Upload
others
View
17
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
КОЛЛЕКЦИЯ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ИППЭС КНЦ РАН
Л.Я. Каган
Исследования 1963 – 2005 гг.
Исследования 2005 – 2017 гг.
ОЗЕРО ИМАНДРА
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
СТАНЦИИ ОТБОРА ПРОБ (2011-2016)
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
Материал исследований
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
планктон перифитон донные отложения
Исследования фитопланктона оз. Имандра (1989 – 2016)
Комплексный мониторинговый полигон
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
Соотношение основных групп
водорослей по числу таксонов
Видовое богатство диатомей оз. Имандра
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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)
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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;
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
Сходство диатомовых флор различных участков акватории оз. Имандра
Коэффициент Сьёренсена-
Чекановского
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
Сходство диатомовых флор различных участков акватории оз. Имандра
Коэффициент сопряженности Л.Дайса
(coincidence index)
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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
Большая Имандра Йокостровская Имандра Бабинская Имандра
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
Большая Имандра Йокостровская Имандра Бабинская Имандра
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
31 май 14 июн 28 июн 12 июл 26 июл 9 авг 23 авг 6 сен 20 сен 4 окт 18 окт
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
31 май 14 июн 28 июн 12 июл 26 июл 9 авг 23 авг 6 сен 20 сен 4 окт 18 окт
2011 2012
2013 2014
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com
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!
Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, г. Апатиты: www.ineplab22.com