Мікроскопічні водорості водойм Кінбурнської піщаної коси (НПП "Білобережжя Святослава", Україна)

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Одеський національний ун-т імені І.І. Мечникова

Кафедра гідробіології та загальної екології

Мікроскопічні водорості водойм Кінбурнської піщаної коси (НПП «Білобережжя Святослава», Україна)

Герасимюк В.П.

Реферат

Вивчено таксономічний склад мікроскопічних водоростей водойм (Дніпровського лиману, Кефального, Гурянського і Черепашиного озер, Ягорлицької затоки) Кінбурнської піщаної коси північно-західної частини Чорного моря (Національний природний парк «Білобережжя Святослава»). Матеріалом для досліджень слугували проби, відібрані за період з вересня 2019 р. по жовтень 2021 р. на піщаних і мулистих ґрунтах, а також в обростаннях мідій (Mytilus galloprovincialis Lamarck), мії (Mya arenaria L.), серцевидки (Cerastoderma lamarcki Reeve), балянусів (Balanus improvisus Darwin), макроскопічних водоростей (Ceramium virgatum Roth, Cladophora vagabunda (L.) Hoek, C. siwaschensis C.Meyer, Ulva intestinalis L., Polysiphonia elongata (Huds.) Harv. та ін.). Загалом відібрано й проаналізовано 90 зразків. Виявлено 116 видів мікроскопічних водоростей, що належать до 74 родів, 52 родин, 31 порядку, 9 класів, 6 відділів, 3 царств та 2 імперій. За систематичним складом переважали Bacillariophyta - 76 видів, Cyanophyta налічували 26 видів, Chlorophyta - 7, Dinophyta - 3, Chrysophyta - 3 і Haptophyta - 1. У мікрофітобентосі Ягорлицької затоки зібрано 86 видів водоростей, у Дніпровському лимані - 56, у Черепашиному озері - 33, Гурянському озері - 21, у Кефальному озері - 17. За результатами досліджень виявлено 2 нових і 4 рідкісних видів мікроскопічних водоростей для акваторії Чорного моря.

Ключові слова: мікроскопічі водорості, Кінбурнська піщана коса, НІШ «Білобережжя Святослава», Чорне море, Україна

Annotation

Microphytobenthos of various reservoirs of Kinburnska sandy braid (NPP "Biloberezhzha of Svyatoslav", Ukraine)

Taxonomical composition of microscopic algae of different reservoirs (Dnieper estuary, Kefalny, Guryansky and Cherepashy lakes, Yagorlytsky Bay) of the Kinburn sand spit of north-western part of the Black Sea (National Nature Park “Biloberezhzha of Svyatoslav”) is studied. Material tests that is collected on sandy and silty soils served as for researches, and also in becoming overgrown with of mussels Mytilus galloprovincialis Lamarck, Mya arenaria L., Cerastoderma lamarcki Reeve and Balanus improvisus Darwin, macroscopic algae (Ceramium virgatum Roth, Cladophora vagabunda (L.) Hoek, C. siwaschensis C.Meyer, Ulva intestinalis L., Polysiphonia elongata (Huds.) Harv.) of Kmburnska braid from September in 2019 for October in 2021. On the whole it was collected and analysed 90 standards. 116 species of microscopic algae are educed, that to 74 genera, 52 families, 31 orders, 9 classes, 6 divisions, belong, 3 kingdoms and 2 empires. After systematic composition Bacillariophyta (76 species) prevailed above Cyanophyta (26), Chlorophyta (7), Dinophyta (3), Chrysophyta (3) and by Haptophyta (1). 86 species of algae were found in the microphytobenthos of Yagorlyk Bay, 56 in Dnieper estuary, 33 in Cherepashy, 22 in Guryansky and 17 in Kefalny lakes. As a result of researches, it was educed 2 new and 4 rare species of microscopic algae for the aquatorium of the Black Sea.

Key words: microphytobenthos, Кіnburnska sandy braid, NNP “Biloberezhzha of Svyatoslav”, Black Sea, Ukraine

Вступ

Вузька стрічка піщаних пляжів обмежує більшу частину Чорного моря. З 4000 км його берегової лінії майже половина зайнята піщаними пляжами, пересипами, косами, а в північно-західній частини моря пляжі простягнулися на 1000 км (Vorobyova et al., 1992). Піски (частки діаметром 0,1-1,0 мм), що утворюють пляжі, формуються із зерен кварцу. Піщані пляжі гасять близько 70% енергії морських хвиль. Крім пляжів, піски утворюють піщані коси (Будакська, Кароліно-Бугазька, Кінбурнська, Тендрівська та ін.).

Кінбурнська коса знаходиться в північно-західній частині Кінбурн- ського п-ва між Дніпровським лиманом і Чорним морем. Довжина її становить 40 км, ширина в кореневій частині 8-10 км. Головними рисами коси є плоскорівнинність, гіпсометрична низинність та піщано-черепашковий склад літогенної основи. На Кінбурнському п-ві розташований НІНІ «Білобережжя Святослава». Площа парку становить близько 35 тис. га, з яких 25 тис. га - водні акваторії. На півострові нараховується більше 300 озер з прісною, морською та солоною водою.

Літературних даних, присвячених вивченню альгофлори піщаних кос, небагато (Nikonova, 2010; Snigireva, Kovaleva, 2015). Перша праця присвячена дослідженню цист дінофітових водоростей, у другій наводиться 21 вид діатомових водоростей, знайдених на Кінбурнській косі. Видовий склад осінньої альгофлори Ягорлицької затоки представлений у роботі Ф.П. Ткаченко та В.П. Герасимюка (Tkachenko, Gerasimiuk, 2020).

Мікроскопічні водорості створюють органічну речовину, кисень, утилізують вуглекислий газ і забруднення води (мінеральні добрива, детергенти, нафтопродукти, радіонуклеїди, солі важких металів), беруть участь у кругообігу хімічних елементів, є їжею для багатьох гідробіонтів (інфузорій, ракоподібних, черв'яків, молюсків і риб).

Метою даної роботи є вивчення сучасного стану мікрофітів Кінбурнської піщаної коси Кінбурнського п-ва (північно-західна частина Чорного моря).

Матеріали та методи. Матеріалом для роботи слугували зразки, зібрані в озерах, розташованих на піщаній Кінбурнській косі, а також у Дніпровському лимані та Ягорлицькій затоці. Проби відбирали в листопаді 2003 р., вересні 2019, липні, вересні та листопаді 2020 р., квітні, липні та жовтні 2021 р. в обростаннях макрофітів, стулок молюсків, на поверхні піщаних та мулистих ґрунтів. Відбір проб здійснювали за загальноприйнятими методиками (Algae..., 1989). Загалом зібрано та проаналізовано 90 проб.

Видовий склад водоростей визначали в альгологічній лабораторії кафедри ботаніки Одеського національного університету ім. І.І. Мечникова за допомогою світлового мікроскопу XSP-104 (10 х 10; 10 х 40; 10 х 100). Діатомові водорості підлягали спеціальній обробці - спалюванню органічної речовини за допомогою 50% розчину перекису водню. Після цього готували постійні препарати за методикою, приведеною в літературі (The diatoms., 1974: Algae., 1989). Вивчення структури панцирів і стулок діатомей для їх подальшого таксономічного визначення здійснювали за допомогою сканувальних електронних мікроскопів ISM-35 S, IEOL-100 i ISM-6060 LA.

Водорості індентифікували з використанням вітчизняних (Kondratyeva, 1968; Tsarenko, 1990; Gusliakov et al., 1992; The key to freshwater algae of Ukraine, 1938-1993; Diatom analysis, 1949-1950), The diatoms of the USSR. Fossil and recen, 1974, 1988, 2002) і зарубіжних (Schmidt, 1874-1959, Hustedt, 1927-1966; Hindak et al., 1975; Krammer, Lange-Bertalot, 1986-2001, Witkowski et al., 2000) літературних джерел. Класифікаційна система водоростей представлена згідно Algaebase: http://www.algaebase.org) (Guiry, Guiry, 2021) та Algae of Ukraine..., 2006, 2009, 2011, 2014).

таксономічний мікрофіт альгофлора водорость кінбурський

Результати та обговорення

В досліджених водоймах Кінбурнської коси знайдено 116 видів мікроскопічних водоростей, що належать до 74 родів, 52 родин, 31 порядку, 9 класів, 6 відділів, 3 царств і 2 імперій (табл. 1, 2).

Таблиця 1

Видовий склад водоростей Кінбурнської коси

Умовні позначення:

* - нові види водоростей для Кінбурнської коси,

** - для Ягорлицької затоки,

*** - для акваторії Чорного моря.

До імперії Prokaryota належали 26 видів, до Eukaryota - 90. Царство Eubacteria було представлено 26 видами, Chromista - 83 і Plantae - 7. З них діатомові (76 видів) і синьозелені (26) переважали над зеленими (7), діно- фітовими (3), золотистими (3) і гаптофітовими (1) водоростями (табл. 2).

Таблиця 2

Загальний таксономічний спектр водойм Кінбурнської коси

У мікрофітобентосі домінували представники класів Bacillariophyceae (70 видів), Cyanophyceae (26), Mediophyceae (4) і Coscinodiscophyceae (2). Головну роль у цьому екологічному угрупованні водоростей відігравали види порядків Naviculales (18 видів), Oscillatoriales (9), Thalassiophysales (8), Licmophorales (7), Synechococcales (7), Bacillariales (6), Cocconeidales (6), Sphaeropleales (6), Surirellales (6) і Mastogloiales (5). Пануюче положення в мікрофітобентосі займали родини: Catenulaceae (8 видів), Naviculaceae (7), Bacillariaceae (6), Oscillatoriaceae (6), Cocconeidaceae (5), Pleurosigmataceae (4), Licmophoraceae (4), Surirellaceae (4) і Rhopalodiaceae (4). Значне місце в таксономічному різноманітті альгофлори належало родам: Amphora Ehrenb. (8 видів), Navicula Bory (5), Cocconeis Ehrenb. (4), Licmophora C.Agardh (4), Halamphora (Cleve) Levkov (3), Nitzschia Hassall (3), Mastogloia Thwaites ex W.Smith (3).

Найбільшу кількість видів водоростей зареєстровано в Ягорлицькій затоці (86), у Дніпровському лимані виявлено 56 видів мікроскопічних водоростей, у Черепашиному озері - 33, у Гурянському і Кефальному озерах 22 і 17 видів відповідно (табл. 3).

Для озер Кінбурнської коси наведено 40 видів водоростей. Серед нових видів для акваторії Чорного моря зустрічалися Amphora kujalnitzkensis і Nitzschia pseudohybrida, серед рідкісних - Anorthoneis hummii, Brebissonia lanceolata, Chrysamoeba radians та Thalassiothrix longissima (Табл. I, II).

За рівнем організації одноклітинних мікрофітів відмічено 65 видів, колоніальних - 34 і багатоклітинних - 17 видів, серед них 41 рухливих і 75 нерухливих клітин. Кокоїдні форми (95) переважали над нитчастими (17), монадними (3) та амебоїдними (1).

Таблиця 3

Таксономічний склад водоростей у різних водоймах Кінбурнської коси

Водорості різних водойм Кінбурнської коси представлені наступними екологічними угрупованнями: фітопланктоном (32 види), перифітоном (37) і мікрофітобентосом (47). У фітопланктоні зустрічалися Aphanocapsa grevillei, Microcystis aeruginosa, Dolichospermum flosaquae, Prorocentrum lima, Calcidiscus leptoporus, Actinocyclus octonarius, Monactinus simplex, Desmodesmus opoliensis і Scenedesmus ellipticus, в обростаннях різних субстратів - Lyngbya confervoides, Phormidium breve, Calothrix confervicola, Licmophora abbreviata, Tabularia tabulata, Ulnaria ulna і Rhoicosphenia abbreviata. У мікрофітобентосі виявлені Chrysamoeba radians, Lyrella lyra, Navicula pontica, Trachyneis aspera, Gyrosigma balticum, Plagiotropis elegans, Campylodiscus neofastuosus і Surirella striatula.

Мікроскопічні водорості на різних субстратах розподілилися наступним чином. В обростаннях макроскопічних водоростей і вищих водних рослин виявлено 70 видів, в обростаннях мідій - 35, мії - 9, балянусів - 8, каміння - 11, на поверхні піщаних і мулистих грунтів - 43 і 33 видів відповідно.

Табл. I. Amphora kujalnitzkensis - новий вид для акваторії Чорного моря (СЕМ): 1-4 - внутрішня поверхня стулки; 5 - зовнішня; 6 - структура кінця стулки. Шкала - мкм

В обростаннях макрофітів знайдені Ceramium virgatum Roth, Cladophora vagabunda (L.) Hoek, C. siwaschensis C.Meyer, Ulva intestinalis L., Polysiphonia elongata (Huds.) Harv., Diatoma vulgaris, Rhoicosphenia abbreviata, Pleurosira laevis, Brebissonia lanceolata та Bacillaria paxillifera. На стулках мідій (Mytilus galloprovincialis Lamarck) мешкали Oscillatoria limosa, Melosira moniliformis var. subglobosa, Tabularia tabulata та Achnanthes adnata. В обростаннях стулок мідії ідентифіковані Calothrix brevissima, Oscillatoria margaritifera, Cocconeis molesta та Mastogloia angulata. У поверхневій частині стулок серцевидки відмічені Tabularia tabulata, Melosira subglobosa, Cocconeis scutellum, Achnanthes adnata, Rhoicosphenia abbreviata, Brebissonia lanceolata та Rhopalodia gibba.

Табл. II. Рідкісні і нові види для акваторії Чорного моря (СЕМ): 1, 2 - середина і кінець стулки Thalassiothrix longissima; 3, 4 - стулка і центральна частина Brebissonia lanceolata; 5, 6 - стулки і панцир Nitzschia pseudohybrida. Шкала - мкм

До поверхні вусоногих рачків (Balanus improvisus Darwin) прикріплювалися макро- (Ulva intestinalis L., Rhizoclonium sp.) і мікроскопічні водорості (Amphora proteus, Cocconeis scutellum, Diatoma elongata, Rhoicosphenia abbreviata, Rhopalodia musculus і Tabularia tabulata). На поверхні каміння зростали Lyngbya confervoides, Grammatophora marina, Achnanthes adnata, Ardissonea crystallina та Toxarium undulatum. У псамоні до піщинок були прикріплені Anorthoneis hummii, Cocconeis scutellum і Planothidium delicatulum.

Діатомові водорості є ефективними стабілізаторами піщаних грунтів завдяки виділенню слизу. На поверхні мулистих грунтів розповсюджені Limnothrix guttulata, Navicula cryptocephala, Nitzschia sigma та Campylodiscus noricus. За відношенням до солоності води переважали морські види (полігалоби), які налічували 51 вид або 44,0% загальної кількості виявлених таксонів. Група солонуватоводних (мезогалобів) нараховувала 28 видів (24,1%). До групи прісноводних (олігогалобів) належали 37 видів. Ця група в свою чергу розподілилася на 3 підгрупи: галофіли, індиференти і галофоби. Так, індиференти налічували 15 видів, галофіли - 19, галофоби - 3.

За відношенням до рН води переважали алкалифіли (106 видів або 91,4%). Індиференти налічували 9 видів, ацідофіли - 1.

Серед виявлених водоростей 53 види були індикаторами сапробності. Р-мезосапроби налічували 35 видів (30,2%), а-мезосапроби - 8 (6,9%), Р-а- мезосапроби - 2 (1,7%), оліго-Р-мезосапроби - 2 (1,7%) та оігосапроби 6 видів (5,2%). У фітогеографічному аспекті альгофлора водойм ННН «Білобережжя Святослава» представлена космополітною (87 видів або 75,0%) і бореальною (21 вид або 18,1%) групами з бореально-тропічними (6 видів або 5,2%) і аркто-бореальними (2 види або 1,7%) елементами.

Висновки

Серед 90 зразків обростань різноманітних субстратів і мікрофітобентосу, відібраних у різних водоймах Кінбурнської коси, виявлено 116 таксонів мікроскопічних водоростей видового та внутрішньовидового рангу, що належать до 74 родів, 52 родин, 31 порядку, 9 класів, 6 відділів, 3 царин та 2 імперій. З них 2 види водоростей відмічені як нові для акваторії Чорного моря, а 4 - як рідкісні таксони для району досліджень.

За систематичним складом діатомові водорості (76 видів) домінували над синьозеленими (26), зеленими (7), дінофітовими (3), золотистими (3) і гаптофітовими (1).

Список літератури

1. Algae of Ukraine: diversity, nomenclature, taxonomy, ecology and geography. Eds P.M. Tsarenko, S.P. Wasser, E. Nevo. Ruggell: A.R.G. Gantner Verlag. 2006. Vol. 1. 713 p.; 2009. Vol. 2. 413 p.; 2011. Vol. 3. 511 p.; 2014. Vol. 4. 703 p.

2. Algae: Reference Book. 1989. Ed. S.P. Wasser. Kyiv: Naukova Dumka. 608 p.

3. [Водоросли. Справочник. 1989. Под ред. С.П. Вассера. Киев: Наук. думка. 608 с.]

4. Diatom analysis. Moscow, Leningrad. Gosgeolitizdat. 1949. Vol. 2. 238 p.; 1950. Vol. 3. 398 p. [Диатомовый анализ. М., Л. Госгеолитиздат. 1949. Т. 2. 283 с.; 1950. Т. 3. 398 с.].

5. Guiry G.M., Guiry M.D. 2021. AlgaeBase. World-wide electron. publ. Natl. Univ. Ireland, Galway.

6. Gusliakov N.Ye., Zakoronets O.A., Gerasimiuk V.P. 1992. Atlas of benthic diatoms of the northwestern parts of the Black Sea and adjoining reservoirs. Kyiv. Naukova Dumka. 252 p. [Гусляков Н.Е., Закордонец О.А., Герасимюк В.П. 1992. Атлас диатомовых водорослей бентоса северо-западной части Черного моря и прилегающих водоемов. Киев: Наук. думка. 252 с.].

7. Hindak F., Komarek J., Marvan P., Ruzicka J. 1975. Kluc na urcovanie vytrusnych rastlin. Bratislava. Sloven. Ped. Naklad. 396 p.

8. Hustedt F. In. Rabenhorsts Kryptogamen-Flora von Deutschland. Osterreich und der Leipzig. 1927-1930. Teil. 1. 925 p.; 1931-1959. Teil. 2. 845 p.; 1961-1966.Teil. 3. 816 p.

9. Kondratyeva N.V. 1968. In. Identification manual of freshwater algae of Ukrainian SSR. Vol. 1, pt 2. Kyiv. Naukova Dumka. 524 p. [Кондратьева Н.В. 1968. Клас гормогонієві - Hormogoniophyceae. В кн.: Визначник прісноводних водоростей Української РСР. Вип. 1, ч. 2. Київ: Наук. думка. 524 с.].

10. Krammer K., Lange-Bertalot H. 1986-2001. In. Susswasserflora von Mitteleuropa. Bd. 2/1-4. Stuttgart, New York. G. Fischer Verlag.

11. Nikonova S.E. 2010. Cysts of dinophyte algae in the Odessa and Tendra regions of the northwestern part of the Black Sea. Nauk. zap. Ternopil. Nat. ped. univ. Ser. Biology. 44(3). 190-192. [Никонова С.Е. 2010. Цисты динофитовых водорослей Одесского и Тендровского регионов северо-западной части Черного моря. Наук. зап. Терноп. нац. пед. ун-ту. Сер. Біологія. 44(3). 190-192].

12. Schmidt A.W.F. 1874-1959. Atlas der Diatomaceenkunde. Leipzig. 316 p.

13. Snigireva А.А., Kovaleva G.V. 2015. Diatoms algae of sandy splits of the north-western part of the Black Sea (Ukraine). Algologia. 25(2). 148-174. [Снигирева А.А., Ковалева Г.В. 2015. Диатомовые водоросли песчаных кос северо-западной части Черного моря. Альгология. 25(2). 148-174.].

14. The diatoms of the USSR. Fossil and recent. 1974. Leningrad. Nauka. Vol. 1. 403 p.; 1988. Vol. 2(1) 115 p.; 2002. Vol. 2(3). 111 p. [Диатомовые водоросли СССР. Ископаемые и современные. 1974. Л. Наука. Т. 1. 403 с.; 1988. Т. 2(1). 115 с.; 2002. Т. 2(3). 111 с.].

15. The key to freshwater algae of Ukraine. 1938-1993. Vol. 1-12. Kyiv. Publ. Acad. Sci. Ukraine. [Визначник прісноводних водоростей України. 1938-1993. T. 1-12. Київ: Вид-во АН України].

16. Tkachenko F.P., Gerasimiuk V.P. 2020. In: Biodiversity in Ukraine: Plant world ta mushrooms. Kyiv, Chernivtsi. Druk Art. 282 p. [Ткаченко Ф.П., Герасимюк В.П. 2020. Осіння альгофлора Ягорлицької затоки Чорного моря. В кн.: Біорізноманіття в Україні: Рослинний світ та гриби. Київ, Чернівці: Друк Арт. 282 с.].

17. Tsarenko P.M. 1990. Brief guide to Chlorococcal algae of the Ukrainian SSR. Kyiv. Naukova Dumka. 208 p. [Царенко П.М. 1990. Краткий определитель хлорококковых водорослей Украинской ССР. Киев: Наук. думка. 208 с.].

18. Vorobyova L.V., Zaitsev Yu.P., Kulakova I.I. 1992. Interstitial meiofauna of sandy beaches of the Black Sea. Kyiv. Naukova Dumka. 144 p. [Воробьева Л.В., Зайцев Ю.П., Кулакова И.И. 1992. Интерстициальная мейофауна песчаных пляжей Черного моря. Київ: Наук. думка. 144 с.].

19. Witkowski A., Lange-Bertalot H., Metzeltin D. 2000. Diatom flora of marine coasts. Vol. 7. Ruggell: A.R.G. Gantner Verlag K.-G. 925 p.

Размещено на Allbest.Ru