Макарёнкова Н.Н.

Nadezhda N. Makarenkova

Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Вологодский филиал (Вологда, Россия)

УДК 574.583:581.543

Диатомовые водоросли являются основным компонентом подледного фитопланктона крупного мелководного озера Воже, имеющего рыбопромысловое значение, а также его притока – реки Вожеги. Всего были обнаружены 37 видов и внутривидовых таксонов диатомовых водорослей. Количество одновременно вегетирующих видов диатомовых в озере Воже составляло 1–11, в реке Вожеге – 11–13. Биомасса диатомовых водорослей зимой равнялась в озере в среднем 2,01 г/м³, в реке – 0,03 г/м³, численность – 0,84 и 0,03 млн кл./л соответственно. Размерная структура диатомовых водорослей в реке была представлена более мелкими экземплярами, чем в озере.

Ключевые слова: ледостав; подледный фитопланктон; диатомовые; озеро Воже; река Вожега; притоки; Вологодская область

Диатомовые водоросли широко распространены в водоемах бореальной зоны, где они вегетируют почти круглогодично, в том числе составляют значительную часть фитопланктона в холодное время года. Подо льдом водоросли активно фотосинтезируют (Винокурова и др., 2021), но сведений о фитопланктоне в зимнее время значительно меньше (Ерина и др., 2019; Митрофанова и др., 2021), чем за период открытой воды.

В работе использован материал, собранный сотрудниками Вологодского филиала ФГБНУ «ВНИРО» в марте 2017–2023 гг. в рамках мониторинговых исследований на озере Воже. Количество фитопланктонных проб составило 21 ед., количество станций на озере – 3. В реке Вожеге пробы (4) были взяты в верхнем и среднем течениях в декабре 2020 г. Пробы фитопланктона (500 мл) фиксировались раствором Люголя, затем концентрировались (25 мл). Подсчет клеток и их идентификация осуществлялись при просмотре в камере Нажотта (0,01 мл). Названия таксонов приведены согласно системе AlgaeBase (Guiry, Guiry, 2023). Биомасса определялась объемно-расчетным методом, удельный вес водорослей принимался равным 1 г/м³ (Кузьмин, 1975). К категории «доминирующих» относили виды, составляющие ≥10% от суммарной численности/биомассы фитопланктона. Частота встречаемости определена как отношение числа проб, в которых вид был обнаружен, к общему количеству проб. Для ценотической оценки сообщества использовались индекс Шеннона и индекс доминирования Симпсона (Мэгарран, 1992).

Озеро Воже, площадь которого составляет 418 км2, принадлежит к бассейну р. Онеги, является крупным рыбохозяйственным водоемом на территории Вологодской области. Средняя глубина в озере равняется 1,4 м, при этом для водоема характерны значительные внутригодовые и межгодовые колебания уровня воды (Веселова, 1979). Озеро характеризуется изрезанной береговой линией, что в сочетании с нестабильным уровнем воды и заболоченностью берегов обуславливает интенсивное развитие макрофитов. Река Вожега является вторым по величине притоком озера Воже, собирает воды с восточной части его водосбора. Длина реки – 140 км, площадь водосбора – 1980 км2. Река извилистая, со многими перекатами. Дно реки выстилают крупные валуны. Берега большей частью покрыты лесом, который в верхнем течении почти вплотную подходит к воде.

Средняя продолжительность устойчивого ледостава на озерах Вологодской области может длиться до 184 дней (Филенко, 1966). В озере Воже толщина льда в конце марта составляет 60–80 см. Уровень воды в это время значительно понижается, и лед на большой площади (до трети всей площади озера) садится на грунт (Тихомиров, Егоров, 1975). Незначительные глубины озера способствуют прогреву всей водной толщи за счет тепла донных отложений. Для крупных мелководных озер в ледоставный период характерна горизонтальная температурная однородность, которая обусловливается незначительным изменением глубин, сглаженной береговой линией, относительно однородным составом донных отложений. Река Вожега замерзает в конце октября – начале ноября, вскрывается в середине апреля, зимний низкий меженный уровень наблюдается в марте.

Диатомовые водоросли в озере Воже по числу встреченных видов и внутривидовых таксонов выделялись среди всех других групп фитопланктона. Всего в подледный период было выявлено 20 таксонов диатомовых, что составляет 48% от общего числа обнаруженных видов. Число видов диатомовых в пробе варьировало от 1 до 11, диатомовые отмечались в 75% проб. Наибольшей относительной частотой встречаемости характеризовались Aulacoseira ambigua (Grunow) Simonsen (57%), Surirella librile (Ehrenberg) Ehrenberg (43%), Neidiomorpha binodis (Ehrenberg) M.Cantonati, Lange-Bertalot & N.Angeli (43%). Индекс Шеннона, рассчитанный по численности диатомовых водорослей составил 0,7±0,15 бит/кл., по биомассе – 1,0±0,34 бит/г, индекс доминирования Симпсона соответственно – 0,1±0,06 и 0,5±0,15. Среди видов с известной приуроченностью к местообитанию преобладали факультативно- планктонные виды (40%), истинно- и случайно-планктонные виды составляли по 20%.

По средней величине биомассы фитопланктона в подледный период (2,4 г/м³) озеро Воже характеризовалось, согласно классификации (Трифонова, 1990), как мезотрофное. Доля диатомовых водорослей при этом составляла 28±8,9% от общей численности и 83±10,7% – от биомассы. К доминирующим таксонам по численности и биомассе относились Aulacoseira islandica (O. Müller) Simonsen (10–63% и 17–94% соответственно), Aulacoseira ambigua (12% и 13–21%), только по численности – Neidiomorpha binodis (19%), Staurosira construens Ehrenberg (11%), только по биомассе – Surirella librile (51%), Iconella biseriata (Brébisson) Ruck & Nakov (48%), Nitzschia vermicularis (Kützing) Hantzsch (32%), Iconella splendida (Ehrenberg) Ruck & Nakov (28%), Pinnularia viridis (Nitzsch) Ehrenberg (26%). Aulacoseira islandica является частым доминантом в озере Воже в течение всего вегетационного периода (Макарёнкова, 2015; Макарёнкова, 2016; Корнева и др., 2021). При доминировании в фитопланктоне A. islandica, которая была представлена размерной фракцией преимущественно более 70 мкм, количество диатомовых имело максимальные значения (до 7,8 млн кл./л и 29,5 г/м³). В среднем численность диатомовых в подледный период составляла 0,8±0,46 млн кл./л, биомасса – 2,0±1,81 г/м³. В небольшом количестве также встречались Asterionella formosa Hassall, Aulacoseira sp., Eunotia lunaris (Ehrenberg) Grunow, Fragilaria sp., F. capucina Desmazières, F. construens var. venter (Ehrenberg) Grunow, F. crotonensis Kitton, Navicula cryptocephala Kützing, Surirella grunowii Kulikovskiy, Lange-Bertalot & Witkovski, Tabellaria fenestrata (Lyngbye) Kützing, T. flocculosa (Roth) Kützing.

Зимний фитопланктон реки Вожеги представлен сообществом диатомовых водорослей, из которых часто встречались Hippodonta capitata (Ehrenberg) Lange- Bertalot, Metzeltin & Witkowski, Neidium sp., Cocconeis placentula var. euglypta (Ehrenberg) Cleve. Всего было встречено 17 видов, разновидностей и форм диатомовых водорослей, количество регистрируемых таксонов в пробе составляло 11–13. Общих видов с озерным планктоном не обнаружено. Индекс Шеннона находился на уровне 2,6±0,15 бит/кл., рассчитанный по численности водорослей, и 2,1±0,28 бит/г – по биомассе, индекс доминирования Симпсона соответственно – 0,2±0,08 и 0,3±0,07. Диатомовые водоросли, обнаруженные в подледной воде, были представлены преимущественно случайно- планктонными видами (53%), также встречались факультативно-планктонные (18%).

Общая биомасса диатомовых водорослей в реке Вожеге в зимний период равнялась 0,03±0,01 г/м³ и свидетельствовала об олиготрофном состоянии водотока. Численность фитопланктона при этом была также низкой – 0,03±0,003 млн кл./л. К доминирующим таксонам по численности и биомассе относился Cocconeis placentula var. euglypta (14–25% от общей численности и 13–16% от общей биомассы), только по численности – Achnanthidium affine (Grunow) Czarnecki (50%), Planothidium rostratoholarcticum Lange-Bertalot & Bak (17%), только по биомассе – Melosira varians C.Agardh (59%), Stauroneis sp. (42%), Sellaphora rectangularis (W.Gregory) Lange-Bertalot & Metzeltin (18%), Pinnularia gibba Ehrenberg (13%). В сообществе присутствовали две размерные фракции фитопланктона – менее 30 мкм и 30–70 мкм. Мелкоклеточные фитопланктеры преобладали, их доля в общей численности равнялась 75–86%, в общей биомассе – 25–81%. Единично встречались и характеризовались незначительным количеством Cocconeis placentula var. klinoraphis Geitler, Cymbella sp., Gomphonema longiceps f. suecicum (Grunow) Hustedt, Gomphonema parvulum (Kützing) Kützing, Hippodonta hungarica (Grunow) Lange-Bertalot, Metzeltin & Witkowski, Meridion circulare (Greville) C.Agardh, Navicula pseudogracilis Hustedt, Nitzschia sp.

Диатомовые водоросли подледного периода характеризовались большим разнообразием в реке Вожеге, при этом их количество значительно уступало таковому в озере. Высокие численность и биомасса диатомовых водорослей в озере Воже были связаны со скоплениями крупных нитей Aulacoseira islandica – одного из основных доминатов. Преобладающая размерная фракция водорослей в среднем была более мелкой в притоке озера. В реке Вожеге, в отличие от самого озера, основное число видов диатомовых являлось бентосными, нахождение которых в планктоне было случайным.

Работа выполнена в рамках Госзадания № 076-00004-23-00.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данном сообщении.

Список литературы

1. Веселова М.Ф. Природные условия бассейна озер // Малинина Т.И. (ред.). Гидрология озер Воже и Лаче (в связи с переброской северных вод в бассейн р. Волги). – Л.: Наука, 1979. – С. 3–18.
2. Винокурова Г.В., Суторихин И.А., Коломейцев А.А., Фроленков И.М. Анализ состояния биологических сообществ континентального водоема с использованием гидрооптических характеристик // Биология внутренних вод. 2021. №2. С. 142–150. DOI: 10.31857/S0320965221010162
3. Ерина О.Н., Пуклаков В.В., Соколов Д.И., Гончаров А.В. Подледное цветение фитопланктона в Можайском водохранилище // Экологический сборник 7: Труды молодых ученых. Всерос. (с междунар. участием) молодежная научная конф. (Тольятти, 18–21 апр. 2019 г.). – Тольятти, 2019. – С. 158–162. DOI: 10.24411/9999-010A-2019-10037.
4. Корнева Л.Г., Митропольская И.В., Макаренкова Н.Н., Цветков А.И. Структура и динамика фитопланктона больших мелководных зарастающих озер (Воже и Лача, Вологодская и Архангельская области, Россия) // Труды Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН. 2021. Вып. 94 (97). С. 17–29. DOI: 10.47021/0320-3557-2021-17-29
5. Кузьмин Г.В. Фитопланктон. Видовой состав и обилие // Мордухай-Болтовской Ф.Д. (ред.). Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. – М.: Наука, 1975. – С. 73–87.
6. Макаренкова Н.Н. Состав и динамика доминирующих групп водорослей в фитопланктоне крупных озер Вологодской области в 2009–2014 гг. // Актуальные проблемы биологии и экологии: материалы докл. XXII Всерос. молодежной научной конф. (Сыктывкар, 6–10 апр. 2015 г.). – Сыктывкар, 2015. – С. 31–35.
7. Макаренкова Н.Н. Состояние фитопланктона озера Воже в весенний период 2014-2015 гг. // Рыбохозяйственные исследования на внутренних водоемах: материалы II Всерос. молодежной конф. (Санкт-Петербург, 19–21 апр. 2016 г.). – Санкт-Петербург, 2016. – С. 214–220.
8. Митрофанова Е.Ю., Воробьев Р.И., Бурмистрова О.С. Биообъекты в зимнем литоральном планктоне Телецкого озера (Алтайский государственный заповедник) // Полевые исследования в Алтайском биосферном заповеднике. 2021. №3. С. 173–181. DOI: 10.52245/26867109_2021_12_3_173
9. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. – М.: Мир, 1992. – 181 с.
10. Тихомиров А.И., Егоров А.Н.  Термический режим // Озера Лача и Воже. Материалы комплексных исследований. – Л.: Наука, 1975. – С. 8–10.
11. Трифонова И.С. Экология и сукцессия озерного фитопланктона. – Л.: Наука, 1990. – 184 с.
12. Филенко Р.А. Воды Вологодской области. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1966. – 131 с.
13. Guiry M.D., Guiry G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. 2023. https://www.algaebase.org (дата обращения 17.06.2023).

Статья поступила в редакцию 8.07.2023
Статья принята к публикации 15.08.2023

Об авторах

Макарёнкова Н.Н. – Nadezhda N. Makarenkova

старший специалист, Вологодский филиал ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии» («ВологодНИРО»), Вологда, Россия (Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography, Vologda, Russia)

mackarenckowa@yandex.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 160012, г. Вологда, ул. Левичева, д. 5, ВНИРО. Телефон (8172) 56-21-58.

ССЫЛКА:

Макарёнкова Н.Н. Диатомовые водоросли в подледном фитопланктоне озера Воже и его притока – реки Вожеги (Вологодская область). 2023. № 2 (32). С. 54–57. URL: http://algology.ru/2048

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-54-57

EDN – BCPJJG

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

Diatoms in the under-ice phytoplankton of Lake Vozhe
and its tributary – the Vozhega River (Vologda Region)

Nadezhda N. Makarenkova

Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography (Vologda, Russia)

Diatoms are the main component of the under-ice phytoplankton in large shallow-water fishery important Lake Vozhe, as well as its tributary – the Vozhega River. A total of 37 species and intraspecific taxa of algae were found. The number of diatom species growing at the same time in Lake Vozhe was 1–11, and in the Vozhega River – 11–13. The biomass of diatoms in the lake in winter averaged 2.01 g/m³, in the river – 0.03 g/m³, the number – 0.84 and 0.03 million cells/l. The size structure of diatoms in the river was represented by smaller specimens than in the lake.

Key words: ice-covered period; under-ice phytoplankton; diatoms; Vozhe Lake; Vozhega River; tributaries; Vologda Region

References

1. Erina O.N., Puklakov V.V., Sokolov D.I., Goncharov A.V. Podlednoe cvetenie fitoplanktona v Mozhajskom vodohranilishche [Subglacial bloom of phytoplankton in Mozhaisk reservoir]. In: Ekologicheskij sbornik 7: Trudy molodyh uchenyh. Vseros. (s mezhdunar. uchastiem) molodezhnaya nauchnaya konf. (Tol'yatti, 18–21 apr. 2019 g.). Tol'yatti, 2019. P. 158–162. DOI: 10.24411/9999-010A-2019-10037 (In Russ.)
2. Filenko R.A. Vody Vologodskoj oblasti [Waters of the Vologda region]. Izd-vo Leningr. un-ta, Leningrad, 1966. – 131 p. (In Russ.)
3. Guiry M.D., Guiry G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. 2023. https://www.algaebase.org (data: 17.06.2023).
4. Korneva L.G., Mitropol'skaya I.V., Makarenkova N.N., Cvetkov A.I. Struktura i dinamika fitoplanktona bol'shih melkovodnyh zarastayushchih ozer (Vozhe i Lacha, Vologodskaya i Arhangel'skaya oblasti, Rossiya) [Structure and dynamics of phytoplankton of large shallow overgrown lakes (Vozhe and Lacha, Vologda and Arkhangelsk regions, Russia)]. Trudy Instituta biologii vnutrennih vod im. I.D. Papanina RAN. 2021. Vyp. 94 (97). P. 17–29. DOI: 10.47021/0320-3557-2021-17-29 (In Russ.)
5. Kuz'min G.V. Fitoplankton. Vidovoj sostav i obilie [Species composition and abundance]. In: Morduhaj-Boltovskoj F.D. (Ed.). Metodika izucheniya biogeocenozov vnutrennih vodoemov. Nauka, Moscow, 1975. P. 73–87. (In Russ.)
6. Makarenkova N.N. Sostav i dinamika dominiruyushchih grupp vodoroslej v fitoplanktone krupnyh ozer Vologodskoj oblasti v 2009–2014 gg. [The composition and dynamics of the dominant groups of algae in the phytoplankton of large lakes of the Vologda region in 2009-2014]. In: Aktual'nye problemy biologii i ekologii: materialy dokl. XXII Vseros. molodezhnoj nauchnoj konf. (Syktyvkar, 6–10 apr. 2015 g.). Syktyvkar, 2015. P. 31–35. (In Russ.)
7. Makarenkova N.N. Sostoyanie fitoplanktona ozera Vozhe v vesennij period 2014-2015 gg. [ The state of phytoplankton of Lake Vozhe in the spring period 2014-2015]. In: Fisheries research in inland waters: materials of the II All-Russian. youth conference. (St. Petersburg, April 19-21, 2016) Rybohozyajstvennye issledovaniya na vnutrennih vodoemah: materialy II Vseros. molodezhnoj konf. (Sankt-Peterburg, 19–21 apr. 2016 g.). St Peterburg, 2016. P. 214–220. (In Russ.)
8. Megarran E. Ekologicheskoe raznoobrazie i ego izmerenie [Ecological diversity and its measurement]. Mir, Moscow, 1992. 181 p. (In Russ.)
9. Mitrofanova E.Yu., Vorob'ev R.I., Burmistrova O.S. Bioob"ekty v zimnem litoral'nom planktone Teleckogo ozera (Altajskij gosudarstvennyj zapovednik) [Biological objects in the winter littoral plankton of Lake Teletskoye (Altai State Reserve)]. Polevye issledovaniya v Altajskom biosfernom zapovednike. 2021. №3. P. 173–181. DOI: 10.52245/26867109_2021_12_3_173 (In Russ.)
10. Tihomirov A.I., Egorov A.N.  Termicheskij rezhim [Termicheskij rezhim]. In: Ozera Lacha i Vozhe. Materialy kompleksnyh issledovanij [Lakes Lacha and Vozhe. Materials of complex research]. Nauka, Leningrad, 1975. P. 8–10. (In Russ.)
11. Trifonova I.S. Ekologiya i sukcessiya ozernogo fitoplanktona [Ecology and succession of lake phytoplankton]. Nauka, Leningrad, 1990. 184 p. (In Russ.)
12. Veselova M.F. Prirodnye usloviya bassejna ozer [Natural conditions of the lake basin]. In: Malinina T.I. (Ed.). Gidrologiya ozer Vozhe i Lache (v svyazi s perebroskoj severnyh vod v bassejn r. Volgi). Nauka, Leningrad, 1979. – P. 3–18. (In Russ.)
13. Vinokurova G.V., Sutorihin I.A., Kolomejcev A.A., Frolenkov I.M. Analiz sostoyaniya biologicheskih soobshchestv kontinental'nogo vodoema s ispol'zovaniem gidroopticheskih harakteristik [Analysis of the state of biological communities of a continental body of water using hydro-optical characteristics]. Biologiya vnutrennih vod. 2021. №2. P. 142–150. DOI: 10.31857/S0320965221010162 (In Russ.)

Authors

Makarenkova Nadezhda N.

ORCID – http://orcid.org/0000-0001-8917-0150

Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography, Vologda, Russia

mackarenckowa@yandex.ru

ARTICLE LINK:

Makarenkova N.N. Diatoms in the under-ice phytoplankton of Lake Vozhe and its tributary – the Vozhega River (Vologda Region). Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2023. № 2 (32). P. 54–57. URL: http://algology.ru/2048

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-54-57

EDN – BCPJJG

When reprinting a link to the site is required

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

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147