1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Биология внутренних вод
  4. № 6, 2023

Биология внутренних вод, 2023, № 6, стр. 727-739

Структурные перестройки фито- и зоопланктона под воздействием климатических изменений и антропогенной нагрузки (оз. Байкал, Россия)

Н. А. Бондаренко a, И. В. Томберг a, О. Г. Пенькова b, *, Н. Г. Шевелева a

a Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Иркутск, Россия

b Иркутский государственный университет
Иркутск, Россия

* E-mail: kaktus@lin.irk.ru

Поступила в редакцию 25.10.2022
После доработки 23.11.2022
Принята к публикации 25.11.2022

Аннотация

Представлены результаты изучения гидрохимии, структуры и количественных показателей фито- и зоопланктона пролива Малое Море оз. Байкал на современном этапе. Сравнительный анализ новых данных и полученных в прошлом веке, показал, что в функционировании фито- и зоопланктона пролива в последние годы произошел ряд изменений, аналогичных остальным районам озера. Для фитопланктона основные перестройки отмечены в весеннем планктоне: нарушена цикличность годов с максимальным развитием крупноклеточных диатомовых водорослей байкальского комплекса; изменилась структура доминирующих видов. В зоопланктоне пелагиали из-за резкого роста количества коловраток на порядок увеличилась численность, в 2021 г. при интенсивной вегетации диатомовых водорослей происходило угнетение всех групп зоопланктона. В зал. Мухор изменения связаны с увеличением обилия коловраток вплоть до 2021 г. В 2021 г. отмечено уменьшение общей численности фауны планктона, но относительная доля таксономических групп не изменилась, лидировали коловратки.

Ключевые слова: оз. Байкал, фитопланктон, зоопланктон, химия воды, изменение климата, антропогенная нагрузка, структурные изменения

Список литературы

  1. Алимов А.Ф. 2017. Стабильность и устойчивость водных экосистем // Гидробиол. журн. Т. 53. № 1. С. 3. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v53.i3.10

  2. Андроникова И.Н. 1996. Структурно-функциональная организация зоопланктона озерных экосистем. СПб.: Наука.

  3. Андроникова И.Н., Авинский В.А., Рахала М. 2000. Показатели сообщества зоопланктона как инструмент мониторинга больших глубоководных озер // Мониторинг, исследования современного состояния и проблемы управления ладожским озером и другими большими озерами. Петрозаводск: Карел. науч. центр РАН. С. 178.

  4. Антипова Н.Л. 1974. Межгодовые изменения в фитопланктоне Байкала в районе Больших Котов за период 1960–1970 гг. // Продуктивность Байкала и антропогенные изменения его природы. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та. С. 75.

  5. Барам Г.И., Верещагин А.Л., Голобокова Л.П. 1999. Применение микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии с УФ-детектированием для определения анионов в объектах окружающей среды // Аналит. химия. Т. 54. № 9. С. 962.

  6. Бизина Е.В. 1977. Соотношение пресса хищников и обеспеченности ресурсами в регуляции структуры и функционирования сообществ: обзор гипотез // Журн. общ. биол. Т. 58. № 5. С. 26.

  7. Бондаренко Н.А. 2022. Пространственно-временной анализ развития нанопланктонных динофитовых в оз. Байкал // Биология внутр. вод. № 3. С. 247. https://doi.org/10.31857/S0320965222030020

  8. Бондаренко Н.А., Логачева Н.Ф. 2017. Структурные изменения в фитопланктоне прибрежной зоны озера Байкал // Гидробиол. журн. № 6. С. 17. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v53.i2.20

  9. Бондаренко Н.А., Русанов И.И., Черницына С.М. и др. 2020. Функционирование микроводорослей подледного планктона и ледовой интерстициали в прибрежной зоне озера Байкал // Микробиология. Т. 89. № 3. С. 344. https://doi.org/10.1134/S0026261720030054

  10. Вотинцев К.К. 1961. Гидрохимия озера Байкал. М.: Изд-во АН СССР.

  11. Галковская Г.А. 2005. Сообщество коловраток пелагического зоопланктона стратифицированных озер: структурные показатели и пути включения в трофические сети // Коловратки. IV междунар. конф. по коловраткам. Борок. С. 37.

  12. Галковская Г.А., Митянина И.Ф., Головчиц В.А. 1988. Эколого-биологические основы массового культивирования коловраток. Минск: Наука и техника.

  13. Гутельмахер Б.Л., Садчиков А.П., Филиппова Т.Г. 1988. Питание зоопланктона // Итоги науки и техники. Серия Общая экология. Биоценология. Гидробиология. Т. 6. М.: ВИНИТИ.

  14. Домышева В.М., Сороковикова Л.М., Синюкович В.Н. и др. 2019. Ионный состав воды озера Байкал, его притоков и истока реки Ангара в современный период // Метеорология и гидрология. № 10. С. 77. https://doi.org/10.3103/S1068373919100078

  15. Евстафьев В.К., Бондаренко Н.А., Мельник Н.Г. 2010. Анализ многолетней динамики основных звеньев трофической сети в пелагиали озера Байкал // Изв. Иркут. ун-та. Серия: Биология. Экология. Т. 3. № 1. С. 3.

  16. Забелина М.М., Киселев И.А., Прошкина-Лавренко А.И., Шешукова В.С. 1951. Диатомовые водоросли // Определитель пресноводных водорослей СССР. М.: Сов. наука. Вып. 4.

  17. Иванова М.Б. 1997. К вопросу об определении состояния озерных экосистем при антропогенном воздействии // Биология внутр. вод. № 1. С. 5.

  18. Кожова О.М. 1959. Фитопланктон Малого Моря // Труды Байкальской лимнологической станции. М.: Изд-во “Наука”. Вып. 16. С. 255.

  19. Кожова О.М., Мельник Н.Г. 1978. Инструкция по обработке проб планктона счетным методом. Иркутск: Иркутск. гос. ун-т.

  20. Корнева Л.Г., Соловьева В.В., Макарова О.С. и др. 2018. Распределение фитопланктона в волжских водохранилищах летом 2015 г. // Тр. Ин-та биологии внутр. вод РАН. Вып. 82. № 85. С. 2.

  21. Коровчинский Н.М., Котов А.А., Синев А.Ю. и др. 2021. Ветвистоусые ракообразные (Сrustacea: Cladocera) Северной Евразии. Т. II. Систематическая часть. М.: Тов-во науч. изд. КМК.

  22. Кращук Л.С., Шимараева С.В., Зилов Е.А. 2020. Пространственно-временные изменения фитопланктона в оз. Байкал в период позднего лета. 1. Температура воды и численность фитопланктона // Биология внутр. вод. № 1. С. 27.

  23. https://doi.org/10.1134/S1995082920010083

  24. Крючкова Н.М. 1989. Трофические взаимоотношения зоо- и фитопланктона. М.: Наука.

  25. Курашов Е.А., Барбашова М.А., Дудакова Д.С. и др. 2018. Экосистема Ладожского озера: современное состояние и тенденции ее изменения в конце 20–начале 21 веков // Биосфера. Т. 10. № 2. С. 65. https://doi.org/10.24855/BIOSFERA.V1013.439

  26. Кутикова Л.А. 1970. Коловратки фауны СССР (Rotatoria) подкласс Euritatoria (отряды Ploimida, Monimotrochida, Paedotrochida). Л.: Наука.

  27. Лазарева В.И. 2010. Особенности многолетней (1956–2005 гг.) динамики зоопланктона в Рыбинском водохранилище // Вод. ресурсы. Т. 37. № 5. С. 590. https://doi.org/10.1134/S0097807810050088

  28. Лазарева В.И., Лебедева И.М., Овчиникова Н.К. 2001. Изменения в сообществе зоопланктона Рыбинского водохранилища за 40 лет // Биология внутр. вод. № 4. С. 46.

  29. Макарова И.В., Пичкилы Л.О. 1970. К некоторым вопросам методики вычисления биомассы фитопланктона // Ботан. журн. Т. 55. № 10. С. 1488.

  30. Монаков А.В. 1998. Питание пресноводных беспозвоночных. Москва: Ин-т проблем экологии и эволюции РАН.

  31. Наумова Е.Ю., Зайдыков И.Ю. 2017. Весенний зоопланктон пелагиали озера Байкал // Гидробиол. журн. Т. 53. № 5. С. 33. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v54.i1.30

  32. Оболкина Л.А. 2018. Межгодовая динамика весенних инфузорий в Южном Байкале // Тез. Междунар. конф. “Пресноводные экосистемы – современные вызовы”. Иркутск, 10–14 сентября 2018. Иркутск. С. 264.

  33. Онежское озеро. 1999. Экологические проблемы. Петрозаводск: Карельск. науч. центр РАН.

  34. Поповская Г.И. 1991. Фитопланктон Байкала и его многолетние изменения (1958–1990 гг): Автореф. дис. … докт. биол. наук. Новосибирск. 32 с.

  35. Ривьер И.К., Литвинов А.С. 2006. Сравнительный анализ зоопланктона Шекснинского водохранилища в 1987 и 2001 гг. // Вод. ресурсы. Т. 33. № 5. С. 615. https://doi.org/10.1134/S0097807806050095

  36. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Часть I. 2009. Ростов-на-Дону: НОК.

  37. Толмачев В.А. 1959. К гидрохимии Малого Моря // Тр. Байкальск. лимнол. станции. М.: Изд-во “Наука”. Вып. 16. С. 137.

  38. Трифонова И.С., Воронцова Н.К., Макарцева Е.С. и др. 2003. Влияние климатических изменений и эвтрофирования на динамику планктонных популяций мезотрофного озера. СПб.: НИИ химии СПбГУ.

  39. Троицкая Е.С., Шимараев М.Н. 2005. Условная прозрачность и температура воды в Южном Байкале // Оптика атмосферы и океана. Т. 18. № 1–2. С. 130.

  40. Bondarenko N.A., Belykh O.I., Golobokova L.P.et al. 2012. Stratified distribution of nutrients and extremophile biota within fresh-water ice covering the surface of Lake Baikal // J. Microbiol. V. 50. P. 8.

  41. Bondarenko N.A., Vorobyova S.S., Zhunchenko N.A., Golobokova L.P. 2020. Current state of phytoplankton in the littoral area of Lake Baikal, spring 2017 // J. Great Lakes Res. V. 46. P. 17.https://doi.org/10.1016/j.jglr.2019.10.001

  42. Bondarenko N.A., Ozersky T., Obolkina L.A. et al. 2019 Recent changes in the spring microplankton of Lake Baikal // Limnologica. V. 75. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.limno.2019.01.002

  43. De Lima D.T., Moser O.G.A., Piedras F.R. et al. 2019. Abiotic changes driving microphytoplankton functional diversity in Admiralty Bay, King George Island (Antarctica) // Frontiers in Mar. Sci. V. 6. P. 1. https://doi.org/10.3389/fmars2019.00638

  44. Einsle U. 1996. Copepoda: Cyclopoida. Genera Cyclops, Megacyclops, Acanthocyclops. Guides to the Identification of the Microinvertebrates of the Continntal Waters of the Wold 10. N.Y.; Amsterdam: SPB Acad. Publ. BV.

  45. Gilbert J.J. 2022. Food niches of planktonic rotifers: diversification and implications // Limnol., Oceanogr. V. 67. P. 2218. https://doi.org/10.1002/lno.12199

  46. Hampton S.E., Izmest’eva L.R., Moore M.V. et al. 2008. Sixty years of environmental change in the world’s largest freshwater lake – Lake Baikal, Siberia // Global Change Biol. V. 14. P. 1947. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2008.01616.x

  47. Honsell G., Bonifacio A., de Bortoli M. et al. 2013. New insights on cytological and metabolic features of Ostreopsis cf. ovata Fukuyo (Dinophyceae): A multidisciplinary approach // PLoS ONE. № 8. e57291.

  48. Izmest’eva L.R., Moore M.V., Hampton S.E. et al. 2016 Lake-wide physical and biological trends associated with warming in Lake Baikal // J. Great Lakes Res. V. 42. P. 6. https://doi.org/10.1016/j.glr.2015.11.006

  49. Khursevich G.K., Karabanov E.B., Prokopenko A.A. et al. 2001. Insolation regime in Siberia as a major factor controlling diatom production in Lake Baikal during the past 800,000 years // Quat. Int. V. 80. P. 47. https://doi.org/10.1016/S1040-6182(01)00018-0

  50. Komárek J., Anagnostidis K. 1998. Cyanoprokaryota. Chlroococcales, Heidelberg; Berlin, Spektrum, Akad. Verl. // Süßwasserflora von Mitteleuropa. Bd 19/1.

  51. Kravtsova L.S., Izhboldina L.A., Khanaev I.V. et al. 2014. Nearshore benthic blooms of filamentous green algae in Lake Baikal // J. Great Lakes Res. V. 40. P. 441. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2014.02.019

  52. Mackay A.W., Ryves D.B., Morley D.W. et al. 2006. Assessing the vulnerability of endemic diatom species in Lake Baikal to predicted future climate change: a multivariate approach // Global Change Biol. V. 12. P. 2297. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2006.01270.x

  53. Pejler B. 1957. Taxonomic and ecological studies on planktonis Rotatoria from Central Sweden // Kungl. Svenska Vetenskapsakademiens handlingar; serie 4. Stockholm: Almqvist & Wiksell. Bd 6. № 7.

  54. Revie E.D., Sgro G.V., Estepp L.R. 2017. Climate warning and changes in Cyclotella sensu lato in the Laurentian Great Lakes // Limnol., Oceanogr. V. 62. P. 768. https://doi.org/10.1002/lno.10459

  55. Rühland K., Paterson A.M., Smol J.O. 2008. Hemispheric-scale patterns of climate-related shifts in planktonic diatoms from North American and European lakes // Global Change Biol. V. 14. P. 2740.

  56. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2008

  57. Roberts S.L., Swann E.A., McGowan S. et al. 2018. Diatom evidence of 20th century ecosystem change in Lake Baikal, Siberia // PLoS ONE.

  58. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0208765

  59. Sheveleva N.G., Penkova O.G. 2020. Long-therm dynamics of the zooplankton community in the southern part of the Maloye More Strait (Lake Baikal) // Limnol. and Freshwater Biol. № 4. P. 746.

  60. https://doi.org/10.31951/2658-3518-2020-A-4-746

  61. Shimaraev M.N., Domysheva V.M. 2013. Trends in hydrological and hydrochemical processes in Lake Baikal under conditions of modern climate change, in Climatic change and global warming of inland waters. New York: Wiley-Blackwell. P. 43.

  62. Sterner R.W., Reinl K.L., Lafrancois B.M. et al. 2020. A first assessment of cyanobacterial blooms in oligotrophic Lake Superior // Limnol., Oceanogr. V. 9999. P. 1. https://doi.org/10.1101/2020.11.03.366955

  63. Timoshkin O.A., Samsonov D.P., Yamamuro M. et al. 2016. Rapid ecological change in the coastal zone of Lake Baikal (East Siberia): Is the site of the world’s greatest freshwater biodiversity in danger? // J. Great Lakes Res. V. 42. P. 487.

  64. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2016.02.011

  65. Wetzel R.G., Likens G.E. 2000. Limnological Analyses. New York: Springer.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Биология внутренних вод

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал