Сучасна характеристика фітопланктону, мікрофітобентосу та фітоепіфітону Канівського водосховища
Повідомлення 2: Абіотичні чинники, кількісне різноманіття, домінуючий комплекс, трофність та оцінка якості водного середовища
Автор(и)
,
Семенюк Н.Є.*,
Давидов О.А.,
Ларіонова Д.П.
Розділ:
Екологія, ценологія, охорона та роль водоростей у природіНомер:
Том 33 № 4 (2023)Сторінки:
247-277DOI:
https://doi.org/10.15407/alg33.04.247Анотація
Розглянуто кількісне різноманіття та домінуючі комплекси фітопланктону, мікрофітобентосу, фітоепіфітону лотичних і лентичних біотопів Канівського вдсх в літній сезон 2017–2022 рр. Проаналізовано їхній зв’язок з низкою абіотичних чинників, оцінено трофічний статус, інформаційне різноманіття за індексом Шеннона та якість води водосховища. Чисельність водоростей планктону складала 2780–124155 тис. кл./дм3, біомаса – 0,631–11,636 мг/дм3, бентосу – 390–13874 тис. кл./10 см2 та 0,162–2,651 мг/10 см2, епіфітону – 50–680 тис. кл./10 см2 та 0,050–1,679 мг/10 см2. У лотичних біотопах кількість фітопланктону була дещо вищою, ніж у лентичних, що зумовлено фітостоком з Київського вдсх та приток. Структурна організація фітопланктону та мікрофітобентосу представлена олігодомінантними комплексами Cyanobacteria – Bacillariophyta та Bacillariophyta – Cyanobacteriaвідповідно, а фітоепіфітону – монодомінантним комплексом Bacillariophyta. Доведено необхідність визначення домінуючих комплексів за чисельністю та біомасою. Домінуючі комплекси водоростевих угруповань чітко розділяються на три окремі кластери (для планктону, бентосу та епіфітону), а кожний з них – на два (для лотичних і лентичних біотопів). Подібність за коефіцієнтом Серенсена між фітопланктоном і мікрофітобентосом була вищою, ніж між фітопланктоном і фітоепіфітоном, що можна пояснити осіданням планктонних форм на дно за різних екологічних умов. Високі кількісні показники, різноманітні домінуючі комплекси водоростевих угруповань залежать від низки абіотичних чинників (інтенсивності сонячної інсоляції, потужності фотичної зони, літніх температур води, концентрації біогенних елементів). За фітопланктоном трофічний статус водосховища оцінюється як евтрофний–політрофний, а за контурними угрупованнями – як олігомезотрофний–мезотрофний. Встановлені відмінності узгоджуються з теорією «альтернативних стабільних режимів» і пояснюються тим, що в літній період водосховище знаходиться в режимі високої каламутності, коли масово розвиваються планктонні Сyanobacteria, які «екранують» поверхню води та пригнічують фотосинтез контурних угруповань. Якість води Канівського вдсх знаходиться в межах ІІ–ІІІ класів (чисті–задовільно чисті води), наявність точкових чи розсіяних джерел забруднення води не встановлена, що в цілому співпадає з ретроспективними даними.
Ключові слова:
кількісне різноманіття, чисельність, біомаса, домінуючий комплекс, абіотичні чинники, трофність, якість водного середовища, фітопланктон, мікрофітобентос, фітоепіфітон, Канівське водосховищеТекст статті
Додаткові матеріали
- PDF Таблиця 3. Список домінантів (Д) та субдомінантів (С) фітопланктону, мікрофітобентосу і фітоепіфітону Канівського водосховища за чисельністю (N) та біомасою (B) у біотопах у літні періоди 2017–2022 рр.
Посилання
Barinova S.S., Medvedeva L.A., Anisimova O.V. 2006. Biodiversity of algae - indicators of the environment. Tel Aviv: PiliesStud. 498 p. [Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. 2006. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. Тель Авив: PiliesStud. 498 с.].
Biological glossary. 1986. Ed. K.M. Sytnyk, V.O. Topachevskyi. Kyiv: USE. 680 p. [Біологічний словник. 1986. За ред. К.М. Ситника, В.О. Топачевського. Київ: УРЕ. 680 с.].
Davydov O.A., Larionova D.P. 2015. Transformation of the microphytobenthos littoral algal cenosis structure in the river section of Kaniv Water Reservoir within Kyiv industrial area. Sci. Issues Ternop. Volodymyr Hnatiuk Nat. Ped. Univ. 3-4(64): 147–178. [Давыдов О.А., Ларионова Д.П. 2015. Трансформация структуры литорального альгоценоза микрофитобентоса речной части Каневского водохранилища в пределах промышленной зоны г. Киева. Наук. записки Терноп. Держ. пед. ун-ту ім. Володимира Гнатюка. 3-4(64): 147–178].
Guiry M.D., Guiry G.M. 2023. AlgaeBase. World-wide electron. Publ. Nat. Univ. Ireland, Galway.
Hansson L.-A. 1988. Effects of competitive interactions on the biomass development of planktonic and periphytic algae in lakes. Limnol. Oceanogr. 33(1): 121–128. https://doi.org/10.4319/lo.1988.33.1.0121
Hydrology and hydrochemistry of the Dnieper and its reservoirs. 1989. Ed. M.A. Shevchenko. Kyiv: Nauk. Dumka. 216 p. [Гидрология и гидрохимия Днепра и его водохранилищ. Под ред. М.А. Шевченко. Киев: Наук. думка. 216 c.].
Jørgensen S.E. 1980. Lake Management (Water Development, Supply and Management). Oxford: Pergamon Press. 167 p.
Klochenko P., Shevchenko T. 2017. Distribution of epiphytic algae on macrophytes of various ecological groups (the case study of water bodies in the Dnieper River basin). Oceanol. Hydrobiol. Stud. 46(3): 283–293. https://doi.org/10.1515/ohs-2017-0030
Maystrova N.V. 2002. New floristic finding in the plankton of the Kaniv Reservoir. Algologia. 12(4): 451–459. [Майстрова Н.В. 2002. Новые флористические находки в планктоне Каневского водохранилища. Альгология. 12(4): 451–459].
Methods of hydroecological investigations of surface waters. 2006. Ed. V.D. Romanenko. Kyiv: Logos. 408 p. [Методи гідроекологічних досліджень поверхневих вод. 2006. За ред. В.Д. Романенка. Київ: Логос. 408 с.].
Odum E.P. 1953. Fundamentals of ecology. Philadelphia: Saunders Co. 384 p.
Oksiyuk O.P., Timchenko V.M., Davydov O.A. et al. 1999. State of ecosystem of the Kyiv section of Kaniv Water Reservoir and the ways of its regulation. Kyiv. 60 p. [Оксиюк О.П., Тимченко В.М., Давыдов О.А. и др. 1999. Состояние экосистемы Киевского участка Каневского водохранилища и пути его регулирования. Киев. 60 с.].
Oksiyuk O.P., Davydov O.A., Dyachenko T.N. et al. 2005. Benthic vegetation of the river section of the Kanev Reservoir. Kyiv: Logos. 40 p. [Оксиюк О.П., Давыдов О.А., Дьяченко Т.Н. и др. 2005. Донная растительность речного участка Каневского водохранилища. Киев: Логос. 40 с.].
Priymachenko A.D. 1981. Phytoplankton and primary production of the Dnieper River and its reservoirs. Kyiv: Nauk. Dumka. 228 p. [Приймаченко А.Д. 1981. Фитопланктон и первичная продукция Днепра и днепровских водохранилищ. Киев: Наук. думка. 228 с.].
Reynolds C.S. 1996. Algae. In: River Biota. Diversity and Dynamics. Oxford: Black. Sci. Pp. 6–26.
Roll Ya.V., Markovskiy Yu.M. 1955. Plankton of the Middle Dnieper in connection with prognosing the Kremenchug Reservoir. Zool. J. 34(3): 506–521. [Ролл Я.В., Марковский Ю.М. 1955. Планктон среднего Днепра в связи с прогнозом Кременчугского водохранилища. Зоол. журн. 34(3): 506–521]. https://doi.org/10.3775/jie.34.506
Romanenko V.D., Oksiyuk O.P., Zhukinskiy V.N. et al. 1990. Ecological assessment of hydrotechnical construction impact upon water bodies. Kyiv: Nauk. Dumka. 256 p. [Романенко В.Д., Оксиюк О.П., Жукинский В.Н. и др. 1990. Экологическая оценка воздействия гидротехнического строительства на водные объекты. Киев: Наук. думка. 256 с.].
Scheffer M., Van Nes E.H. 2007. Shallow lakes theory revisited: various alternative regimes driven by climate, nutrients, depth and lake size. Hydrobiologia. 584(1): 455–466. https://doi.org/10.1007/s10750-007-0616-7
Scheffer M., Carpenter S., Foley J.A. et al. 2001. Catastrophic shifts in ecosystems. Nature. 413: 591–596. https://doi.org/10.1038/35098000 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11595939
Semeniuk N.Ye. 2020. Epiphytic algal communities of the Dnieper basin waterbodies: Dr. Sci. (Biol.) Abstract. Kyiv. 40 p. [Семенюк Н.Є. 2020. Фітоепіфітон водних об'єктів басейну Дніпра: Автореф. дис. … д-ра біол. наук. Київ. 40 с.].
Semenyuk N.Ye., Shcherbak V.I. 2016. Structural and functional organization of phytoepiphyton of the Dnieper reservoirs and factors influencing its development. Rep. 1. Role of some hydrophysical factors. Hydrobiol. J. 52(5): 3–17. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v52.i5.10
Shcherbak V.I. 1998. Production characteristics of dominant species of phytoplankton in the Dnieper water reservoirs. Algologia. 8(3): 286–294. [Щербак В.И. 1998. Продукционные характеристики доминирующих видов фитоплантона днепровских водохранилищ. Альгология. 8(3): 286–294].
Shcherbak V.I. 2000. Photosynthetic Activity of Dominant Species of the Dnieper River Phytoplankton. Hydrobiol. J. 36(2): 71–84. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v36.i2.60
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. В кн.: Методичні основи гідробіологічних досліджень водних екосистем. Київ. С. 41–47].
Shcherbak V.I., Kuzmenko M.I. 1987. Intensity of photosynthesis by phytoplankton at various depths in the photic zone. Hydrobiol. J. 23(2): 20–23.
Shcherbak V.I., Maystrova N.V. 2001. Phytoplankton of the Kyiv section of the Kaniv Reservoir and factors affecting its development. Kyiv: Ins. Hydrobiol. NAS Ukraine. 70 p. [Щербак В.І, Майстрова Н.В. 2001. Фітопланктон київської ділянки Канівського водоймища та чинники, що його визначають. Київ: Ін-т гідробіол. НАНУ. 70 с.].
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye. 2004. Effect of hydrological regime upon the phytoplankton structure in the adjacent water bodies of Kaniv water reservoir. In: Science and education '2004: 7th International scientific and practical conference. Dnipropetrovsk. Vol. 56. Biol. Sci. Pp. 77–79. [Щербак В.І., Семенюк Н.Є. 2004. Вплив гідрологічного режиму на структуру фітопланктону придаткових систем Канівського водосховища. В кн.: Наука і освіта '2004: VII Міжнар. наук.-практ. конф. Дніпропетровськ. Т. 56. Біол. науки. С. 77–79].
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., Maystrova N.V. 2019. Response of the Dnieper phytoplankton to nutrient regime alteration. In: Prospects of hydroecological research in the context of environmental problems and social challenges: Proc. 8th Congr. Hydroecol. Soc. Ukraine. Kyiv. Pp. 100–102. [Щербак В.І., Майстрова Н.В. 2019. Реакція дніпровського фітопланктону на зміну біогенного режиму. В кн.: Перспективи гідроекологічних досліджень в контексті проблем довкілля та соціальних викликів: Зб. мат. VIII з'їзду Гідроекол. тов-ва України. Київ. С. 100–102].
Shcherbak V.I., Yakushin V.M., Zadorozhnaya A.M. et al. 2016. Seasonal and interannual dynamics of phytoplankton, phytomicroepiphyton, and nutrients content in the River Section of the Kanev Reservoir. Hydrobiol. J. 52(1): 49- https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v52.i1.50
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. В кн.: Біорізноманіття та біоресурсний потенціал екосистем дніпровських водосховищ в умовах кліматичних змін і розвитку біологічної інвазії. Київ: Наук. думка. С. 67–78].
Shcherbak V., Sherman I., Semeniuk N., Kutishchev P. 2020. Autotrophic communities' diversity in natural and artificial water-bodies of a river estuary. A case-study of the Dnieper-Bug Estuary, Ukraine. Ecohydrol. Hydrobiol. 20: 112–122. https://doi.org/10.1016/j.ecohyd.2019.07.001
Shcherbak V.I., Semenyuk N.Ye., Yakushyn V.M. 2022. Phytoplankton structural and functional organization in a large lowland reservoir under the global climate change (case study of the Kaniv Reservoir). Hydrobiol. J. 2022. 58(6): 3–27. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v58.i6.10
Shevchenko T.F., Klochenko P.D., Timchenko V.M., Dubnyak S.S. 2019. Epiphyton of a cascade plain reservoir under different hydrodynamic conditions. Ecohydrol. Hydrobiol. 19(3): 407–416. https://doi.org/10.1016/j.ecohyd.2019.01.006
Shcherbak V.I., Semeniuk N.Ye., Davydov O.A., Larionova D.P. 2023. Present-day characteristics of phytoplankton, microphytobenthos and phytoepiphyton of the Kaniv Reservoir. Rep. 1: Taxonomic, ecological diversity and spatial patterns. Algologia. 33(3): 147–184. [Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Давидов О.А., Ларіонова Д.П. 2023. 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
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. 5(4): 1–46.
Tarashchuk O.S. 2009. Epiphyton algae communities of the river section of the Kanev Reservoir depending on ecological factors. Hydrobiol. J. 46(5): 33–50. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v45.i6.30
Vegetation and bacterial population of the Dnieper and its reservoirs. 1989. Eds L.A. Sirenko, I.L. Koreliakova, L.Ye. Mikhailenko. 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.].
Yakushin V.M., Shcherbak V.I., Linchuk M.I. 2019. Hydrochemical regime of the water reservoirs under conditions of climate change. In: Biodiversity and bioresource potential of the Dnieper water reservoirs under conditions of climate change and biological invasion. Kyiv: Nauk. Dumka. Pp. 47–66. [Якушин В.М., Щербак В.І., Лінчук М.І. 2019. Гідрохімічний режим екосистем водосховищ в умовах змін клімату. В кн.: Біорізноманіття та біоресурсний потенціал екосистем дніпровських водосховищ в умовах кліматичних змін і розвитку біологічної інвазії. Київ: Наук. думка. С. 47–66].
Yarmoshenko L.P. 2007. Formation of microphytobenthos in the upper part of Kaniv Reservoir under conditions of human impact: PhD (Biol.) Abstract. Kyiv. 24 p. [Ярмошенко Л.П. 2007. Формування мікрофітобентосу верхньої частини Канівського водосховища за умов антропогенного впливу: Автореф. дис. … канд. біол. наук. Київ. 24 с.].
Zadorozhna G.M., Shcherbak V.I. 2017. Effect of solar radiation and water temperature on development of phytoplankton in the Kaniv Reservoir. Hydrobiol. J. 53(1): 18–27. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v53.i1.20
