БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2007, № 1, с. 40-45
УДК 581.526.325
ВОДОРОСЛИ ЛИТОРАЛИ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ФИНСКОГО ЗАЛИВА
© 2007 г. В. Н. Никулина, Ю. И. Губелит
Зоологический институт РАН, 199034 Санкт-Петербург, Университетская набережная, 1 Поступила в редакцию 12.07.2005 г.
В литоральной зоне восточной части Финского залива прослежены изменения видового состава и количественного развития фитопланктона, микрофитоперифитона и нитчатых водорослей С1а-dophora glomerata (Ъ.) Kutz. в мае - октябре 2003 г. Перифитон наиболее активно развивался в конце мая - начале июня на молодой кладофоре. Вклад отдельных групп водорослей в общую биомассу менялся в течение вегетационного сезона. Ощутимая роль фитопланктона и микроперифитона отмечалась только весной, летом в общей биомассе преобладала Cladophora. При высокой биомассе Cladophora количество фитообрастаний на ней было минимальным. В среднем за сезон общая биомасса водорослей на площади 1 м2 литорали значительно превышала биомассу фитопланктона, развивающуюся под 1 м2 в эвфотной зоне пелагиали.
ВВЕДЕНИЕ
Восточная часть Финского залива (урбанизированный эстуарий р. Невы), имеющая большое значение для г. Санкт-Петербурга как эстетическая и рекреационная зона, характеризуется наличием обширных мелководий, занимающих значительную площадь прибрежья. Недостаточная изученность и отсутствие системы оценки экологического состояния прибрежных вод создает серьезные трудности в управлении качеством среды региона [1]. Существенное влияние на экосистему эстуария оказывают водоросли, развивающиеся в литоральной зоне, однако их роль в экосистеме исследована слабо. Данные о микроводорослях прибрежья Финского залива, особенно об их количественном развитии, фактически отсутствуют. Подобные исследования проведены лишь в районе Твярминской зоологической станции на южном побережье Финляндии [7, 8]. В последние годы появились публикации о развитии в Финском заливе нитчатой водоросли Cladophora glomerata (Ъ.) КШ7. [1, 2, 4, 6], вызывающей мощное вторичное загрязнение побережья, а также о диатомовых водорослях, встречающихся в песчаной литорали и обрастаниях Cladophora [3].
В 2003 г. впервые проведены сезонные наблюдения за видовым составом и количественным развитием фитопланктона, микрофитообрастаний и макроводорослей.
Цель работы - выявить смену видового состава водорослей в течение вегетационного сезона, оценить вклад каждой группы в общую биомассу прибрежных альгоценозов, а также определить воз-
можность дальнейшего развития и закономерности функционирования экосистемы эстуария.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Наблюдения проводили на северном побережье Финского залива в районе г. Зеленогорск (60°11' с.ш., 29°30' в.д.) с 5 мая по 16 октября 2003 г. с интервалом 10-20 сут. Пробы отбирали с глубины 0.5 м. Для определения фитопланктона воду помещали в склянки объемом 0.3 л, фиксировали раствором Люголя, а при дальнейшем хранении добавляли формалин. Определение видового состава и подсчет водорослей проводили в осадочных камерах объемом 10-25 мл с использованием инвертированного микроскопа Hydro-Bios. Биомассу рассчитывали по суммарному объему клеток, принимая, что 109 мкм3 соответствует 1 мг сырой биомассы фитопланктона.
Для оценки количества Cladophora и микрофитообрастаний делали смывы с 3-5 камней, для которых определяли площадь проективного покрытия. Собранную кладофору и камни одновременно промывали в определенном объеме дистиллированной воды. Кладофору высушивали на воздухе и взвешивали, а в смыве, фиксированном раствором Люголя, определяли видовой состав и количество микрофитообрастаний, используя камеру Нажот-та объемом 0.02-0.05 мл. Количество водорослей рассчитывали на единицу площади камня. При пересчетах принимали, что сухая масса кладофоры составляет 20% сырой. К доминирующим в фитопланктоне и обрастаниях отнесены виды, числен-
ность и/или биомасса которых превышали 10% общих.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В литоральной зоне Финского залива обнаружен 91 вид водорослей, относящихся к семи отделам: Bacillariophyta - 43, Chlorophyta - 26, Cyanophy-ta - 15, Dinophyta и Euglenophyta - по 2, Cryptophyta и Xanthophyta - по 1 виду. Доминирующие виды водорослей приведены в табл. 1. По отношению к органическому загрязнению большинство из них относится либо к Р-мезосапробам, либо к видам с возможным развитием в сопредельных условиях, что характеризует акваторию литорали как умеренно загрязненную.
В начале мая биомасса фитопланктона, представленная отдельными клетками диатомовых водорослей, составляла 0.04 мг/л. В середине мая наблюдался пик биомассы, вызванный весенним развитием диатомей Aulacosira islandica, Achnanthes taeniatae Grun. и Diatoma elongatum. Численность D. elongatum с 15 до 23 мая уменьшилась с 10.4 до 3.6 млн кл./л. В этот же период число видов возросло с 27 до 42, главным образом за счет представителей отд. Chlorophyta. Общая биомасса фитопланктона и доля водорослей, относящихся к различным отделам, приведены в табл. 2. В начале июня обилие всех представителей фитопланктона значительно снизилось. К середине июня высокого разнообразия достигли хлорококковые зеленые водоросли (15 видов), среди которых преобладали Monoraphidium contortum, Dictyosphaerium pul-chellum, Crucigenia tetrapedia и Scenedesmus quadricauda. Однако их вклад в общую биомассу был невелик, 46% биомассы составляли нитчатые формы зеленых водорослей Spirogyra sp. и Mougeo-tia sp. В летнем планктонном комплексе постепенно возрастала роль синезеленых водорослей, составивших 15.6% общей биомассы в начале июня и 80.4% - в начале июля. В этот период в основном развивались Aphanothece clathrata, Microcystis pul-verea, Limnothrix planctonica, Planktolyngbia limneti-ca и Planktothrix agardhii, тогда как доля азотфик-сирующих видов Aphanizomenon flos-aquae, A. gracile, Anabaena circinalis и A. flos-aquae была минимальной. В октябре биомасса фитопланктона снизилась до 67 мкг/л, ее основную часть составляли диатомовые водоросли из обрастаний - Rhoicosphae-nia curvata и Cymbella ventricosa. В течение всего вегетационного сезона единичными экземплярами встречались криптофитовые водоросли.
В количественных пробах микрофитоперифи-тона обнаружен 51 вид водорослей из четырех отделов: Bacillariophyta - 33, Chlorophyta - 12, Cyano-phyta - 5, Dinophyta - 1.
В начале мая фитообрастания состояли из диатомовых водорослей. Преобладающая в этот пе-
мг/дм2
120
60
5 15 23 2 17 1 17 6 13 16 V VI VII VIII IX X
Дата
12 3 4
Рис. 1. Сезонная динамика общей биомассы (1) и биомассы различных отделов водорослей перифитона: ВасШагк^уШ (2), СЫогс^уШ (3) и Cyanophyta (4).
риод в фитопланктоне Diatoma elongatum одна из первых заселила кладофору. Значительную долю биомассы перифитона составляли также Amphora veneta и Frustulia rhomboides var. saxonica, которые вместе с Cymbella ventricosa были многочисленной группой в течение всего сезона. К 23 мая к доминирующему комплексу диатомей добавился Tabularia waernii. Первые представители зеленых (Pedias-trum boryanum) и синезеленых (Gloeocapsa minuta) зафиксированы 15 мая, в дальнейшем их доля в общей биомассе начала возрастать. В середине июля они сформировали летний пик, в этот период многочисленными были также Scenedesmus quadricauda и Cosmarium pseudoexiquum - из зеленых, Co-elosphaerium pusillum и Microcystis pulverea - из синезеленых. К концу сезона снова увеличилась биомасса диатомовых водорослей.
Сезонная динамика биомассы фитоперифитона и соотношение в ней водорослей различных отделов представлены на рис. 1. Наибольший прирост водорослей обрастаний наблюдался с середины мая на молодой кладофоре. Максимальная биомасса перифитона, зафиксированная в начале июня, составила 16.7 г на 1 м2 субстрата. Обилие микрообрастаний снизилось 17 июня со снижением из-за шторма биомассы Cladophora. Далее, несмотря на ее возрастание, биомасса перифитона до конца периода наблюдений была <10 г на 1 м2 субстрата.
Зеленая водоросль Cladophora glomerata, относящаяся к порядку Siphonocladiales, - основной представитель макроводорослей в литорали восточной части Финского залива. Наличие кладофоры на камнях отмечалось 5 мая, но начало ее активного роста, как и в предыдущие годы, наблюдалось при температуре воды >10°С. Наибольшие величины сухой биомассы Cladophora, зарегистрированные в июле и сентябре, составили 4-4.5 г на 1 дм2 субстрата (рис. 2).
Таблица 1. Доминирующий состав водорослей литорали восточной части Финского залива
Вид водорослей Сапробность Планктон Обрастания
Cyanophyta
Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs в-а + -
Aphanothece clathrata W. et G. S. West в-а + -
Coelosphaerium kuetzingianum Nag. в-o + -
C. pussillum van Goor в-o - +
Gloeocapsa minuta (Kütz.) Hollerb. o + +
Microcystis pulverea (Wood) Forti emend. Elenk. в + +
Merismopedia glauca (Ehr.) Nag. в - +
M. tenuissima Lemm. в-а + +
Planktolyngbia limnetica (W. West) Anagn. & Komarek в-а + -
Planktothrix agardhii (Gomont) Anagn. & Komarek в + -
Snowella lacustris (Chod.) Komarek et Hindak o-p + -
Bacillariophyta
Achnanthes lanceolata (Breb.) Grun. х-в - +
Aulacosira islandica (O. Müller) Simonsen o-в + +
Cymbella amphicephala Nag. o-в - +
C. ventricosa Kütz. в-а - +
Diatoma elongatum (Lyngb.) Ag. в-o + +
Frustulia rhomboides (Ehr.) D.T. var. saxonica (Rabenh.) D.T. o-x - +
Navicula hungarica Grun. в - +
N. dissipata (Kütz.) Grun. o-в - +
N. frustulum (Kütz.) Grun. in Cl. et Grun. o-в - +
Rhoicosphenia curvata (Kütz.) Grun. в + +
Surirella baltica Schum. в - +
Tabularia waernii Snoeijs a - +
Chlorophyta
Cladophora glomerata (L.) Kütz. в - +
Cosmarium pseudoexiguum Racib. в - +
C. subquasillus Boldt. в - +
Dictyosphaerium ehrenbergianum Nageli o-в + +
D. pulchellum Wood в + -
Monoraphydium contortum (Thuret) Komarkova-Legenerova в + -
Mougeotia sp. o + -
Pediastrum boryanum (Turp.) Menegh. в + +
Scenedesmus ellipticus Corda в - +
S. quadricauda (Turp.) Brebisson в + +
Spirogyra sp. в + -
Примечание. х - ксеносапроб, о - олигосапроб, в -
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.