Экологические группы водорослей.

В силу широкой приспособленности к внешним условиям водоросли в своём расселении распределяются в разнообразные экологические группировки, характеризующиеся более или менее определённым составом слагающих их водорослей, приспособленных к определённой амплитуде экологических факторов.

Выделяют следующие сообщества водорослей:

1. Планктонные.

2. Бентосные.

3. Наземные.

4. Почвенные.

5. Водоросли горячих источников.

6. Водоросли снега и льда.

7. Водоросли солёных водоёмов.

8. Водоросли в известковом субстрате. (5)

Планктон.

Планктон – совокупность организмов, обитающих в толще воды и не способных к активному сопротивлению переносу течениями (более или менее парящих в воде). К планктону относят микроскопические водоросли, простейшие, ракообразные, моллюски. Для планктонных организмов свойственны вертикальные миграции по сезонам и временам суток. (4).

Планктон подразделяется на фитопланктон (растительный планктон) и зоопланктон (животный планктон)

Фитопланктон выполняет ту же роль, что и растения на суше, т. е. производит первичное органическое вещество.

Пресноводный фитопланктон отличается от типичного морского огромным разнообразием зелёных и сине-зеленых водорослей. Особенно многочисленны среди зелёных одноклеточные и колониальные вольвоксовые и протококковые (виды хламидомонад, гониума, вольвокса.). Среди сине-зеленых многочисленны виды анабены, микроцистиса, афанизоменона.

В мелководных озёрах и прудах из зелёных водорослей нередко преобладают вольвоксовые.

В пресноводном фитопланктоне (озера среднего размера умеренной зоны) в зависимости от сезона, года и типа озера преобладают диатомовые, сине-зеленые или зелёные водоросли. Из диатомовых характерны виды мелозиры, астерионеллы, табеллярии, фрагилярии.

В водах находящихся под влиянием болот, многочисленны десмидиевые: виды космариума, клостериума, стаураструма и др.

Существование планктонных организмов в воде обеспечивается некоторыми специальными приспособлениями. У одних видов образуются разного рода выросты и придатки тела – шипы, щетинки, роговидные отростки, перепонки и т.п.; у других видов происходит накопление в теле веществ с удельным весом меньше единицы веса воды, например капель жира, газовых вакуолей (у некоторых сине-зелёных водорослей) и т.д. Облегчается масса клетки так же путём уменьшения её размеров: размеры клеток у планктонных видов, как правило, заметно меньше, чем у близкородственных донных водорослей. В планктоне хорошо распространены и мельчайшие организмы размером в несколько микрометров образующие так называемый наннопланктон. (5).

Бентос.

Бентос - совокупность организмов всю жизнь или большую её часть проводящих на дне океанических и континентальных водоёмов, в грунте. Различают фитобентос и зообентос. Организмы бентоса служат объектами питания многим рыбам и другим водным животным, имеющим хозяйственное значение. По размерам организмов отличают макробентос (от 5 – 10 мм.), мейобентос (от 0,5 до 5 – 10 мм.) и микробентос (менее 0,5 мм.). (4).

Пресноводный бентос состоит в основном из зелёных, разножгутиковых, диатомовых, и сине-зелёных водорослей. (3).

В зависимости от места произрастания среди бентосных водорослей различаются: 1) эпилиты, которые растут на поверхности твёрдого грунта; 2) эпипелиты, населяющие поверхность рыхлых грунтов; 3) эпифиты, живущие на поверхности других растений; 4) эндолиты, или сверлящие водоросли, внедряющиеся в известковый субстрат; 5) эндофиты, которые поселяются в слоевищах других водорослей, но, в отличие от паразитических видов, содержат нормальные хлоропласты в клетках; 6) паразиты, живущие в слоевищах других водорослей, хлоропласты в клетках не выражены. Между эпилитами, эпифитами и эпипелитами часто нет резкой грани, особенно это относится к микроскопическим бентосным водорослям. Многие эпилиты произрастают в качестве эпифитов.

Движение воды оказывает многообразное действие на различные стороны жизни бентосных водорослей. Как правило, места с интенсивным движением воды, отличаются пышным развитием бентосных водорослей. В реках это камни на перекатах, где вода течёт с большой скоростью

Во-первых, усиливается поглощение водорослями биогенных веществ за счёт того, что в местах с постоянным течением или волнами, вода непосредственно около водорослей непрерывно обновляется с большой скоростью. Одновременно фотосинтез усиливается в два раза, а дыхание на 30 – 50%. Иными словами бентосные водоросли, растущие в условиях движения воды, получают преимущество по сравнению с водорослями в тихих местах: один и тот же уровень фотосинтеза может быть достигнут у них при меньшей освещённости, что в итоге способствует росту более крупных слоевищ с большим содержанием белка и углеводов. Движение воды предотвращает оседание на скалы и камни илистых частиц, которые мешают закреплению зачатков водорослей. Кроме того, движение воды благоприятствует росту бентосных водорослей тем, что с поверхности грунта удаляются животные, питающиеся водорослями. Наконец, хотя при сильном течении происходит повреждение слоевищ водорослей или отрыв их от грунта, движение воды всё же не препятствует поселению микроскопических водорослей и микроскопических стадий крупных водорослей.

В пресных водоёмах движение воды имеет ощутимое значение в реках, ручьях и горных потоках. В этих водоёмах выделяется группа бентосных реофильных организмов, предпочитающих места с постоянным течением. В озёрах не бывает сильных течений и здесь для произрастания бентосных водорослей приобретают значение волны.

Интенсивному развитию бентосных водорослей способствует так же умеренное (но не до загрязнения) содержания в воде биогенных веществ. В пресных водах это характерно для неглубоких прудов и берегов озёр, заводей по берегам рек; в морях - для мелких заливов. В местах, где отсутствует движение воды, и она не обогащена биогенными веществами, бентосные водоросли растут плохо (5).

Материалы, методы и оборудование

Материалы

Материалом для работы послужили бентосные и планктонные пробы водорослей, собранные в водоемах юго-восточной части заповедника Кивач в период с 2 по 14 июля 2012 года (Таблица №1).

Таблица №1. Места отбора проб.

Методы и оборудование

Пробы отбирались в баночки объемом от 50 до 200 мл. Бентос собирался на маршрутах при обследовании прибрежной части исследуемых водоемов. Планктонные пробы отбирались методом сбора и отстаивания воды с глубины 0,25 метра.

Для просмотра качественных проб использовался микроскоп Биомед (окуляр х18,х7;объективы 10+,40+;). При изготовлении микропрепаратов использовались предметные (0,17 см) и покровные стёкла (0,1 мм), а также для длительного использования в воду из пробы добавлялся глицерин. Фотографирование производилось с помощью фотоаппаратата Canon PowerShot SX130 IS.

Карта заповедника Кивач

Исследовательская часть

В ходе исследований было обнаружено 10 видов водорослей, принадлежащим к 4 отделам: Cyanophyta (порядок Nostacles(Anabaena affinis)), Chlorophyta (порядки Desmidiales, Chlorococcales, Ulothrichales), Bacillariophyta (порядки Raphinales(Pinullaria sp.), Araphinales(Tabellaria fenestrata)), Xanthophyta(порядок Tribonematales(Tribonema sp.)). Наиболее разнообразным являлся отдел Chlorophyta(6 видов): Closterium libelulla, Closterium navicula, Cosmarium sp., Cosmarium goulajevi, Scenedesmus quadricauda, Ulothrix zonata. Наиболее разнообразным в отделе Chlorophyta являлся порядок Desmidiales(Cosmarium goulajevi, Cosmarium sp., Closterium navicula, Closterium libellula). Наименее разнообразными являлись отделы Cyanophyta, Xanthophyta. (Таблица №2)

Таблица №2. Систематическая таблица

Экологический анализ

По отношению к экологическим группам большинство обнаруженных видов являются представителями планктонных сообществ 8 видов (Closterium libellula, Closterium navicula, Cosmarium sp., Cosmarium goulajevi, Tabellaria fenestrata, Scenedesmus quadricauda, Pinullaria sp., Anabaena affinis, ), 2 вида бентосных водорослей(Tribonema sp., Ulothrix zonata) (Таблица 3)

В реке Суна было обнаружено 4 вида планктонных(Closterium libellula, Cosmarium sp., Cosmarium goulajevi, Tabellaria fenestrata) и 2 вида бентосных водорослей(Ulothrix zonata, Tribonema sp.). В озере Чудесное было обнаружено 4 вида планктонных водорослей(Closterium navicula, Cosmarium goulajevi, Scenedesmus quadricauda, Pinullaria sp.). В Чечкином ручье было обнаружено по одному виду планктонных(Anabaena affinis,) и бентосных(Tribonema sp.) водорослей.

Некоторые виды водорослей являлись индикаторами сапробности. В реке Суна был обнаружен 1 α-мезосапроб (Ulothrix zonata) и 1 о-β-мезосапроб (Tabellaria fenestrata). В озере Чудесное был обнаружен один β-мезосапроб (Scenedesmus quadricauda). В Чечкином ручье был обнаружен один β-мезосапроб (Anabaena affinis)

Таблица №3. Экологический анализ альгофлоры

1. Было обнаружено 10 видов, принадлежащих к 4 отделам(Cyanophyta, Chlorophyta, Bacillariophyta, Xanthophyta) и к 7 порядкам(Nostacles, Desmidiales,Chlorococcales, Ulothrichales, Tribonematales, Raphinales, Araphinales).

2. Наибольшим разнообразием отличался отдел Chlorophyta (6 видов: Closterium libellula, Closterium navicula, Cosmarium sp., Cosmarium goulajevi, Ulothrix zonata, Scenedesmus quadricauda).

3. Наибольшее разнообразие водорослей наблюдалось в реке Суна (Closterium libellula, Closterium navicula, Cosmarium sp., Cosmarium goulajevi, Ulothrix zonata, Scenedesmus quadricauda)

4. 8 из 10 найденных видов являются представителями планктонных сообществ

Список литературы.

1. Вассер С. П., Кандратьева Н. П., Масюк Н.П. Водоросли. Справочник – Киев: Наукова думка 1989г.

2. Красная книга ленинградской области. Глав. ред. серии Г. А. Носков. Том 2. Растения и грибы./ Отв. Ред. Н. Н. Ивелов. СПБ., АНО, НПО, “Мир и семья”. 2000г.

3. Курс низших растений. Учебник для студентов/ Велика Н. Л. Л., Грибоедова Л. В., Горбунова Н. П., Горленко М. В. и др. под редакцией М. В. Горленко – М. Высшая школа, 1981г. – 504 с. Ил.

4. Определитель пресноводных водорослей СССР выпуск 2. М. М. Голлербах, Е. К. Косинская, В. И. Полянский. Сине-зелёные водоросли. Госиздательство “Советская наука”. Москва – 1953г.

5. Определитель пресноводных водорослей СССР выпуск 4. М. М. Забелина, И. А. Киселёв, А. И. Прошкина-Лавренко. Редактор выпуска: А. И. Прошкина-Лавренко. Госиздательство “Советская наука”. Москва. – 1953г.

6. Определитель низших растений. Том1. Л. И. Курсаков, М. М. Забелина, К. И. Мейер, Я. В. Ролл, Н. И. Цеминская. Госиздательство “Советская наука”. Москва. – 1953г.

7. Определитель низших растений Том 2. И. А. Киселёв, А. Д. Зинова, А. И. Курсаков. Под редакцией А. И. Курсакова. Советская наука. Москва – 1953г.

8. Популярный биологический словарь. Н. Ф. Реймерс – М: Наука, 1990. – 544с.

9. Жизнь растений. В 6ти томах. Глав. ред. Чл. – кор. АН СССР, Проф. А.А Фёдоров. Том Водоросли. Лишайники под ред. Проф. М. М. Голлербаха. М; “Просвещение”, 1977 г.

10. Флора споровых растений СССР том 5. М. М. Зауер. Сифоновые водоросли. Наука. Ленинград 1977г.

11. Ашихмина Т. Я., Васильева А. Н., Сюткин В.М., Ситяков А.С., Кондакова Л. В. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие. Под редакцией Ашихменой Т.Я.

12. Водоросли, вызывающие «цветение» водоемов Северо-Запада России. - М.: Товарищество нучных изданий КМК, 2006 г. - 367 с., ил.

13. Определитель пресноводных водорослей СССР в четырнадцати выпусках, том 2 — Проф М.М.Голлербах.

14. Определитель пресноводных водорослей СССР в четырнадцати выпусках, том 4 — Проф М.М.Голлербах.

15. Определитель пресноводных водорослей СССР в четырнадцати выпусках, том 11(2) — Проф М.М.Голлербах.

16. Определитель пресноводных водорослей СССР в четырнадцати выпусках, том 13 — Проф М.М.Голлербах.

17. Определитель пресноводных водорослей СССР в четырнадцати выпусках, том 5 — Проф М.М.Голлербах.

18. Царенко П.М. Краткий определитель хлорококковых водорослей Украинской ССР / АН УССР. Ин-т ботаники имени М.Г. Холодного; Отв. Редактор Паламарь-Мордвинцева Г.М. - Киев, Наук. Думка, 1990. - 208 с.

19. Флора споровых растений СССР, том V. Конъюгаты, или сцеплянки. - Е.К. Косинская. Десмидиевые водоросли вып. 1