Многолетние изменения фитопланктона в водоеме, не подверженном антропогенному воздействию (озеро Кривое, северная Карелия)

В.Н. Никулина

Труды Зоологического института РАН, 2016, 320(3): 336–347 · https://doi.org/10.31610/trudyzin/2016.320.3.336

Резюме

Экосистема озера впервые изучалась в 1968, 1969 гг. рамках Международной Биологической программы в качестве модельного водоема для изучения естественных динамических процессов. Впоследствии работы были продолжены в 1972 и ежегодно с 2002 г. по 2014 г. Постоянными представителями планктона северного озера Кривого были и остаются водоросли из отделов Cyanobacteria и Chrysophyta. Цианобактерии были представлены, в основном, мелкоклеточными видами из порядка Chroococcales, поэтому их доля в общей биомассе, несмотря иногда на высокую численность, была невелика. Золотистые водоросли (Chrysophyta) родов Dinobryon и Uroglena, преобладали весной и оставались в планктоне в течение всего сезона. Отличительной особенностью планктона исследованного озера является слабое развитие диатомовых водорослей (менее 10% биомассы и численности) и отсутствие весенней вспышки диатомовых подо льдом и в открытой воде. Криптофитовые водоросли (Cryptopyta), которые развивались также в течение всего сезона, стали практически новой, достаточно широко распространенной группой в планктоне озера. Подробные исследования, проведенные в 2002–2014 гг., показали, что весенний максимум фитопланктона редко превышал летний. Общая биомасса в среднем составила 0.46 мг/л. Определена доля каждого размерного класса водорослей в общей биомассе фитопланктона. Водоросли до 40 мкм, наиболее потребляемые зоопланктоном с фильтрационным типом питания, составляли значительную долю в весенний период, но наиболее благоприятные трофические условия отмечались летом. Развитие одноклеточных криптофитовых водорослей составляющих около 30% общей биомассы, повысило трофическую значимость водорослей планктона. Видовой состав и обилие фитопланктона в озере Кривом могут свидетельствовать о сохранении озера как чистого олиготрофного водоема.

Ключевые слова

биомасса, видовой состав, фитопланктон

Поступила в редакцию 20 января 2016 г. · Принята в печать 29 июня 2016 г. · Опубликована 23 сентября 2016 г.

Литература

Ahlgren G., Lundstedt L., Brett M. and Forsberg C. 1990. Lipid composition and food quality of some freshwater phytoplankton for cladoceran zooplankters. Journal of Plankton Research, 12(4): 809–818. https://doi.org/10.1093/plankt/12.4.809

Boulion V.V. 1975. Primary production of lakes In: Biological productivity of lakes of northern lakes Krivoe and Krugloe. Part 1. Nauka, Leningrad: 32–41. [in Russian].

Boulion V.V. 2014. Effect of climatic conditions on the biological productivity of the northern lakes (on the example of the lake Krivoe, North Karelia) In: Ecological problems and their solutions in northern regions. Part 2. Apatity: 116–119. [In Russian].

Denisov D.B. 2014. Algal communities for water quality assessment in the Kola North. In: Ecological problems of northern regions and ways for their solution. Part 2. Apatity: 153–157. [In Russian].

Efremova T.V., Palshin N.I. and Zdorovennova G.E. 2014. Changes of water temperature and oxygen content in the lakes of Karelia under conditions of hot summer 2010. In: Ecological problems of northern regions and ways for their solution. Part 2. Apatity: 157–161. [In Russian].

Frenette J.-J., Thibeault P., Lapierre J.-F. and Hamilton P.B. 2008. Presence of algae in freshwater ice cover of fluvial lac Saint-Pierre (St. Lawrence river, Canada). Journal of Phycology, 44: 284–291. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2008.00481.x

Getsen M.V. 1966. Materials to the algal flora of the tundra lakes. In: Hydrobiological study and fisheries development in Lakes of the Far North of the USSR. Syktyvkar: 22–36. [In Russian].

Greze V.N. 1957. The main features of the hydrobilogy of Lake Taimyr. In: Proceedings of the All-Union Hydrobiological Society, 8: 183–218. [In Russian].

Gulati R.D. and De Mott W. 1997. The role of food quality for zooplankton: remarks on the state-of-the art, perspectives and priorities. Freshwater Biology 38(3): 353–368. https://doi.org/10.1046/j.1365-2427.1997.00275.x

Hillebrand H., Durselen C-D, Kirschtel D., Pollingher U. and Zohary T. 1999. Biovolume calculation for pelagic and benthic microalgae. Journal of Phycology, 35: 403–424. https://doi.org/10.1046/j.1529-8817.1999.3520403.x

Kolosova E.G. and Iliash L.V. 2009. Kriofauna of ice in Great Salma of Kandalaksha Bay of White Sea. In: Biological resources of the White Sea and inland waters of European North. Proceedings of the XX111 International conference (5–8 October, Petrozavodsk). Institute of Biology Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences Petrozavodsk: 285–289. [In Russian].

Korneva L.G. 1999. The succession of phytoplankton. In: Ecology of phytoplankton in the Rybinsk reservoir. Toliatti: 89–114. [In Russian].

Maksimov A.A., Berezina N.A., Golubkov S.M. and Umnova L.P. 2009. Arctic oscillation and changes in the North lake ecosystem. In: Biological resources of the White Sea and inland waters of European North. Proceedings of the XX111 International conference (5–8 October, Petrozavodsk). Institute of Biology Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences Petrozavodsk: 343–348. [In Russian].

Maksimov A.A., Berezina N.A., Golubkov S.M. and Nikulina V.N. 2012. Long-term climate-induced changes of productivity of the ecosystem of northern lake. In: Dynamics of Biodiversity and Bioresources of Inland Waters. Nauka, Saint Petersburg: 138–144. [In Russian].

Moiseenko T.I. Gashkina N.A., Sharov A.H. and Vandysh O.I. 2009. Anthropogenic transformation of the arctic ecosystem of lake Imandra: tendencies to recovery after a long period of pollution. Water Resources, 36(2): 312–325. [In Russian]. https://doi.org/10.1134/S0097807809030051

Nazarova L.E. 2014. Air temperature in Karelia by the close of the XX-th and in the beginning of the XX-th centuties In: Ecological problems of northern regions and ways for their solution. Part 2. Apatity: 13–16. [In Russian].

Nikulina V.N. 1975а. Phytoplankton In: Biological productivity of northern lakes part 1. Lakes Krivoe and Krugloe. Nauka, Leningrad: 42–54. [In Russian].

Nikulina V.N. 1975b. Phytoplankton In: Biological productivity of northern lakes part 2. Lakes Zelenetskoe and Akul’kino. Nauka, Leningrad: 37–52. [In Russian].

Nikulina V.N. 2003. Trophic role of planktonic algae in lakes of different types. Hydrobiological journal, 39(5): 47–57. [In Russian].

Ohapkin A.G. and Startseva N.A. 2003. The composition and ecology of phytoplankton mass species of small water bodies in urban areas (diatoms, green and blue-green algae). Botanical journal, 88 (9): 84–96. [In Russian].

Pavelieva E.B. and Umnova L.P. 2006. The balance of organic matter in the lake Krivoe (North Karelia) In: State and Problems of Production Hydrobiology. КМК, Мoskow: 30–35. [In Russian].

Pyrina I.L., Litvinov A.S., Kuchay L.A., Roschupko V.F. and Sokolova E.N. 2006. Long-term changes of the primary production of phytoplankton in the Rybinsk reservoir due to the effect of climatic factors. In: Status and Problems of Production Hydrobiology. КМК, Moscow: 36–46. [In Russian].

Sharov A.N. 2004. Phytoplankton in reservoirs of Kola Peninsula. Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences, Petrozavodsk. 113 p. [In Russian].

Trifonova I.S. and Aphanasieva A.L. 2008. Long-term changes in phytoplankton Lake Krasnoe. In: Long-term changes in biological communities of mesotrophic lake in terms of climatic fluctuations and eutrophication. LEMA, SaintPetersburg: 42–64. [In Russian].

Trifonova I.S., Makartseva E.S. and Tchebotaryov E.N. 2009. Long-term changes in plankton communities of mesotrophic lake (Lake Krasnoe, Karelian Isthmus. In: Biological resources of the White Sea and inland waters of European North. Proceedings of the XX111 International conference (5–8 October, Petrozavodsk). Institute of Biology Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences. Petrozavodsk: 570–573. [In Russian].

Vinberg G.G. (Ed.) 1975. Biological productivity of northern lakes Krivoe and Krugloe. Nauka, Leningrad: 228. [In Russian].

Voloshko L.N. 2007. Chrysophyta. In: Biodiversity of ecosystems of the Polar Ural. Komi Scientific Centre: 57–69. [In Russian].

Voloshko L.N., Getsen M.V. and Gerasimova O.V. 2005. Chrysophyta of ecosystems at high latitudes. IX Diatomology school of Russia and CIS countries “Morphology, taxonomy, ontogeny, ecology and biogeography of diatoms”. Borok, 30 p. [In Russian].

Weers P.M.M. and Gulati R.D. 1997. Effect of the addition of polyunsaturated fatty acids to the diet on the growth and fecundity of Daphnia galeata. Freshwater Biology, 38(3): 721–729. https://doi.org/10.1046/j.1365-2427.1997.00237.x