научная статья по теме ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (BACILLARIOPHYTA) ВЫСОКОГОРНЫХ ВОДОЕМОВ БАРГУЗИНСКОГО ХРЕБТА Биология

Текст научной статьи на тему «ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (BACILLARIOPHYTA) ВЫСОКОГОРНЫХ ВОДОЕМОВ БАРГУЗИНСКОГО ХРЕБТА»

БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2013, № 3, с. 4-8

ВОДНАЯ ФЛОРА И ФАУНА

УДК 582.26:581.4+582.26.296

ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (ВасШаг^^а) ВЫСОКОГОРНЫХ ВОДОЕМОВ БАРГУЗИНСКОГО ХРЕБТА

© 2013 г. С. И. Генкал*, Г. И. Поповская**, Э. Ю. Осипов**, Н. А. Онищук**, Е. В. Лихошвай**

*Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, е-шаП: genkal@ibiw.yaroslavl.ru **Лимнологический институт Сибирского отделения РАН, 664033 Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3 Поступила в редакцию 24.05.2011 г.

В горных ледниковых озерах и водотоках Баргузинского хребта (Прибайкалье) впервые изучен видовой состав ВасШапорЬуа Зафиксировано >200 таксонов, в том числе 60 новых для флоры России. Отмечено преобладание представителей класса Реппа1орЬусеае (92%). Обсуждена проблема обнаружения байкальских эндемиков в высокогорных водоемах Прибайкалья.

Ключевые слова: фитопланктон, диатомовые водоросли, высокогорные озера, Баргузинский хребет.

Б01: 10.7868/80320965213030066

ВВЕДЕНИЕ

Исследования диатомовых водорослей высокогорных водоемов Прибайкалья немногочисленны. С использованием световой микроскопии в составе ВасШаНорИуа озер Баргузинского хребта ранее обнаружено 12 таксонов центрических диатомовых СеПгорИусеае [2, 15, 17—19, 22, 23, 25] в дополнение к которым, по данным электронной микроскопии, зафиксировано еще 18 видов и разновидностей [10—12, 20, 26]. Более полные данные приведены лишь для водоемов и водотоков Баргузинского заповедника, расположенного на западном склоне хребта, где выявлено 590 видов, разновидностей и форм ВасШагюрИуа [8].

Цель работы — изучение разнообразия диатомовых водорослей высокогорных водоемов Бар-

гузинского хребта с использованием сканирующей электронной микроскопии.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Пробы фитопланктона собраны в конце июля 2001 г. в малых шести высокогорных озерах северной части Баргузинского хребта и реках Аку, Верхняя Ангара, Кичера и Нижние Акули. Озера не имеют названий (за исключением наиболее крупного оз. Укоинда), поэтому рассмотрены под номерами 1—6 (см. рисунок и табл. 1). Пробы отбирали с поверхности и фиксировали раствором Люголя. Клетки освобождали от органической части методом холодного сжигания [4]. Препараты водорослей исследовали с помощью СЭМ (18М-258). Для оценки качества воды озер ис-

Таблица 1. Физико-географические характеристики высокогорных озер Баргузинского хребта

Номер озера Географические координаты Речной бассейн Абсолютная высота уреза, м Площадь зеркала, км2

с.ш. в.д.

1 55 °28'05'' 110°18'20'' Томпуда 1740 0.01

2 55 °34'20'' 110°17'20'' Правая Фролиха 1754 0.22

3 55 °33'30'' 110°17'20'' То же 1593 0.45

4 55 °15'40'' 110°24'10'' Томпуда 1527 0.41

5 55 °17'40'' 110°24'40'' » 1360 2.17

6 55 °17'55'' 110°22'30'' Левая Фролиха 1360 0.12

ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (ВасШагюрЬуга)

5

Карта-схема станций отбора проб в водоемах Баргузинского хребта. Контуры палеоледников по данным работы [29]: 1—6 — номера озер, 7—10 — реки Аку, Верхняя Ангара, Кичера, Нижние Акули соответственно; 1 — высота над уровнем моря, м, 2 — точки отбора проб.

пользовали метод Пантле и Бука в модификации Сладечека [6, 13]. Биогенные элементы и катионы определяли общепринятыми методами [21] с учетом современных разработок [5, 9].

Баргузинский хребет (Прибайкалье) относится к Байкальской рифтовой зоне, которая связана со средообразующим объектом — оз. Байкал и его горным окружением [24]. Озера расположены на водоразделе рек Томпуда, Фролиха, Акуликан, Нижние Акули и Тала Светлинская, относящихся к водосбору оз. Байкал. В геологическом отношении район сложен палеозойскими гранитоидами. Современные горные ландшафты представлены карами, цирками, острыми водораздельными гребнями и многочисленными озерами, до 20% которых — продукты горно-покровного оледенения [16]. Климатические условия региона характеризуются резкими контрастами, типичными для горных территорий. Средняя температура

воздуха в июле 4—6°С, в январе--27...—30°С.

Снежный покров достигает мощности >100 см [3]. Озера питаются за счет атмосферных осадков, количество которых достигает 1200 мм/год и большая часть приходится на весну и лето [14].

Исследованные озера и водотоки характеризуются низкими величинами минерализации, электропроводности и низкими концентрациями биогенных элементов. Максимальное содержание солей отмечено в оз. Укоинда (№ 5). В большинстве озер в составе катионов преобладает кальций, натрий и магний, в составе анионов —

гидрокарбонаты. Сульфаты отмечены в озерах 1, 4, 5, аммонийный азот и кремний присутствуют во всех озерах. Хлориды не обнаружены, нитратный и нитритный азот аналитически не улавливался (табл. 2). В соответствии с классификацией О.А. Алекина [1], по составу главных ионов воды озер относятся к очень маломинерализованным гидрокарбонатно-кальциевым (к первому типу), по величине рН характеризуются как слабокислые-нейтральные. По мере снижения высоты расположения озер минерализация увеличивается.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В составе диатомовых водорослей высокогорных озерах Баргузинского хребта обнаружено 230 видовых и внутривидовых таксонов, из них Сеп^орИусеае — 19, РеппаШрИусеае — 211 (Приложение 1 в: http://www.1in.irk.ra/copp/ras/fi1es/sup-р1ешеп18.гаг, табл. 3). В озере 6 зафиксировано 8 таксонов, 5 — 32, 2 — 52, 1 — 53, 3 — 63 и максимальное число (85 видов и разновидностей) в озере 4. Исследованные водотоки по видовому богатству BacШariophyta уступают озерам. В реках Кичера, Нижние Акули, Верхняя Ангара и Аку отмечено соответственно по 22, 37, 39 и 49 таксонов. Среди центрических диатомовых семь видов — широко распространенные, 11 — редкие или с ограниченным ареалом, 1 вид — новый для флоры России. Все Centrophyceae относятся к истинно планктонным. Пеннатные диатомовые представ-

Таблица 2. Электропроводность, кислотность, ионный состав и содержание биогенных элементов (мг/л) в высокогорных озерах Баргузинского хребта

Показатель Номера озер

1 2 3 4 5 6

Электропроводность, мкСим/см pH 8.2 6.67 5.6 6.77 5.9 6.72 9.4 7.36 8.8 7.23 9.3 6.89

HCO3 3.35 3.67 2.76 3.22 4.35 3.68

so4— 0.74 0 0 1.48 1.25 0

Na+ K+ Ca2+ Mg2+ 0.29 0.05 0.76 0.08 0.10 0.04 0.65 0.07 0.12 0.05 0.70 0.07 0.39 0.27 0.90 0.16 0.33 0.15 0.85 0.16 0.60 0.17 0.67 0.12

NH4 0.01 0 0.02 0.04 0.03 0.22

PO4 0.004 0 0.004 0 0 0

SiO— 0.84 0.47 0.49 0.80 0.96 1.45

лены 43 родами, которые объединяют 92 широко распространенных вида и 61 вид с ограниченным ареалом, характерных в основном для северных и горных водоемов. К наиболее насыщенным в таксономическом плане относятся роды Navícula s.l., Eunotia, Pínnularía, Gomphonema, Nítzschía, Fragí-laría и Cymbella. Виды и разновидности (59), новые для флоры России, объединяются в 21 род, среди которых наибольшим числом таксонов характеризуются Achnanthes, Navícula и Neídíum — по 5, Eunotía — 6 и Pínnularía — 9. Большая часть видов Pennatophyceae представлена бентосными формами, что обусловлено проточностью водоемов. Краткие диагнозы и оригинальные фотографии новых для флоры России видов и разновидностей пеннатных диатомовых, из которых 40 определены только до рода, приведены в Приложении 2 (http://www.lin.irk.ru/copp/rus/files/sup-plements.rar).

Из 230 видов диатомовых водорослей 95 — индикаторы сапробности. Около половины из них (48%) приходится на долю ксеносапробов (х) и олигосапробов (о). Мезосапробы составляют 5%, х—в и о-в — 27, о—а и в—а — 15%. По сапробио-логическим и химическим показателям воды исследованных озер относятся к классу чистых и очень чистых [6].

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Состав диатомовых водорослей высокогорных озер Баргузинского хребта характеризуется высоким разнообразием. Особенность диатомовой

флоры — наличие большого числа редких и впервые найденных для России видов.

Количество обнаруженных видовых и внутривидовых таксонов (230) значительно уступает списку, приведенному для водных объектов Баргузинского заповедника (590 таксонов), где собран более обширный альгологический материал (812 проб фитопланктона, микрофитобентоса и обрастаний из разнотипных водоемов) [8]. Однако определение проводили на основе световой микроскопии без учета современного систематического положения видов, многие из которых сведены в синонимику [28]. Можно предположить, что истинное число таксонов ВасП1агюрИу1а в водоемах Баргузинского заповедника меньше.

В исследованных водоемах из 19 таксонов центрических диатомовых водорослей, как и в водоемах заповедника, наиболее представительным оказался род Аы1асо8в1га (=Ме1о$1га), включающий девять видов. Род СусЫвПа включает три вида, Б1вркапоё18сЫ8 — два, роды Сус1оз1вркапо8, Dis-со81вПа, МвШШ, Pliocaвnicыs и Thalassiosira — по одному. Аналогичное соотношение видов в этих родах характерно и для других высокогорных озер региона [10, 20]. В озере 3 впервые найдены створки рода Thalassiosira, не отмеченного ранее для Прибайкалья.

Количество родов РеппаШрИусеае (43) и их насыщенность видами в исследованных водоемах также совпадают с таковыми для водоемов и водотоков Баргузинского заповедника [8]. Род Маукы1а 8.1. включает 29 таксонов, ЕыпоИа — 25, Ртпы1апа — 23, Оошр^пвша и Ыи^сЫа — по 14,

ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ (Bacillariophyta)

7

Fragilaria — 13 и Cymbella s.l. — 12. Представители указанных в работе [8] маловидовых родов Actinel-la, Amphicampa, Amphipleura, Bacillaria, Campylodis-cus, Cymatopleura, Denticula, Didymospenia, Epi-themia, Gyrosigma, Hantzschia, Mastogloia, Opephora, Peronia, Rhoicosphenia, Rhopalodia и Tetracyclis не обнаружены. Среди пеннатных диатомей выявлены редкие и новые для России виды (Приложение 1 в: http://www.lin.irk.ru/copp/rus/files/supple-ments.rar, табл. 3).

В водоемах и водотоках Баргузинского заповедника среди центрических и пеннатных диатомовых водорослей отмечено >30 видов байкальских эндемиков [8]. Это, вероятно, связано с соседством оз. Байкал и его влиянием на флору близлежащих водных объектов. Находки байкальских эндемиков Aulacoseira baicalensis (K. Meyer) Simonsen и Stephanodiscus meyeri Gen-kal et Popovskaya зафиксированы соответствен

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.

Показать целиком