Основные местообитания харовых водорослей на территории Украинского Полесья: пресноводные озера, пруды, болота, мелиоративные каналы и др. Закономерности распространение видов Charales в зависимости от типа водоема, степени минерализации и рН воды.
Аннотация к работе
Особенности распространения Charales ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ CHARALES В УКРАИНСКОМ ПОЛЕСЬЕ Выявлены закономерности их распространения на данной территории в зависимости от типа водоема, степени минерализации и РН воды.Сведения о видовом составе Charales Волынского Полесья и спорадических находках некоторых видов харовых водорослей в других областях Украинского Полесья приводятся в работах Г.М. Выявлено 14 видов, относящихся к родам Chara (11 видов), Nitella (2) и Nitellopsis (1), в т.ч. новый вид для украинской флоры Ch. fragifera. Поэтому в 2007-2012 гг. нами были проведены исследования этой территории с целью более полного определения видового состава и особенностей распространения харовых водорослей, а также экологических факторов, влияющих на этот процесс. В результате проведенных исследований обнаружено 16 видов Charales, в т.ч. два новых вида для флоры Украины - Lychnothamnus barbatus и Nitella confervacea. Всего для Украинского Полесья с учетом литературных данных известно 25 видов, принадлежащих родам Chara (16), Nitella (7), Lychnothamnus (1) и Nitellopsis (1).
Введение
Харовым водорослям Украинского Полесья до настоящего времени уделялось сравнительно мало внимания. Впервые о массовом развитии видов Chara delicatula и Ch. globularis в пяти озерах Шацкой группы Волынского Полесья написал А.В. Топачевский (1950). Сведения о видовом составе Charales Волынского Полесья и спорадических находках некоторых видов харовых водорослей в других областях Украинского Полесья приводятся в работах Г.М. Паламарь-Мордвинцевой с соавт. (Голлербах, Паламар-Мордвинцева, 1991; Паламарь-Мордвинцева, Царенко, 2004). Данные были получены на базе обработки материалов альготеки Института ботаники им. Н.Г. Холодного НАН Украины и сборов П.М. Царенко во время работы британско-украинской экспедиции (1998) на территории бассейна р. Припять (Волынское Полесье). Выявлено 14 видов, относящихся к родам Chara (11 видов), Nitella (2) и Nitellopsis (1), в т.ч. новый вид для украинской флоры Ch. fragifera. Однако в основном территория Украинского Полесья оставалась практически не изученной в отношении харовых водорослей. Поэтому в 2007-2012 гг. нами были проведены исследования этой территории с целью более полного определения видового состава и особенностей распространения харовых водорослей, а также экологических факторов, влияющих на этот процесс.
Материалы и методы
Территория исследования представлена частью Полесского края как физико-географического региона зоны смешенных лесов Восточно-Европейской страны, в пределах Полесской низменности. Она охватывает 5 областей (Волынское, Киевское, Житомирское, Черниговское и Новгород-Северское Полесье), которые существенно различаются по своим природным условиям. Основными местообитаниями харовых водорослей на данной территории являются пресно-водные озера (карстовые, ледниковые и пойменные), пруды, карьеры, болота, мелиоративные каналы и канавы, реже реки, старицы, временные водоемы (Маринич, Шищенко, 2003). Всего было собрано и идентифицировано более 400 образцов.
Результаты и обсуждение
В результате проведенных исследований обнаружено 16 видов Charales, в т.ч. два новых вида для флоры Украины - Lychnothamnus barbatus и Nitella confervacea.
Всего для Украинского Полесья с учетом литературных данных известно 25 видов, принадлежащих родам Chara (16), Nitella (7), Lychnothamnus (1) и Nitellopsis (1).
Установлено, что на территории Украинского Полесья и его областей Charales распространены очень неравномерно (см таблицу). Наибольшее видовое разнообразие (20 видов) отмечено в Волынском Полесье. Количество видов в остальных областях значительно меньше: в Житомирском Полесье - 10, в Черниговском — 9, в Киевском — 8. В Новгород-Северском Полесье, территория которого еще мало изучена, обнаружено лишь 2 местонахождения Chara globularis. Только 20 % видов выявлены на всей территории Украинского Полесья. Основу этого широко распространенного видового комплекса составляют космополитные Ch. globularis, Ch. vulgaris, Ch. contraria, Nitella flexilis и N. mucronata. Кроме того, 16 % видов, в т.ч. редких для флоры Украины, являются обычными в отдельных областях Украинского Полесья. К ним относятся Ch. intermedia, Ch. aspera, обнаруженные в Волынском Полесье, Ch. delicatula — в Волынском и Житомирском и Nitellopsis obtusa — в Киевском. Остальные виды (64 %) — очень редкие (1—5 местонахождений). Из них 11 видов указываются только в литературе.
По частоте встречаемости в разных областях Украинского Полесья также доминируют комплексы определенных видов (см. таблицу). На территории Волынского Полесья это: Ch. delicatula, Ch. intermedia, Ch. globularis, Ch. aspera, Ch. contraria и Ch. vulgaris; Житомирского — Ch. delicatula, N. flexilis и N. mucronata; Киевского — Ch. globularis и Nitellopsis obtusa, Черниговского и Новгород-Северского — Ch. globularis. Количество доминирующих видов уменьшается с запада на восток. Выявленная закономерность распространения Charales в Украинском Полесье связана с приуроченностью отдельных их видов к определенным типам водоемов, в которых сочетание экологических факторов сказывается на их развитии и расселении. Так, на территории Волынского Полесья Ch. delicatula, Ch. intermedia, Ch. aspera и Ch. contraria произрастают только в озерах Шацкой группы и других озерах карстового и ледникового происхождения, где они формируют одно- и многовидовые сообщества. Благоприятными для развития этих видов в данном случае является средняя или повышенная минерализация водных масс, обогащенных ионами кальция и магния, высокая прозрачность воды, мягкие субстраты на карбонатных породах, РН выше 7, характерные для исследуемых озер (Драбкова и др., 1994). Вместе с тем, Ch. globularis активно растет в озерах разного происхождения, в каналах, канавах и болотах, а Ch. vulgaris — преимущественно в мелководных водоемах.
На территории Житомирского Полесья, где преобладают мелководные слабоминерализованные водоемы с повышенным содержанием железа и РН ниже 7, виды Ch. intermedia и Ch. aspera (кроме единичного местонахождения в гранитном карьере) не развиваются, а Ch. contraria встречается значительно реже. В отсутствие озер Ch. delicatula заселяет пруды и выработанные карьеры, где образует густые заросли, т.к. в отличие от Ch. intermedia и Ch. aspera легко адаптируется к пониженному содержанию ионов кальция и хорошо растет в слабоминерализованных водах на песчаном и органическом субстрате. Тем не менее, количество находок данного вида значительно уменьшается с запада на восток и в водоемах Киевского Полесья он уже не встречается. Одновременно наблюдается увеличение количества местонахождений Nitella flexilis, N. mucronata и других видов рода Nitella, которые предпочитают слабоминерализованные, слабокислые воды и могут выдерживать относительно высокие концентрации
364 ISSN 0868-8540. Algologia. 2014, 24(3)
Особенности распространения Charales железа (Simons, Nat, 1996). Они растут на мелководье рек, в канавах и болотах в виде небольших популяций или образуют сплошные заросли.
Распространение Charales на территории Украинского Полесья
Таксон Количество местонахождений
Chara arcuatofolia Vilh.*
Ch. aspera Dethard. ex Willd.
Ch. connivens Salmz. ex A. Braun* Ch. contraria A. Braun ex Kutz. Ch. delicatula C. Agardh
Ch. dominii Vilh.*
Ch. fragifera Dureieu* Ch. globularis Thuill.
Ch. gymnophylla A. Braun* Ch. hispida L.*
Ch. intermedia A. Braun
Ch. muscosa J. Groves et Bull.-Webst.* Ch. polyacantha A. Braun *
О б о з н а ч е н и я . УП — Украинское Полесье, ВП — Волынское, ЖП — Житомирское, КП — Киевское, ЧП — Черниговское и НСП — Новгород-Северское Полесье; * — по литературным данным; 0 — местонахождение не выявлено.
На фоне общего обеднения видового разнообразия в пойменных водоемах, прудах, болотах и торфяниках Киевского, Черниговского и Новгород-Северского Полесья наиболее часто встречается Ch. globularis — вид, толерантный к высокому содержанию органики и эвтрофированию водоемов (Lambert-Servien et al., 2006). Однако Ch. vulgaris, не менее устойчивый к высоким концентрациям азота и фосфора, в пределах Украинского Полесья встречается значитель-
ISSN 0868-8540. Альгология. 2014, 24(3) 365
Е.В. Борисова но реже, чем в лесостепной и степной зонах Украины, где минерализация водоемов значительно выше.
Интересен факт относительно высокой частоты встречаемости на территории Киевского Полесья Nitellopsis obtusa, который включен в Червону книгу України (2009) и является индикатором глубоких пойменных водоемов крупных рек Евразии. В пределах Киева он заселяет пруды, озера, бассейны, массово развивается в Тетеревском заливе Киевского водохранилища, что согласуется с литературными данными о некотором положительном влиянии искусственных водоемов на развитие редких видов харовых водорослей (Lambert-Servien et al., 2006).
Обнаруженные нами закономерности распространения видов Charales на территории Украинского Полесья и его областей в зависимости от типа водоема, степени минерализации и РН среды подтверждаются исследованиями других авторов на территории соседних стран. Например, в Польше прослеживается снижение видового разнообразия Charales озерных водоемов с запада на восток (Urbaniak et al., 2011). Показано также влияние степени минерализации пресных водоемов на распространение харовых водорослей в Белорусии (Бурдыко, 1973). Видовое разнообразие Charales в озерах западной части Белорусского Поозерья со средней и повышенной минерализацией воды и щелочным РН было значительно выше (18 видов), чем в слабоминерализованных слабокислых водоемах Белорусского Полесья (8 видов). В озерах Белорусского Поозерья доминировали виды рода Chara, а в полесских водоемах количество представителей родов Chara и Nitella было практически одинаковым.
Список литературы
Бурдыко П.И. Харовые водоросли и некоторые особенности их экологии в водоемах Белоруссии // Харовые водоросли и их использование в исследовании биологических процессов клетки. — Вильнюс, 1973. — С. 60—66.
Голлербах М.М., Паламар-Мордвинцева Г.М. Визначник прісноводних водоростей України. IX. Харові водорості (Charophyta). — К.: Наук. думка, 1991. — 196 с.
Драбкова В.Г., Кузнецов В.К., Трифонова И.С. Оцінка стану озер Шацького НПП // Шацький НПП. Наукові дослідження 1983—1993 рр. — Світязь, 1994. — С. 52—79.
Топачевський О.В. Погіршення кормності озер Полісся внаслідок масового розвитку хар // Укр. ботан. журн. 1950. — 7(4). — С. 102—103.
Червона книга України. Рослинний світ / За ред. Я.П. Дідуха. — К.: Глобалконсалтинг, 2009. — 912 с.
Lambert-Servien E., Clemenceau G., Gabory O., Douillard E., Haury J. Stoneworts (Characeae) and associated macrophyte species as indicators of water quality and human activities in the Pays-de-la-Loire region, France // Hydrobiologia. — 2006. — 570. — P. 107—115.
Simons J., Nat E. Past and present distribution of stoneworts (Characeae) in the Netherlands // Hydrobiologia. — 1996. — 340. — P. 127—135.
Urbaniak J., Sugier P., Gabka M. Charophytes of the Lubelszczyzna Region (Eastern Poland) // Acta Soc. Bot. Poloniae. — 2011. — 80(2). — P. 159—168.