Continuity and discreteness of taxonomic structure of contour algal communities in the Dnipro reservoirs (Ukraine)
Authors
,
Shcherbak V.I.,
Davydov O.A.,
Koziychuk E.Sh.
Section:
Ecology, Cenology, Conservation of Algae and their Role in NatureIssue:
Vol. 35 No. 4 (2025)Pages:
253-270DOI:
https://doi.org/10.15407/alg35.04.253Abstract
Taxonomic diversity of contour algal communities (microphytobenthos and phytoepiphyton) of Kyiv and Kaniv reservoirs in the summer of 2021 comprised 327 species (339 infraspecies taxa, ist) from 8 phyla. In Kyiv Reservoir 268 ist were identified, with microphytobenthos represented by 199 taxa, and phytoepiphyton represented by 159 taxa. For Kaniv Reservoir these values make 202 and 147 taxa respectively. The contour algal communities were dominated by Bacillariophyta, Chlorophyta and Cyanobacteria. The leading families were Bacillariaceae, Scenedesmaceae, Naviculaceae, Cymbellaceae, Gomphonemataceae; the leading genera — Nitzschia, Gomphonema, Desmodesmus, Navicula, Eunotia. Cluster analysis of algal communities according to Sorensen similarity coefficient distinguised three large clusters: microphytobenthos of Kyiv Reservoir, microphytobenthos of Kaniv Reservoir, phytoepiphyton of the reservoirs under study. The effect of spatial factor on algal communities has been assessed with the Distance Decay of Similarity, that is the relation between the species similarity of local communities and the geographic distance between the localities. The linear regression equations show, that the highest degree of distance decay of similarity (а = –0.001) had phytoepiphyton, the lower — microphytobenthos of the shallow water areas (а = –0.0007) and the lowest (а = –0.0004) — microphytobenthos of the deep water areas. Thus, phytoepiphyton had the highest degree of discreteness. It can be explained by heterogeneity of the habitat conditions (aquatic vascular plants as substrata). On the contrary, the highest degree of continuity was observed for microphytobenthos of the deep water areas, referring to «transit» areas, where water turnover facilitates exchange of species among the local algal communities.
Keywords:
contour algal communities, microphytobenthos, phytoepiphyton, taxonomic diversity, structural organization, continuityFull text
Supplement materials
- PDF (Ukrainian) Electronic supplement to the article
References
Barinova S.S., Medvedeva L.A., Anisimova O.V. 2006. Biodiversity of algae - indicators of the environment. Tel Aviv: PiliesStudio. 498 p.
Davydov O.A. 2006. Epiphytic algal communities. In: Methods of hydroecological investigations of surface waters. Kyiv: Logos. Pp. 33–37. [Давидов О.В. 2006. Епіфітні угруповання водоростей. В кн.: Методи гідроекологічних досліджень поверхневих вод. Київ: Логос. С. 33–37.]
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
Davydov O.A., Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Koziychuk E.Sh. 2025. Structure of microphytobenthos in the pelagic and littoral areas of Kyiv Reservoir. Algologia. 35(3): 173–193. [Давидов О.А., Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Козійчук Е.Ш. 2025. Структура мікрофітобентосу пелагіалі та літоралі Київського водосховища. Альгологія. 35(3): 173–193.] https://doi.org/10.15407/alg35.03.173
Directive 2000/60/EC, 2000. Water Framework Directive of the European Parliament and the Council, of 23 October 2000, Establishing a Framework for Community Action in the Field of Water Policy. Offic. J. Eur. Commun. L327: 1–72.
Guiry M.D., Guiry G.M. 2023. AlgaeBase. World-wide electron. Publ. Nat. Univ. Ireland, Galway.
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
Passy S.I. 2007. Diatom ecological guilds display distinct and predictable behavior along nutrient and disturbance gradients in running waters. Aquat. Bot. 86(2): 171–178. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2006.09.018
Semeniuk N. 2020. Epiphytic algal communities of the Dnieper basin waterbodies: Dr. Sci. (Biol.) Abstract. Kyiv. 40 p. [Семенюк Н.Є. Фітоепіфітон водних об'єктів басейну Дніпра: Автореф. дис. … д-ра біол. наук. Київ. 40 с.]
Semenyuk N.E., Shcherbak V.I., Shelyuk Yu.S. 2024. Patterns of contour algal communities' functioning in aquatic ecosystems of the Dnieper basin (Ukraine) under different alternative stable regimes. Ukr. J. Nat. Sci. 8: 231–244. [Semenyuk N.E., Shcherbak V.I., Shelyuk Yu.S. 2024. Закономірності функціонування контурних угруповань водоростей у водних екосистемах басейну Дніпра (Україна) за різних альтернативних стабільних режимів.] Укр. журн. природ. наук. 8: 231–244.] https://doi.org/10.32782/naturaljournal.8.2024.24
Semenyuk N.Ye., Shcherbak V.I., Davydov O.A., Koziychuk E.Sh. 2025. Dynamics of local phytoplankton communities in the upper-cascade Dnieper reservoirs under present conditions. Algologia. 35(1): 30–57. [Семенюк Н.Є., Щербак В.І., Давидов О.А., Козійчук Е.Ш. 2025. Динаміка локальних угруповань фітопланктону верхньокаскадних дніпровських водосховищ за сучасних умов. Альгологія. 35(1): 30–57.] https://doi.org/10.15407/alg35.01.030
Sereda T.M. 2008. Phytoplankon of the Desna River as an indicator of the river ecosystem state: PhD (Biol.) Abstract. Kyiv. 23 p. [Середа Т.М. Фітопланктон Десни як показник стану річкової екосистеми: Автореф. дис. … канд. біол. наук. Київ. 23 с.]
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., Korniychuk N.N. 2005. Continuity and discreteness of the river phytomicro-epiphyton. Rep. NAS Ukraine. 9: 208–212. [Щербак В.І., Корнійчук Н.М. 2005. Континуальність та дискретність річкового фітомікроепіфітону. Доп. НАН України. 9: 208–212.]
Shcherbak V.I., Maistrova N.V., Semeniuk N.Ye. 2008. Continuity and discreteness of algal communities in the human-modified bay of the Kaniv Reservoir. Hydrol., Hydrochem., Hydroecol. 15: 158–168. [Щербак В.І., Майстрова Н.В., Семенюк Н.Є. 2008. Континуальність і дискретність водоростевих угруповань антропогенно порушеної затоки Канівського водосховища. Гідрол., гідрохім., гідроекол. 15: 158–168.]
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Lutsenko D.A. 2023a. Diveristy and ecological characteristics of algae in the water column in the subbasin of the large Danube lakes during the autumn-winter period (Ukraine). Int. J. Algae. 25(1): 71–94. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v25.i1.50
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Davydov O.A., Larionova D.P. 2023b. 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. 2023б. 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. 2023c. Present-day characteristics 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. 2023c. 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., Liashenko A.V., Semeniuk N.Ye., Zorina-Sakharova K.Ye., Lutsenko D.A. 2023d. Continuity and discreteness of the communities of hydrobionts in the lotic-lentic ecosystem of the Danube River Delta: Phytoplankton. Hydrobiol. J. 59(3): 3–27. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v59.i3.10
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Davydov O.A. 2024a. Studying spatial distribution of planktonic, benthic and periphytic algal metacommunities in aquatic ecosystems of different types. Ecol. Noospher. 35(2): 112–120. [Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Давидов О.А. 2024a. Дослідження просторового розподілу метаугруповань водоростей планктону, бентосу, перифітону в різнотипних гідроекосистемах. Екол. ноосфер. 35(2): 112–120.] https://doi.org/10.15421/032418
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Davydov O.A., Koziychuk E.Sh. 2024b. 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. 2024b. 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. 2024c. 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
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Davydov O.A., Koziychuk E.Sh. 2025a. Specifics of biotopic preference of algae in the water column in the freshwater ecosystems of different types. Algologia. 35(2): 104–127. [Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Давидов О.А., Козійчук Е.Ш. 2025a. Особливості біотопічної приуроченості водоростей водної товщі прісноводних гідроекосистем різного типу. Альгологія. 35(2): 104–127.] https://doi.org/10.15407/alg35.02.104
Shcherbak V.I., Semenyuk N.Ye., Kutishchev P.S., Lutsenko D.A., Koziychuk E.Sh. 2025b. Phytoplankton characteristics in various ecosystems of the Dnieper River: quantitative indices, dominant complex, response of algae to the influence of certain ecological factors, and water quality. Hydrobiol. J. 61(3): 3–29. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v61.i3.10
Sørensen T. 1948. A method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of species content and its application to analyses of the vegetation of Danish commons. Kong. Danske Videnskab. Selskab. Biol. Skrift. 5(4): 1–46.
Timchenko V.M., Lynnyk P.M., Kholodko O.P. et al. 2013. Abiotic components of the Kyiv Reservoir ecosystem. Kyiv: Logos. 59 p. [Тімченко В.М., Линник П.М., Холодько О.П. та ін. 2013. Абіотичні компоненти екосистеми Київського водосховища. Київ: Логос. 59 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.]
Wetzel C.E., Bicudo D. de C., Ector L., Lobo E.A., Soininen J., Landeiro V.L., Bini L.M. 2012. Distance decay of similariyt in neotropical diatom communities. PLoS ONE. 7(9): e45071. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0045071 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23028767 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3441607
Zaytsev Yu.P. 2015. On contour structure of biosphere. Hydrobiol. J. 51(3): 3–24. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v51.i3.10
