материалов собственных многолетних исследований обобщены в монографиях Н.А. Герасимовой (1996) и «Экология фитопланктона...» (1989). Эти материалы легли в основу конспекта альгофлоры планктона Куйбышевского, Саратовского, Волгоградского водохранилищ и низовья Волги (Фитопланктон Нижней Волги., 2003), позднее дополняемого (Паутова и др., 2005). При его составлении формировалась и таксономическая часть базы данных «Фитопланктон». В целях сравнения в нее были включены и данные определения видового состава фитопланктона других водохранилищ Волжского каскада (Охап-кин, 1994; Охапкин и др., 1997; Экология фитопланктона., 1999). В настоящее время в нее введены и материалы многолетних наблюдений (1957-1995 гг.) за динамикой видового состава, численности и биомассы водорослей в Куйбышевском водохранилище.

База данных «Фитопланктон» предназначена для хранения, обработки и анализа информации о состоянии и пространственно-временной динамике волжского фитопланктона. В настоящее время она состоит из четырех разделов:

• Таксономический состав фитопланктона водохранилищ Нижней Волги. Он включает название вида, разновидности, формы, известные синонимы, а также отдел, класс, порядок, семейство, род и источник информации, дополнительная информация.

• Таксономический состав фитопланктона водохранилищ Верхней, Средней и Нижней Волги: Иваньковское, Угличское, Рыбинское, Горьковское, Чебоксарское, Куйбышевское, Саратовское, Волгоградское и низовье Волги.

• Динамика видового состава, численности и биомассы фитопланктона в Куйбышевском водохранилище, где представлены данные, собранные в ежемесячных экспедициях, проведенных с мая по октябрь 1957-1984 гг. на 19 постоянных станциях и до 50 эпизодических, на которых отборы проб проводились только в первые годы существования водохранилища.

• Станция 39в, где содержаться данные частых наблюдений за динамикой видового состава, численности и биомассы фитопланктона в Приплотинном плесе Куйбышевского водохранилища на пойменной ст. 39 в в 1989-1995 гг.

База данных состоит из блоков (см. рис 1). Каждый блок связан с другими по ключевым полям (подчеркнуты на рис. 1).

Всего в базе данных «Фитопланктон» на настоящее время содержится 77065 записей. В том числе: по разделу «Таксономический состав фитопланктона» 3372 записи, разделу «Динамика фитопланктона Куйбышевского водохранилища» - 60133, разделу «Станция 39 в» - 13560. База реализована в ОС Windows XP на языке Access. Её объём составляет 20 Мбайт.

Блок таксономической Блок таксономического со-

информации: става фитопланктона в во-

Номер вида, дохранилищах:

Полное название вида, Номер вида,

Разновидность, Иваньковское,

Форма, Угличевское,

Синоним, Рыбинское,

Отдел, Горьковское,

Порядок, Чебоксарское,

Класс, Куйбышевское,

Семейство, Саратовское,

Род, Волгоградское,

Источник информации, Низовье Волги

Дополнительная информация

Блок экологической характеристики вида:

Номер вида, Местообитание, Распространение, Галобность,

Отношение к рН, Сапробность, Коэффициент сапробности

Блок характеристики места отбора:

Номер станции, Водохранилище, Название плеса, Область,

Район,

Дополнительная информация

Блок численности и биомассы фитопланктона:

Номер вида,

Номер пробы,

Численность (тыс.кл./л), Биомасса (г/м3),

Объём клетки (мк3),

Размеры

Блок характеристики пробы:

Номер пробы,

Номер станции, Глубина (м),

Дата отбора пробы, Горизонт Прозрачность (м),

Рис 1. Структура базы данных «Фитопланктон»

При анализе с использованием базы данных материалов многолетних наблюдений за динамикой численности и биомассы фитопланктона по всей акватории Куйбышевского водохранилища в 1957-1995 гг. были выявлены водоросли (табл.), которые отсутствуют в конспекте альгофлоры планктона Куйбышевского водохранилища (Фитопланктон Нижней Волги., 2003; Паутова и др., 2005).

Как видно из таблицы, в их числе 58 видовых таксонов, 21 - внутривидовых и 11 - идентифицированных до рода (в сумме - 90). Из них Anabaena con-stricta, Oscillatoria formosa, Synochromonas pallida, Nitzschia lanceolata f. minor, Pinnularia brevicostata, Characiopsis acuta, Characiopsis pinguis, Chlorocloster

angulus, Bumilleria sp., Heterococcus viridis, Strombomonas fluviatilis var. lanceo-lata, Phacus granum, Trachelomonas pulchra, Trachelomonas subverrucosa, Scenedesmus intermedius var. bicaudatus и Cosmarium variolatum var. cataractarum ранее не встречались и в других водохранилищах Волги. Большинство видов отмечалось редко, 51 - единичными экземплярами Чаще - Scenedesmus intermedius var. bicaudatus - в 93 пробах, Tetrastrum triangulare - 38, Scenedesmus ecor-nis - 28, Scenedesmus lunatus - 16, Surirella brebissonii - 13, Coenocystis planc-tonica и Trachelomonas granulose - 11 пробах.

Таблица

Дополнение к списку водорослей фитопланктона Куйбышевского водохранилища

Название таксонов Встречае- мость, число проб Численность, тыс.кл./л Обнаружен в плёсах *

min max

1 2 3 4 5

CYANOPHYTA

Chroococcales

Coelosphaerium kuetzingianum f. aerugineum (Lemm.) Elenk. et Woronich. 1 ед**. - НП

Tetrapedia sp. 8 0,001 6 ВП, ВК, УП, ЧЗ, ПП

Nostocales

Anabaena constricta (Szaf.) Geitl. 2 30 588 ПП

Anabaena scheremetievi f. macrospor-oides (Troitzk.) Elenk. 1 ед. - ТП

Tolypothrix distorta (Fl. Dan.) Kutz. 1 4,5 - ВП

Oscillatoriales

Oscillatoria formosa Bory 1 253,0 - ПП

Oscillatoria limnetica f. brevis Nyg. 1 190,0 - ВК

CHRYSOPHYTA

Ochromonadales

Dinobryon proteus Wisl. 1 ед. - ВК

Mallomonas coronata Boloch. 1 10,0 - ВК

Synochromonas pallida Korsch. 2 56 ВП, КП, УЛ, НП

BACILLARIOPHYTA

Araphales

Fragilaria inflata (Heid.) 1 2 - ЧЗ

Raphales

Achnanthes clevei Grun. 1 ед. - ПП

Achnanthes linearis (W. Smith) Grun. 1 4,0 - ПП

Caloneis amphisbaena (Boy) Cl. 0,001 30 ВП, ВК, КП, ТП

Cymbella minuta Hilse ex Rabench. 1 0.001 - ЧЗ

Denticula sp. 0,001 10 ВП

Eunotia fallax A. Cl. 1 5,0 - ПП

Hantzschia amphioxys var. capitata O. Mull. 3 5 16 ВП, ВК, ПП

1 2 3 4 5

Navicula cryptocephala var. exilis (Kutz.) Grun. 1 ед. - НП

Navicula lacustris var. paralella Wisl. ex Kolbe 2 1,6 6,4 ВП

Navicula minuscula Grun. 2 3,2 24 ВК, ПП

Navicula placentula f. lanceolata Grun. 7 4 48 ПП

Navicula pupula var. elliptica Hust. 1 4,0 - ПП

Navicula subtilissima Cl. 1 12,0 - ПП

Navicula tuscula f. minor Hust. 3 4 4 ПП

Nitzschia dubia W. Sm. 1 2,0 - ЧЗ

Nitzschia hungarica Grun. 3 10 20 ВК, КП

Nitzschia lanceolata f. minor V.H. 1 50,0 - ВК

Pinnularia brevicostata Cleve 1 1,0 - ВК

Surirella brebissonii Krammer et Lange - Bert. 13 4 32 ПП

XANTHOPHYTA

Heterococcales

Botryochloris sp. 1 0,001 - КП

Characiopsis acuta (A. Br.) Borzi 1 10,0 - ПП

Characiopsis minima Pasch. 1 ед. - УП

Characiopsis pinguis Ettl. 1 20,0 - ВП

Chlorocloster angulus Pasch. 1 ед. - ВК

Tribonematales

Bumilleria sp. 3 0,001 30 УП, УП, ЧЗ

Heterococcus viridis Chodat 1 180,0 - ПП

DINOPHYTA

Peridiniales

Peridiniopsis berolinense (Lemm.) Bourrelly 2 0,001 10 ТП, ПП

EUGLENOPHYTA

Euglenales

Euglena acus var. longissima Defl. 1 ед. - ЧЗ

Euglena caudata var. minor Defl. 2 0,001 10 ВП, ЧЗ

Euglena spathirhyncha Skuja 1 10,0 - ВП

Phacus granum Drez. 3 2 4 ВП, ВК

Phacus lismorensis Playf. 1 1,0 - ВП

Phacus pseudonordstedtii Pochm. 1 ед. - ПП

Strombomonas fluviatilis var. lanceolata (Playfair) Popova 1 12,0 - ВК

Trachelomonas granulata var. poltavica Swir. 1 ед. - УЛ

Trachelomonas granulosa Playf. 11 4,8 16 ТП, УП, УЛ, ЧЗ

Trachelomonas lacustris var. ovalis Drez. 1 ед. - ЧЗ

Trachelomonas pulchra Swirenko 1 ед. - ВП

Trachelomonas scabra var. borealis Sa-fon. 2 ед. - ВК, УП

1 2 3 4 5

Trachelomonas subverrucosa Defl. 1 ед. - КП

CHLOROPHYTA

Chlamydomonadales

Lobomonas ampla Pascher 1 45,0 - НП

Chlorococcales

Characiellopsis skuja (Fott) Kom. 1 20 - ВП

Actinastrum aciculare Playf. 4 4 16 ПП

Coelastrum indicum Turn. 1 75,0 - ПП

Coelastrum pulchrum Schmidle 2 32 64 ТП, ПП

Coenocystis planctonica Korsch. 11 0,001 204 ВП, ТП, НП, ПП

Kirchneriella dianae var. major 9 6 136 ПП

(Korsch.) Comas

Komarekia appendiculata (Chod.) Fott 2 0,001 80 ВК, КП

Lagerheimia subsalsa Lemm. 1 4,0 - ПП

Planktosphaeria gelatinosa G.M. Smith 1 ед. - ВП

Polyedriopsis spinulosa (Schmidle) Schmidle 2 ед. - ВП

Scenedesmus acuminatus var. tet- 2 0,001 40 ВП, КП

radesmoides G.M. Smith

Scenedesmus circumfusus Hortob. 1 ед. - ВП

Scenedesmus columnatus Hortob. 1 64,0 - ВП

Scenedesmus ecornis (Ehr.) Chod. 28 0,57 72 ВП, ВК, УП, ТП, УЛ, ЧЗ, НП, ПП

Scenedesmus intermedius var. bicauda- 93 0,001 160 ВП, ВК, КП, УП, ТП, УЛ, ЧЗ, НП, ПП

tus Hortob.

Scenedesmus lunatus (W. et G.S. West) 16 0,11 4 ВП, ВК, ТП, УП,

Chod. ЧЗ, НП

Scenedesmus obtusus var. alternans (Reinsch.) Comp. 1 ед. - УП

Scenedesmus ovalternus Chod. 2 0,001 40 УП, ПП

Scenedesmus spicatus W. et G.S. West 1 ед. - ЧЗ

Schroederia nitzschioides (G.S. West) Korsch. 1 0,1 - ПП

Siderocelis oblonga (Naum.) Fott 1 16,0 - ЧЗ

Siderocelis sphaerica Hind. 2 4 4 ПП

Tetrastrum triangulare (Chod.) Kom. 38 4 224 ПП

Treubaria crassispina G.M. Smith 1 8,0 - ПП

Desmidiales

Closterium kuetzingii Breb. 2 0,2 0,4 ЧЗ

Closterium striolatum Ehrenb. 1 ед. - УП

Cosmarium ornatum Ralfs 2 1 2 ЧЗ

Cosmarium subprotumidum Nordst. 1 ед. - КП

Cosmarium variolatum var. cataracta-rum Raciborski 1 ед. - ПП

Euastrum sp. 2 0,001 1 ЧЗ

Pleurotaenium trabecula (Ehr.) Nag. 1 ед. - УП

Ulotrichales

Elakatothrix pseudogelatinosa Korsch. 3 0,001 20 ЧЗ, ПП

1 2 3 4 5

01шепе11орв18 Бр. 6 64 560 ВК, КП, УП, УЛ

Volvocales

Ро1у1ота Бр. 1 10,0 - УП

Tetrasporales

АрЮСуБ^Б Бр. 1 10 - ВП

Zygnematales

Мо^еойа Бр. 145 0,001 792 ВП, ВК, КП, УП, УЛ, НП, ПП,ТП, ЧЗ

Брй^уга Бр. Бр. 3 4 30 ВП, ВК

CHAROPHYTA

Charales

№1е11а Бр. 2 30 140 ВП

* - обозначения плёсов: ВП - Волжский, ВК - Волго-камский, КП - Камский, ТП - Те-тюшенский, УП - Ундорский, УЛ - Ульяновский, НП - Новодевиченский, ПП - При-плотинный, ЧЗ - Черемшанский залив. ** (ед.) - вид единично отмечался при качественном анализе проб.

Аналогичный характер имеет распределение по градиенту частоты встречаемости и водорослей, зарегистрированных в целом во время многолетних наблюдений за динамикой численности и биомассы фитопланктона по всей акватории Куйбышевского водохранилища в 1957-1995 гг. (рис. 2).

600

500

400

529

416

300-

200

100

147

110 114

58

32

ЧЗ-

11

&

6

3

0-0,1 0,1- 0,5-1 1-2 2-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70

,05

3

2

0

Рис.2. Распределение видов и внутривидовых таксонов водорослей в фитопланктоне Куйбышевского водохранилища по градиенту частоты встречаемости.

Ось абсцисс - встречаемость в %, ось ординат - число видов. Цифры - число таксонов для каждой категории встречаемости.

В накопительном списке по данным, полученным 1957-1995 гг., наиболее высокой встречаемостью в Куйбышевском водохранилище выделяются: Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs - в 67,4% проб, Aulacoseira granulata (Ehr.) Sim. - 66,3, A. ambigua (Grun.) Sim. - 63,6, Skeletonema subsalsum (Cleve-Euler) Bethge - 58,9, Asterionella formosa Hass. - 57,0, Cyclotella kuetzingiana Thw. -48,4, Microcystis aeruginosa Kutz. emend. Elenk. - 46,8, Stephanodiscus hantzschii Grun. - 46,0, Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb.- 0,46, Stephanodiscus bindera-nus (Kutz.) Krieg. - 43,0, Aulacoseira islandica (O. Mull.) Sim. - 41,9. Эти же виды составляют и группу ценозообразующих видов водорослей.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 07-04-00370.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Герасимова Н.А. Фитопланктон Саратовского водохранилища. Тольятти, 1996.

200 с.

Охапкин А.Г. Фитопланктон Чебоксарского водохранилища. Тольятти, 1994. 275 с. - Охапкин А.Г., Микульчик И.А., Корнева Л.Г., Минеева Н.М. Фитопланктон Горьковского водохранилища. Тольятти, 1997. 224 с.

Паутова В.Н., Тарасова Н.Г., Попченко И.И., Буркова Т.Н., Халеев А.Е. Количественные соотношения богатства и таксономической структуры альгофлоры планктона Куйбышевского, Саратовского и других водохранилищ Волжского каскада // Самарская Лука: Бюл. 2005. № 16. С. 161-169.

Фитопланктон Нижней Волги. Водохранилища и низовье реки. СПб.: Наука, 2003. 232 с.

Экология фитопланктона Куйбышевского водохранилища. Л., 1989. 304 с. -Экология фитопланктона Рыбинского водохранилища. Тольятти, 1999. 264 с.