Палагушкина О.В., Фролова Л.А.

Olga V. Palagushkina, Larisa A. Frolova

Казанский (Приволжский) федеральный университет (Казань, Россия)

УДК 561.26

Из донных отложений трех термокарстовых озер на водоразделе р. Пур (Ямало-Ненецкий автономный округ – ЯНАО, Западно-Сибирская Арктика, Российская Федерация) было выявлено 114 видов диатомовых водорослей двух классов тридцати трех родов. В видовом составе преобладали пенатные космополитные бентосные олигогалобные виды, предпочитающие щелочные условия среды.

Ключевые слова: диатомовые водоросли; озера; донные отложения; Ямало-Ненецкий автономный округ; Западно-Сибирская Арктика

Чувствительность арктических экосистем к колебаниям температуры делает их особенно важными для изучения прошлых и настоящих экологических изменений, связанных с климатом (Douglas et al., 1994, John P. Smol et al., 2005, Nazarova et al., 2013; Нигаматзянова. и др.,2016, Фролова, 2018; , Палагушкина и др., 2019). Водоросли, в том числе и диатомовые, водоемов Западной Сибири в целом изучены недостаточно.

Целенаправленное изучение водорослей водоемов полуострова Ямал в Ямало- Ненецком автономном округе началось только в последние два десятилетия в связи с интенсивным промышленным освоением в связи с необходимостью оценки состояния водных экосистем. Видовой состав водорослей, в том числе диатомовых, представлен в немногочисленных публикациях на основе световой микроскопии (Генкал и др., 2018). Также в литературе имеются сведения о диатомовых водорослях Явайского полуострова (Киселев и др., 2015), по изучению некоторых рек Западной Сибири, например, Надым, Харасавэй (Генкал и др., 2018, Семенова, 2019). Целью нашей работы было изучение таксономического состава и экологических характеристик диатомовых водорослей в отложениях термокарстовых озер водосборного бассейна р. Пур (Ямало-Ненецкий автономный округ, Западно-Сибирская Арктика).

Река Пур, одна из крупнейших на севере Западной Сибири, с площадью водосбора 112 000 км², образуется при слиянии рек Айваседапур и Пяку-Пур, берущих начало на северных склонах Сибирского Увала. Она течет с юга на север и впадает в Тазовскую губу. В пределах исследуемой территории Пур имеет широкую долину протяженностью 15 км (Карманова, 2012).

На состав вод тундровых и лесотундровых рек влияет многолетняя мерзлота. Река Пур характеризуется низкой минерализацией во все фазы водного режима. По классификации О.А. Алекина, воды реки относятся к маломинерализованным, гидрокарбонатного класса, натриевой группы (Уварова, 2010, 2012).

Это согласуется с основной особенностью природных поверхностных вод Ямало- Ненецкого автономного округа; гидрохимически они характеризуются слабой минерализацией (менее 100 мг/дм³), с минимальными значениями в период весеннего половодья. В целом поверхностные воды Западно-Сибирской Арктики относятся к классу ультрапресных, гидрокарбонатных, натриевой, реже кальциевой группы с низким содержанием сульфатов, хлоридов и ионов натрия. По содержанию биогенных элементов поверхностные воды олиготрофные, с низким содержанием соединений азота, с низкой жесткостью (0,1–0,34 ммоль/дм³), т. е. «очень мягкие» (Генкал и др., 2017).

Характерной особенностью большинства водных экосистем водосборных бассейнов рек Ямало-Ненецкого округа является наличие небольших по размерам и площади (менее 1 км²), мелких, промерзающих до дна термокарстовых озер. Эти термокарстовые озера в подавляющем большинстве представляют собой котловины блюдцеобразной формы с низкими заболоченными берегами (Уварова, 2010).

В таких условиях образуются озера с водой малой минерализации, гидрокарбонатного класса, со значительным количеством органического вещества. Активная реакция воды в них слабокислая, близкая к нейтральной (рН 5,2–7,6). Сумма ионов колеблется от 16 до 80 мг/дм³ в течение года и лишь в отдельные годы в период зимней межени достигает 200 мг/дм³. (Генкал и др., 2017).

Летом 2017 г. на трех малых мелководных термокарстовых озерах (Y17-01, Лебединое и Н-3) водосбора р. Пур с помощью пробоотборника UWITEC были отобраны колонки донных осадков толщиной до 50 см. Донные осадки были представлены песчаным материалом с растительным детритом.

Техническая обработка образцов донных отложений на диатомовый анализ проводилась с использованием метода водяной бани. Для изготовления постоянных препаратов использовалась высокопреломляющая смола Naphrax. При определении видового состава использовались отечественные и зарубежные определители. Подсчет створок проводился по параллельным трансектам до 300 в образце с использованием светового микроскопа Axioplan Zeiss и иммерсионной среды. Общее число створок бралось за 100%. Эколого-географическая характеристика диатомовых давалась по отношению к местообитанию, солености, рН воды, по географическому распространению, температурной приуроченности и реофильности (Давыдова, 1995; Баринова и др., 2006). Степень сходства видового состава рассчитывалась по индексу Серенсена.

Всего в донных осадках трех термокарстовых озер было определено 114 таксонов диатомовых водорослей, принадлежащих 33 родам, число видов по озерам менялось от 56 (озеро Y17-01) до 75 (озеро Н-3). Диатомовые донных осадков были представлены, в основном, космополитными бентосными видами, по отношению к солености воды преобладали индифференты, по отношению к рН – была больше доля видов, предпочитающих щелочные условия, в отношении фактора течения воды большей была доля индифферентных видов, в отношении температурного фактора – больше всего было видов умеренных температурных условий.

Индекс видового сходства между озерами менялся от 49 до 71 (между Лебединым и Y17-01). В видовом составе преобладали пенатные водоросли, центрические были представлены незначительно. Во всех тех озерах встречались Achnanthidium minutissimum (Kützing) Czarnecki., Aulacoseira islandica (O. Müll.) Simons., A. subarctica (O. Müll.) Haworth, Cymbella silesiaca Bleisch in Rabenh., Ellerbeckia arenaria (Ralfs ex Moore) Crawf., Eunotia bilunaris (Ehrb.) Grun., E. faba var. faba (Ehrb.) Grun., E. pectinalis (Dillw.) Rabenh., E. subarcuatoides Alles, Norpel et Lange-Bert., Fragilaria capucina Desm., F. construens (Ehrb.) Hust. var. construens, Staurosirella pinnata (Ehrenberg) D.M.Williams & Round., Frustulia rhomboides (Ehrb.) De Toni, Gomphonema truncatum Ehrb. sensu Patrick et Reim. var. truncatum, Navicula cryptocephala Kütz.

Вид Tetracyclus glans (Ehrb.) Mills, свойственный водоемам Ямало-Ненецкого округа, встречался в донных осадках только двух озер – 17 Y-01 и Лебединое.

Предыдущие исследования диатомовых водоемов и водотоков на севере Западно- Сибирской Арктики показали, что таксономическое богатство (до 95%) формируют представители класса Пенатные. Ведущими родами по количеству таксонов были – Navicula, Nitzschia, Pinnularia, Eunotia, Gomphonema, Fragilaria, Achnanthes, Neidium, Gyrosigma. (Генкал и др., 2018). Преобладание в видовом составе бентосных космополитных диатомей Pennatophyceae характерно для современных донных отложений арктических мелководных водоемов. Разнообразие видов из родов Eunotia связано с низкими значениями минерализации для водоемов изучаемой территории (Палагушкина и др., 2012). Центрические диатомеи были представлены беднее; встречались виды родов Aulacoseira, Cyclotella, Thalassiosira. В летнем фитопланктоне водоемов бассейна р. Надым наиболее типичны A. subarctica (O. Müll.) Haworth, A. italica var. tenuissima (Grunow) (O. Müll.) и A. granulata (Ehrenberg) Simonsen (Киселев и др., 2015, Семенова, 2019, Палагушкина и др., 2020, 2022). Полученные нами результаты подтверждают выявленные ранее тенденции.

Работа поддержана субсидией, выделенной Казанскому федеральному университету по государственному заданию FZSM-2023-0023 в сфере научной деятельности, а также Программой стратегического академического лидерства Казанского федерального университета.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

Список литературы

1. Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Биоразнообразиее водорослей-индикаторы окружающей среды. – PiliesStudio, Тель Авив, 2006. – 498 стр.
2. Генкал С.И., Ярушина М.И. Интересные находки диатомовых водорослей и новый вид Fragilaria strelnikovae из водоемов и водотоков полуострова Ямал // Новости сист. низш. раст. 2017. V.51. P. 12–22. https://doi.org/10.31111/nsnr/2017.51.12
3. Генкал С.И., Ярушина М.И. Диатомовые водоросли малоизученных водных экосистем крайнего севера западной Сибири – М.: Научный мир, 2017. – 212 с.
4. Давыдова Н.Н. Диатомовые водоросли-индикаторы природных условий водоемов в голоцене. – Л.: Наука, 1985. – 243 с.
   
5. Карманова К.И. Расчет русловых деформаций рек в зоне лесотундры на берегу р. Пур // Материалы Восьмой Всероссийской научно-технической конференции (посвященной 100-летию со дня рождения Виктора Ивановича Муравленко). Т.2. – Тюмень, Издательство Тюменского индустриального университета, 2012. – С. 151–155.
6. Киселев Г.А., Балашова Н.Б. Диатомеи полуострова Явай (Ямало-Ненецкий автономный округ) // Вопросы современной альгологии. 2015. №3 (10). http://algology.ru/786
7. Семенова Л.А. Диатомовые водоросли реки Надым (Западная Сибирь) // Вопросы современной альгологии.2019. №2 (20). С. 135–137. URL: http://algology.ru/1512. DOI – https://doi.org/10.33624/2311- 0147-2019-2(20)-135–137
8. Уварова В.И. Оценка химического состава воды и донных отложений р. Надым // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2010. Вып.11. С. 143–153.
9. Уварова В.И. Оценка качества воды реки Пур // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2012. № 12. С. 143–149.
10. Douglas M.S.V., Smol J.P., Blake W. Marked post-18th century environmental change in high Arctic ecosystems // Science. 1994. 266. P. 416–419. https://doi.org/10.1126/science.266.5184.416
11. Frolova L.A. Cladocera from bottom deposits as an indicator of changes in climate and ecological conditions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018. 107(1). 012084. https://doi.org/10.1088/1755-1315/107/1/012084
12. Nazarova L., Lüpfert H., Subetto D., Pestryakova L., Diekmann B. Holocene climate conditions in Central Yakutia (North-Eastern Siberia) inferred from sediment composition and fossil chironomids of Lake Temje // Quaternary International. 2013. 290–291. P. 264–274. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2012.11.006
13. Nigamatzyanova G.R., Frolova L.A., Abramova E.N. Zooplankton spatial distribution in thermokarst lake of The Lena River Delta (Republic of Sakha (Yakutia)) // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016. 7(5). P. 1288–1297.
14. Palagushkina O.V., Frolova. L.A. Diatoms from modern lake sediments of the Lake Lebedinoe (Yamalo-Nenets Autonomous District, West Siberian Arctic, Russia) PROCEEDINGS of 4 th Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting 2020 Sedimentary Earth Systems: Stratigraphy, Geochronology, Petroleum Resources (Kazan, Russian Federation, 26–30 October 2020). – P. 185–189.
15. Palagushkina O.V., Frolova. L.A. Diatoms from Modern Lake Sediments of Lake Lebedinoe (Yamalo-Nenets Autonomous District, West Siberian Arctic, Russia. PANGAEA, 2022. https://doi.org/10.1594/PANGAEA.942411
16. Palagushkina O.V., Nazarova L.B., Wetterich S., Shirrmaister L. Diatoms of modern bottom sediments in Siberian Arctic // Contemporary Problems of Ecology. 2012. 5(4). P. 413–422. https://doi.org/10.1134/S1995425512040105
17. Palagushkina O., Nazarova L., Frolova L. Trends in development of diatom flora from sub-recent lake sediments of the Lake Bolshoy Kharbey (Bolshezemelskaya tundra, Russia) // Biological Communications. 2019. 64(4). С. 244–251. https://doi.org/10.21638/spbu03.2019.403
18. Smol J.P., Wolfe A.P., Birks H.J.B., Douglas M.S.V., Jones V.J., Korhola A., Pienitz R., Rühland K., Sorvari S., Antoniades D., Brooks S.J., Fallu M.-A., Hughes M., Keatley B.E., Laing T.E., Michelutti N., Nazarova L., Nyman M., Paterson A.M., Perren B., Quinlan R., Rautio M., Saulnier-Talbot É., Siitonen S., Solovieva N., Weckström J. Climate-driven regime shifts in the biological communities of arctic lakes // Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 2005. 102(12). P. 4397–4402.

Статья поступила в редакцию 23.06.2023
Статья принята к публикации 15.08.2023

Об авторах

Палагушкина Ольга Викторовна – Olga V. Palagushkina

кандидат биологических наук
доцент, Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия (Kazan (Volga region)Federal University, Kazan, Russia), кафедра природообустройства и водопользования

opalagushkina@mail.ru

Фролова Лариса Александровна – Larisa A. Frolova

кандидат биологических наук
доцент, ведущий научный сотрудник, Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия (Kazan (Volga region)Federal University, Kazan, Russia), кафедра зоологии и общей биологии

Larissa.Frolova@kpfu.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 420008, Казань, ул.Кремлевская, 18, КФУ.

ССЫЛКА:

Палагушкина О.В., Фролова Л.А. Диатомовые в отложениях термокарстовых озер в Ямало-Ненецком автономном округе, Западно-Сибирская Арктика, Россия // Вопросы современной альгологии. 2023. № 2 (32). С. 113–116. URL: http://algology.ru/2066

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-113-116

EDN – EUDNDK

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. 
Адрес - info@algology.ru

Diatoms in deposits of termocarstic lakes in Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, West Siberian Arctic, Russia

Olga V. Palagushkina, Larisa A. Frolova

Kazan (Volga region)Federal University (Kazan, Russia)

114 species of diatoms of two classes of thirty-three genera were identified from bottom sediments of three thermokarst lakes on the watershed of the river Pur (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug - YNAO, West Siberian Arctic, Russian Federation). The species composition was dominated by penate cosmopolitan benthic oligohalobic species preferring alkaline environmental conditions.

Key words: diatoms; lakes; bottom sediments; Yamalo-Nenets Autonomous Okrug; West Siberian Arctic

References

1. Barinova S.S., Medvedeva O.V., Anisimova O.V. Bioraznoobrazie vodoroslej-indikatorov okruzhayushchej sredy [The biodiversity of algae is an indicator of the environment]. Russkoe izd-vo “Pilies Studio”, Tel'-Aviv, 2006. 498 p. (In Russ.)
2. Genkal S.I., Yarushina M.I. Interesnye nahodki diatomovyh vodoroslej i novyj vid Fragilaria strelnikovae iz vodoemov i vodotokov poluostrova Yamal [Interesting finds of diatoms and a new species Fragilaria strelnikovae from reservoirs and watercourses of the Yamal Peninsula]. Novosti sistematiki nizshih rastenij.. 2017. V.51. P. 12–22. https://doi.org/10.31111/nsnr/2017.51.12 (In Russ.)
3. Genkal S.I., Yarushina M.I. Diatomovye vodorosli maloizuchennyh vodnyh ekosistem krajnego severa zapadnoj Sibiri [Diatoms of poorly studied aquatic ecosystems of the Far North of Western Siberia]. Nauchnyj mir, Moscow, 2017. 212 p. (In Russ.)
4. Davydova N.N. Diatomovye vodorosli – indikatory prirodnyh uslovij v golocene [Diatoms are indicators of natural conditions in the Holocene]. Nauka, Leningrad, 1985. 244 p. (In Russ.)
5. Douglas M.S.V., Smol J.P., Blake W. Marked post-18th century environmental change in high Arctic ecosystems. Science. 1994. 266. P. 416–419. https://doi.org/10.1126/science.266.5184.416
6. Frolova L.A. Cladocera from bottom deposits as an indicator of changes in climate and ecological conditions. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018. 107(1). 012084. https://doi.org/10.1088/1755-1315/107/1/012084
7. Karmanova K.I. Raschet ruslovyh deformacij rek v zone lesotundry na beregu r. Pur [Calculation of riverbed deformations in the forest tundra zone on the banks of the Pur river]. In: Mat. VIII All-Rus. sci.-tech. conf. (to the 100th anniversary of the birth of Viktor Ivanovich Muravlenko). T.2. Izd. Tyumenskogo industrial'nogo univ., Tyumen', 2012. P. 151–155. (In Russ.)
8. Kiselev G.A., Balashova N.B. Diatoms of Yavay Peninsula (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug). Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2015. № 3 (10). URL: http://algology.ru/786
   
9. Nazarova L., Lüpfert H., Subetto D., Pestryakova L., Diekmann B. Holocene climate conditions in Central Yakutia (North-Eastern Siberia) inferred from sediment composition and fossil chironomids of Lake Temje. Quaternary International. 2013. 290–291. P. 264–274. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2012.11.006
10. Nigamatzyanova G.R., Frolova L.A., Abramova E.N. Zooplankton spatial distribution in thermokarst lake of The Lena River Delta (Republic of Sakha (Yakutia)). Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016. 7(5). P. 1288–1297.
11. Palagushkina O.V., Frolova. L.A. Diatoms from modern lake sediments of the Lake Lebedinoe (Yamalo-Nenets Autonomous District, West Siberian Arctic, Russia). PROCEEDINGS of 4 th Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting 2020 Sedimentary Earth Systems: Stratigraphy, Geochronology, Petroleum Resources (Kazan, Russian Federation, 26–30 October 2020). P. 185–189.
12. Palagushkina O.V., Frolova. L.A. Diatoms from Modern Lake Sediments of Lake Lebedinoe (Yamalo-Nenets Autonomous District, West Siberian Arctic, Russia. PANGAEA, 2022. https://doi.org/10.1594/PANGAEA.942411
13. Palagushkina O.V., Nazarova L.B., Wetterich S., Shirrmaister L. Diatoms of modern bottom sediments in Siberian Arctic. Contemporary Problems of Ecology. 2012. 5(4). P. 413–422. https://doi.org/10.1134/S1995425512040105
14. Palagushkina O., Nazarova L., Frolova L. Trends in development of diatom flora from sub-recent lake sediments of the Lake Bolshoy Kharbey (Bolshezemelskaya tundra, Russia). Biological Communications. 2019. 64(4). С. 244–251. https://doi.org/10.21638/spbu03.2019.403
15. Semenova L.A. Diatoms of the Nadym River (West Sibеria). Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2019. № 2 (20). P. 135–137. URL: http://algology.ru/1512 DOI - https://doi.org/10.33624/2311- 0147-2019-2(20)-135–137 (In Russ.)
16. Smol J.P., Wolfe A.P., Birks H.J.B., Douglas M.S.V., Jones V.J., Korhola A., Pienitz R., Rühland K., Sorvari S., Antoniades D., Brooks S.J., Fallu M.-A., Hughes M., Keatley B.E., Laing T.E., Michelutti N., Nazarova L., Nyman M., Paterson A.M., Perren B., Quinlan R., Rautio M., Saulnier-Talbot É., Siitonen S., Solovieva N., Weckström J. Climate-driven regime shifts in the biological communities of arctic lakes. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 2005. 102(12). P. 4397–4402.
17. Uvarova V.I. Ocenka himicheskogo sostava vody i donnyh otlozhenij r. Nadym [Assessment of the chemical composition of water and bottom sediments of the Nadym river]. Vestnik ekologii, lesovedeniya i landshaftovedeniya. 2010. V.11. P. 143–153. (In Russ.)
18. Uvarova V.I. Ocenka kachestva vody reki Pur [Assessment of the water quality of the Pur River]. Vestnik ekologii, lesovedeniya i landshaftovedeniya. 2012. № 12. S. 143–149. (In Russ.)

Authors

Palagushkina Olga V.

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-8131-0216

Kazan (Volga region)Federal University, Kazan, Russia

opalagushkina@mail.ru

Frolova Larisa A.

ORCID – https://orcid.org/0000-0001-8505-0151

Kazan (Volga region)Federal University, Kazan, Russia

Larissa.Frolova@kpfu.ru

ARTICLE LINK:

Palagushkina O.V., Frolova L.A. Diatoms in deposits of termocarstic lakes in Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, West Siberian Arctic, Russia. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2023. № 2 (32). P. 113–116. URL: http://algology.ru/2066

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-113-116

EDN – EUDNDK

When reprinting a link to the site is required

Dear colleagues! If you want to receive the version of the article in PDF format, write to the editor, please and we send it to you with pleasure for free. 
Address - info@algology.ru

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

К разделу ОБЗОРЫ, СТАТЬИ И КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147