РАЗНООБРАЗИЕ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ...

РАЗНООБРАЗИЕ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ (BACILLARIOPHYTA)

ОЗЕРА ИМАНДРА (КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ)

Денисов Д.Б., Косова А.Л.

Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com


СОВРЕМЕННЫЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ

ЕВРО-АРКТИЧЕСКОГО РЕГИОНА

Тенденции изменений пресноводных альгоценозов

Увеличение среднегодовой биомассы фитопланктона

Массовое развитие

Изменения в структуре сообществ

«Инвазии» новых видов

Проблемы систем биоиндикации


КОЛЛЕКЦИЯ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ИППЭС КНЦ РАН

Л.Я. Каган

Исследования 1963 – 2005 гг.

Исследования 2005 – 2017 гг.

ОЗЕРО ИМАНДРА


СТАНЦИИ ОТБОРА ПРОБ (2011-2016)


Материал исследований


планктон перифитон донные отложения

Исследования фитопланктона оз. Имандра (1989 – 2016)

Комплексный мониторинговый полигон


Некоторые характеристики и средние показатели качества вод оз. Имандра (2011-2014)

Water ecosystem laboratory www.ineplab22.com

Chl «a», мг/м3 Bphyto, г/м3 H’фито, бит/экз. Nspфито, шт. SТрофический статус

(Китаев, 1984)

Большая Имандра 4.24 2.21 2.24 41 1.16 α-мезотротфный

Йокостровская

Имандра2.82 1.42 2.57 38 1.37 β-олиготрофный

Бабинская Имандра 2.02 1.01 1.74 52 1.31 β-олиготрофный

Nобщ,

мкг N/л

Pобщ,

мкг P/л

NH4,

мкг N/л

NO3,

мкг N/л

PO4,

мкг P/л

Si,

мг/л

Общий

органический

углерод,

мгС/л

Большая Имандра 392 (152-3530) 54 (13-617) 20 (0-593) 164 (1-2950) 8 (0-470) 0.3 (0-4.5) 3.6 (2.9-5.3)

Йокостровская

Имандра188 (63-758) 13 (5-116) 9 (0-156) 2 (0-324) 1 (0-20) 0.1 (0.1-0.9) 3.9 (3.4-4.2)

Бабинская Имандра 154 (66-218) 6 (4-22) 6 (0-22) 22 (0-118) 2 (0-3) 1.4 (0.9-1.7) 3.8 (3.1-4.5)

длина озера – 109 км, средняя ширина – 3.19 км, площадь с островами – 880.4 км2, объем воды – 10.86 км3. Общая площадь водосбора – 12300 км2, высотная отметка уреза воды – 127.0 м.

Содержание хлорофилла «a» (мг/м3) в планктоне и концентрация Nобщ. (мкгN/л) оз. Имандра


Структура сообществ фитопланктона оз. Имандра (2010-2014)

Cyanoprokaryota

Bacillariophyta

Chlorophyta + Charophyceae

Сhrysophyceae

прочие

Биомасса, %

Численность, %

а) – Coenocystis subcylindrica Korsh.; б) – Mictrocystis sp., в) – Dictyosphaerium pulchellum Wood; г) – Dolichospermum lemmermannii (Ricter)

Wacklin, Hoffm. & Komárek; д) – Eudorina elegans Ehrb.; е) – Diatoma tenuis Ag.; ж),н) – Aulacoseira islandica (Müll) Simons.; з) – Asterionella

formosa Hass; и) – Cymatopleura solea (Bréb.) Smith; к) – Synedra ulna (Nitzsch) Ehrb.; л) – Fragilaria crotonensis – Kitt.; м) – Tabellaria

flocculosa (Roth) Kütz.; н) – Rhopalodia gibba (Ehrb.) Müll.; о) – Dolichospermum planctonicum (Brunnth.) Wacklin, Hoffm. & Komárek


Некоторые типичные представители фитопланктона оз. Имандра (2010-2014)

1 – Fragilaria crotonensis Kitton

2 – Ceratium hirundinella (Müll.) Dujardin

3, 4, 5 - Peridinium goslaviense

Wolszynska

6 – Dolichospermum lemmermannii

(Ricter) P.Wacklin, L.Hoffmann &

J.Komárek

7 – Synura splendida Korshikov

8, 10 – Crucigenia tetrapedia (Kirchner)

Kuntze

9 – Pandorina morum (Müll/) Bory de

Saint-Vincent

11 – Peridinium willei Huitfeldt-Kaas

12 – Staurastrum arachne Ralfs ex Ralfs

13 – Dinobryon divergens Imhof

14 – Aulacoseira islandica (Müll.) Simons.

41; 23%

68; 38%

40; 23%

11; 6%

5; 3%

6; 3%7; 4%

Cyanoprokaryota

Bacillariophyta

Chlorophyta

Charophyta

Chrisophyta

Dinophyta

прочие


Соотношение основных групп

водорослей по числу таксонов

Видовое богатство диатомей оз. Имандра


230 таксонов в 59 родах

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Eu

no

tia

Pin

nu

lari

aA

chn

anth

esF

rag

ilar

iaG

om

ph

onem

aN

itzs

chia

Cycl

ote

lla

Nav

icu

laP

sam

mo

thid

ium

Au

laco

seir

aE

pit

hem

iaS

tauro

nei

sA

chn

anth

idiu

mA

mp

ho

raC

alon

eis

Cym

bop

leu

raD

iato

ma

Dip

lon

eis

Pla

no

thid

ium

Kar

ayev

iaC

ym

bel

laE

ncy

on

ema

Den

ticu

laS

teph

anod

iscu

sS

uri

rell

aB

rach

ysi

raP

seud

ost

auro

sira

Sta

uro

sira

Fru

stu

lia

Nei

diu

mR

ho

pal

od

iaC

occ

on

eis

Pan

tocs

ekie

lla

En

cyo

nop

sis

Fra

gil

arif

orm

aU

lnar

iaC

avin

ula

Icon

ella

Tab

ella

ria

Ast

arti

ella

Eu

cocc

on

eis

Lem

nic

ola

Ach

nan

thei

op

sis

Ross

ith

idiu

mK

olb

esia

Hal

amp

hora

Dis

cost

ella

Lin

dav

iaC

ym

ato

ple

ura

Did

ym

osp

hen

iaE

ller

bec

kia

Han

nae

aG

yro

sig

ma

Mer

idio

nF

alla

cia

Cra

ticu

laH

om

oeo

clad

iaR

ho

ico

sph

enia

Tet

racy

clus

Число таксонов


Некоторые представители диатомей оз. Имандра

1. – Aulacoseira islandica (Müll.) Simons.; 2. – Tabellaria flocculosa (Roth) Kütz.; 3. – Diatoma tenuis Ag.; 4. – Fragilaria crotonensis Kitton; 5. – Asterionella formosa Hass.; 6. – Cymbella aspera (Ehrb.) Cleve; 7. – C. tumida (Bréb.) Van Heurck; 8. – Epithemia parallela (Grun.) Ruck & Nakov; 9. – Surirella splendida (Ehrb.) Kütz.; 10. – Ulnaria ulna (Nitzsch) Compère; 11, 26, 28 – Aulacoseira alpigena (Grun.) Kramm.; 12 – Cyclotella radiosa (Grun.) Lemm.; 13 – Pantocsekiella schumannii (Grun.) Kiss & Ács.; 14 – Cyclotella bodanica var. lemanica (Müll. ex

Schroter) Bach.; 15 – Cyclotella kuetzingiana var. planetophora Fricke; 16 – Lindavia bodanica (Eulenst. ex Grun.) T.Nakov,

Guillory, Julius, Theriot & Alverson; 17 – Cymbella cymbiformis Ag.; 18 – Cymatopleura solea (Bréb.) Smith; 19 – Cymbella helvetica Kütz.; 20 – Stephanodiscus astraea (Kütz.) Grun.; 21 – Eunotia arcus Ehrb.; 22, 27 – Pantocsekiella ocellata (Pant.) Kiss & Ács; 23 – Ellerbeckia arenaria (Moore ex Ralfs) Crawf.; 24 – Gomphonema acuminatum Ehrb.; 25 – Meridion circulare (Greville) Ag.

Некоторые центрические диатомеи оз. Имандра (по данным СЭМ)


Генкал, Денисов, 2016

1 - Aulacoseira perglabra; 2,3 – A.islandica; 4 – A.subarctica; 5,6 – A.subborealis; 7 – Cyclotellameneghiniana; 8,9 – C.rossii; 10 – Stephanodiscus alpinus

5 мкм

5 мкм

2 мкм

5 мкм

2 мкм

5 мкм1 мкм

2 мкм 5 мкм

45 таксонов


Диатомовый перифитон оз. Имандра

В апреле 2016 года зафиксировано массовое развитие фитоперифитона в приустьевом участкесбросного канала Кольской АЭС. Формирование плотных колоний водорослей привело к угнетениювесеннего развития высшей водной растительности в канале.

12

3

645

1 - Meridion circulare (Greville) C.Agardh; 2 - Hannaea arcus (Ehrenberg) R.M.Patrick; 3 - Aulacoseira islandica (Otto Müller) Simonsen; 4 –

Cymbella tumida (Brébisson) Van Heurck; 5 – Navicula sp.; 6 – Ulnaria ulna (Nitzsch) Compère;


Сходство диатомовых флор различных участков акватории оз. Имандра

Коэффициент Сьёренсена-

Чекановского


Сходство диатомовых флор различных участков акватории оз. Имандра

Коэффициент сопряженности Л.Дайса

(coincidence index)


Таксономическое разнообразие диатомей различных участков акватории оз. Имандра

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

3,4

3,6

3,8

4

Ku

ren

ga

Bo

l.Pet

ush

iy

Be

laya

Ku

mu

zhiy

Tik-

gub

a

Nes

tero

v

Mal

anjin

y

Zash

eek

Mo

loch

nay

a

Up

olo

ksh

a

Большая Имандра Йокостровская Имандра Бабинская Имандра

H‘ (бит/экз.)

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

Ku

ren

ga

Bo

l.Pet

ush

iy

Be

laya

Ku

mu

zhiy

Tik-

gub

a

Nes

tero

v

Mal

anjin

y

Zash

eek

Mo

loch

nay

a

Up

olo

ksh

a


D

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Ku

ren

ga

Bo

l.Pet

ush

iy

Be

laya

Ku

mu

zhiy

Tik-

gub

a

Nes

tero

v

Mal

anjin

y

Zash

eek

Mo

loch

nay

a

Up

olo

ksh

a


1/D

Сезонная динамика биомассы фитопланктона (г/м3)

эвтрофируемых участков оз. Имандра в различные годы

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

31 май 14 июн 28 июн 12 июл 26 июл 9 авг 23 авг 6 сен 20 сен 4 окт 18 окт

Bacillariophyta

Dinophyta

Chrysophyta

Chlorophyta

Cyanoprokaryota

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22


0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

31 май 14 июн 28 июн 12 июл 26 июл 9 авг 23 авг 6 сен 20 сен 4 окт 18 окт0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22


2011 2012

2013 2014



Массовое развитие Aulacoseira islandica в начале лета (губа Белая оз. Имандра)

Сезонная динамика биомассы фитопланктона (г/м3)

в различных участках акватории оз. Имандра

0

5

10

15

20

25

4.6

9.6

11

.6

18

.6

25

.7

30

.7

6.8

21

.8

29

.8

5.9

19

.9

26

.9

2.1

0

8.1

0

10

.10

15

.10

22

.10

июнь июль август сентябрь октябрь

0

5

10

15

20

25

18.5 19.6 20.7 24.8 10.10

май июнь июль август октябрь

Dinophyta

Chrysophyta

Cyanoprokaryota

Chlorophyta+Charophyta

Bacillariophyta

«классический»

западная часть Йокостровской Имандры

«трансформированный»

(северная часть Йокостровской Имандры)

олиготрофный

мезотрофный

эвтрофный

гиперэвтрофный


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Озеро Имандра характеризуется значительным обилием и таксономическим разнообразиемдиатомей, которые большую часть гидробиологического лета являются доминирующей почисленности и биомассе группой водорослей планктона, что является характерной чертойсубарктических олиготрофных озер.

В эвтрофируемых участках акватории в настоящее время наблюдается массовое развитиедиатомей в начале лета, при котором уровень биомассы достигает значений, характерных длягиперэвтрофных водоемов. Основной вклад в суммарную биомассу в эти периоды вноситAulacoseira islandica.

Наибольшее видовое разнообразие диатомовых водорослей характерно для олиготрофныхучастков акватории (плес Бабинская Имандра, западная часть плеса Йокостровская Имандра),наименьшее – для эвтрофируемых (плес Большая Имандра).

В пределах изолированных участков акватории (губы и заливы) формируется отличающаяся ототкрытых участков акватории диатомовая флора.

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!


РАЗНООБРАЗИЕ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ...

Documents