Анализ корреляционной связи между развитием фитопланктона и кислородным режимом устьевой области реки

Ксения Ивановна Абрамова, Римма Петровна Токинова, Наиля Робертовна Водунон, Рифгат Роальдович Шагидуллин, Надежда Васильевна Шурмина, Ksenia Abramova, Rimma Tokinova, Nailya Vodounon, Rifgat Shagidullin, Nadezhda Shurmina

Аннотация


В фитопланктоне устьевой области реки Казанки (левый приток Куйбышевского водохранилища) в летний период 2017–2020 гг. по индексу плотности преобладали Cyanophyta (июль–август) и Bacillariophyta (июнь). Среди синезеленых водорослей развивались преимущественно нитчатые формы – Aphanizomenon flos-aquae Ralfs ex Bornet & Flahault и Planktothrix agardhii (Gomont) Anagnostidis & Komárek; среди диатомовых – центричные формы диатомей (Stephanodiscus hantzschii Grunow, Stephanodiscus sp., Cyclotella sp.). Содержание растворенного кислорода в поверхностном слое воды не опускалось ниже нормативных значений (ПДКрх) и варьировало в пределах 6,2–17,0 мгО2/л. Превышение ПДКрх легкоокисляемого органического вещества по показателю БПК5 составило 1,4–3,7 раза. Корреляционный анализ позволил выявить умеренную и/или сильную тесноту связи таксономического состава и обилия фитопланктонного сообщества с показателями кислородного режима в поверхностном слое реки. Обогащение воды кислородом связано преимущественно с развитием зеленых (коэффициент Спирмена 0,69, p<0,05) и диатомовых (0,56) водорослей; образование органического вещества в воде – с развитием синезеленых (0,69), динофитовых (0,69) и диатомовых (0,74). Метеорологические (температура воздуха, количество выпавших осадков) и временные (год, месяц наблюдений) факторы влияют на индекс плотности фитопланктона, содержание растворенного кислорода, ХПК и БПК5 в устьевой области р. Казанки (по тесту Краскела-Уоллиса, p<0,05).

 


Ключевые слова


фитопланктон; индекс плотности; растворенный кислород; органическое вещество; устьевая область; река Казанка

Полный текст:

PDF

Литература


Абрамова К.И., Токинова Р.П. Межгодовая динамика летнего фитопланктона в устьевой области реки Казанки (г. Казань) // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2020. № 3. С. 89–94.

Александров С.В. Современное экологическое состояние и загрязнение Куршского и Вислинского заливов Балтийского моря // Вода: химия и экология. 2011. № 11. С. 3–9.

Арбузова Л.Л., Левенец И.Р. Водоросли. Владивосток: Дальрыбвтуз, 2010. 177 с.

Валиев В.С., Иванов Д.В., Шагидуллин Р.Р., Шамаев Д.Е., Мустафина Л.К., Шурмина Н.В., Абдуллина Ф.М., Богданова О.А., Зиганшин И.И. Оценка вклада загрязняющих веществ в формирование класса загрязненности поверхностных вод // Российский журнал прикладной экологии. 2018. № 3. С. 57–64.

Гидроэкология устьевых областей притоков равнинного водохранилища / Ред. А.В. Крылов. Ярославль: Филигрань, 2015. 466 с.

Горохова О.Г. Фитопланктон озерной системы Кабан в 2011 году // Георесурсы. 2012. 7 (49). С. 24–28.

Даценко Ю.С., Пуклаков В.В. Прогноз развития фитопланктона в проектируемом низконапорном водохранилище на р. ДОН // Водные ресурсы. 2020. Т. 47, № 1. С. 57–67.

Девяткин В.Г., Метелева Н.Ю. О роли фитопланктона в формировании кислородного режима водоема в связи с климатическими вариациями // Вода: химия и экология. 2012. № 12. С. 68–74.

Денисов Н.Е. Некоторые вопросы методики водолазных исследований донных сообществ // Океанология. 1972. Т. 12, № 5. С. 884–891.

Книпович Н. М. Гидрологические исследования в Азовском море / Ред. Н. М. Книпович. М.: Шестой Октябрь, 1932. 496 с.

Количественные методы экологии и гидробиологии (сборник научных трудов, посвященный памяти А.И. Баканова) / Ред. Г.С. Розенберг. Тольятти: СамНЦ РАН, 2005. 404 с.

Кравчук Е.С. Эколого-физиологические аспекты «цветения» воды синезелеными водорослями в двух разнотипных водохранилищах (район Красноярска): Автореф. дис. … канд. биол. наук. Борок, 2004. 24 с.

Крахмальный А.Ф. Динофитовые водоросли Украины (иллюстрированный определитель). Киев: Альтерпресс, 2011. 444 с.

Кривина Е.С. Трансформация фитопланктона малых водоемов урбанизированных территорий в условиях изменения антропогенной нагрузки: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Тольятти, 2018. 186 с.

Куликовский М.С., Глущенко А.М., Генкал С.И., Кузнецова И.В. Определитель диатомовых водорослей России. Ярославль: Филигрань, 2016. 804 с.

Локтионова Е.Г., Яковлева Л.В. Определение содержания растворенного кислорода и биологического потребления кислорода для оценки качества речной воды // Экология и промышленность России. 2011. № 10. С. 34–35.

Матвеев В.И., Курносова (Важова) А.С., Катайкина О.И. Результаты гидрохимического мониторинга озера Ханка в 2016–2018 годах // Тихоокеанская география. 2020. № 3. С. 47–55.

Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов / Отв. ред. Ф.Д. Мордухай-Болтовской. М.: Наука, 1975. 240 с.

Мозжерин В.И., Ермолаев О.П., Мозжерин В.В. Река Казанка и ее бассейн. Казань: Orange key, 2012. 280 с.

Нестерова Д.А., Гаркавая Г.П., Богатова Ю.И. Фитопланктон и гидрохимическая характеристика Азовского моря в летний период // Экология моря. 1988. Т. 29. С. 12–18.

Остроумов С.А. Восстановление нарушений на экологическом уровне: самоочищение воды и экологическая репарация // Вестник РУДН. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 2003. № 9. С. 104–111.

Пронина Г.И., Корягина Н.Ю., Терентьев П.В. Воздействие фитопланктона на кислородный режим рыбохозяйственного водоема в условиях низких температур // Вестник АГТУ. Сер. Рыбное хозяйство. 2016. № 1. С. 52–61.

Рижинашвили А.Л. Показатели содержания органических веществ и компоненты карбонатной системы в природных водах в условиях интенсивного антропогенного воздействия // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2008. Сер. 4, Вып. 4. С. 90–101.

Салманов М.А. Экология и биологическая продуктивность Каспийского моря. Баку: Исмаил, 1999. 398 с.

Тучин С.В., Бренник Т.А. Гидрохимические показатели качества воды Шершневского водохранилища // Идеи молодых ученых – агропромышленному комплексу: естествонаучные и математические дисциплины: Материалы студенческой научной конференции Института ветеренарной медицины. Челябинск, 2020. С. 224–228.

Халафян А.А. Statistica 6. Статистический анализ данных. М.: Бином, 2008. 512 с.

Шатрова О.В., Еремина Т.Р., Ланге Е.К. Анализ изменчивости параметров эвтрофирования в Финском заливе по данным натурных наблюдений // Ученые записки Российского Государственного гидрометеорологического университета. 2016. № 44. С. 129–140.

Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. 463 с.

Afonina E.Yu., Tashlykova N.A., Kuklin A.P., Tsybekmitova G. Ts. Environmental features and dynamics of plankton communities in a mountain glacial moraine lake (Baikal lake basin, Russia) // Nature Conservation Research. 2020. Vol. 5, no. 3. Р. 23–36.

Akbaeva L.H., Mamytova N.S., Tulegenov E.A. Seasonal dynamics of self-cleaning ability of the Akmola region // Internatinal scientific conference “Actual questions and innovations in science” (Craiova, Romania. May. 2019). Craiova, 2019. P. 82–86.

Boyd C.E. Phytoplankton and its impact on water quality // Global Aquaculture Advocate. 2017. P. 1–5.

Dekun Hou, Jiang He, Changwei Lu, Ying Sun, Fujin Zhang, Khureldavaa Otgonbayar. Effects of environmental factors on nutrients release at sediment-water interface and assessment of trophic status for a typical shallow lake, Northest China // Hindawi Publishing Corporation the scientific world journal. 2013. no. 3. doi: 716342. P. 1–16.

Falkowski P.G. The role of phytoplankton photosynthesis in global biogeochemical cycles // Photosynthesis Research. 1994. Vol. 39. P. 235–258.

Gilmore K. L., Doubleday Z. A., Gillanders B. M. Prolonged exposure to low oxygen improves hypoxia tolerance in a freshwater fish // Conserv Phsiology. 2019. Vol. 7. P. 1–10.

Golam K. Global fish kills: causes and consequenses // ReserchGate. 2014. Vol. 26. P. 1–5.

Hupfer M., Lewandowski J. Oxygen controls the phosphorus release from lake sediments – a long-lasting paradigm in Limnology // Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie. 2008. Vol. 93, no. 4–5. P. 415–432.

Guiry M.D., Guiry G.M. 2020. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. URL: http: // www.algaebase.org./ (accessed: 16.01.2021)

Komárek J., Anagnostidis K. Cyanoprokaryota 1. Teil: Chroococcales // Süβwasserflora von Mitteleuropa. Jena, etc.: Gustav Fischer, 1998. Bd. 19 (1). 548 p.

Komárek J., Anagnostidis K. Cyanoprokaryota 2. Teil: Oscillatoriales // Süβwasserflora von Mitteleuropa, 2005. Bd. 19 (2). 759 p.

Lange-Bertalot H. (Ed.). Diatomeenim Süβwasser-Benthos von Mitteleuropa. Koeltz Scientific Books, 2013. 908 p.

Lavaud J. Fast regulation of photosynthesis in Diatoms: mechanisms, evolution and ecophysiology // Functional plant science and biotechnology. 2007. no. 1. P. 267–287.

Preisig H.R. A modern concept of chrysophyte classification // Chrysophyte algae: Ecology, Phylogeny and Development. Cambridge: Cambridge University Press, 1995. P. 47–74.

Smith D.W., Piedrahita R.H. The relation between phytoplankton and dissolved oxygen in fish ponds // Aquaculture. 1988. Vol. 68, no. 3. P. 249–265.

Peschek G.A. Photosynthesis and respiration of Cyanobacteria // The Phototrophic Prokaryotes. 1999. P. 201–209. doi: 10.1007/978-1-4615-4827-0_24.

Popovsky J., Pfiester L.A. Dimophyceae (Dinoflagellida) // Süβwasserflora von Mitteleuropa. Jena, 1990. Bd. 6. 272 p.

Prihoda J., Tanaka A., Wilson B.M., Allen J., Tirichine L., Bowler C. Chloroplast-mitochondria cross-talk in diatoms // Journal of Experimental Botany. 2012. Vol. 63. Is. 4. P. 1543–1557.

Rocha R.A., Thomas S.M., Carvalho P., Gomes L.C. Modeling chlorophyll-a and dissolved oxygen concentration in tropical floodplain lakes (Parana River, Brasil) // Braz. J. Biol. 2009. Vol. 69, no. 2. P. 491–500.

Ruggiero M.A., Dennis P. Gordon D.P., Orrell T.M., Nicolas Bailly N., Bourgoin T., Brusca R., Cavalier-Smith T., Guiry M.D., Kirk P.M. A higher level classification of all living organisms // PloS ONE. 2015. Vol. 10, no. 4. P. 1–60.

West J.A. Cryptophyta. In: Beaches and Coastal Geology. Encyclopedia of Earth Series. Springer. 1982. URL: https://doi.org./10.1007/0-387-30843-1_138 (accessed: 16.01.2021).




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eco1391

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019