Центричні діатомові водорості (Centrophyceae) різнотипних водойм урбанізованих територій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Центричні діатомові водорості (Centrophyceae) різнотипних водойм урбанізованих територій

Центричні діатомові водорості (Centrophyceae) відіграють важливе значення у формуванні різноманіття фітопланктону водних екосистем урбанізованих територій. В той же час, аналіз літературних джерел не дозволяє стверджувати про детальне вивчення видового, кількісного різноманіття (чисельність, біомаса) Centrophyceae та їх участі у формуванні домінуючого комплексу фітопланктону водойм одного з найбільших мегаполісів країни - м. Києва.

Мета роботи: вивчити видове, кількісне різноманіття, домінуючий комплекс та оцінити роль центричних діатомових водоростей у водоймах урбанізованих територій на прикладі м. Києва.

Матеріали і методи

Об'єктами дослідження були різнотипні водойми м. Києва:

1) затока придаткової системи Канівського водосховища Собаче гирло (Оболонський район). При будівництві житлового масиву затока частково використовувалася як кар'єр для видобутку піску. Гідрологічний режим водойми перебуває під впливом пікового режиму роботи Київської ГЕС;

2) колишній рибоводний став на р. Нивка (Святошинський район). На даний час став для розведення риби не використовується, а слугує для рекреаційних цілей.

Проби фітопланктону відбирали протягом 2004-2005 рр., фіксували формаліном, концентрували методом седиментації. Видове різноманіття визначали за допомогою світлового мікроскопу Carl Zeiss Jena. Біомасу розраховували лічильно-об'ємним методом [3]. Домінуючими вважали види, біомаса яких становила не менш ніж 10% від загальної біомаси фітопланктону. Уточнення видового складу дрібноклітинних форм проводили за допомогою скануючого та трансмісійного мікроскопу [2]. Звільнення клітин водоростей від органічної частини здійснювали методом холодного спалювання [1].

Результати досліджень та їх обговорення

Видове і флористичне різноманіття. Встановлено, що фітопланктон досліджуваних екосистем характеризувався високим видовим різноманіттям. У затоці Собаче гирло було зареєстровано 213 видових і внутрішньовидових таксонів планктонних водоростей, включно з тими, що містять номенклатурний тип виду. Основу видового різноманіття фітопланктону затоки формували Bacillariophyta - 74 таксонів (34%). Клас Centrophyceae було представлено 20 таксонами (табл. 1), що становить 27% видового різноманіття діатомових водоростей.

Фітопланктон ставу на р. Нивка було подано 248 таксонами. Порівняно із затокою, видове різноманіття Bacillariophyta у ставі було нижчим - 42 таксони (17%). Серед них до Centrophyceae належало 13, частка яких у формуванні видового різноманіття діатомових водоростей складала 30%.

П'ять представників класу Centrophyceae для водойм м. Києва наводяться вперше: Aulacoseira subborealis, Cyclotella atomus var. gracilis, C. meduanae, Stephanodiscus neoastraea, Thalassiosira faurii. Із них новими для флори України виявилися чотири таксони: A. subborealis, C. atomus var. gracilis, S. neoastraea, Th. faurii (див. табл. 1).

Кількісне різноманіття. Чисельність діатомових водоростей у затоці коливалася від 0,04 до 37,40 млн. кл/дм³, що у різні вегетаційні сезони становило від 1 до 94% від загальної чисельності фітопланктону. При цьому домінували Centrophyceae з чисельністю від 0,02 до 34,70 млн. кл/дм³ (6-99% від чисельності діатомових, або до 93% від чисельності фітопланктону затоки). Відповідно біомаса Bacillariophyta коливалася від 0,03 до 19,81 г/м³, що протягом періоду досліджень складало 2-99% від загальної біомаси фітопланктону. Домінували центричні діатомові з межами коливань біомаси - 0,02-19,35 г/м³ (30-100% від біомаси діатомових, або 1-97% від біомаси фітопланктону). Інтенсивний кількісний розвиток Centrophyceae спостерігався і у колишньому рибоводному ставі на р. Нивка. Їх чисельність змінювалася в межах 0,01-63,74 млн. кл/дм³ (до 100% чисельності Bacillariophyta, або до 94% загальної чисельності фітопланктону). Біомаса Centrophyceae складала 0,01-68,12 г/м³, що майже втричі вище цього показника для затоки Собаче гирло. Частка центричних водоростей у формуванні біомаси діатомових в окремі періоди досягала 100%, а у формуванні сумарної біомаси фітопланктону - до 97%. Середні показники кількісного різноманіття Bacillariophyta і класу Centrophyceae для обох різнотипних водойм подано в табл. 2.

Таблиця 1. Центричні діатомові різнотипних водойм м. Києва

Примітки: 1. “” - вид виявлений за допомогою світлової мікроскопії; “+” - вид виявлений за допомогою електронної мікроскопії. 2. “*” - вид вперше наведений для водойм м. Києва, “**” - новий вид для флори України.

Таблиця 2. Кількісне різноманіття Bacillariophyta і класу Centrophyceae різнотипних водойм м. Києва

Примітка. N - чисельність, млн. кл/дм³; B - біомаса, г/м³.

Часову динаміку загальної біомаси фітопланктону та центричних діатомових затоки і ставу за досліджуваний період подано на рисунку. Даний ілюстративний матеріал свідчить, що максимальний розвиток фітопланктону різних за генезисом водойм був обумовлений масовою вегетацією Centrophyceae.

Аналіз структури домінуючого комплексу фітопланктону показав, що протягом вегетаційних сезонів його формували представники Centrophyceae. Зокрема, літній максимум біомаси фітопланктону затоки Собаче гирло (див. рис.), зареєстрований на початку липня 2004 р., був обумовлений домінуванням Aulacoseira granulata f. granulata, Stephanodiscus hantzschii; осінній максимум (кінець вересня 2004 р.) - Skeletonema potamos і Stephanodiscus binderanus, весняний (кінець травня 2005 р.) - S. potamos (табл. 3). У колишньому рибоводному ставі на р. Нивка основу домінуючого комплексу визначав S. hantzschii. Встановлено, що найінтенсивніший розвиток цього виду спостерігався у осінній і весняний сезони із часткою у загальній біомасі до 90-94%.

Цікавою екологічною знахідкою було домінування у осінній і весняний сезони у придатковій системі Дніпра солоноватоводного виду Skeletonema potamos, який вперше було наведено для Київського та Канівського водосховищ у роботах [2, 4]. Центричні діатомові водорості відігравали провідну роль у формуванні різноманіття фітопланктону водойм м. Києва. Застосування світлової та електронної мікроскопії дозволило розширити список центричних діатомових водоростей, знайти чотири нових таксони для флори України та п'ять таксонів нових для водойм м. Києва. Встановлено домінуюче значення Centrophyceae у формуванні кількісного різноманіття фітопланктону (до 97% чисельності і біомаси). Центричні діатомові обумовлювали основні максимуми біомаси, зареєстровані протягом літнього, осіннього і весняного сезонів, а також формували ядро домінуючого комплексу фітопланктону. Таким чином, у різнотипних водоймах урбанізованих територій м. Києва, незалежно від їх генезису і використання, домінуюча роль належала Centrophyceae.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Динаміка загальної біомаси фітопланктону і біомаси Centrophyceae у різнотипних водоймах: 1а - B затоки Собаче гирло, 2а - B_{Centrophyceae} затоки Собаче гирло, 1б - B ставу на р. Нивка, 2б - B_{Centrophyceae} ставу на р. Нивка

Таблиця 3. Домінуючий комплекс Centrophyceae, які визначали максимуми біомаси фітопланктону різнотипних водойм м. Києва

Примітки: 1. Чисельник - біомаса домінуючого виду (г/м³), знаменник - % даного виду у формуванні загальної біомаси проби; 2. “*” - вид на даній станції зустрічався, але в домінуючий комплекс не входив; 3. “-” - вид на даній станції був відсутній.

Література

діатомовий водорость фітопланктон біомаса

1. Балонов И.М. Подготовка диатомовых и золотистых водорослей к электронной микроскопии // Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. - М.: Наука, 1975. - С. 87-91.

2. Генкал С.І., Щербак В.І. Нові дані про флору діатомових водоростей Київського водосховища // Укр. ботан. журн. - 1987. - Т. 43, № 1. - С. 61-65.

3. Щербак В.І. Методи досліджень фітопланктону // Методичні основи гідробіологічних досліджень водних екосистем. - К., 2002. - С. 41-47.

4. Щербак В.И., Генкал С.И., Майстрова Н.В. Центрические диатомовые водоросли в фитопланктоне Киевского и Каневского водохранилищ // Информ. бюл. ИБВВ АН СССР. - СПб.: Наука. - 1992. - Вып. 93. - С. 25-30.

Размещено на Allbest.ru