RESEARCH ARTICLE                                                                    UDC 574.583

THE COMPOSITION OF ALGAE IN THE LAKE ARAKHLEY DURING SPRING-SUMMER PERIOD (TRANSBAIKAL REGION)

N.A. Tashlykova

Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology. Siberian Brach Russian Academy of Science,
Chita, Russia, E-mail: nattash2005@yandex.ru

According to the materials of hydrobiological examination of the Lake Arakhley spring and summer 2017 are presented: taxonomic structure, a list of identified microalgae, as well as the composition of the dominant complex. It is established that phytoplankton of the lake has 97 taxa below the genus. Its basis (86.6%) is made up of representatives of four phyla: Bacillariophyta, Chlorophyta, Chrysophyta and Cyanobacteria. The most commonly encountered species were: Lindavia comta, Fragilaria crotonensis, F. radians, Ulnaria ulna, Cocconeis placentula, Nitzschia graciliformis, Chrysococcus rufescens, Dinobryon cylindricum, D. divergens, D. sertularia, Kephyrion spirale, Oocystis marssonii.
Key words: algae; plankton; taxonomic composition; Arakhley Lake; Transbaikal Territory

СОСТАВ ВОДОРОСЛЕЙ BЕСЕННЕ-ЛЕТНЕГО ПЛАНКТОНА ОЗЕРА АРАХЛЕЙ (ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ КРАЙ)

Н.А. Ташлыкова

Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН,
Чита, Россия, E-mail: nattash2005@yandex.ru

По материалам гидробиологического обследования оз. Арахлей весной и летом 2017 г. представлены: таксономическая структура, список идентифицированных микроводорослей, а также состав доминирующего комплекса. Установлено, что фитопланктон озера насчитывает 97 таксонов рангом ниже рода. Его основу (86,6 %) составляют представители четырех отделов: диатомовые, зеленые, золотистые и цианобактерии. К наиболее часто встречаемым видам относились: Lindaviacomta, Fragilaria crotonensis, F. radians, Ulnariaulna, Cocconeis placentula, Nitzschia graciliformis, Chrysococcus rufescens, Dinobryon cylindricum, D. divergens, D. sertularia, Kephyrion spirale, Oocystis marssonii.
Ключевые слова: водоросли; планктон; таксономический состав; озеро Арахлей; Забайкальский край

Введение

В связи с изменяющимися климатическими условиями и усиливающимся антропогенным воздействием на экосистемы, в настоящее время все больше внимание исследователей привлекают проблемы динамики и сохранения биологического разнообразия (Remigaylo, 2014). Необходимость сохранения биологического разнообразия на всех уровнях его организации является единственным способом предупредить деградацию глобальных экосистем (Barinova, Medvedeva, & Anisimova, 2006). В силу высокой скорости метаболизма и сложной структурно-функциональной организации, водные экосистемы особенно чувствительны к трансформации климата и урбанизации. Ключевое значение в них имеют сообщества водорослей, так как лежат в основе всех существующих трофических связей в водоемах, и первыми реагирует на начальные преобразования в водной экосистеме перестройкой своей внутренней структуры и изменением функционирования. Анализ биологического разнообразия сообществ микроводорослей позволяет получить полноценную картину о состоянии водной экосистемы и характере происходящих в ней флуктуаций естественного или антропогенного характера (Drozdenko & Mikhalap, 2018)

Материалы и методы исследования

Озеро Арахлей входит в состав Ивано-Арахлейской территориально-аквальной системы, расположенной на юге Витимского плоскогорья (рис. 1). Это самый крупный водоем системы. Площадь его зеркала 58,2 км2, объем водных масс 0,63 км3, максимальная глубина 17 м, средняя – 10,4 м (Ivano-Arakhleyskielakes…, 2013 ).
Материалом для работы послужили результаты исследований планктона, проведенные в прибрежной и центральной частях оз. Арахлей в весенний (последняя декада мая) и летний (последняя декада июля-первая декада августа) сезоны маловодного 2017 г. (рис. 1 а, б). Ввиду достаточно высокой прозрачности воды (3,50 м (весна) и 5,76 м (лето)), отбор проб в прибрежной части водоема проводился с поверхностного горизонта. Схема разреза и сетка станций отбора проб представлена на рисунке 1, б. В центральной части озера (геометрический центр водоема, глубина 13,6 м) сбор материала вели в приповерхностном слое, на глубинах, равных половине прозрачности, прозрачности, полторы прозрачности и у дна.
Для изучения водорослей планктона отбор проб производился при помощи батометра Паталаса (объем 6 литров). Пробы (объемом 0,5 л) консервировали раствором Люголя по общепринятой методике. Обработку полевого материала проводили по стандартным гидробиологическим методам (Sadchikov, 2003 ) с использованием микроскопа Nicon Eclipse E200 с фотокамерой DS Camera Control Unit DS-L2. При составлении списка водорослей были использованы монографии, сводки и определители отечественных и зарубежных авторов (Tashlykova, 2009). Синонимия каждой группы водорослей сведена, по возможности, в соответствии с таксономическими сводками, упомянутыми выше, и электронной базой данных о водорослях AlgaeBase (M.D. Guiry & G.M Guiry, 2018). Общий список водорослей приведен в соответствии с системой, установленной на этом сайте. Значение отдельных видов в формировании сообщества рассматривали по частоте встречаемости (Kozhova, 1970): pF – отношение числа проб, в которых найден вид к общему количеству проб. При pF˃50 % – константные виды, 20-50 % – второстепенные, ˂20 % – случайные.

Рис. 1. Карта-схема отбора проб в оз. Арахлей
Центр (52°12.3595ʹN; 112°50.0044ʹE); Прибрежье: 0 м (52°13.0208ʹN; 112°50.0305ʹE); 0,5 м (52°13.0155ʹN; 112°50.0400ʹE); 1,0 м (52°13.0171ʹN; 112°50.0594ʹE); 1,5 м (52°13.0057ʹN; 112°50.1185ʹE); 2,0 м (52°12.3444ʹN; 112°50.0172ʹE); 2,5 м (52°12.3595ʹN; 112°52.0172ʹE); 3,0 м (52°13.0011ʹN; 112°50.2435ʹE); 3,5 м (52°12.9967ʹN; 112°50.2563ʹE); 4,0 м (52°12.9938ʹN; 112°50.2704ʹE); 4,5 м (52°12.9919ʹN; 112°50.2816ʹE); 5,0 м (52°12.9919ʹN; 112°52.3006ʹE); 5,5 м (52°12.9919ʹN; 112°50.3138ʹE); 6,0 м (52°12.9868ʹN; 112°50.3282ʹE).

Результаты и обсуждение

За обследованный период в планктоне обнаружено 97 таксонов рангом ниже рода (табл. 1). Сравнение полученных результатов с материалами ранее проведенных исследований (1966-1976 гг.; 1975-1985 гг.; 2008-2009 гг.) показало, что количество обнаруженных таксонов несколько ниже, чем ранее (Morozova, 1975, 1981; Ogly, 1993, 1995; Ivano-Arakhleyskie lakes…, 2013).
Таксономическое разнообразие, как и при исследованиях 60-80-х (Morozova, 1975,1981; Ogly, 1993, 1995) и 2000-х (Ivano-Arakhleyskie lakes…, 2013) годов, определяли диатомовые, зеленые, цианобактерии, золотистые, харовые, динофитовые и эвгленовые водоросли. В 2017 г. наиболее богаты видами диатомовые (30,9 %), зеленые (26,8), цианобактерии (18,6) и золотистые (10,3) водоросли, составляли 86,6 % от общего таксономического разнообразия.

Таблица 1. Таксономическая структура фитопланктона оз. Арахлей.

Константными видами водорослей, согласно частоте встречаемости, являлись: из диатомовых – Lindavia comta, Fragilaria crotonensis, F. radians, Cocconeis placentula,Ulnariaulna, Nitzschia graciliformis, из золотистых –Chrysococcus rufescens, Dinobryon cylindricum,D. divergens, D. sertularia, Kephyrion spirale, иззеленых – Oocystis marssonii, Monoraphidium komarkovae, Chlamydomonas globose. Из них шесть (L. comta, F. crotonensis, C. placentula, D. cylindricum, D. divergens, K. spirale) были постоянными (pF=100%) для весеннего и летнего планктона 2017 г. К второстепенным относились Gloeotrichia echinulata, Microcystis pulverea, Aphanizomenon flos-aquae, Nostoc pruniforme, Asterionella formosa, Diatoma vulgaris, Cymbella sp., Gomphonema coronatum, D. sertularia var. protuberans, D. sociale, Oocystis borgei, Scenedesmus arcuatus, Schroederia setigera.Остальные виды принадлежали к случайным (табл. 2).
Состав доминирующего комплекса в оба сезоны исследования был стабилен. В планктоне превалировали L. comta, F. crotonensis, D. cylindricum, D. divergens, C. rufescens.

Таблица 2. Видовой состав водорослей планктона оз. Арахлей

Примечание: «+» – таксон присутствовал; «–» – таксон отсутствовал; pF – частота встречаемости.

Полученные данные показали, что состав структурообразующего комплекса на протяжении более чем 50 лет стабилен (Morozova, 1975, 1981; Ogly, 1993, 1995; Ivano-Arakhleyskie lakes…, 2013). Распределение преобладающих видов соответствует чередующимся фазам гидрологического цикла в оз. Арахлей. Для маловодных годов характерно доминирование Cyclotellacomta Kützing (в настоящее время L. comta(M.D. Guiry & G.M Guiry, 2018), для многоводных – Asterionellaformosa Hassall (Morozova & Shishkin, 1973). Так, в 1966-1969 гг. в альгоценозе озера преобладала C. comta (Morozova, 1975; Morozova & Shishkin, 1973),в 1970-1971 гг. –A. formosa(Morozova & Shishkin, 1973; Morozova, 1981), в1990-1995 гг. – A. formosa(Ogly, 1993, 1995), в 2008-2009 гг. –Puncticulataradiosa(Kützing) H. Hakansson (в настоящее время L. comta(M.D. Guiry & G.M Guiry, 2018) (Ivano-Arakhleyskie lakes…, 2013), в 2017 г. – L. comta.

Благодарности

Работа выполнена в рамках проекта ФНИ № IX.137.1.1. при частичной финансовой поддержке гранта РФФИ 17-29-05085 офи_м.

References

Barinova, S.S., Medvedeva, L.A., & Anisimova, O.V. (2006). Biodiversity of algae-indicators of the environment. Tel Aviv: Pilies Studio.

Drozdenko, T.V., & Mikhalap, S.G. (2018). Structural and taxonomic diversity and ecological features of phytoplankton of the Great Delta (Pskov Region). Bulletin of Tomsk State University. Biology, 41, 118–134. (In Russian). doi: 10.17223/19988591/41/7

Guiry, M.D., & Guiry, G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. URL: http: //www.algaebase.org (accessed 10.06.2017–10.09.2017)

Ivano-Arakhleyskie lakes at the turn of the century (state and dynamics). (2013). Novosibirsk: Publishing House of the SB RAS. (In Russian)

Kozhova, O.M. (1970). Formation of phytoplankton of the Bratsk reservoir. Formation of the natural conditions and life of the Bratsk reservoir. Moskow: Science, 26-160. (In Russian)

Morozova, T.N. (1975). Seasonal and annual changes in phytoplankton of Ivano-Aral lakes: author's abstract. dis. ... cand. biol. sciences (Unpublished thesis), Irkutsk. (In Russian)

Morozova, T.N. (1981) Phytoplankton of Arahley Lake. Biological productivity. Novosibirsk: Science, 19-30. (In Russian)

Morozova, T.N., & Shishkin, B.A. (1973). Annual changes in phytoplankton of some Ivano-Arakhlei lakes. Limnological studies in Transbaikalia. Chita: Ed.-izdat. sector Zabaikalsk. branch Geogr. Soviet Union, 57-70. (In Russian)

Ogly, Z.P. (1993). Phytoplankton of different types of lakes in Transbaikalia: author's abstract. dis. ... cand. biol. sciences (Unpublished thesis), Saint Petersburg. (In Russian)

Ogly, Z.P. (1995). Long-term observations of the phytoplankton of lakes in Central Transbaikalia. Problems of the economy of the Baikal region: the matter of the Intern. konf. Novosibirsk: Science,177-186. (In Russian)

Remigaylo, P.A. (2014). The ecological-geographical structure of the taxonomic diversity of the phytoplankton of the Lena River. Science and education, 1, 90-96. (In Russian)

Sadchikov, A.P. (2003). Research methods of freshwater phytoplankton. M.: Publishing House "University and School". 157 p. (In Russian)

Tashlykova, N.A. (2009). Ecological features of the phytoplankton development in the ducts of delta river Selenga and Cherkalovo bay (Lake Baikal): Dis. ... cand. biol. sciences (Unpublished thesis), Ulan-Ude. (In Russian)