Structure of microphytobenthos in the pelagic and littoral areas of Kyiv Reservoir
Authors
,
Shcherbak V.I.,
Semeniuk N.Ye.,
Koziychuk E.Sh.
Section:
Ecology, Cenology, Conservation of Algae and their Role in NatureIssue:
Vol. 35 No. 3 (2025)Pages:
173-193DOI:
https://doi.org/10.15407/alg35.03.173Abstract
The paper considers the common features and differences in the microphytobenthos structure in the littoral and pelagic areas of Kyiv Reservoir. The findings may be used for more precise water quality assessment in the bottom layers of shallow and deep-water areas. The retrospective data overview shows that for 60 years of Kyiv Reservoir’s existence the bottom algal communities has been represented by polydominant complex of Bacillariophyta — Chlorophyta — Cyanobacteria. During the period of microphybenthos studies since 1966 to 1984 its species and intraspecies diversity varied within 104 species (146 ist) — 165 species (234 ist), and according to our field data includes 194 species (199 ist), which is indicative of the the bottom algal communities’ long-term stability. The microphytobenthos structure in the littoral and pelagic areas is similar at the highest taxonomic levels (phylum — order), and differences are evident at the family – species levels. The highest occurrence rate in the littoral area (17–100%) and pelagic area (33–100%) was observed for 22 species, among which pennate diatoms prevailed. Out of the total species number only 4 species had 100% occurrence rate both in the littoral and pelagic area. This is indicative of the distinctness of the microphytobenthos taxonomic composition in the littoral and pelagic areas and heterogeneity of its structure. The differences in the occurrence rate (%), multiple indices of Sørensen similarity, Kendall coefficient show more pronounced heterogeneity of micro-phytobenthos in the pelagic area. According to the ratio of indicator species of saprobity and Pantle-Buck indices in Sladeček modification the water quality of the areas under study is characterized as “moderately polluted”, β-mesosaprobic zone, 3rd class of water quality. The findings of the parallel studies on the taxonomic structure of bottom algal communities in Kyiv Reservoir show their distinctness in the littoral and pelagic areas, high diversity and important role in the autotrophic link functioning.
Keywords:
microphytobenthos, Kyiv Reservoir, littoral area, pelagic area, taxonomic diversity, water qualityFull text
Supplement materials
- PDF (Ukrainian) Taxonomic diversity of microphytoplankton in the Kyiv Reservoir in the summer of 2021
References
Baselga A. 2010. Partitioning the turnover and nestedness components of beta diversity. Glob. Ecol. Biogeogr. 19(1): 134–143. https://doi.org/10.1111/j.1466-8238.2009.00490.x
Davydov O.A., Koziychuk E.Sh. 2024. Peculiarities of the formation of benthic algae communities in the Kyiv Reservoir (Ukraine). Hydrobiol. J. 60(6): 22–32. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v60.i6.20
Davydov O.A., Koziychuk E.Sh. 2025. Taxonomic diversity of microphytobenthos in the shallow water zone of the Kyiv Reservoir (Ukraine). Ukr. J. Nat. Sci. 11: 27–34. [Давидов О.А., Козійчук Е.Ш. 2025. Таксономічне різноманіття мікрофітобентосу мілководної зони Київського водосховища (Україна). Укр. журн. природ. наук. 11: 27–34.] https://doi.org/10.32782/naturaljournal.11.2025.3
Guiry M.D., Guiry G.M. 2023. AlgaeBase. World-wide electron. publ. Nat. Univ. Ireland, Galway.
Hydrobiological regime of the Dnieper under the conditions of flow regulation. 1967. Ed. Ya.Ya. Tseeb. Kyiv: Nauk. Dumka. 387 p. [Гидробиологический режим Днепра в условиях зарегулированного стока. 1967. Отв. ред. Я.Я. Цееб. Киев: Наук. думка. 387 с.]
Kendall M.G. 1955. Rank correlation methods. London: Griffin. 196 p.
Kyiv Reservoir. 1972. Ed. Ya.Ya. Tseeb, Yu.G. Maystrenko. Kyiv: Nauk. Dumka. 460 p. [Киевское водохранилище. 1972. Под ред. Я.Я. Цееба, Ю.Г. Майстренко. Киев: Наук. думка. 460 с.]
Odum E.P. 1953. Fundamentals of ecology. Philadelphia, London: WB. Saunders Co. 384 p.
Oksiyuk O.P., Davydov O.A., Karpezo Yu.I. 2009. Ecological and morphological structure of microphytobenthos. Hydrobiol. J. 45(2): 13–23. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v45.i2.20
Shcherbak V.I. 1989. Phytoplankton of the Dnieper and its reservoirs. Kyiv Reservoir. In: Vegetation and bacterial population of the Dnieper and its reservoirs. Kiev Reservoir. In: Vegetation and bacterial population of the Dnieper and its reservoirs. Eds L.A. Sirenko, I.L. Koreliakova, L.Ye. Mikhailenko. Kyiv: Nauk. Dumka. Pp. 81–86. [Щербак В.И. 1989. Фитопланктон Днепра и его водохранилищ. Киевское водохранилище. В кн.: Растительность и бактериальное население Днепра и его водохранилищ. Под ред. Л.А. Сиренко, И.Л. Корелякова, Л.Е. Михайленко и др. Киев: Наук. думка. С. 81–86.]
Shcherbak V.I. 2002. Methods of studying phytoplankton. In: Methodical fundamentals for hydrobiological studies of aquatic ecosystems. Kyiv. Pp. 41–47. [Щербак В.І. 2002. Методи досліджень фітопланктону. У кн.: Методичні основи гідробіологічних досліджень водних екосистем. Київ. С. 41–47.]
Shcherbak V.I. 2006. Phytomicrobenthos. In: Methods of hydroecological investigations of surface waters. Kyiv: Logos. Pp. 28–32. [Щербак В.І. 2006. Фітомікробентос. В кн.: Методи гідроекологічних досліджень поверхневих вод. Київ: Логос. С. 28–32.]
Shcherbak V.I., Maystrova N.V., Zadorozhna H.M. 2019. The Dnieper phytoplankton diversity. In: Biodiversity and bioresource potential of the Dnieper water reservoirs under conditions of climate change and biological invasion. Kyiv: Nauk. Dumka. Pp. 67–78. [Щербак В.І., Майстрова Н.В., Задорожна Г.М. 2019. Різноманіття дніпровського фітопланктону. У кн.: Біорізноманіття та біоресурсний потенціал екосистем дніпровських водосховищ в умовах кліматичних змін і розвитку біологічної інвазії. Київ: Наук. думка. С. 67–78.]
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Davydov O.A., Larionova D.P. 2023a. Present-day characteristics of phytoplankton, microphytobenthos and phytoepiphyton of the Kaniv Reservoir. Report 1: Taxonomic, ecological diversity and spatial patterns. Algologia. 33(3): 147–184. [Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Давидов О.А., Ларіонова Д.П. 2023a. Сучасна характеристика фітопланктону, мікрофітобентосу та фітоепіфітону Канівського водосховища. Повідомлення 1: Таксономічне, екологічне різноманіття та просторовий розподіл. Альгологія. 33(3): 147–184.] https://doi.org/10.15407/alg33.03.147
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Davydov O.A., Larionova D.P. 2023b. Present-day characte-ristics of phytoplankton, microphytobenthos and phytoepiphyton of the Kaniv Reservoir. Report 2: Abiotic variables, quantitative diversity, dominant species complex, trophic state, water quality. Algologia. 33(4): 247–277. [Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Давидов О.А., Ларіонова Д.П. 2023b. Сучасна характеристика фітопланктону, мікрофітобентосу та фітоепіфітону Канівського водосховища. Повідомлення 2: Абіотичні чинники, кількісне різноманіття, домінуючий комплекс, трофність та оцінка якості водного середовища. Альгологія. 33(4): 247–277.] https://doi.org/10.15407/alg33.04.247
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Davydov O.A., Koziychuk E.Sh. 2024a. Plankton and contour algal communities in the Ukrainian section of the Western Bug River and its tributaries. Report 1: Abiotic variables, taxonomic, ecological characteristics and floristics specifics of phytoplankton, microphytobenthos, phytoperiphyton. Algologia. 34(2): 130–159. [Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Давидов О.А., Козійчук Е.Ш. 2024a. Планктонні та контурні угруповання водоростей української ділянки р. Західний Буг та її допливів. Повідомлення 1. Абіотичні складові, таксономічна, екологічна характеристика та флористичні особливості фітопланктону, мікрофітобентосу, фітоперифітону. Альгологія. 34(2): 130–159.] https://doi.org/10.15407/alg34.02.130
Shcherbak V.I., Semenyuk N.Ye., Kutishchev P.S., Lutsenko D.A., Koziychuk E.Sh. 2024b. Phytoplankton characteristics in various ecosystems of the Dnieper River: Abiotic factors and phytoplankton taxonomic diversity. Hydrobiol. J. 60(4): 3–23. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v60.i4.10
Skorik L.V. 1989. Phytomicrobenthos of the Dnieper and its reservoirs. In: Vegetation and bacterial population of the Dnieper and its reservoirs. Eds L.A. Sirenko, I.L. Koreliakova, L.Ye. Mikhailenko et al. Kyiv: Nauk. Dumka. Pp. 113–129. [Скорик Л.В. 1989. Фитомикробентос Днепра и его водохранилищ. В кн.: Растительность и бактериальное население Днепра и его водохранилищ. Под ред. Л.А. Сиренко, И.Л. Корелякова, Л.Е. Михайленко и др. Киев: Наук. думка. С. 113–129.]
Topachevskyi O.V., Oksiyuk O.P. 1960. Diatoms - Bacillariophyta. In: Identification manual of the freshwater algae of Ukrainian RSR. Kyiv: Nauk. Dumka. Issue 9. 411 p. [Топачев-ський О.В., Оксіюк О.П. 1960. Діатомові водорості - Bacillariophyta. У кн.: Визначник прісноводних водоростей Української РСР. Київ: Наук. думка. Вип. 9. 411 с.]
Tsaplina Ye.N., Kholodko O.P., Linchuk M.I. 2014. Thickets of higher aquatic plants in the estuarine sections of the rivers flowing into the Kiev Reservoir. Hydrobiol. J. 50(6): 17–31. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v50.i6.20
Vegetation and bacterial population of the Dnieper and its reservoirs. 1989. Eds L.A. Sirenko, I.L. Koreliakova, L.Ye. Mikhailenko et al. Kyiv: Nauk. Dumka. 232 p. [Растительность и бактериальное население Днепра и его водохранилищ. 1989. Под ред. Л.А. Сиренко, И.Л. Корелякова, Л.Е. Михайленко и др. Киев: Наук. думка. 232 с.]
Vladimirova K.S. 1978. Phytomicrobenthos of the Dnieper, its reservoirs and the Dnieper-Bug Estuary. Kyiv: Nauk. Dumka. 365 p. [Владимирова К.С. 1978. Фитомикробентос Днепра, его водохранилищ и Днепровско-Бугского лимана. Киев: Наук. думка. 365 с.]
