Статья_Силеенкова

Силеенкова Екатерина Александровна
Институт озероведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
Трифонова Ирина Сергеевна, д.б.н., профессор, заместитель директора
Института озероведения РАН
ОСОБЕННОСТИ ВЕСЕННЕГО ФИТОПЛАНКТОНА РЕКИ
ВЕЛИКОЙ
Река Великая является важнейшей рекой Псковской области и главным
притоком
Псковского-Чудского
озера,
имеющего
статус
крупнейшего
трансграничного водоема Европы [4]. На ней расположены такие города как
Опочка, Остров и Псков. Воды реки используются не только для
хозяйственных целей, но и для водоснабжения городов. При этом река
подвергается
значительному
антропогенному
предприятий
жилищно-коммунального
воздействию
хозяйства
и
со
стороны
агропромышленного
комплекса. В связи с этим изучение биоты реки и ее экологических
особенностей представляется актуальной задачей. До настоящего времени
целенаправленным изучением водорослей реки Великой, как и рек Псковской
области в целом, не занимались. Имеются лишь некоторые данные о
фитопланктоне дельты реки Великой [9] и некоторых ее притоков [10,11].
Цель данной статьи проанализировать таксономический состав весеннего
фитопланктона, его пространственное распределение, динамику биомассы по
течению реки, и оценить экологическое состояние реки по параметрам
фитопланктона.
Характеристика реки
Река Великая расположена в Северо-Западном федеральном округе и
относится к бассейну Балтийского моря. Она берет начало из озера Малый Вяз
на юге Псковской области, и впадает на севере в Псковское озеро, образуя
обширную дельту. Длина реки 406 км, площадь бассейна 25420 км2. В верховье
на протяжении 124 км река протекает через систему озер (21 озеро),
соединенных протоками [4]. Минерализация воды р.Великой не превышает
200-500 мг/л. Вода реки имеет слабощелочную реакцию, относится к
гидрокарбонатному классу группе кальция
и
отличается
повышенной
цветностью, обусловленной растворенными в воде органическими веществами,
поступающими из заболоченных участков [5].
Материал и методика
Качественные и количественные пробы фитопланктона собирали на 13
участках по всему течению реки весной 2011 года. Всего было собрано и
обработано 59 образцов. Пробы фитопланктона объемом 1 л фиксировали
раствором Люголя, концентрировали отстойным способом и просматривали в
камере Нажотта (0,01 см3) с использованием микроскопа МБР-1. Диатомовые
водоросли обрабатывали по методу холодного сжигания хромовой смесью[1].
Параллельно были отобраны пробы для гидрохимического анализа воды.
Определение водорослей и уточнение их таксономического положения и
экологических характеристик проведено с использованием «Определителя
пресноводных водорослей СССР»[2] и ряда монографий. Индексы сапробности
рассчитывали по методу Пантле-Букка в модификации Сладечека [13]. Анализ
сходства видового состава проведен методом кластеризации с использованием
индексов Съеренсена [14].
Результаты и обсуждение
Видовой состав. В фитопланктоне изученных участков реки Великой
выявлено 253 вида и внутривидовых таксонов из 8 отделов.
Наиболее
разнообразно по числу видов и внутривидовых таксонов представлен отдел
Bacillariophyta – 128 (50,6%). Второе место занимает отдел Chlorophyta – 67
таксонов (26,5%). Представители этих отделов в том или ином соотношении
встречались на всех исследованных участках и составляли основу видового
списка [6,7,8,12]. Отдел Cyanophyta в весенний период насчитывал всего 22
таксона (8,7%). Меньшим разнообразием отличаются эвгленовые водоросли –
4,7% и золотистые водоросли – 4%. Отделы Cryptophyta, Xanthophyta, Dinophyta
были менее разнообразны. Преобладание диатомовых характерно для
большинства рек умеренной зоны [3]. Число видовых и внутривидовых
таксонов изменяется от 31 до 106 и в целом возрастает от истока к устью.
Исключение составляет участки 5, 6 и 10, где видовое разнообразие меньше по
сравнению с пунктами, находящимися выше по течению. В среднем течении
реки отмечены водоросли из всех 8 отделов, включая
виды из отдела
Xanthophyta. Разнообразие всех групп водорослей увеличивается вниз по
течению и достигает максимума в устьевом участке, и только разнообразие
Dinophyta выше в верхнем течении, где река проходит через систему озер.
Кластерный анализ показал, что сходство видового состава водорослей в
основном объясняется непосредственной близостью расположения станций по
течению реки.
Среди доминантных видов (согласно роли в общей биомассе) в основном
преобладают диатомеи, зеленые и криптофитовые [10]. Основные видыдоминанты: Cyclotella comta (Ehr.) Kütz., Melosira varians Ag., Aulacoseira
ambigua (Grun.) Simonsen, Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb., Сhroomonas
acuta Utermöhl и др.
Динамика
биомассы
фитопланктона.
Биомасса
весеннего
фитопланктона изменялась от 0,2 до 2,15 мг/л и достигала максимума в
устьевом участке ниже г.Пскова в основном за счет развития диатомовых из
родов Cyclotella, Cyclostephanos, Fragilaria и криптофитовых водорослей:
Chroomonas acuta, Cryptomonas erosa Ehr. (рис.1). Довольно высокая биомасса
также была зарегистрирована на станции 3 – стоке из крупного озера – 2,01
мг/л, где доминировали виды Fragilaria, Cryptomonas, Chlamydomonas и др. На
всех исследованных станциях в общей биомассе преобладали диатомовые
водоросли. Вторую по величине группу составляли Cryptophyta (до 41%
биомассы на станциях 6 и 8) и Chlorophyta (до 20% биомассы на станциях 5 и
7). Биомасса фитопланктона уменьшалась на станциях 6,10 и увеличивалась на
станции 8, расположенных ниже по течению от крупных городов. Это может
быть связано с антропогенным влиянием: в реку поступают городские сточные
воды и стоки с полей.
Рис.1. Динамика биомассы фитопланктона.
Примечание. Участки реки: 1 – д. Большой Вяз, 2 –д. Юшково, 3 – д.Копылок, 4 – т/б Алоль,
5 – пос. Идрица, 6 – выше г. Опочка, 7 – д. Барабаны, 8 – д. Селихново, 9 – г. Остров, 10 – д.
Крюки, 11 – д. Промежицы, 12 – г. Псков, 13 – д. Муровицы.
Распределение биомассы фитопланктона подтверждает соотношение
пигмента хлорофилла «а» на исследованных участках, которое менялось от 0,22
(верхнее течение) до 7,15 мг/м3 (устьевой участок). По значениям биомассы
фитопланктона
река
Великая
может
характеризоваться
как
водоток
мезотрофного типа [15] .
Наибольшие значения индексов сапробности были отмечены в устьевом
участке (2,14), наименьшие – на станциях в верхнем течении реки (1,83; 1,84).
В среднем течении в районе станций 6, 9 и 10довольно высокие индексы
указывают на антропогенное загрязнение. Однако согласно значениям индексов
сапробности наибольшее антропогенное влияние испытывают три станции в
нижнем течении реки (около г.Пскова), что также может объясняться влиянием
притоков.
Заключение
По уровню биомассы и содержанию хлорофилла «а» р. Великая может быть
отнесена
к
мезотрофному
типу.
Анализ
структурных
показателей
фитопланктона и индексов сапробности позволяет охарактеризовать реку как
умеренно загрязненную (индексы сапробности 1,83 – 2,14).
Список использованных источников
1. Баллонов И.М. Подготовка водорослей к электронной микроскопии // Методика
изучения биогеоценозов внутренних водоемов. М., 1975. С. 87–90.
2. Определитель пресноводных водорослей СССР. – Забелина и др., 1951; Голлербах и
др., 1953; Киселев, 1954; Матвиенко, 1954; Попова, 1955; Дедусенко-Щеголева и др.,
1959; Дедусенко-Щеголева, Голлербах, 1962; Паламарь-Мордвинцева, 1982. (in
Russian).
3. Оценка
экологического
состояния
рек
бассейна
Ладожского
озера
по
гидрохимическим показателям и структуре гидробиоценозов / Под ред. И.С.
Трифоновой. СПб., 2006. 130 с.
4. Природа псковской области / Под. ред. Р.А Зубакова. Псков, 1974. 171 с.
5. Природа районов Псковской области /Под. ред. В.К. Маляревского, Л., 1971. 288 с.
6. Силеенкова Е.А. Использование водорослей для определения экологического
состояния реки Великой (Псковская область) // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №6,
июнь 2010 г. с. 36-41.
7. Силеенкова Е.А. Сапробиологическая оценка состояния р. Великой по составу
альгофлоры // Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем: Сборник
тезисов докладов II Международной конференции (Санкт-Петербург, 10-14 октября
2011г). СПб., 2011. С. 149.
8. Силеенкова Е.А. Таксономический и эколого-географический анализ альгофлоры р.
Великой // Проблемы социально-экономической и эколого-хозяйственной политики
стран бассейна Балтийского моря: Материалы международной научно-практической
конференции 24-25 ноября 2011 года. Псков: Изд. ПсковГУ, ООО «ЛОГОС Плюс»,
2011. С. 108-111.
9. Судницына Д.Н. Фитопланктон дельты реки Великой // Эколог. мониторинг
р.Великой. Псков, 2003. С. 25 – 34.
10. Судницына Д.Н., Ястремский В.В. Фитопланктон устьевых участков рек, впадающих
в Псковско-Чудское озеро // Природа и хозяйственное использование озер СевероЗапада Русской равнины. Вып. 1. Л., 1976. С. 73-84.
11. Ястремский В.В., Асельборн Н.А., Ястремская С.В., Концевая Н.Я., Дорожкина Т.Я.,
Яковлева Н.А. Гидрохимическая и гидробиологическая характеристика малых рек
бассейна Псковско-Чудского озера // Тезисы докл. ХХI науч. конфер. по изучению и
освоению водоемов Прибалтики и Белоруссии. Псков, 1983. Т.1. С. 128-129.
12. Sileenkova E. Distribution of spring phytoplankton in the Velikaya River (North-West of
Russia) // Abstracts. 8th International Symposium Use of Algae for Monitoring Rivers,
Alcala de Henares, Madrid. 2012. P. 51.
13. Sladecek V. System of water quality from biological point of view. – Arch. Hydrobiol.
Ergebn. Limnol. 7. 1973. P. 1-218.
14. Statistica for Windows. Computer program manual. Tulsa, 1995. O.K.: StatSoft, Inc.
15.Trifonova I.S., Pavlova O.A., Rusanov A.G. Phytoplankton as an indicator of water quality
in the rivers of the Lake Ladoga basin and its relation to environmental factors. –
Arch.Hydrobiol. Suppl. 17. 2007. P. 527-549.