CC BY
15УДК 574.583(262.81+470.67)
Г.В. Ковалева2, А.Ш. Гасанова1, К.М. Гусейнов1,М.К. Гусейнов3
Состав и структура осеннего фитопланктона Среднего Каспия
1 Учреждение Российской академии наук «Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанскогонаучногоцентра Российской академии наук»;Россия, 367000, г. Махачкала,ул. М. Гаджиева, 45; [email protected]
2 Южный научный центр РАН, Институт аридных зон ЮНЦ РАН; Россия, 344006, г. Ростов-на-Дону, пр. Чехова, 41, [email protected]
3Дагестанский государственный университет; Россия, 367001, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 43 а
Материалом послужили результаты совместных плановых мониторинговых исследований Дагестанского научного центра РАН и Южного научного центра РАНпланктонных сообществ-российского сектора Каспия,выполненные в октябре 2004г. в Центральной зоне западной части Среднего Каспия над глубинами 70-100м. Фитопланктон отбирали батометром Молчанова, затем фиксировали 4%-ным формалином иликислым раствором Люголя. Подсчет количества клеток проводили в камере типа Ножотта объемом 0,1мл. Численность клеток выражали в млн кл/м3,обилие всего фитопланктона и отдельных видов оценивали по сырой массе в мг/м3 и г/м3.
Температура воды в исследуемый период колебалась в интервале 16,2-17,00С. Фитопланктон был представлен мелкоклеточными видами и концентрировался в верхнем 20-метровом наиболее прогреваемом горизонте. Для осеннего фитопланктона Среднего Каспия в современных условиях характерно преобладание диатомовых микроводорослей (Cyclotellacas-pia,Leptocylindrusdanicus, Sceletonemacostatum, Coscinodiscusjonesianus, Thalassionemanitz-schioides, Pseudo-nitzschiaseriata, микроводоросли родовChaetoceros, Nitzschiaи др.) и невысокое видовое разнообразие: 29 видов и разновидностей планктонных микроводорослей из четырех таксонов: Cyanophyta, Bacillariaphyta, Dinophita, Chlorophyta. Фитопланктон был представлен мелкоклеточными видами. Преобладание в планктоне мелкоклеточных форм привело к низким количественным показателям фитопланктонного сообщества в исследуемый период. Нетрадиционные для Каспия виды - аутакклиматизанты 2001г., азово-черноморские вселенцы (диатомовыеPseudo-nitzschiaseriata,Ceralaulinapelagica) входили в состав доминирующих комплексов. Доминант «прошлых лет» Pseudosoleniacalcar-avisв планктоне исследуемой акватории не встречалась.
Ключевые слова:Каспийское море, фитопланктон, видовое разнообразие.
Фитопланктон - одна из наиболее значимых групп организмов водной биоты, являющаяся основным продуцентом органического вещества в морях и океанах [4-6]. От его состава и количественных показателей зависят развитие других трофических уровней в водных экосистемах и их биологическая продуктивность. Антропогенное и биологическое загрязнение, текущая трансгрессия моря во многом обуславливают динамические и труднопредсказуемые изменения состояния его гидробиологических сообществ [7-10]. Это определяет актуальность изучения состава, структуры и сезонных особенностей фитопланктона в современных условиях. По результатам исследований нами впервые представлены структура и видовой состав осеннего фитопланктона западной части Среднего Каспия в современных условиях.
Материал и методика. Материалом послужили результаты плановых мониторинговых исследований планктонных сообществроссийского сектора КаспияДНЦ РАН и ЮНЦ РАН,выполненных в октябре 2004г.на 4-х станциях, находящихся над глубинами
70-100м в Центральной зоне западной части Среднего Каспия. Температура воды в исследуемый период колебалась в интервале
Фитопланктон отбирали батометром Молчанова, затем фиксировали 4%-ным формалином иликислым раствором Люголя. Фиксированные пробы отстаивали в темноте не менее 15 суток, концентрировали осадочным методом [1]. Подсчет количества клеток проводили в камере типа Ножотта объемом 0,1мл с трехкратной повторностью под световым микроскопом «Микмед-6» (увеличение х400 и х200). Биомассу водорослей расчитывали, используя формулы геометрического подобия клеток. Численность клеток выражали в млн кл/м3,обилие всего фитопланктона и отдельных видов оценивали по сырой массе в мг/м3 и г/м3.
Результаты и обсуждение. По литературным данным,в акватории Среднего Каспия после 1934г. во все биологические сезоны доминирующее положение сохраняла диатомовая Pseudosoleniacalcar-avis. Конкурентные взаимоотношения этого вида с Rhizosoleniafragilissimaпривели к угнетению им последнего вида, который до вселения P. calcar-avis являлся доминантным[2,3,6].
В период наших исследований в акватории Центральной зоны западной части Среднего Каспия фитопланктон был представлен мелкоклеточными видами и концентрировался в верхнем 20-метровом наиболее прогреваемом горизонте. Нами наблюдался типичный осенний фитопланктон, который характеризовался низкими качественными и количественными показателями и преобладанием комплекса диатомовых водорослей.
В планктоне вегетировало 29 видов и разновидностей планктонных микроводорослей из четырех таксонов: сине-зеленые, диатомовые, динофитовые и зеленые (табл.1).
Таблица 1. Таксономическая структура осеннего фитопланктона Центральной зоны
Среднего Каспия
Таксоны N %
Cyanophyta 3 10,3
Bacillariophyta 16 55,2
Dinophyta 9 31,0
Chlorophyta 1 3,5
Всего 29 100
Ведущей группой были диатомовые, что типично для осеннего фитопланктона. Они составляли 55,2 % видового разнообразия, формировали 92,3 % биомассы и 87,2 % численности фитопланктонного сообщества. Диатомовый комплекс был представлен мелкоклеточными осенними видами:Cyclotellacaspia,Leptocylindrusdanicus, Sceletone-macostatum, Coscinodiscusjonesianus, Thalassюnemamtzschюides, Pseudo-nitzschiaseriata, микроводорослями родовChaetoceros, Nitzschiaи др. (табл.2).
По численности доминировали Sceletonemacostatum,Cyclotellacaspiaи аутакклима-тизант 2001 г. азово-черноморский вселенецPseudo-mtzscЫaseriata. Более теплолюбивые диатомеиRh. fmgШssma и аутакклиматизант 2001 г. Ceralaulinapelagica в планктоне исследуемой акватории еще входили в составдоминирующего комплекса. Благодаря своим крупным размерам они вносили существенный вклад в формирование общей биомассы диатомового комплекса, хотя и встречались в планктоне в небольших количествах. При этом доминант «прошлых лет» диатомея Р. calcar-avis в планктоне не обнаружена.
Преобладание мелкоклеточных видов объясняет низкие значения биомассы диатомового комплекса в исследуемый период - 45,9 мг/м3.
В этот период наблюдалось затухание вегетации теплолюбивого динофитового комплекса, представленного в планктоне 9 видами (31 %видового разнообразия) и вносившего 7,7 и 12,8 % в общую биомассу и численность фитопланктона соответственно. В исследуемый периодколичественные показатели динофитового комплекса составляли 3,8 мг/м3 и 41,7 млн экз./м3.
В состав динофитового комплекса входили осенние виды Prorocentrumcordatum, Goniaulaxspinifera, G. digitale. Спорадически еще встречались представители летне-осеннего динофитового комплекса -
теплолюбивыеDiplopsalislenticulaf. lenticular. minor, Scrippsiellatrochoideum, Glenodi-niumsp.,Gymnodiniumsp. Доминировала мелкоклеточная кормовая P. cordatum.
В составе октябрьского планктона еще регистрировались представители летнего фитокомплекса - теплолюбивые сине-зеленые и зеленые микроводоросли. Они встречались в планктоне спорадически, их количественные показатели были менее 0,01 мг/м3 и 0,01 млн экз./м3.
Комплекс сине-зеленых микроводорослей - Oscillatoriasp. ,Phormidiumsp., Aphani-zomenonflos-agua -составлял 10,3 % от видового разнообразия. Зеленые были представлены в планктоне лишь одним видом - Planktonemalauterbornii, ее вклад в видовое разнообразие составлял 3,5 %.
В заключение следует отметить, что для фитопланктона осеннего Среднего Каспия в современный период характерны невысокое видовое разнообразиеи преобладание мелкоклеточных диатомовых микроводорослей.Кроме того, в состав доминирующих комплексов входили нетрадиционные для Каспия виды - аутакклиматизанты 2001 г. азово-черноморские вселенцыдиатомовыеР. seriata,C. pelagica. Доминант «прошлых лет» P. calcar-avisбыла вытеснена мелкоклеточными видами и в планктоне исследуемой акватории не встречалась. Преобладание в планктоне мелкоклеточных форм привело к низким количественным показателям фитопланктонного сообщества в исследуемый период.
Таблица 2.Видовой списокосеннего фитопланктона западной части
Среднего Каспия
CYANOPHYTA
Aphanizomenonflos-aquae(L) Ralfs Oscillatoria sp. Phormidium sp.
BACILLARIAPHYTA
Cyclotella meneghiniana Kutz. Cyclotella caspia Grun. Rhizosolenia fragilissima Bergon Cerataulinapelagica (Cl.) Hendey Sceletonema costatum(Grev.) Cl. Chaetoceros subtilisCl.var. subtilis f. subtilis Chaetoceros subtilisCl.var. subtilis f. knipowitschii Chaetoceros socialis Laud. f. socialis Chaetoceros seiracanthus Gran. Chaetoceros wighamii Brigth.
Chaetoceros rigidus Ostf.
Chaetoceros mirabilis Makar.
Nitzschia acicularis W.Sm.
Nitzschia reversa W. Sm.
Pseudo-nitzschia seriata (Cleve) H.Peragallo
Thalassionema nitzschioides Grun
DINOPHITA
Diplopsalis lenticula Bergh. Schiller f. lenticula Diplopsalis lenticula Bergh. Schiller f. minor Glenodinium sp.
Scrippsiella trochoideum (Stein) Balech Prorocentrum cordatum (Ostf.) Dodge Gymnodinium sp. Gymnodinium sp. Goniaulax digitale /Pouch./Kof.
CHLOROPHYTA
PlanktonemalauterborniiSchmidle
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ (№06-04-96634-р-юг-а «Исследование влияния биологического и химического загрязнения на биоценозы дагестанского района Каспия»).
Литература
1. Абакумов В.А. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. - Л.: Гидрометиздат, 1983. - 239 с.
2. Бабаев Г.Б. Состав и распределение фитопланктона западной части Среднего и Южного Каспия: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Баку, 1968. - 32 с.
3. Гасанова А.Ш., Ковалева Г.В. Современное состояние фитопланктонного сообщества Кизлярского и Сулакского заливов Каспийского моря//Материалы Международной научной конференции «Современное состояние водных биоресурсов и экосистем морских и пресных вод России: проблемы и пути решения». - Ростовн/Д: ФГУП «АзНИИРХ», 20-23сентября 2010. - С. 110-113.
4. Гасанова А.Ш., Ковалева Г.В., Гусейнов К.М. Структура фитопланктонного сообщества Кизлярского и Сулакского заливов Каспийского моря//Аридные экосистемы. -2011. - Т.17, №3(48). - С. 77-82.
5. Гусейнов К.М., Гасанова А.Ш. К изучению планктонных сообществ Каспийского моря//Материалы Международной научной конференции «Современное состояние водных биоресурсов и экосистем морских и пресных вод России: проблемы и пути решения». - Ростовн/Д: ФГУП «АзНИИРХ», 20-23сентября 2010. - С. 129-132.
6. Каспийское море. Фауна и биологическая продуктивность / под ред. Е.А. Яблонской. - М.: Наука, 1985. - 290 с.
7. Каспийское море: гидрология и гидрохимия / под ред. С.С. Байдина, А.Н. Косарева. - М.: Наука, 1986. - 261 с.
8. Матишов Г.Г., Гасанова А.Ш., Ковалева Г.В. Влияние изменений гидролого-гидрохимического режима Каспийского моря на развитие микроводорослей в прибрежной зоне//Доклады академии наук. - 2011. - Т.437, №3. - С. 404-408.
9. Прошкина-Лавренко А.И., Макарова И.В. Водоросли планктона Каспийского моря. - Л.: Наука, 1968. - 292 с.
10. Сапожников В.В., Артамонова К.В., Зозуля Н.М., Столярский С.И., Азаренко А.В.Гидрохимические исследования Среднего и Южного Каспия на РПС «Исследователь Каспия» (май-июнь 2011 г.) //Океанология. - 2012. - Т.52, №2. - С. 317-320.
Поступила в редакцию 11 марта 2015 г.
UDC 574.583(262.81+470.67)
The composition and structure of the autumn phytoplankton of the Middle Caspian
G. V. Kovaleva2, A.Sh. Gasanova1 ,K.M. Guseynov1, M.K. Guseynov3
'Caspian Institute of Biological Resources of Dagestan Scientific Center RAS; Russia, 367001, Makhachkala, M. Gadzhiev st., 43 a; [email protected]
2Southern Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Institute of Arid Zones SSC RAS; Russia, 344006, Rostov-on-Don, Chekhov, 41; [email protected] 3 Dagestan State University; Russia, 367001, Makhachkala, M. Gadzhiev st., 43 a
The study is based on the findings of joint planned monitoring studies of plankton communities in the Russian sector performed by Dagestan Research Center RAS and Southrn Research Center in October 2004 in the central zone of the western part of the Middle Caspian at depths of 70-100m. Phytoplankton was sampled using Molchanov sampler, then fixed with 4% formalin or acidic Lugol's iodine solution. Counting of cells was carried out in a box Nozhotta type 0.1 ml volume. The number of cells was expressed in millions. Cl./M3, total abundance and species of phytoplankton was evaluated by wet weight in mg/m3, g/m3. The water temperature in the monitoring period fluctuated between 16,2-17,0 °C.
Autumn phytoplankton of the Middle Caspian is characterized by the predominance of diatoms microalgae and low diversity of species: 29 species and varieties of planktonic microalgae of the four new Taxic: Cyanophyta, Bacillariaphyta, Dinophita, Chlorophyta. Phytoplankton was represented by small cell types. Non-traditional types of Caspian - 2001 autakclimatizants diatom Pseudo - nitzschia seriata, Ceralaulina pelagica, were part of the dominant complexes. Dominant " of past years » Pseu-dosolenia calcar-avis in the plankton of the surveyed area are not met.
Keywords: the Caspian Sea, phytoplankton, specific composition.
Receivedll March, 2015
