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

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

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.