Журнал "Биология внутренних вод"
№ 1 за 2006 год
Морфометрия озер, количество видов и биомасса гидробионтов.
Исследованы связи числа видов фитопланктона, зоопланктона, зообентоса, рыб, а также соотношение биомассы зоопланктона и зообентоса, биомассы и продукции рыб с площадью озер и долей литорали в общей площади озер. Показано, что число видов всех изученных сообществ гидробионтов в озерах возрастает с увеличением площади озер. В то же время число видов наибольшее в тех озерах, в которых литораль составляет ~40% общей площади озер. Доля биомассы животных планктона по отношению к биомассе животных бентоса наибольшая в озерах, в которых литораль занимает ~20% общей площади озера. Биомасса и продукция рыб, как и Р/В-коэффициенты их популяций возрастают по мере увеличения доли литорали в озерах.
Morphometry of Lakes, Number of Species and Biomass of Aquatic Organisms.
The study was conducted of relation of the number of species of phytoplankton, zooplankton, zoobenthos, and fishes, as well as of the ratio of biomass of zooplankton and zoobenthos, biomass and production of fishes to the lake area and the portion of littoral zone in the lake total area. It is shown that the number of species of all the studied communities of aquatic organisms in lakes increases with an increase of lake area. At the same time, the number of species is maximum in the lakes where the littoral zone comprises approximately 40% of lake total area. The portion of biomass of planktonic animals in relation to biomass of benthic animals is maximum in the lakes where the littoral zone comprises approximately 20% of lake total area. Biomass and production of fishes and P/B-coefficients of their populations grow as an area of the littoral zone in lakes increases.
Изучение видового состава культивируемых гетеротрофных микроорганизмов оз. Байкал.
Изучен видовой состав культивируемых гетеротрофных микроорганизмов водной толщи оз. Байкал. Проанализировано 110 штаммов. Показано, что культивируются в основном микроорганизмы родов Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Corinebacterium, Erwinia, Escherichia, Flavobacterium, Micrococcus, Nocardia, Planococcus, Pseudomonas, Rhodotorula, Vibrio, Xanthomonas, Zoogloea. Для таксономической идентификации культивируемых гетеротрофных бактерий использован фрагмент гена 16S рРНК размером от 416 до 800 пар нуклеотидов, по которому ранее проводили анализ некультивируемого сообщества. Определение бактерий по морфологическим и биохимическим свойствам и по результатам филогенетического анализа, проведенное впервые на исследуемом озере, дает возможность более достоверно представить таксономический состав сообщества культивируемых гетеротрофных микроорганизмов.
The Investigation of Biodiversity of Cultured Heterotrophic Microorganisms from Lake Baikal.
Species diversity of cultured heterotrophic microorganisms from Lake Baikal are presented. The data on 110 tested stains revealed that microorganisms of well-known genera such as Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Arthrobacter, Васillus, Corinebacterium, Erwinia, Escherichia, Flavobacterium, Micrococcus, Nocardia, Planococcus, Pseudomonas, Rhodotorula, Vibrio, Xanthomonas, Zoogloea were isolated. For phylogenetic identification of heterotrophic bacteria ribosomal 16S DNA sequencing was used. Fragments from 416 to 800 pb were identified. The bacteria identification using morphology and biochemical tests as well as by the results of phylogenetic analysis was made for the first time in Lake Baikal. It allows to reveal reliably a taxonomic composition of cultured heterotrophic microorganisms.
Микробиологическая характеристика донных отложений Верхней Волги при антропогенном воздействии.
В результате многолетних микробиологических исследований донных отложений Верхней Волги выявлены изменения структурных и функциональных характеристик бактериобентоса проточных водоемов в зависимости от физико-химических и экологических условий и в целом – от уровня антропогенного воздействия. Показана этапность деградации природных микробных сообществ под влиянием загрязнений от преимущественно аэробных к анаэробным.
The Microbiological Characteristic of Bottom Sediments in the Upper Volga under Anthropogenic Effect.
Long-term microbiological studies of bottom sediments in the Upper Volga revealed changes in structural and functional characteristics of bacteriobenthos in flowing water dependent on physical and chemical and ecological conditions and on the whole – on the degree of anthropogenic effect. Stages of degradation of natural microbial communities from aerobic to anaerobic ones under effect of pollution are shown.
Долговременные изменения состояния субарктических водоемов в условиях антропогенной нагрузки (по данным диатомового анализа).
На основе анализа вертикального распределения диатомовых комплексов в донных отложениях двух субарктических водоемов Хибинского массива (Кольский полуостров) произведена реконструкция долговременных изменений состояния этих водоемов. Динамика различных показателей диатомовых комплексов сопоставлена с концентрацией ряда химических элементов в донных отложениях. Для исследованных водоемов реконструированы значения pH на основе разделения диатомей на группы по отношению к их pH-оптимуму. Выявлены особенности прямого действия химической промышленности (апатитового производства) и действия малых доз загрязнения на структуру диатомовой флоры субарктических водоемов.
Long-term Changes of Diatom Assemblages in Subarctic Lakes under the Anthropogenic Influence (According to the Data of Diatom Analysis).
Based on vertical distribution of diatom assemblages in sediments of two subarctic lakes of Khibini massive (Kola Peninsula) the reconstruction of long-term changes conditions of these lakes was realized. The dynamics of deferens diatom assemblages characteristics was compared with concentrations of a whole series of chemical elements in sediments. On basis of ratio ecological diatom groups classified by pH preference/tolerance, theoretical values of pH were reconstructed for the investigated lakes. Peculiarities of chemical industry (apatite manufacture) direct impact and small doses influents on the subarctic diatom flora structure were revealed.
Содержание фотосинтетических пигментов в водохранилищах Верхней Волги (1994–2003 гг.).
По данным полевых наблюдений 1994–2003 гг. приводится пигментный состав фитопланктона водохранилищ Верхней Волги. Содержание хлорофилла (Хл) а, отражающее динамику биомассы планктонных альгоценозов, близко к наблюдаемому в предыдущие годы, при этом максимальные, средние и наиболее часто встречаемые величины в Шекснинском, Иваньковском и Угличском водохранилищах остались неизменными, а в Рыбинском – снизились. Межгодовые колебания Хл а зависят от гидроклиматических условий. Его повышенное содержание отмечается в годы с низкой водностью при высокой температуре воды, низкое ? в многоводные годы. Шекснинское и Угличское водохранилища, как и в 70–80-е годы XX столетия, – мезотрофные, Иваньковское – эвтрофное. Для Рыбинского водохранилища в конце 90-х годов ХХ в. наметилась тенденция к снижению трофии, отражающая цикличность развития экосистемы большого мелководного водоема с повышенной гидродинамической активностью.
The Content of Photosynthetic Pigments in the Upper Volga Reservoirs (1994–2003).
The phytoplankton pigment composition in the Upper Volga reservoirs during 1994–2003 is considered. Chlorophyll (Chl) a content that is a characteristic of phytoplankton dynamics is similar to those observed earlier, however the maximum, average and the most frequent values remained invariable in the Sheksna, Ivankovo, Uglich reservoirs and became lower in the Rybinsk reservoir. Interannual variations in Chl a depend on hydroclimatic conditions. Its higher content occurs during low-water years under high water temperature, and the lower abundance during high-water years. As well as in the 1970s and 1980s of the XX century, the Sheksna and Uglich reservoir belong to mesotrophic type, and the Ivankovo reservoir to eutrophic type. A decrease in the Rybinsk reservoir trophy testifies to a cyclic development of the ecosystem in a large shallow waterbody with a high hydrodynamic activity.
Первичная продукция, содержание хлорофилла и биогенных элементов как показатели экологического состояния Куршского и Вислинского заливов Балтийского моря.
Исследованы первичная продукция, содержание хлорофилла и биогенных элементов в пресноводном Куршском и солоновато-водном Вислинском заливах. Дана оценка биологической продуктивности и трофического статуса водоемов. Куршский залив характеризуется как гиперэвтрофный, Вислинский – как эвтрофный с чертами гипертрофии. К основным факторам, определяющим первичную продукцию и содержание хлорофилла в обоих заливах, относятся температура воды, соленость, содержание биогенных элементов, интенсивность развития синезеленых водорослей.
Primary Production of Phytoplankton, Chlorophyll and Nutrients Concentrations as Indicators of Ecological State of the Curonian and Vistula Lagoons of the Baltic Sea.
Primary production, chlorophyll and nutrients concentrations (nitrogen, phosphorus) in the Curonian and Vistula Lagoons of the Baltic Sea were studied during March–November 2001–2004. Estimation of biological production and trophic status of lagoons was carried out. The Curonian Lagoon can be regarded to hypertrophic type, whereas the Vistula Lagoon can be regarded to eutrophic type. Main factors affecting primary production and chlorophyll concentrations in lagoons are determined. They are water temperature, salinity, nutrients concentrations and intensity of Cyanophyta development.
Первичная продукция и рыбопродуктивность водоемов: моделирование и прогноз.
Отношение вылова рыб к валовой продукции фитопланктона в озерах, водохранилищах и морях в 82% случаев варьирует от 0.08 до 0.20%. В рыбоводных удобряемых прудах (без кормления) относительный вылов рыб почти на порядок выше, в среднем 1.1%. Продукция рыбного сообщества оценивалась с помощью модели, имитирующей поток энергии в водной экосистеме. Модель включает 12 функциональных групп организмов: первичных продуцентов (фитопланктон, макрофиты, эпифиты и фитобентос), редуцентов (бактериопланктон и бактериобентос) и консументов (“мирный” и хищный зоопланктон, зообентос, планктоноядные, бентосоядные и хищные рыбы). Анализ модели показал, что продукция рыбного сообщества в природных водоемах составляет 0.25–1% валовой продукции фитопланктона и 0.26–0.32% суммарной первичной продукции, вылов рыб близок к 1/3 продукции рыбного сообщества.
Primary Production and Fish Productivity of the Water Bodies: Modelling and Prediction.
The ratio of fish catch to gross phytoplankton production in lakes, reservoirs and seas varies from 0.08 to 0.20% in 82% of cases. The relative fish catch in fish-breeding ponds (without feeding) is almost the order higher, on the average 1.1%. The production of fish community was estimated with the help of the model simulating a flow of energy in water ecosystem. The model includes 12 functional groups of organisms: primary producers (phytoplankton, macrophytes, epiphytes and phytobenthos), reducers (bacterioplankton and bacetriobenthos) and consumers (herbivorous and predatory zooplankton, zoobenthos, planktivorous, benthivorous and predatory fishes). The analysis of the model has shown, that production of fish community in natural water bodies amounts to 0.25–1% of gross phytoplankton production and 0.26–0.32% of the total primary production, fishes catch is close to 1/3 of fish community production.
Гетеротрофные флагелляты в реках и озерах Монголии: видовой состав, численность, биомасса и продукция.
В трех озерах и семи реках Монголии обнаружено 42 вида бесцветных жгутиконосцев. Численность и биомасса гетеротрофных флагеллят (ГФ) в р. Селенга и ее притоках варьировали от 0.1 до 19.3 тыс.кл./мл и от 7 до 239 мг/м3 соответственно. Удельная скорость роста в исследованных реках изменялась от 0.009 до 0.048 ч-1. Доля ГФ в общей биомассе планктона изученных водотоков составила 6.2–12.9%. Численность и биомасса ГФ в озерах находились в пределах 1.2–28.0 тыс.кл./мл и 60–716 мг/м3 соответственно. Удельная скорость роста изменялась от 0.019 до 0.035 ч-1. Доля бесцветных жгутиконосцев в общей биомассе планктона составила 2.4–5.8%. Полученные результаты свидетельствуют о важной роли гетеротрофных флагеллят в функционировании планктонных сообществ исследованных рек и озер.
Heterotrophic Flagellates in Rivers and Lakes of Mongolia: Species Cоmposition, Abundance, Biomass and Production.
In 3 lakes and 7 rivers of Mongolia 42 species of colourless flagellates were found. The abundance and biomass of heterotrophic flagellates (HF) in River Selenga and its tributaries varied from 0.1 to 13.3*103 cell/ml and from 7 up to 239 mg/m3, correspondingly. The specific growth rate in the studied rivers ranged from 0.009 up to 0.048 hour-1. The portion of HF in the total biomass of plankton was 6.2–12.9%. Abundance and biomass of HF in lakes were within the range 1.2–28.0*103 cell/ml and 60–716 mg/m3, correspondingly. The specific growth rate varied from 0.019 up to 0.035 hour-1. The portion of colourless flagellates in the total biomass of plankton amounted to 2.40–5.78%. The obtained results testify to an important role of heterotrophic flagellates in functioning of planktonic communities in the studied rivers and lakes.
Роль хищничества и конкуренции в инвазионных процессах на примере зоопланктонных сообществ.
Методом имитационного моделирования с использованием параметров популяций ветвистоусых ракообразных изучали изменения видового состава и динамики популяций зоопланктонных организмов при разных уровнях воспроизводства пищевого ресурса и пресса хищника. В моделях создавались ситуации, сходные с вселением в водоемы чужеродных видов. Оказалось, что в отсутствие хищника вселение новых видов в зоопланктонное сообщество затруднено, а при его наличии количество сосуществующих видов существенно возрастает. Данная закономерность справедлива только при высоких уровнях воспроизводства пищевого ресурса. В олиготрофных водоемах может выживать только один конкурент. Пресс хищников способствует увеличению биоразнообразия. Вселение хищника приводит к “каскадному эффекту”, изменяя видовой состав всех нижестоящих трофических уровней.
Investigation of Сompetition and Predation Impacts оn Invasive Processes in Zooplankton Communities.
We studied changes in species structure and dynamics of zooplankton population at various levels of food supply and predator pressure by use of mathematical simulation methods. We simulated conditions similar to those under which invasions are likely to occur. Our simulations shows that when predators are absent, penetration of alien species into the communities are less probable, but when predators are present, the number of coexisting species increases. Such trends were apparent only at high levels of food supply. Under oligotrophic conditions only one competitor survived. Predator pressure promoted higher biodiversity. Predator pressure resulted in a “cascade effect”, changing species structure of all lower trophic levels.
Роль байкальского вселенца Gmelinoides fasciatus (Stebb.) в формировании литоральных биоценозов острова Валаам (Ладожское озеро).
Изучены последствия непреднамеренной интродукции в Ладожское озеро байкальской амфиподы Gmelinoides fasciatus (Stebb.). Количественные и структурные изменения литоральных макробентосных сообществ крупнейшего европейского озера показаны на примере прибрежной зоны о. Валаам. Отмечено значительное увеличение (в десятки раз) численности и биомассы бентофауны литоральных местообитаний в современный период, по сравнению с олиготрофным периодом (1956–1963 гг.) в развитии Ладожского озера, а также с первой половиной 80-х годов ХХ в. После вселения байкальского вида кардинальным образом изменилась структура сообществ бентоса литорали, в которых доминирует G. fasciatus, играющий важную роль в формировании и функционировании литоральных биоценозов Валаамского архипелага (и Ладожского озера в целом). Исходный облик биотопов литорали Ладоги навсегда утрачен. Другая причина изменения количественных и качественных показателей развития литорального бентоса – антропогенное эвтрофирование.
The Role of Baikalian Invader Gmelinoides fasciatus (Stebb.) in Formаtion of Littoral Biocenoses of the Valaam Island (Lake Ladoga).
Consequences of inadvertent invasion of the Baikalian amphipod Gmelinoides fasciatus (Stebb.) in to Lake Ladoga are studied. Quantitative and structural changes of littoral macrobenthic communities of the largest European lake are shown by the example of a littoral zone of Valaam Island. A sufficient increase in the number and biomass of benthic fauna of littoral habitats (tens times) during the present period is marked as compared to an oligotrophic period in development of Lake Ladoga, as well as to the first half of 1980s. The structure of benthic communities of the littoral has changed radically after invasion of the Baikalian amphipod. Now G. fasciatus dominates in benthic communities and plays very important role in formation and functioning of littoral biocenoses of Archipelago Valaam (and Lake Ladoga as a whole). The natural shape of biotopes of Lake Ladoga littoral has been lost for ever. The other reason for the change of quantitative and qualitative characteristics of littoral benthos is anthropogenic eutrophication.
Сравнение трофической структуры сообществ зооперифитона и зообентоса верхневолжских водохранилищ.
Изучали трофическую структуру зооперифитона и зообентоса водохранилищ Верхней Волги. При различии таксономического состава отмечено высокое сходство их трофической структуры. По биомассе в сообществах преобладали детритофаги-фильтраторы, представленные разными таксонами: в перифитоне доминировали губки и мшанки, в бентосе – дрейссена. Без учета колониальных беспозвоночных наибольшее число видов перифитона относилось к трофической группе детритофагов-собирателей, в бентосе – детритофагов-глотателей. Показатели видового разнообразия этих сообществ были близкие, показатели трофического разнообразия различались. По численности и биомассе одиночных беспозвоночных в перифитоне преобладали всеядные собиратели + хвататели, фитодетритофаги-фильтраторы и детритофаги-глотатели, в “мягком” бентосе свыше половины особей принадлежало к группе фитодетритофаги-фильтраторы + собиратели и детритофагам-глотателям. Самыми малочисленными были хищники. Трофическое разнообразие и выравненность распределения перифитона несколько выше, чем бентоса, а степень доминирования – ниже.
Comparison of Trophic Structure of Zooperiphyton and Zoobenthos Communities in the Upper Volga Reservoirs.
Trophic structure of zooperiphyton and zoobenthos was studied in reservoirs of the Upper Volga. In spite of differences in taxonomical composition a high similarity of their trophic structure was noted. Invertebrate detritophages-filtrators prevailed in biomass, but in most cases sponges and bryozoans dominated in periphyton, while zebra mussels were predominant in benthos. Without regard to colonial species most of the periphyton species belonged to trophic groups of detritophages-collectors and in benthos – to detritophages-swallowers. Indicies of species diversity were similar but indices of trophic diversity differed. In term of abundance and biomass of individual invertebrates, omnivorous collectors + grabbers, phytodetritophages-filtrators and detritophages-swallowers prevailed in periphyton, while in soft benthos more than half of individuals belonged to a group of phytodetritophages-filtrators and detritophages-swallowers. Predators were the lowest in number. The trophic diversity and the Pielou index were slightly higher in periphyton than in benthos, but the Simpson index was lower.
Метод оценки относительной численности поколений основных промысловых видов рыб при неполной исходной информации.
Предложен метод оценки относительной численности поколений основных промысловых видов рыб в условиях неполной исходной информации. Он применим для водоемов с промыслом, мало изменчивым по промысловому усилию. Суть метода заключается в усреднении и сглаживании всей имеющейся информации о возрастной структуре анализируемой популяции и дальнейшем сравнении суммарного процентного соотношения анализируемой генерации в уловах с суммарным процентным соотношением этих же возрастных групп в усредненной и сглаженной возрастной структуре. Проверка метода, проведенная на примере леща и судака оз. Воже, показала его эффективность.
The Method for Assessment of Relative Abundance of Commercial Fish Species Generations Under Conditions of Incomplete Initial Information.
The method for assessment of a relative abundance of commercial fish species generations under conditions of incomplete initial information is proposed. It is applicable for reservoirs with fishery changing littly by fishery efforts. The essence of the method is in averaging and smoothing of all available information on age structure of analyzed population and a further comparison of a summarized percentage ration of the generation in catches with a summarized percentage ratio of the same age groups in averaged and smoothed age structure. The testing of the method carried out using bream and a pike perch in Lake Vozhe has shown efficacy of the suggested method.
Накопление ртути и ее тератогенное действие на личинок Chironomus riparius Meigen (Diptera: Chironomidae).
Изучено накопление ртути при различных путях поступления в организм и влияние eе аккумуляции на возникновение патоморфологических отклонений в строении ротового аппарата у личинок Chironomus riparius, а также её перераспределение в процессе их метаморфоза. Высказано предположение об определяющем значении промежуточного трофического звена – бактерий и микроорганизмов – для процесса аккумуляции ртути из разных источников.
Mercury Accumulation and its Teratogenic Effect on Larvae of Chironomus riparius Meigen (Diptera: Chironomidae).
Mercury accumulation in the Chironomus riparius larvae, with regard to the way of absorbtion, and redistribution of the metal during metamorphosis has been studied together with mouth abnormalities induced by the accumulated mercury. Key significance of the intermediate trophic link, i.e. bacteria and microorganisms, for the mercury uptake from different sources is suggested.
О книге В. Ф. Шуйского, Т. В. Максимовой, Д. С. Петрова “ Изоболический метод оценки и нормирования многофакторных антропогенных воздействий на пресноводные экосистемы по состоянию макрозообентоса”
В. К. Шитиков, Г. C. Розенберг
About the Book by V. F. Shuisky, Т. V. Maksimova, D. S. Petrov “An isobolic method for assessment and regulation of multifactor anthropogenic ecosystems according to the macrozoobenthos state”
V. K. Shitikov, G. S. Rozenberg
