с международным участием «Водоросли: проблемы таксономии и экологии, использование в мониторинге и биотехнологии» (12–18 сентября 2022, Москва, Россия) Фитопланктон и качество воды некоторых притоков реки Оби
Барсукова Н.Н.1, Баженова О.П.1, Колесниченко Л.Г.2 Natalia N. Barsukova, Olga P. Bazhenova, Larisa G. Kolesnichenko 1Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина (Омск, Россия)
УДК 581.526.325.2:574.21(282.256.1)
По материалам исследований фитопланктона притоков Оби (Томь, Кеть, Васюган) летом 2019 г. установлены видовой состав, таксономическая структура, численность и биомасса фитопланктона, определен класс качества вод и трофический статус. Основу видового богатства фитопланктона в указанных притоках создают зеленые водоросли (Chlorophyta), параметры альфа-разнообразия указывают на среднюю сложность структуры фитопланктоценозов. По показателям биомассы фитопланктона трофический статус рек варьировал от мезотрофной до эвтрофной категории, качество воды соответствовало 3 классу «удовлетворительной чистоты». Ключевые слова: фитопланктон; видовой состав; таксономическая структура; трофический статус; биоиндикация; показатели биоразнообразия; притоки Оби
Реки являются наиболее динамичными водными экосистемами, быстро откликающимися на разнообразное, в том числе антропогенное, воздействие. Притоки одной из крупнейших рек мира Оби – Томь, Кеть, Васюган – выполняют важные хозяйственные функции (Воробьев, Попков, 2005; Шварцев, Савичев, 2006; Бабкина, 2015). Эти реки по своей длине, площади водосбора и другим параметрам, относятся к категории крупных рек и, за исключением Иртыша, относятся к числу самых значимых притоков Оби в ее среднем течении. Отличаются они, прежде всего, своим происхождением. Васюган – левый приток Оби длиной 1082 км берет начало в Васюганских болотах, образующих самый крупный в мире болотный массив. Кеть – правый приток Оби длиной 1621 км вытекает из болот Обь-Енисейского водораздела, затем протекает по Западно-Сибирской равнине по лесным территориям Красноярского края и Томской области. Река Томь – правый приток Оби длиной 827 км – берет начало на западных склонах Абаканского хребта. Протекая через Кемеровскую область, река собирает основную массу водосбора крупного промышленного региона и испытывает сильное антропогенное воздействие. По величине среднегодового стока эти притоки располагаются в следующем порядке – Томь (35 км3), Кеть (17,7 км3), Васюган (10,9 км3). В своем нижнем течении все три притока имеют равнинный характер (Евсеева, 2001). Фитопланктон, являясь первым звеном трофической цепи водных экосистем, имеет высокую значимость в оценке их экологического состояния. Сведений о фитопланктоне указанных притоков Оби крайне мало. Имеются данные только о фитопланктоне р. Томи с середины XX в. (Иоганзен и др., 1951; Якубова 1951) по начало ХХI в., указывающие на процессы ее эвтрофирования (Новикова, 1991; Науменко, 1993; Голубых, 1996, 2007; Митрофанова, 2007). Возрастание уровня антропогенной нагрузки в Обь-Иртышском бассейне (Пузанов и др., 2017) вызывает острую необходимость в оценке состояния речных экосистем. Цель работы – оценить современное состояние фитопланктона рек Томь, Кеть, Васюган, трофический статус и качество вод.
Материалы и методы В статье использованы материалы обработки проб фитопланктона, отобранных в июле 2019 г. в устьях указанных притоков Оби (рис. 1). Рис. 1. Места отбора проб фитопланктона в притоках Оби летом 2019 г. Fig. 1. Phytoplankton sampling sites in the Ob tributaries in the summer of 2019
Пробы фитопланктона отбирали из поверхностного (Кеть, Васюган) слоя воды, или послойно (Томь), фиксировали формалином, концентрировали осадочным методом. Обработку проб проводили стандартными методами, биомассу рассчитывали счетно-объемным методом (Федоров, 1979). Таксономический список водорослей составляли с учетом современных систем классификации и международной базы данных AlgaeBase (Guiry, Guiry, 2022). Трофический статус и класс качества воды оценивали по биомассе фитопланктона (Оксиюк и др., 1993). Параметры альфа-разнообразия фитопланктоценозов (индексы Шеннона, Маргалефа, Симпсона) рассчитывали в программе Past по показателям численности фитопланктона (Past 4). Статистическую обработку данных проводили в программе Microsoft Excel.
Результаты и обсуждение Фитопланктон исследуемых рек богат и разнообразен. К настоящему времени в его составе идентифицировано 257 видовых и внутривидовых таксонов (ВВТ), включая номенклатурный тип вида, из 8 отделов: Cyanoprokaryota – 26, Dinophyta – 4, Chrysophyta – 8, Xanthophyta – 7, Euglenophyta – 41, Bacillariophyta – 32, Chlorophyta – 128, Charophyta – 11. Основу видового богатства во всех притоках составляют зеленые водоросли. В таксономической структуре фитопланктона Васюгана и Кети значительно участие эвгленовых водорослей, что связано с их болотным происхождением, а в Томи – цианопрокариот (табл. 1). Таблица 1. Таксономическая структура фитопланктона притоков среднего течения реки Оби Table 1. Taxonomic structure of phytoplankton of tributaries of the middle course of the Ob River Уровень видового богатства фитопланктона связан с величиной среднегодового стока этих притоков, наименьшим видовым богатством характеризуется фитопланктон Васюгана, наибольшим – Томи. Самая длинная река из исследованных притоков – Кеть, немногим отличается по видовому богатству фитопланктона от Томи, хотя ее среднегодовой сток в 2 раза меньше. Отличаясь высоким видовым богатством фитопланктона эти притоки значительно обогащают фитопланктон главной реки региона – Оби. Следует отметить, что таксономическая структура фитопланктона исследованных притоков в целом соответствует таковой Оби, включая отсутствие криптофитовых водорослей (Barsukova et al., 2021). Показатели обилия фитопланктона в исследованных реках существенно различаются (табл. 2).
Таблица 2. Численность и биомасса фитопланктона в устьях рек Томь, Кеть, Васюган, лето 2019 г. Table 2. Phytoplankton abundance and biomass in the mouths of the Tom, Ket, Vasyugan rivers,
Наибольшие показатели численности фитопланктона (с преобладающей долей Chlorophyta) отмечены в правобережных притоках Томь и Кеть. Максимальные показатели отмечены в Томи, где наиболее интенсивно (5,1 млн кл./л) вегетировал Raphidocelis sigmoidea Hind. По биомассе фитопланктона основную долю в Томи формируют зеленые водоросли, в Кети и Васюгане – диатомовые. В фитопланктоне Кети отмечена активная вегетация (до 2,6 млн кл./л) Monoraphidium contortum. Диатомовые водоросли составляют здесь треть общей численности и более 50% общей биомассы фитопланктона. Среди них наиболее многочисленны (до 1,7 млн кл./л) центрические водоросли Aulacoseira. Цианопрокариоты в исследованных притоках формируют от 15 до 18% общей численности, из них в Томи доминирует (до 5,7 млн кл./л) Aphanocapsa incerta (Lemm.) Crоnb. et Kom. В Васюгане почти половину общего состава фитопланктона по численности и основную долю по биомассе формируют диатомовые водоросли. Максимальные показатели по численности (1,47 млн кл./л) и биомассе (2,5 г/м3) отмечены у видов Aulacoseira. Зеленые водоросли по численности находятся на втором месте, среди них доминирует (0,36 млн кл./л) Mucidosphaerium pulchellum (Wood) Bock, Proschold et Krienitz. Остальные отделы водорослей в формировании численности и биомассы фитопланктона исследованных рек значимой роли не играют. За период исследований класс качества воды в притоках соответствовал 3 классу удовлетворительной чистоты, трофический статус варьировал от мезотрофной до эвтрофной категории (табл. 3).
Таблица 3. Качество воды и трофический статус притоков реки Оби, лето 2019 г. Table 3. Water quality and trophic status of tributaries of the Ob River, summer 2019
По сравнению с данными предыдущих исследований в мае 2005 г. (Митрофанова, 2007, 2008), показатели трофического статуса Томи снизились с эвтрофной категории до мезотрофной, что связано с доминированием в летний сезон мелкоклеточных видов водорослей и цианопрокариот. Индекс Шеннона в исследованных реках варьирует в небольших пределах, что указывает на среднюю сложность структуры фитопланктоценозов. Наиболее сложная структура сообщества наблюдается в Кети, в других притоках показатели индекса Шеннона более низкие (табл. 4).
Таблица 4. Индексы биоразнообразия фитопланктоценозов притоков р. Оби, июль 2019 г. Table 4. Indices of phytoplanktocenosis biodiversity of tributaries of the Ob River, July 2019
По сравнению с литературными данными (Митрофанова, 2008) видовое разнообразие фитопланктона Томи немного снизилось, но сложность структуры фитопланктоценоза не изменилась. В период предыдущих исследований (2005 г.) значения индекса Шеннона по численности варьировали в пределах 4,16–3,57, что также указывает на среднюю сложность структуры фитопланктоценоза. По значению индекса Маргалефа наибольшее видовое богатство фитопланктона характерно для Кети (табл. 4). Индекс доминирования Симпсона во всех притоках имеет невысокие значения. Наибольший показатель отмечен в Томи, где доминируют мелкоклеточные виды зеленых водорослей и цианопрокариот. Наименьшие его значения характерны для Кети, что согласуется с показателями индексов Шеннона и Маргалефа, указывающими на наиболее сложную структуру фитопланктоценоза в этом притоке. Показатели биоразнообразия фитопланктона в указанных притоках находятся на том же уровне, что и в Оби (Barsukova et al., 2021).
Выводы
Исследования проводились в рамках грантов РНФ 18-17-00237- П (ЛК), РФФИ 18-00-01493, 18-05-60264. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.
Список литературы
Статья поступила в редакцию 30.05.2022
Об авторах Барсукова Наталья Николаевна – Natalia N. Barsukova кандидат биологических наук bnn13@mail.ru Баженова Ольга Прокопьевна – Olga P. Bazhenova доктор биологических наук olga52@bk.ru Колесниченко Лариса Геннадьевна – Larisa G. Kolesnichenko кандидат биологических наук klg77777@mail.ru Корреспондентский адрес: 644008 Россия, г. Омск, Институтская пл., 1; тел. (3812)65-46-27.
ССЫЛКА: Барсукова Н.Н., Баженова О.П., Колесниченко Л.Г. Фитопланктон и качество воды некоторых притоков реки Оби // Вопросы современной альгологии. 2022. № 1 (28). С. 35–41. URL: http://www.algology.ru/1816 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2022-1(28)-35-41 EDN – IYIBWM При перепечатке ссылка на сайт обязательна Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно.
Phytoplankton and water quality of some tributaries of the Ob River Natalia N. Barsukova, Olga P. Bazhenova, Larisa G. Kolesnichenko 1Stolypin Omsk State Agrarian University (Omsk, Russia)
Keywords: phytoplankton; species composition; taxonomic structure; trophic status; bioindication; biodiversity indicators; tributaries of the Ob’
References
Authors Natalia N. Barsukova ORCID – https://orcid.org/0000-0003-0743-5130 Stolypin Omsk State Agrarian University, Omsk, Russia bnn13@mail.ru Bazhenova Olga P. ORCID – https://orcid.org/0000-0003-2406-4319 Stolypin Omsk State Agrarian University, Omsk, Russia olga52@bk.ru Kolesnichenko Larisa G. ORCID – https://orcid.org/0000-0001-9797-8985 National Research Tomsk State University, Tomsk, Russia klg77777@mail.ru
ARTICLE LINK: Barsukova N.N., Bazhenova O.P., Kolesnichenko L.G. Phytoplankton and water quality of some tributaries of the Ob River.Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2022. № 1 (28). P. 35–41. URL: http://www.algology.ru/1816 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2022-1(28)-35-41 EDN – IYIBWM When reprinting a link to the site is required
На ГЛАВНУЮ
|
|||
|
|