БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2008, № 1, с. 58-67
= ФИТОПЛАНКТОН, ФИТОБЕНТОС, ФИТОПЕРИФИТОН
УДК 582.232+582.259+582.263+582.271(471.501)
ВОДОРОСЛИ ВОДОЕМОВ ПОЛЯРНОГО УРАЛА, НЕ ПОДВЕРЖЕННЫХ
АНТРОПОГЕННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ
© 2008 г. Е. Н. Патова, И. В. Демина
Институт биологии Коми Научного центра Уральского отделения РАН, 167982 Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28, e-mail: patova@ib.komisc.ru Поступила в редакцию 10.10.2006 г.
Приведены результаты альгологических исследований водоемов бассейна р. Маникуяха. Идентифицировано 172 таксона водорослей, среди которых 65 - новые для района Большеземельской тундры и 130 таксонов (3 рода, 116 видов и 6 разновидностей) впервые приведены для водоемов Полярного Урала. На основе гидрохимической и альгологической характеристик оценено современное состояние исследованных водоемов.
ВВЕДЕНИЕ
Для выявления степени трансформации водных экосистем, испытывающих антропогенное воздействие, необходимы сведения о состоянии ненарушенных водоемов. В их число входят водные объекты Полярного Урала. Исследования водорослей этого труднодоступного региона начаты H.H. Воронихиным [3] в тридцатые годы прошлого столетия, однако до сих пор сведения об альгофлоре немногочисленны. Обследовано ~40 разнотипных водоемов восточного и западного склонов Полярного Урала, относящихся в основном к бассейнам рек Кара и Щучья [9, 10, 12, 13, 17, 18]. Альгофлору формируют в общей сложности 1050 видов с разновидностями [3, 8, 10, 12, 13, 17, 18]. Наибольшим таксономическим разнообразием характеризуются диатомовые водоросли (493 вида с разновидностями и формами, или 47% общего числа таксонов), второе место занимают зеленые (355, или 34%), третье - цианопрокарио-ты (синезеленые водоросли) (131, или 13%), на долю остальных отделов приходится 3%: Chrysophy-ta - 28, Cryptophyta - 1, Dinophyta - 6, Xanthophyta - 9, Euglenophyta - 19, Rhodophyta - 3 вида с внутривидовыми таксонами. Вероятно, видовое разнообразие водорослей в водоемах этого региона значительно выше, так как для сопредельной территории Большеземельской тундры выявлено ~2000 видов из 11 отделов [5]. Заметного пополнения списков видов можно ожидать за счет исследования альгофлоры небольших озер, не подверженных антропогенному воздействию. Такие водоемы Полярного Урала с относительно высоким содержанием в водной среде биогенных элементов и благоприятным для развития водорослей температурным режимом остаются неизученными.
Цель работы - изучение видового разнообразия и структуры сообществ водорослей водоемов,
не подверженных антропогенному воздействию, на примере бассейна р. Маникуяха (западный склон Полярного Урала).
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Альгологические пробы собраны в августе 2003-2004 гг. на трех станциях: в оз. Щучье, в ручье Сиратывис и р. Маникуяха. Озеро расположено на западном склоне Полярного Урала (67°23' с.ш. и 64°40' в.д.) на высоте 153 м над уровнем моря у подножия невысокого горного кряжа Енганэпэ. С южной оконечности в озеро впадает небольшой ручей, берущий начало с гор, с северной - вытекает ручей Сиратывис, впадающий в р. Маникуяха - левый приток р. Большая Уса. Озеро горно-долинного типа, правильной овальной формы, мелководное (максимальная глубина 1.2 м) с плоским дном, длина ~1000 м, ширина 600 м. С южной стороны береговая линия имеет достаточно сложные очертания. Берега пологие, торфянистые, заболоченные в южной и каменистые в северной и западной частях. Грунт преимущественно каменистый, заиленный, местами с выходами песка. Вода прозрачная; температура воды в период отбора проб изменялась на разных станциях в пределах 17-21°С.
Вода озера гидрокарбонатного типа с невысокой минерализацией, типичной для ультрапресных природных вод со слабощелочной реакцией среды (табл. 1). О наличии органического вещества преимущественно автохтонного происхождения свидетельствуют низкие показатели цветности и окисляемости. Содержание минерального фосфора (Рмин) и общего азота (Кобщ) низкое, характерное для олиготрофных водоемов. Содержание тяжелых металлов в воде превышает аналогичные показатели для водоемов Большеземельской тундры [2, 15] и предельно допустимые
Таблица 1. Основные гидрохимические характеристики воды на станциях оз. Щучье
Показатель Номер станции Показатель Номер станции
1 2 3 1 2 3
рН 7 .08-7.22 6 .95-7.13 7 .07-7.23 Роб^ мкг/л 22-25 6 -12 1 0 -17
7. 1 5 ± 0.10 7. 04 ± 0.10 7. 1 5 ± 0.10 24 ± 10 9 ± 10 14 ± 10
Электропроводность, мкСим/см 126-160 143 ± 0.8 72. 7 -75. 5 74. 1 ± 0.8 77. 1 ± 90.4 83 .8 ± 0.8 NO-, мкг/л 2. 5-7.0* 4 .75 1.0-1. 8* 1.4 2. 4 -3.0* 2. 7
Сумма ионов, мг/л 83.7-108 46.5-48.2 44.8-59.7 NH+, мг/л 0.38-1.34 0 .14-0.28 0 .26-0.32
95.8 47.4 52. 2 0. 8 6 ± 0.05 0.2 1 ± 0.05 0. 29 ± 0.05
Цветность, град 23 -30.0 29 --29 28-32 мг/л 0.19-0.37 0.05-0.34 0.52-0.56
27 29 30 0. 2 8 ± 0.03 0. 20 ± 0.04 0. 54 ± 0.06
Перманганатная окисляемость, мг О/л 2 .7-5.7 4. 2 ± 0.4 4. 8 -4.9 4. 8 5 ± 0.3 4 .6-4.8 4. 7 ± 0.4 Si, мг/л 3. 3 0 -4.10 3. 7 ± 0.05 0.73-0.90 0. 82 ± 0.14 0.42-0.56 0.49 ± 0.130
Са, мг/л 7. 9 -10. 7 5 .4-5.8 4.9-5.8 Fe, мкг/л 200-2 7 0 140- 1 50 120-128
9. 3 ± 0.6 5. 6 ± 0.5 5.4 ± 0.5 235 ± 30 145 ± 30 124 ± 22
М§, мг/л 5 .20-6.70 2.90-2.98 2.75-3. 80 Cu, мкг/л 0. 3 3 -0. 5 3 * 0. 9 5 -2.0 0 0.59-1.10
5.9 5 ± 0.50 2. 94 ± 0.24 3. 28 ± 0.3 0.43 1.4 8 ± 0.8 0. 8 5 ± 0.04
№ + К, мг/л 1 .45-1.82 1 .21-1.70 1 .11-1.47 Zn, мкг/л 16. 9 9 -25.0 0 14.92-33.00 15. 1 0 -17. 75
1.64 ± 0.15 1.46 ± 0.13 1.29 ± 0.13 20.99 ± 7 23 .96 ± 13 16.43 ± 6
С1-, мг/л 0 .46-0.52 0.33-0.41 0.38-0.42 Pb, мкг/л 1.5-1.6 1 .4-2.2 1.4-1.5
0.49 ± 0.08 0. 3 7 ± 0.06 0.40 ± 0.06 1. 55 ± 0.6 2. 7 ± 0.6 1.4 5 ± 0.6
80^ , мг/л 4. 8 0 -5.50 4. 0 8 -5. 8 0 4.40-4.70 Ni, мкг/л 1. 0 5 -1. 1 8 * 0.40-0.90* 0. 5 0 -0.60*
5. 1 5 ± 1.6 4. 9 4 ± 1.5 4. 5 5 ± 1.4 1 .12 0 .65 0 .55
НСО-, мг/л 64.0-83.0 30. 4 -34. 0 31. 0 -44.0 Mn, мкг/л 11-1 7 11 - 1 4 11 -12
73. 5 ± 4.0 32. 2 ± 2.9 37. 5 ± 3.0 14 ± 3 12. 5 ± 7 11. 5 ± 2
Рмин/РО3- , мкг/л 2.2-2. 5 * 2 .35 0.5-0.6* 0.55 1. 0 -2.0 * 1. 5 Фенол, мкг/л 6 .2-6.7 6. 5 ± 0.8 6 .6-6.8 6. 7 ± 0.7 6 .1-7.1 6. 6 ± 0.7
Рорг, мкг/л 20 -- 2 2 6 -11 8-16 Нефтепро- 8-10 7-9 8-10
21 ± 2.0 8. 5 ± 4.0 12 ± 4.0 дукты, мкг/л 9 ± 7 8 ± 6 9 ± 7
Примечание. Станция 1 - южная часть озера в месте впадения горного ручья, ст. 2 - северная часть озера, место истока ручья Сиратывис, ст. 3 - центр озера. Над чертой - диапазон измеренных показателей в августе 2003 г., под чертой - среднее значение и ошибка среднего.
* Значения концентраций, выходящие за пределы достоверного определения, даны без ошибки.
Анализ выполнен в экоаналитической лаборатории "ЭКОАНАЛИТ" Института биологии Коми НЦ УрО РАН.
концентрации для рыбохозяйственных водоемов (Fe - до 2.7, Mn - до 1.5, Cu - до 2, Zn - в 1.5-3 раза). Содержание фенолов и нефтепродуктов (табл. 1) соответствует фоновым значениям для тундровых пресноводных экосистем [15].
Прибрежно-водная растительность в озере развита слабо и представлена в основном осоками. Среди водной растительности отмечены рдест Pot-amogetonpraelongus Wulf., роголистник Ceratophyl-lum demersum L., уруть Myriophyllum sp., ряска Lem-na trisulca L., водные мхи и харовые водоросли. P. praelongus образует густые заросли в южной и центральной частях озера.
Пробы отбирали по общепринятым методикам [7, 11]. Для анализа состава альгофлоры использовали качественные пробы планктона, пе-рифитона (обрастания растительных субстратов и камней) и бентоса. Пробы планктона (объем 50 л) отбирали с помощью планктонной сети (размер ячеи ~70 мкм) и концентрировали до объема 20-25 мл либо получали в результате отстаивания 1 л воды с последующим концентрированием до объема 100 мл. Прикрепленный материал с поверхности субстрата смывали водой, счищали ножом или щеткой, у мягких водных растений отжимали стебли. Бентос собирали на поверхности донных отложений с помощью илососа (диаметр
трубки 0.8 см). Материал фиксировали 4%-ным раствором формальдегида, в ряде случаев пробы просматривали нефиксированными для оценки жизненного состояния водорослей и идентификации чувствительных к фиксации форм. Диатомовые водоросли не определяли. Для эколого-гео-графического анализа привлечены сводки по экологии и распространению водорослей1 [1, 16].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В горно-долинном оз. Щучье обнаружен 141 вид или 160 разновидностей и форм водорослей, принадлежащих к шести отделам (табл. 2-4). В проточных водах найдено меньшее число видов: в ручье Сиратывис, вытекающем из озера, - 41, в р. Маникуяха - 7. Основу флористического разнообразия сообществ (> 95% таксонов) формируют зеленые и синезеленые водоросли (см. рисунок, табл. 2 и 3). Пропорции альгофлоры составляют 1 : 1.8 : 4.3, родовая насыщенность видами -2.4 (табл. 4). Ведущие позиции в составе сообществ занимают семейства Desmidiaceae (41 вид, или 24%), Scenedesmaceae (28 видов, или 17%), Nostocaceae (15 видов, или 9%) и Hydrodictyaceae (11 видов, или 8%).
Наибольшим видовым богатством (65% общего числа видов) выделяются зеленые водоросли, 40% которых составляют десмидиевые. Разнообразие сем. Desmidiaceae определяют широко распространенные виды. Лидирующее положение в родовой структуре десмидиевых принадлежит роду Cosmarium (27 видов). Наибольшее количество видов десмидиевых (от 40 до 55%) отмечено в пе-рифитоне на погруженных макрофитах: рдесте, урути и ряске. Наиболее велико таксономическое значение Desmidiaceae в формировании обрастаний рдестов, где к данному семейству относится более половины обнаруженных видов. Среди Cy-anoprokaryota наиболее многочисленны виды родов Anabaena, Nostoc, Oscillatoria и Chroococcus. В эпифитоне цианопрокариоты наибольшего развития достигают в обрастаниях ряски (30%), где их видовое богатство создается преимущественно водорослями пор. Nostocales.
Максимальной встречаемостью характеризуются широко распространенные виды Pediastrum boryanum (73%), Cosmarium granatum (54%), C. pro-tractum (50%), а также C. subtumidum, Desmodes-mus communis и Scenedesmus quadricauda..
В планктоне оз. Щучье по обилию домин
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.