Characteristics of phytoplankton functioning in urban water reservoires (based on the example of Basivkut Reservoir, Ukraine)

Authors

Sukhodolska I.1, Grubinko V.2*, Masovets B.1
1 Rivne State University for the Humanities, 12 Stepan Bandery Str., Rivne 33028, Ukraine
2 Volodymyr Hnatiuk Ternopil National Ped. University, 2 Maxyma Kryvonosa Str., Ternopil 46027, Ukraine

Section:

Ecology, Cenology, Conservation of Algae and their Role in Nature

Issue:

Vol. 33 No. 4 (2023)

Pages:

278-291

DOI:

https://doi.org/10.15407/alg33.04.278

Abstract

The study states fundamental patterns of development for species and taxonomic composition, structure and seasonal population dynamics, biomass and informational diversity of phytoplankton in Basivkut Reservoir. During the research (June–October, 2022) it has been identified 121 algae species represented with 125 intraspecific taxa that belong to 84 genera, 43 families, 29 orders, 12 classes and 8 divisions. Floristic aspect of plankton algae is presented with Chlorophyta (40.1% of the total species number), Bacillariophyta (26.4%), Euglenozoa (13.2%) and Cyanobacteria (12.4%). The population of phytoplankton in Basivkut water storage was ranging from 4654 thous. cells/dm3 to 14212 thous. cells/dm3 (August), and the population of biomass was changing from 0.8732 mg/dm3 (July) to 9.4828 mg/dm3 (October). Shannon index has changed within 0.62–5.07 bit/mg according to biomass, 2.13–4.50 bit/sp. according to the population. The average values of the saprobic index have ranged from 1.74 to 2.14 that correspond to the third class of water quality (poorly polluted). The author highlights the increasing of Cyanobacteria development whose population and biomass reached 86.1% and 33.2% that caused intensive algal blooms in all summer months and is the impact of algal groups on the anthropogenic factors effect and climate changes. Aphanizomenon flos-aquae (10.5–32.2% and 10.6–12.4%) and Cuspidothrix issatschenkoi (11.6–31.2% and 10.2–14.5%) have dominated according to their population and biomass. Bacillariophyta impacted on population (39.5–74.0%) and biomass (88.7–98.4%) in autumn. Small cell type Stephanodiscus hantzschii has been characterized with significant population (16.9–65.4%) and biomass (51.1–92.9%) that focuses on increasing degree of trophic level in the Basivkut water storage.

Keywords:

algae dominating complex, population, biomass, algal blooms, taxonomic, species and informative diversity

References

Baruffa A.S., Sposito V., Faggian R. 2021. Climate change and cyanobacteria harmful algae blooms: adaptation practices for developing countries. Mar. Fresh. Res. 72: 1722–1734. https://doi.org/10.1071/MF21081

Guiry M.D., Guiry G.M. 2022. AlgaeBase. World-wide electron. publ. Nat. Univ. Ireland, Galway. https://www.algaebase.org

Kruzhilina S. 2010. Dynamics of qualitative development of phytoplankton of the Kremenchuk reservoir and its structural indices. Fisher. Sci.Ukr. 3: 14–19. [Кружиліна С.В. 2010. Багаторічна динаміка кількісного розвитку фітопланктону Кременчуцького водосховища та його структурні показники та його структурні показники фітопланктону Кременчуцького водосховища. Рибогосп. наука України. 3: 14–19].

Minaeva H.M. 2021. Structural and functional characteristics of phytoplankton of lower Dnipro waterflows. Sci. Bull. Nat. Sci. (Biol. Sci.). 30(6): 75–83. [Мінаєва Г.М. 2021. Структурно-функціональні характеристики фітопланктону водотоків нижнього Дніпра. Природ. альманах (біол. науки). 30(6): 75–83]. https://doi.org/10.32999/ksu2524-0838/2021-30-8

Petrovsky A.V. 2017. Passport of the water object. Basivkut water storage with an area of 104,0000 ha, located within the city of Rivne. Rivne: 1–23. [Петровський А.В. 2017. Паспорт водного об'єкта. Басівкутське водосховище площею 104,0000 га, розташоване в межах міста Рівне. Рівне. 23 p.].

Rudyk-Leuska N.Ya., Leuskyi M.V., Makarenko A.A., Yevtushenko N.Yu. 2022. Current position of phytoplankton species diversity and water quality assessment of Kremenchuk Reservoir according to saprobity index. Bull. Sumy Nat. Agrar. Univ. 48(2): 139–147. [Рудик-Леуська Н.Я., Леуський М.В., Макаренко А.А., Євтушенко М.Ю. 2022. Сучасний стан видового різноманіття фітопланктону та оцінка якості води Кременчуцького водосховища за індексом сапробності. Вісн. Сум. нац. аграр. ун-ту. 48(2): 139–147]. https://doi.org/10.32845/agrobio.2022.2.19

Sharamok T.S., Fedonenko O.V., Kurchenko V.O., Nikolenko Y.V. 2019. Hydroecological assessment of Zaporizhia reservoir. Issue Bioindicat. Ecol. 24(2): 137–149. [Шарамок Т.С., Федоненко О.В., Курченко В.О., Ніколенко Ю.В. 2019. Гідроекологічна оцінка Запорізького водосховища. Питання біоіндикації та екології. 24(2): 137–149]. https://doi.org/10.26661/2312-2056/2019-24/2-12

Shcherbak V.I. 2019. Response of phytoplankton of the Kiev Reservoir to the increase in summer temperatures. Hydrobiol. J. 55(1): 18–35. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v55.i1.20

Shcherbak V.I., Zadorozhnaya A.M. 2013. Seasonal dynamics of phytoplankton of the Kiev section of the Kanev Reservoir. Hydrobiol. J. 49(4): 26–36. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v49.i4.30

Shcherbak V.I., Semenyuk N.Ye., Yakushin V.M. 2022. Phytoplankton structural and functional organization in a large lowland reservoir under conditions of global climate change (case-study of Kaniv Reservoir). Hydrobiol. J. 58(4): 3–27. [Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Якушин В.М. 2022. Структурно-функціональна організація фітопланктону великого рівнинного водосховища в умовах глобальних кліматичних змін (на прикладі Канівського водосховища). Гідробіол. журн. 58(4): 3–27]. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v58.i6.10

Shelyuk Yu. 2020. Peculiarities of transformation of phytoplankton of Zhytomir Reservoir. Visn. Lviv Univ. Ser. Biol. 83: 49–57. [Шелюк Ю. 2020. Особливості трансформації фітопланктону Житомирського водосховища (р. Тетерів, басейн Дніпра, Україна). Вісн. Львів. ун-ту. Сер. біол. 83: 49–57]. ]. https://doi.org/10.30970/vlubs.2020.83.06

Shelyuk Yu.S. 2022. Features of formation and functioning of phytoplankton of small reservoirs. Algologia. 32(2): 152–166. [Шелюк Ю.С. 2022. Особливості формування й функціонування фітопланктону малих водосховищ. Альгологія. 32(2): 152–166]. https://doi.org/10.15407/alg32.02.152

Shevchenko V.Yu., Kutishchev P.S. 2021. Hydrobiological characteristics of small reservoirs of Mykolaiv region. Tavr. Sci. Bull. 117: 324–327. [Шевченко В.Ю., Кутіщев П.С. 2021. Гідробіологічні характеристики малих водосховищ Миколаївської області. Тавр. наук. вісн. 117: 324–327]. https://doi.org/10.32851/2226-0099.2021.117.43

Zotov A. 2014. Comparative analysis of national and european methods of aquatic quality assessment with phytoplanktons indicators. Visn. Lviv Univ. Ser. Biol. 67: 3–17. [Зотов А. 2014. Порівняльний аналіз національних і європейських методик оцінки якості водного середовища за допомогою індикаторів фітопланктону. Вісн. Львів. ун-ту. Сер. біол. 67: 3–17].

Citation

Sukhodolska I., Grubinko V., Masovets B. 2023. Characteristics of phytoplankton functioning in urban water reservoires (based on the example of Basivkut Reservoir, Ukraine). Algologia. 33(4): 278-291. https://doi.org/10.15407/alg33.04.278