![]() |
![]() |
![]() |
с международным участием «Водоросли: проблемы таксономии и экологии, использование в мониторинге и биотехнологии» (12–18 сентября 2022, Москва, Россия) Динамика показателей обилия Gonyostomum semen (Ehr.) Diesing в озерах о. Валаам
Воякина Е.Ю. Ekaterina Ju. Voyakina
Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН
В работе представлен многолетний материал по сезонной динамике вида Gonyostomum semen (Ehr.) Diesing в озерах Валаамского архипелага. Работа проводилась на 10 малых озерах о. Валаам, сохраняющих естественный режим функционирования. Озера различались по форме котловины, глубине и особенностям гидрохимического режима. По показателям обилия в большинстве малых озер по биомассе доминировали рафидофитовые водоросли. Биомасса G. semen варьировала значительно (1,1–82,3 мг/дм3). В сезонной динамике фитопланктона отмечались один или два пика, приходившиеся в различные годы на разные месяцы, чаще всего на июнь или сентябрь. Ключевые слова: сукцессия фитопланктона, численность и биомасса фитопланктона; доминантные виды; Gonyostomum semen; лимнологические параметры; малые озера; Валаамский архипелаг
В последнее время проблеме вселения чужеродных видов уделяется все большее внимание в связи с их активным антропогенным переносом и постоянно увеличивающейся численностью. Вселение чужеродных видов организмов может происходить в результате как естественных причин, так и вследствие антропогенной деятельности. Активные исследования чужеродных видов в водоемах Северо-Запада и Волго-Балтийского региона проводятся начиная с середины прошлого века (Орлова, 2010; Корнева, 2014). К настоящему времени к чужеродным, проникающим в новые экологические пространства, причисляют около пяти десятков видов планктонных водорослей, относящихся в основном к цианобактериям и диатомовым, которые определяют структуру планктонных альгоценозов пресных водоёмов Голарктики. Основное направление их распространения – с юга на север, у некоторых видов (Gonyostomum semen (Ehr.) Deising (Raphidophyta)) – с севера на юг и юго-восток. Современные последствия стремительных трансформаций водных экосистем (повышение температуры, минерализации, цветности и трофии пресных вод), обусловленные как естественными природными (климат), так и антропогенными воздействиями, становятся толчком к экспансии видов, более адаптированных к изменяющимся условиям среды. Пути их расселения в различных регионах могут быть самыми разнообразными (Корнева, 2014). К одним из таких инвазивных видов, активно распространяющихся по Европейской части России, можно отнести Gonyostomum semen. Этот вид относится к рафидофитовым водорослям. Обычно рафидофитовые водоросли обитают в мелких стоячих гумифицированных водоемах, прудах, болотах, старицах (Korneva, 2001). В 80-х годах XX века этот вид распространился в 110 озерах в Финляндии, достигая массового развития в высокотрофных и цветных водах. Активная вегетация G. semen в озерах Швеции и Норвегии в 90-х годах XX века и дальнейшее расширение ареала связывали с усиливающимся процессом ацидофикации водоемов. Считается, что этот вид хорошо приспособлен к водам с высоким содержанием гуминовых соединений и низкими значениями рН (Korneva, 2001). Существует несколько гипотез, объясняющих распространение G. semen и его «цветение». Обнаружена положительная корреляция между содержанием фосфора и показателями обилия G. semen. Известно, что G. semen в основном обитает в гумифицированных озерах, где наблюдается высокая концентрация растворенного органического углерода, низкие значения pH и прозрачности (Cronberg et al., 1988; Lepisto et al., 1994; Rosenstrom, Lepisto, 1996; Salonen, Rosenberg, 2000; Salonen et al., 2002). Приспособление к таким условиям дает ему преимущества в конкуренции с другими видами водорослей. Еще одним важным фактором устойчивости к изменениям условий среды относится образование покоящихся цист, с помощью которых G. semen может переживать неблагоприятные условия. Для G. semen характерна вертикальная суточная миграция, которая позволяет, с одной стороны, избегать выедания зоопланктоном, с другой – спускаться в придонные горизонты, богатые биогенными элементами (Rengefors et al., 2008). Первые находки Gonyostomum semen в озерах Валаамского архипелага датированы 1989 г. В то время он был отмечен только в двух озерах с незначительными показателями обилия. В настоящее время вид расселился по всей водной системе Валаамского архипелага и в большинстве озер вызывает «цветение» воды (Воякина, 2007).
Материалы и методы Исследования динамики Gonyostomum semen проводились на 10 малых озерах о. Валаам, сохраняющих естественный режим функционирования. По степени гумификации здесь встречаются озера от олигомезо- до полигумусных (Воякина, 2017; Воякина, 2021). Все озера различаются по происхождению, глубине, особенностям гидрохимического и гидробиологического режимов. Важным фактором является практическое отсутствие антропогенного воздействия на озерные экосистемы Валаамского архипелага, что позволяет выявить естественный диапазон изменения параметров в системах, сохраняющих естественный режим функционирования. Гидрохимические параметры в исследованных озерах варьировали значительно, наибольший диапазон был характерен для рН и цветности. Минимальные значения рН были характерны для оз. Германовское, максимальные – для оз. Крестовое. В то же время невысокие значения цветности отмечены в озерах Игуменское и Лещевое, максимальные – в оз. Германовское. Для всех озер были отмечены невысокие значения электропроводности и, как следствие, общей минерализации. Полученные диапазоны в значительной степени были связаны с межгодовыми колебаниями этих параметров (табл. 1).
Таблица 1. Лимнологические параметры озер Валаамского архипелага, 1998–2021 гг. Table 1. Limnological parameters of the Valaam archipelago lakes, 1998–2021
Результаты и обсуждение Несмотря на доминирование G. semen в большинстве озер водной системы, состав доминирующих видов в водоемах значительно различался. Чаще всего в состав доминант входили виды родов Aulacoseira, Cyclotella, Stephanodiscus, Aphanizomenon, Planktolyngbya, Dinobryon, Cryptomonas, Botryococcus, Elakatothrix, Monoraphidium, Oocystis. Отличительная черта фитопланктона озер архипелага – высокие значения биомассы Gonyostomum semen (Воякина, 2017; Воякина, 2021). Во всех малых озерах о. Валаам G. semen присутствовал практически постоянно и создавал максимальную биомассу. В состав доминантного комплекса этот вид не входил только в полигумусных и ацидных озерах Германовское и Симняховское, во всех остальных он формировал летний или осенний пик развития, среднесезонные значения биомассы колебались от 1,1 до 82,3 мг/дм3. В разные годы на его долю приходилось от 9% (оз. Германовское) до 99% от общей биомассы (оз. Витальевское). За многолетний период наблюдений выявлено, что максимальные значения биомассы были отмечены в оз. Витальевское. Витальевское озеро относится к сильно зарастающим водоемам (степень зарастания более 80%). В этом озере формируются особые условия обитания, которые, в свою очередь, определяют специфичность фитопланктона. Витальевское озеро находится в обширном заболоченном понижении, по юго-восточному берегу расположена хорошо выраженная сфагново-осоковая сплавина. Озеро мелкое с максимальной глубиной 1,7–2,0 м. Для него характерен ранний прогрев воды до 26,0°С, к концу лета разница между температурой поверхностного и придонного слоя составляет 4°С. В течение лета здесь отмечается пониженное содержание кислорода как у поверхности воды (71–80%), так и в придонном горизонте (33–40%). Обычно в летний период доминируют эвгленовые и рафидофитовые водоросли. К доминирующим видам относятся: Trachelomonas volvocina, Euglena spp. и Gonyostomum semen. В 2021 г. значения показателей обилия G. semen не вышли за многолетний диапазон. В целом, для всех озер уровень вегетации G. semen был невысокий: численность варьировала от 2,0 до 2400,0 тыс. кл/дм3 (среднее значение составило 289 тыс. кл/дм3); биомасса – от 0,09 до 74,33 мг/дм3 (среднее значение было 8,35 мг/дм3). Как и в предыдущие годы, минимальные значения показателей обилия отмечались в оз. Германовское, максимальные – в оз. Витальевское. В большинстве озер пик в ходе сезонной динамики зафиксирован в июле, в Витальевском озере – в июне.
Заключение При анализе факторов, влияющих на динамику показателей обилия G. semen, было показано, что уровень вегетации этого вида зависит в первую очередь от содержания общего железа (r 0,9) и рН (r 0,7), в меньшей степени она связана с минерализацией (r 0,6) и концентрацией ионов аммония (r 0,5). По-видимому, именно эти факторы оказывают существенное влияние на вегетацию G. semen.
Работа выполнена в рамках бюджетной темы НИЦЭБ РАН – СПб ФИЦ РАН FFZF-2022-0012. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.
Список литературы
Статья поступила в редакцию 13.07.2022
Об авторе Воякина Екатерина Юрьевна – Ekaterina Ju. Voyakina кандидат биологических наук katerina.voyakina@gmail.com Корреспондентский адрес: Россия, 197110, г. Санкт-Петербург, Корпусная ул., 18, НИЦЭБ РАН; тел. (812)499-64-54.
ССЫЛКА: Воякина Е.Ю. Динамика показателей обилия Gonyostomum semen (Ehr.) Diesing в озерах о. Валаам // Вопросы современной альгологии. 2022. № 2 (29). С. 23–28. URL: http://algology.ru/1825 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2022-2(29)-23-28 EDN – DIOOXE
Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно.
Dynamics of abundance and biomass of Gonyostomum semen (Ehr.) Diesing Ekaterina Ju. Voyakina Saint-Petersburg Federal Research Center of RAS
Keywords: succession of phytoplankton; abundance and biomass of phytoplankton; dominant species; Gonyostomum semen; limnological parameters; small lakes; Valaam archipelago
References
Author Voyakina Ekaterina Ju. Orcid ID – https://orcid.org/0000-0003-4620-5864 Saint-Petersburg Federal Research Center of RAS, Scientific Research Center for Ecological Safety, Saint-Petersburg, Russia katerina.voyakina@gmail.com
ARTICLE LINK: Voyakina E.Ju. Dynamics of abundance and biomass of Gonyostomum semen (Ehr.) Diesing in Valaam lakes. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2022. № 2 (29). P. 23–28. URL: http://algology.ru/1825 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2022-2(29)-23-28 EDN – DIOOXE
Dear colleagues! If you want to receive the version of the article in PDF format, write to the editor,please and we send it to you with pleasure for free.
На ГЛАВНУЮ![]() |
![]() |
|
![]() | ![]() | ||
|
|