Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

ALGOLOGICAL FEATURE FISH PONDS REPUBLIC OF KABARDINO-BALKARIA

Pezheva M.Kh. 1 Khabzhokov A.B. 1 Kazanchev S.Ch. 2 Gubachikova S.Z. 1
1 FGBOU VPO "Kabardino-Balkaria State Agricultural University. V.M Kokova", Nalchik, Russia, (Tel.: 407270, Nalchik, FVMiB, St.Tarchokova,16)
2 1FGBOU VPO "Kabardino-Balkaria State Agricultural University. V.M Kokova", Nalchik, Russia, (Tel.: 407270, Nalchik, FVMiB, St.Tarchokova,16)
В данной работе проанализирована сезонная и межгодовая динамика структурных и функциональных показателей альгофлоры и выявлены факторы, определяющие степень их варьирования в разнотипных рыбоводных водоемах. Установлено, что альгофлора пре-сных вод широко распространена, образует многовидовые сообщества, а число клеток ка-ждого вида при идентификации доходит до нескольких миллионов на 1 см2. Всего в коли-чественных пробах обнаружено 135 видов и внутривидовых представителей фитопланк-тона, принадлежащих к 9-10 отделам. Наибольшим разнообразием отличаются зеленые, диатомовые и сине-зеленые альгоструктуры (соответственно 56,9 и 15,5 и 8,6% от общего числа таксонов), остальные группы альгофлоры составили менее 7% от общего числа так-сонов. Структура альгофлоры в различных эколого-фенологических рыбоводных зонах республики имела свои особенности.
In that work we analyzed the seasonal and interannual dynamics of structural and functional pa-rameters of algaflora and identified the factors that determine the degree of variation in the dif-ferent types of fish ponds. It was established that algoflora fresh water widespread, forms a multi-species community, and the number of cells identification of each species at up to sev-eral million per 1 cm2. A total quantitative samples revealed 135 species and intraspecific rep-resentatives of phytoplankton belonging to 9-10 departments. The greatest variety of different greens, diatoms and blue-green algostruktury (respectively 56.9 and 15.5 and 8.6% of the total number of taxa), the other group of algaflora was less than 7% of the total number of taxa.The structure of the algaflora in different ecological and phenological fish areas of the republic had its own characteristics.
Algae
Algae
species
community.

Ценологическое изучение водорослей, включающее установление структуры и организации их группировок, выявление внутренних взаимосвязей и функциональных особенностей, связей с другими компонентами биоценоза и внешней средой, уже давно привлекает к себе внимание альгологов. В настоящее время этот вопрос приобретает все больший интерес, что в определенной мере, обусловлено развитием комплексных биоценологических исследований.

Необходимо однако, констатировать, что принципы и методы ценологического изучения водорослей разработаны очень слабо.

Многие альгологи рассматривают водоросли самостоятельно, вне связи с прочим населением водоема [1, 4, 5] и для обозначения совокупностей их пользуются общепринятыми геоботаническими терминами. С такой точкой зрения нельзя согласиться, особенно в тех случаях, когда альгологические работы проводятся в рамках комплексных гидробиологических исследований.

Водоросли в водоемах существуют не сами по себе, а как компоненты биоценозов. Их функциональная роль аналогична таковой высших водных растений: и те и другие не являются основными первично-продуцентами, причем от наземных биоценозов, водоросли в процессах первичного созидания органического вещества в водоемах сплошь и рядом занимают ведущее положение. Следует подчеркнуть, что между высшими водными растениями и водорослевым населением существуют явно выраженные связи. Зарастание водоемов высшей водной растительностью вызывает изменение фитобентоса, весьма тесно взаимосвязаны между собой эпифитная альгофлора и макрофиты.

Структурные и функциональные особенности и роль в водоемах группировок (таксонов) [2, 5] водорослей во многом зависят от того, развиваются они самостоятельно или с высшими водными растениями. Это обусловливает целесообразность рассмотрения растительности водоема в целом и применение единых принципов и методов анализа полученных данных, а также терминологии для высшей водной растительности и таксономических групп водорослей.

Разработка и усовершенствование принципов и методов изучения водорослей в аспекте альгогруппировок имеют очень большое общегидробиологическое значение, так как фаунистическое население тесно связано с водорослями.

Цель работы - изучение альгологической структуры рыбоводных прудов и ее таксономического состава.

Материал и методы исследования

Работы по определению альгогруппировок вели на 5 рыбоводных водоемах с охватом существующих эколого-фенологических зон по выращиванию теплолюбивых видов рыб (семейство карповых Cyprinidae). Для установления ярусного распределения, флористического состава, частоты встречаемости видов, абсолютного обилия каждого вида путем учета численности и биомассы, а также доминантов и эдификаторов, характера местообитания - мы использовали общепринятые методические указания [1, 3, 4, 5, 6].

Наблюдения за альгогруппировками в водоемах вели на учетных площадках величиной в 100 м2, которые были помечены по углам кольями или буйками. площадь осматривали весной и летом через 3-5 дней, осенью через 5-10 дней.

Результаты исследований

Группировки водорослей представляют собой альгосинузии или синузиальные группировки водорослей в фитоценозах, где эдификаторами являются высшие водные растения.

В настоящей научной работе мы применяем классификацию наиболее широко распространенную в альгологической литературе, а именно деление их на альгоценозы существующие как самостоятельные группировки водорослей.

В научной литературе до сих пор продолжаются споры о положении в общей системе, с одной стороны, сине-зеленых водорослей и, с другой стороны, всех тех водорослей, которые представлены одноклеточными  подвижными формами, снабженными органами движения - жгутиками (это почти все эвгленовые водоросли, большая часть пирофитовых и золотистых водорослей и отдельные классы желто-зеленых и зеленых водорослей).

Сине-зеленые водоросли резко отличаются от других водорослей простотой внутренней организации клеток. Клетки их лишены оформленного ядра, что сближает их с бактериями. Вместе с бактериями сине-зеленые водоросли составляют раздел организмов, обозначаемый как прокариоты (Prokaryota), т.е. «доядерные». Некоторые авторы [1, 2] придают этому признаку основное таксономическое значение и объединяют сине-зеленые водоросли с бактериями, т.е. вообще исключают их из числа, собственно, водорослей.

Жгутиковые водоросли близки к бесцветным формам, что дало повод для объединения всех их в общую систематическую группу «жгутиковых организмов» и включения в систему животного мира. Такая тенденция сохранилась до сих пор. С этих позиций мир водорослей как первичных фитотрофных организмов един и целостен.

Таким образом, у нас нет оснований отказываться от рассмотрения водорослей как морфофизиологической целостности, от выяснения их многообразия в целом. С этих позиций целостности хорошо выявляются место и роль водорослей в природе: в научном плане они представляют собой первый этап в развитии всей трофической цепи водоемов.

Изучение всех этих вопросов составляет предмет особой науки - альгологии (от латинского названия водорослей - algae).

Водоросли характеризуются широким диапазоном адаптаций, позволяющих им расширять ареал и приспосабливаться к различным режимам водоемов (термическому и солености).

Наблюдения за альгофлорой прудовых хозяйств Кабардино-Балкарской республики с высоким термическим перепадом и минерализацией воды показали, что большинство видов - эвритермы и эвригалы.

Исследованы водорослевые сообщества в различных регионах (районах) республики с учетом долголетия и высоты водного объекта над уровнем моря.

В исследованных прудах, отличающихся эвритермностью и эвригалностью, альгофлора представлена пресноводными видами, характерными для эвтрофных водоемов, несмотря на различия температурного режима и солености более 40 видов водорослей оказались общими для всех прудов. Нами отмечено увеличение уровня количественного развития и расширение круга массовых форм пресноводного фитопланктона. Многие протококковые (Protococcophyceae), эвгленовые (Euglenophyta), сине-зеленые (Cyanophyta), вольвоксовые (Volvocophyceae) и желто-зеленые (Xanthophyta) составили группу пресноводных водорослей с наибольшим числом видов. К пресноводно-соленоватоводным отнесено большинство диатомовых (Bacillariophyta), некоторые протококковые, сине-зеленые, эвгленовые, пирофитовые (Pyrrophyta).

В структуре альгофлоры зарегистрировано 46-135 видов и внутривидовых водорослей, представленных 45-290 таксонами, принадлежащих к 9-10-15 систематическим группам. По таксономическому составу фитопланктон исследованных рыбоводных водоемов характерен соответствующим эколого-фенологическим зонам Кабардино-Балкарской республики.

По нашим данным в настоящее время наибольший вклад в численность и биомассу водорослей вносят представители не более 9 отделов: Bacillariophyta (диатомовые) - 165, Chrysopnyta (золотистые) - 10, Cyanophyta (сине-зеленые) - 25, Pyrrophyta (пирофитовые) ­- 10, Euglenophyta (эвгленовые) ­- 20, Rhodophyta (красные) - 5, Xanthophyta (желто-зеленые) - 10. Наибольшим разнообразием отличались диатомовые. Зеленые, сине-зеленые, эвгленовые водоросли (соответственно 56,9, 15,5 и 8,6% от общего числа таксонов), остальные группы водорослей составляли менее 7% от общего числа таксонов.

Структура альгофлоры в различных эколого-фенологических рыбоводных зонах республики имела свои особенности.

Состав фитопланктона рыбоводных прудов, расположенных в предгорной и степной зонах республики, что соответствует III и IV эколого-фенологическим рыбоводным зонам, представлен 95-118 таксонами, из них 34-38 форм относились к зеленым водорослям, 29-32 - к диатомовым, 20-24 - к эвгленовым и 2-6 - к сине-зеленым. Остальные группы водорослей представлены единичными видами.

В прудах (горная зона I и II эколого-фенологическая рыбоводная зона) обнаружено 42-102 таксона альгофлоры, из них максимальное количество видов и разновидностей принадлежит к зеленым, в основном протококковым водорослям (21-39 таксонов). Эвгленовые представлены 8-41, диатомовые - 4-9, сине-зеленые - 2-8 таксонами. Пирофитовые и другие виды альгофлоры представлены 3-6 формами.

В северной части степной зоны (V эколого-фенологическая рыбоводная зона) альгофлора представлена 171-198 таксонами, причем наибольшим разнообразием отличаются зеленые водоросли (92 таксона), в основном протококковые (77 таксонов). На втором месте по видовому разнообразию стоят эвгленовые водоросли - 34-38 форм, на третьем - диатомовые - 28-33, сине-зеленые водоросли насчитывали 21-33 таксона, вольвоксовые - 6-8, коньюгаты - 7, пирофитовые - 5 и желто-зеленые - 2 таксона.

Анализ сезонной и межгодовой динамики альгофлоры рыбоводных прудов республики показал следующее: весной (март-май) при температуре воды 2-14°С, прозрачности 60-70 см видовой состав альгофлоры не богат и представлен 165 видовыми и внутривидовыми таксонами (табл. 1), что составляет 58% всех видов, обнаруженных в рыбоводных прудах различных эколого-фенологических зон. По видовому составу (38-49%) и численности (45-78%) во все годы преобладали диатомовые. Среди которых особенно часто встречались Navicula cryptocephala K., N. gracilis E., Nitzschia kuetzingiana H., N. Pelea K., Cyclotella kuetzingiana T., Comphonema olivaceum L., K., реже - Melosira varians Ag., Cyclotella meneghiniana K. Наибольшего развития достигали N. cryptocephala (301,5 тыс. кл/л или 53% общей численности),  N. Kuetzingiana - 206 тыс. кл/л или 43% и N. gracilis (87 тыс. кл/л или 21,6%).

Довольно разнообразны протококковые (25 видов или 15,1%), в основном виды рода Sceneasmus, значительное количество которых наблюдалось в V эколого-фенологической рыбоводной зоне (77,5 тыс. кл/л или 20,7%). из эвгленовых (12,3% общего числа видов) во всех эколого-фенологических рыбоводных зонах развивались Trachelomonas volvocina и T. intermedia, не игравшие заметной роли в общей численности (3,5-5,7%), и только в III рыбоводной зоне составили 10,1%. Из золотистых часто встречались Chrysococcus rufescens K. и Pseudokephirion ovum C.: их численность колебалась от 12 до 25%.

Таблица 1 - Сезонная динамика альгологической структуры рыбоводных прудов

Систематические группы

Эколого-фенологические рыбоводные зоны

I

II

III

IV

V

I

II

III

IV

V

I

II

III

IV

V

весна

лето

осень

Chrysopnyta

10

10

8

8

7

6

8

10

12

15

6

8

11

14

17

Pyrrophyta

5

7

7

6

8

10

12

10

16

18

11

10

13

16

18

Euglenophyta

7

9

10

12

14

18

24

28

30

33

23

25

27

29

31

Volvocophyceae

3

5

6

7

8

7

8

6

6

5

4

5

6

5

3

Protococcophyceae

20

15

16

20

22

48

60

63

68

70

38

45

47

50

53

Conjugatophyceae

6

4

6

8

10

11

12

16

14

12

8

6

7

9

12

Xanthophyta

2

1

1

2

3

4

2

2

3

5

2

4

3

2

1

Bacillariophyta

29

49

54

67

73

51

49

48

43

40

78

75

73

70

68

Cyanophyta

6

6

7

4

7

17

20

25

29

31

12

14

17

19

23

Всего

88

100

115

135

152

172

195

208

221

229

182

192

204

214

226

Летом (июнь-август) при максимальной температуре воды (22-28°С) и прозрачности 40-60 см видовое разнообразие альгофлоры достигало наибольшей разнородности (251). Это касается всех обнаруженных групп альгофлоры, за исключением диатомовых и золотистых, максимумы которых отмечены весной и осенью (табл. 1).

Ведущее место по числу видов во все годы занимали протококковые (30,2-35,0%), далее следовали диатомовые (23-30,8%), эвгленовые и сине-зеленые (10,0-12,0%). По численности и биомассе преобладали сине-зеленые, на долю которых приходилось около 80% общей численности летней альгофлоры и 40% общей биомассы (табл. 2). Массового развития сине-зеленых водорослей мы не наблюдали. Из них доминировали в отдельных эколого-фенологических рыбоводных зонах Aphanizomenon flos-auguae (L.) R., Microcystis aeruginosa (K.) E., Anabena contorta (S.) G. Gomphosphaeria lacustris (Ch.).

В летний период довольно высока численность протококковой альгофлоры (2067,1-3372,0 тыс. кл/л), Sacuminatus (513,2-851,3 тыс. кл/л) и Pediastrum duplex (351,3-485,4 тыс. кл/л).

Межзональные изменения численности и биомассы весенней и летней альгофлоры невелики (табл. 2).

Осенью (сентябрь-ноябрь), когда температура воды снижается до 12-6°С, а прозрачность составляет 85-95 см, в развитии альгофлоры происходят большие изменения. В сентябре еще довольно весом процент сине-зеленых (49,3-52,6%), к октябрю их количество резко снижалось (до 14,9-10,5%) и ведущее положение, как и весной, занимали диатомовые (35,1-48,2%); причем численность их осенью была значительно выше, чем весной (табл. 2). Наиболее массовыми в разных эколого-фенологических рыбоводных зонах были Melosiza granulate var. angustissima (O. M.), Cyclotella kuetzingiana (Th.), Sunedra ulna (N.), S. utna var. biceps (E.). изменения в видовом составе альгофлоры менее существенны. Число видов в это время года еще довольно велико (241), причем встречаются все 10 выявленных групп альгофлоры (табл. 1).

Таблица 2 - Сезонная динамика численности и биомассы альгофлоры

Систематические

группы

Эколого-фенологические рыбоводные зоны

I

II

III

IV

V

I

II

III

IV

V

I

II

III

IV

V

весна

лето

осень

Chrysopnyta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pyrrophyta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Euglenophyta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Volvocophyceae

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Protococcophyceae

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ulothrichophyceae

-

-

-

-

-

 

 

 

 

 

-

-

-

-

-

Conjugatophyceae

-

-

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bacillariophyta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xanthophyta

-

-

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cyanophyta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: числитель - численность, тыс. кл/л; знаменатель - биомасса, мг/л.

Межгодовые изменения осенней альгофлоры выразились главным образом в интенсивности развития отдельных видов, что почти не отразилось на общей численности.

Отмечены виды, встречавшиеся во всех эколого-фенологических рыбоводных зонах и составившие основу альгофлоры (189 видов или 68,6%). Среди них преобладали сине-зеленые (90,0%), пирофитовые (80,1%), вольвоксовые (78,2%) и эвгленовые (77,4%). Ряд видов встречался во всех зонах и во все сезоны (15 или 5,5%): Chrysococcus rufescens, Cryptomonas ovata, Clenodinium oculeatum, Trachelomonas volvocina, T. intermedia, Chlamydomonas reinhardii, Scenedesmus acuminatus, S. quadricauda, Caloneis amphisbaena, Cocconeis placentula, Cyclotella kuetzingiana, Navicula cryptocephala, N. gracilis, Rhoicosphenia curvata, Surirella ovata.

В санитарно-биологическом отношении рыбоводные водоемы, судя по показательным организмам [3, 6], в целом относятся  к b-мезосапробной зоне, то есть являются относительно чистыми. Однако определение степени сапробности по методу Пантле и Букка [1, 4, 5] изменяется от олиго-, b- до a‑мезосапробной. При этом наиболее высокая степень сапробности отмечалась в летний или летне-осенний периоды.

Таким образом, наши исследования показали, что фитопланктон рыбоводных прудов республики представлен довольно большим числом видов с заметным преобладанием протококков - диатомового комплекса и довольно четко выравненными сезонными изменениями, что сказывалось на величине численности и биомассы.

Выводы

1. Относительное постоянство видового состава альгоструктуры в течение периода исследований свидетельствует о том, что он полностью сформировался.

2. Значительное видовое разнообразие сине-зеленых, с одной стороны, и отсутствие «цветения» воды - с другой, свидетельствуют о стабильном гидрохимическом режиме рыбоводных водоемов республики.