Альгофлора озер восточного памира ( таджикистан )
На правах рукописи
НИЯТБЕКОВ Тоирбек Потшоевич
АЛЬГОФЛОРА ОЗЕР ВОСТОЧНОГО ПАМИРА
(Таджикистан)
03.00.05 – «Ботаника»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Новосибирск – 2006
Работа выполнена в Отделе флоры и систематики растений Института ботаники АН Республики Таджикистан.
Научный руководитель — доктор биологических наук, чл.-корр. АН РТ
Хисориев Хикмат.
| Официальные оппоненты: | доктор биологических наук, с.н.с. Науменко Юрий Витальевич; |
| кандидат биологических наук, доцент Факторович Лилия Витальевна. |
Ведущая организация — Институт водных и экологических проблем СО РАН,
г. Барнаул.
Защита состоится 6 февраля 2007 г. в 1230 часов на заседании диссертационного совета Д 003.058.01 при Центральном сибирском ботаническом саде СО РАН по адресу: ул. Золотодолинская, 101, г. Новосибирск-90, 630090.
Факс (383) 330-19-86
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Центрального сибирского ботанического сада СО РАН
Автореферат разослан 26 декабря 2006 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор биологических наук Ершова Э.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Восточный Памир – это обширное высокогорное плато (3600-6000 м над ур. м.), расположенное в Центрально-азиатском физико-географическом горном регионе. Характеризуется весьма суровыми почвенно-климатическими условиями, образует уникальные горно-ледниковые ландшафты с довольно низкой температурой.
Проблема сохранения и устойчивого использования растительного разнообразия является одной из глобальных в современном мире, она стоит на одном уровне с такими актуальными экологическими проблемами, как освоение горных территорий, изменение климата, опустынивание, техногенное загрязнение и многими другими. Важнейшим этапом в решении этой проблемы является выявление альгофлористического разнообразия, изучение систематики, таксономии, экологии и географического распространения видов.
Актуальность исследования значительно возрастает в связи с использованием альгологического разнообразия для разработки мероприятий по хозяйственному освоению этих озер.
Цель и задачи исследования. Целью нашей работы явилось выявление видового разнообразия флоры водорослей и установление экологических особенностей распространения видов в различных типах озер Восточного Памира.
В связи с этим были поставлены следующие задачи: изучить и провести инвентаризацию видов водорослей озер Восточного Памира; проанализировать систематическую структуру и пропорции в распространении альгофлоры; установить особенности экологического распространения водорослей в различных озерах Восточного Памира; определить степень сходства и различия альгофлор различных озер Центральной Азии; провести экологический и сапробиологический анализы выявленного видового состава водорослей озер Восточного Памира; составить конспект флоры водорослей этих озер.
Защищаемые положения:
1. Диатомовые водоросли составляют наиважнейшую часть флористического богатства водорослей озер Восточного Памира.
2. По степени сходства видового и доминирующего состава водоросли большинства озер Восточного Памира представляют единую систему, отличающуюся от других озер Центральной Азии.
3. Ядро флоры водорослей озер Восточного Памира образовано ограниченным числом семейств и родов водорослей, важнейшими из которых являются семейства Naviculaceae, Oscillatoriaceae, Fragilariaceae, Desmidiaceae и роды Navicula, Cymbella, Oscillatoria и Cosmarium.
Научная новизна. Впервые проведено детальное альгофлористическое
исследование озер Восточного Памира. В результате выявлено 330 видов водорослей (представленных 434 видами и внутривидовыми таксонами, включая те, которые содержат номенклатурный тип вида) из 5 отделов. Из них 141 вид (175 видовых и внутривидовых таксонов) обнаружены впервые в водоемах Восточного Памира, 16 видов, разновидностей и форм являются новыми флористическими находками для Таджикистана и три вида (Cosmarium annulatum,
С. latifrons, C. varsoviense) новыми для Центральной Азии.
Проанализирована систематическая структура и пропорции альгофлоры озер Восточного Памира, выявлены особенности экологического распространения, определены основные признаки сходства альгофлор различных озер Центральной Азии, проведены экологические и сапробиологические анализы видового состава водорослей, составлен конспект флоры водорослей этих озер.
Практическая ценность. Результаты исследования видового разнообразия водорослей и степени их количественного развития в озерах Восточного Памира могут служить научной основой для разработки мероприятий по зарыблению этих озёр. Основные результаты работы будут включены в лекционные и практические курсы для студентов биологических факультетов в вузах страны и могут быть использованы Национальным центром по биоразнообразию Республики Таджикистан. Конспект флоры водорослей исследуемых озер войдет в очередные издания «Флоры споровых растений Таджикистана».
Апробация работы. Результаты и основные положения диссертации доложены на Юбилейной научно-теоретической конференции «Флора и растительность Таджикистана, рациональное их использование и охрана» (Душанбе, 2001); на научной конференции «Актуальные проблемы ботаники: настоящее и будущее» (Душанбе, 2002); на 2-й Международной научной конференции «Экологические особенности биологического разнообразия» (Душанбе, 2002); на научной конференции «Вопросы сохранения и рационального использования биоразнообразия Таджикистана» (Душанбе, 2002).
Результаты исследования были доложены и обсуждены на расширенном заседании Отделов флоры и систематики растений, экологии и растительных ресурсов Института ботаники АН РТ (Душанбе, 2005); на ученом совете Института ботаники АН РТ (Душанбе, 2006) и на заседании лаборатории низших растений ЦСБС СО РАН (Новосибирск, 2006).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 6 статей и 3 тезиса докладов.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 172 страницах, состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и двух приложений. Работа включает 16 рисунков и 29 таблиц. Приложение 1 – конспект флоры водорослей озер Восточного Памира. Приложение 2 – таблицы рисунков водорослей, новых для альгофлоры Таджикистана и Центральной Азии. Список литературы включает 196 наименований, из них 161 на русском, 34 на иностранных и 1 – на таджикском языках.
Глава 1. Краткая физико-географическая
и гидрологическая характеристика Восточного Памира
Восточный Памир богат озерами, имеющими самое различное происхождение. Все они расположены выше 3800 м над ур. м. Из крупных высокогорных озёр можно назвать Каракуль, Яшилькуль, Тузкуль, Зоркуль, Шоркуль,
Рангкуль, Сассык-Куль, Булункуль, Турумтайкуль, Чаканкуль и др. Данные озера расположены на высоте 3800-4200 м над ур. м. в верхней части предгорной полосы Восточного Памира. Прозрачность их воды более 1 м, температура воды этих озер достигает летом 18-22 С. К зиме поверхность покрывается льдом (толщиной до 120 см) и в таком виде остается 90-120 дней. Водородный показатель воды (рН) составляет 8-11 (Музафаров, 1965).
Из литературных источников в данной главе приводятся общие данные по орографии, геологическому строению, климату, характеристика каждого из
исследуемых озер и основные типы почв Восточного Памира.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом наших исследований послужили водоросли озер Восточного Памира, а именно оз. Каракуль, оз. Булункуль, оз. Сассык-Куль, оз. Яшилькуль и оз. Турумтайкуль. Альгологический материал нами был собран с июля по сентябрь в 2000-2003 гг. Всего было собрано 316 проб в различных местах озер и в их окрестностях.
Образцы водорослей отбирались в толще воды (фитопланктон), на дне (бентос) и в обрастаниях на различных, погруженных в воду предметах (эпифитон и перифитон). Весь собранный материал фиксировался 4%-ным раствором формальдегида. Сбор альгологических проб, их фиксирование, этикетирование и хранение проводились по общепринятой методике изучения пресноводных водорослей (Вассер и др., 1989; Хисориев, 1993). В работе использовались соответствующие справочники и определители для идентификации различных таксономических единиц. В период сбора альгологических проб нами определялись основные физико-химические показатели воды, такие как температура, прозрачность и водородный показатель.
ГЛАВА 3. Состояние изученности альгофлоры озёр
Восточного Памира
На основе анализа литературных источников представлен подробный обзор, посвященный истории изучения альгофлоры исследуемых озер. Разрозненные сведения об альгофлоре озер Восточного Памира отражены в следующих работах: Б. и О. Федченко, 1903; F.E. Hustedt, 1922; B.W. Skvortzow, 1927;
J.B. Petersen, 1930; В.Ф. Гурвич, 1958; А.М. Музафаров, 1958 а,б, 1960, 1965; Т.Т. Таубаев, А.Э. Эргашев, 1969; А.Э. Эргашев, 1974, 1976; С.А. Андриевская, 1976, 1978; Х.Х. Хисориев, 1995 а, б). В разнотипных озерах Восточного Памира до наших исследований было известно всего 220 видов водорослей, представленных 244 видами и внутривидовыми таксонами из 7 отделов.
ГЛАВА 4. ЭКОЛОГО-ФЛОРИСТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ВОДОРОСЛЕЙ ОЗЕР ВОСТОЧНОГО ПАМИРА
В озерах Восточного Памира нами обнаружено 330 видов, представленных 434 видами и внутривидовыми таксонами (учитывая те, которые содержат номенклатурный тип вида), относящихся к 5 отделам: синезеленые (Cyanophyta) – 85 видов (103)[1], эвгленовые (Euglenophyta) – 6 (7), диатомовые (Bacillariophyta) – 165 (239), зеленые (Chlorophyta) – 73 (84) и желтозеленые (Xanthophyta) – 1. Бльшая часть обнаруженных водорослей приурочена к озеру Каракуль – 323 вида, разновидности и формы (74,6%), меньшая – к озерам Сассык-Куль – 308 (71,1%), Булункуль – 302 (69,8%), Яшилькуль – 298 (69,1%), а наименьшая – к озеру Турумтайкуль 269 (61,7%).
В результате проведенных исследований нами впервые для озёр Восточного Памира найдено 175 видов, разновидностей и форм водорослей, из них: синезеленых – 44, диатомовых – 87 и зеленых – 44. Для Центральной Азии приводится три вида: Cosmarium annulatum (Ng.) De Bary, С. latifrons Lund. и С. varsoviense Racib.
4.1. Систематической состав и структура альгофлоры озёр
Восточного Памира
Таксономическая структура водорослей исследованных озер характеризуется преобладанием следyющих семейств: Naviculасеае – 99 видов (142 внутривидовых таксона), Oscillatoriaceae – 33 (36), Fragilariaceae – 20 (35), Desmidiaceae – 19 (22), Nitzschiaceae – 12 (20), Anabaenaceae – 11 (14), Gloeocapsaceae – 10 (13), Scenedesmaceae – 9 (12), Coscinodiscaceae 9 (11) и Epithemiaceae – 6 (9) (рис. 1).
 |  |
Рис. 1. Спектры основных семейств (A) и родов (В) водорослей озёр Восточного Памира.
Крупнейшими родами по видовому разнообразию явились Navicula – 27 видов (38 видов, разновидностей и форм), Cymbella – 23 (27), Oscillatoria –
21 (23), Cosmarium – 17 (20), Pinnularia – 14 (19), Fragilaria – 11 (19), Nitzschia – 11 (18), Gomphonema – 9 (17), Anabaena – 11 (14), Gloeocapsa – 10 (13) и Amphora – 8 (13).
Диатомовые водоросли (Bacillariophyta) во флоре Памира занимают ведущее место. Для восточной части Памира указывается 165 видов (включая номенклатурный вид), представленных 239 видами, разновидностями и формами диатомовых водорослей, которые относятся к 35 родам, 9 семействам, 3 порядкам и 2 классам (табл. 1). Среди них 9 видов (11) относятся к классу центрические (Cеntrophyceae) и 156 видов (228) – к классу пенатные (Pennatophyсeae).
Из Naviculaceae по многообразию форм выделяются роды Navicula – 27 видов (38 внутривидовых таксонов), Суmbella – 22 вида (27), Pinnularia – 14 (19), Gomphonema – 9 (17), Amphora – 8 (13), Caloneis – 3 (9). Род Navicula наиболее богато представлен не только среди диатомей, но и среди других водорослей, обнаруженных в исследованных озерах. Представители данного рода составляют 12,9% от числа диатомей, или 7,1% от общего числа водорослей, обнаруженных в изученных нами озерах.
Синезеленые водоросли (Cyanophytа) в озерах Восточного Памира по богатству форм занимают второе место после диатомей и составляют 23,8% от общего числа водорослей. Здесь выявлен 21 род, 85 видов (103 вида, разновидности и формы) этих водорослей. Из них 28 видов (34 внутривидовых таксона) относятся к классу хроококковых (Chrоocoсcophyceae), 2 вида к классу хамесифоновых (Chamaesiphonophyceae) и 55 видов (67) к классу гормогониевых (Hormogoniophyceae). Представители гормогониевых более многочисленны, чем хроококковые. Они представлены 55 видами (67), или 15,6% от общего количества водорослей. Из гормогониевых выявлены представители семейств Oscillatoriaceae, Anabaenaceae, Rivulariaceae, Nostocaсeae, Scytonemataceae и Stigonemataceae. Из них семейство Oscillatoriaceae по разнообразию форм выделяется не только среди синезеленых, оно занимает видное место и среди других водорослей. Осцилаториевые представлены 33 видами (36 формами), которые составляют 8,5% от общего количества водорослей. Они относятся к следующим родам: Oscillatoria, Spirulina, Phormidium и Lyngbya. Среди них по богатству форм ведущее положение занимает род Oscillatoria, к которому относится 23 формы.
Таблица 1
Общий флористический состав водорослей озер Восточного Памира
Отделы и классы | Всего видов (разновидностей и форм) | Озера | ||||
| Каракуль | Булункуль | Сассык-Куль | Яшилькуль | Турумтайкуль | ||
| I. Cyanophyta 1. Chroococcophyceae 2. Сhamaesiphonophyceae 3. Hormogoniophyceae II. Euglenophyta 1. Euglenophyceae III. Bacillariophyta 1. Centrophyceae 2. Pennatophyceae IV. Xanthophyta 1. Xanthophyceae V. Chlorophyta 1.Volvocophyceae 2. Chlorococcophyceae 3. Ulotrichohyceae 4. Siphonocladophyceae 5. Zygnematophyceae 6. Conjugatophyceae | 85 (103) 28 (34) 2 (2) 55 (67) 6 (7) 6 (7) 165 (239) 9 (11) 156 (228) 1 (1) 1 (1) 73 (84) 1 (1) 24 (31) 24 (25) 3 (3) 1 (1) 20 (23) | 63 (73) 23 (27) 1 (1) 39 (45) 5 (5) 5 (5) 123 (176) 8 (10) 115 (166) 1 (1) 1 (1) 62 (68) 1 (1) 23 (26) 19 (19) 1 (1) 1 (1) 17 (20) | 69 (76) 19 (21) 1 (1) 49 (54) 5 (5) 5 (5) 124(162) 9 (10) 115 (152) - - 55 (59) 1 (1) 22 (26) 15 (15) 3 (3) 1 (1) 13 (13) | 60 (66) 17 (20) - 43 (46) 6 (7) 6 (7) 130 (165) 6 (8) 124 (157) - - 64 (70) 1 (1) 22 (25) 91 (19) 2 (2) 1 (1) 19 (22) | 64 (77) 18 (22) 2 (2) 45 (54) 5 (5) 5 (5) 115 (157) 8 (9) 106 (148) - - 56 (59) 1 (1) 22 (25) 16 (16) 3 (3) 1 (1) 13 (13) | 61 (70) 25 (29) 1 (1) 35 (40) 4 (4) 4 (4) 104 (134) 7 (9) 97 (125) - - 56 (61) 1 (1) 19 (21) 18 (19) 1 (1) 1 (1) 16 (18) |
| Всего: | 330 (434) | 254 (323) | 253(302) | 260 (308) | 240 (298) | 225 (269) |
Зеленые водоросли (Сhlorophyta) в озёрах Восточного Памира занимают третье место по разнообразию форм и насчитывают 28 родов и 73 вида водорослей, представленных 84 внутривидовыми таксонами, включая те, которые содержат номенклатурный тип вида. Здесь обнаружены представители шести классов: вольвоксовые (Volvocophyceae), хлорококковые (Chlorococcophyceae), улотриксовые (Ulotrichophyceae), сифонокладовые (Siphonocladophyceae), зигнемовые (Zygnematophyceae) и конъюгаты (Conjugatophyceae).
Наибольшим разнообразием характеризуется класс Chlorococcophyceae, который объединяет более 36,9% от видового состава Chlorophyta. Из двух порядков этого класса, обнаруженных в озерах Восточного Памира, наиболее многочисленным оказался порядок хлорококковые (Chlorococcales), который объединяет 7 семейств – Chlorococcaceae, Botryococcaceae, Characiaceae, Chlorellaceae, Scenedesmaceae, Hydrodictyaceae и Oocystaceae. Данные семейства распределяются следующим образом: Scenedesmus – 7 видов (10), Pediastrum – 5 видов (8), Oocystis – 2 вида (3), Chlorococcum – 2 вида, Charaсium, Botryococcus, Didymocystis, Tetraedron, Tetrastrum и Topaczevskiella – по одному виду каждый.
Эвгленовые водоросли (Euglenophyta) озер Восточного Памира представлены 7 видами, разновидностями и формами, что составляет 1,6% от общего числа водорослей, выявленных в озерах на данной территории. Они относятся к классу Euglenophyceae, порядку Euglenales, семейству Euglenaceae.
Желтозеленые водоросли (Xanthophyta) во флоре Восточного Памира представлены одним видом – Tribonema affine, относящимся к семейству Tribonemataceae.
4.2. Сравнительный анализ видового состава водорослей
озёр Восточного Памира
Для описания видового состава водорослей проанализирована таксономическая структура и спектры основных семейств и родов для каждого из исследуемых озер.
4.2.1. Водоросли озерa Каракуль
В юго-западной части оз. Каракуль нами выявлено 254 вида, представленных 323 видами, разновидностями и формами из 5 отделов водорослей: Cyanophyta, Euglenophyta, Bacillariophyta, Xanthophyta и Chlorophyta (табл. 1).
Основу видового состава водорослей озера составляют Bacillariophyta, содержащие 123 вида (176 видов, разновидностей и форм), которые составляют 54,5% от всей альгофлоры озера. Синезеленые и зеленые водоросли по видовому составу менее разнообразны и объединяют соответственно 73 и 68 видов, разновидностей и форм. Из эвгленовых обнаружено 5 видов, а желтозеленые водоросли представлены всего 1 видом.
Доминирующий комплекс водорослей озера Каракуль представлен Мicrocystis aeruginosa, Lyngbya holsatica, Trachelomonas oblonga, Cyclotella bodanica, Melosira granulata, Diatoma vulgare, Scenedesmus acuminatus, Chaetophora
attenuata и др.
4.2.2. Водоросли озера Булункуль
По нашим и литературным данным, в озере Булункуль выявлено 302 вида и формы водорослей, в том числе Cyanophyta – 69 видов (76 внутривидовых таксонов), Bacillariоphyta – 124 (162), Chlorophyta – 55 (59) и Euglenophytа – 5 видов водорослей. Ведущее положение среди классов занимает Pennatоphyceae – 115 видов (152), что составляет 93,8% от общего числа диатомей или 50,3% от всей альгофлоры озера. Среди семейств по видовому разнообразию лидируют семейства Naviculасеае – 35 (45), Nitzschiaceae – 9 (12), Achnanthaсeae – 8 (9), Epithemiaceae – 4 (7), Surirellaceae – 6 видов водорослей. По видовому богатству преобладают роды Navicula – 18 видов (23), Cymbella – 16 (19), Gomphonema – 8 (13), Nitzschia – 8 (10), Fragilaria – 5 (10) и Amphora 6 (9) видовых и внутривидовых таксонов.
Доминирующими видами во флоре озера являются: Lyngbya holsatica,
L. nordgaardii, Anabaena affinis, А. berezowskii, Fragilaria crotonensis, Eunotia
exigua, Cymbella affinis, Gomphonema acuminatum, Pediastrum boryanum, Scenedesmus acuminatus, Topaczevskiella nautococcoides и др.
4.2.3. Водоросли озера Сассык-Куль
Предварительное исследование альгофлоры высокогорного озера Сассык-Куль показывает, что его водорослевое население, несмотря на суровые условия существования, представлено довольно разнообразным видовым составом. Здесь выявлено 260 видов (308 видов, разновидностей и форм), относящихся к 4 отделам, 11 классам, 16 порядкам, 39 семействам и 75 родам водорослей (табл. 1, рис. 2).
Рис. 2. Долевое участие разных отделов водорослей в альгофлоре озёр Восточного Памира.
Основу видового состава водорослей озера составляют диатомовые водоросли, которые здесь представлены 130 видами (165 видами, разновидностями и формами). Они составляют 53,7% всей альгофлоры исследуемого озера.
К числу доминирующих форм водорослей оз. Сассык-Куль относятся следующие виды: Microcystis aeruginosa, Oscillatoria beggiatoiformis, O. chalybea, Spirulina major, Phormidium autumnale, Trachelomonas oblonga, Cyclotella bodanica, C. kuetzingiana, Stephanodiscus astraea,Chaetophora attenuata и др.
4.2.4. Водоросли озера Яшилькуль
В озере Яшилькуль за период исследования (2000–2002 гг.) нами обнаружено 240 видов, представленных 298 видами и внутривидовыми таксонами. Найденные виды водорослей относятся к четырем отделам, 12 классам, 17 порядкам, 43 семействам и 80 родам. Сравнительно небольшое число видов представлено диатомовыми и cинезелеными водорослями, которые в сумме составляют 78,6% от общего состав водорослей озера. Наибольшим разнообразием характеризуется класс Pennatophyceae, который представлен 148 видами, разновидностями и формами, что составляет 94,2% от видового состава Bacillariophyta.
К доминирующим видам озера относятся следующие: Spirulina mаjor, Phormidium autumnale, Lyngbya holsatica, Stephanodiscus astraea, Melosira granulata, Diatoma vulgare, Tetraspora cylindrica, Pediastrum boryanum, Scenedesmus acuminatus и др.
4.2.5. Водоросли озера Турумтайкуль
Водоросли данного озера ранее не изучались. В результате проведенных исследований выявлено 225 видов водорослей, представленных 269 видами, разновидностями и формами, относящимися к 4 отделам, 12 классам, 17 порядкам, 41 семействам и 81 роду.
Диатомовые водоросли занимают здесь ведущее положение среди других отделов и объединяют 104 вида (134 вида, разновидности и формы) водорослей. Они относятся к 33 родам, 15 семействам и 13 порядкам. Найденные водоросли
относятся к классам Сеntrophyceae (3,4% от общего числа найденных видов) и Pennatophyceae (46,4). Наибольшим видовым разнообразием характеризуются порядки Raphinales – 81 вид (103) и Araphinales – 16 видов (22). Среди семейств этих порядков выделяются семейства Naviculaceae – 61 вид (77), Fragilariaceae – 14 видов (20), Achnanthaceae – 5 (8), и Nitzschiaceae – 5 (8) видов.
Доминирующий комплекс водорослей озера Турумтайкуль представлен Merismopedia glauca, M. major, Oscillatoria chalybea, Fragilaria alpestris, Eunotia exigua, Amphora coffeaeformis, Pandorina morum, Pediastrum boryanum и др.
4.3. Особенности экологического распространения водорослей
в озерах Восточного Памира
4.3.1. Экологические группы водорослей озер Восточного Памира
В экологическом отношении водоросли озер Восточного Памира, в соответствии с условиями обитания, участвуют в формировании следующих основных экологических группировок: планктон, бентос (обрастания и дна). В результате сравнении экологических группировок водорослей оз. Каракуль, Булункуль, Сассык-Куль, Яшилькуль и Турумтайкуль выявлен ряд общих черт: преобладают донные организмы, обрастатели занимают второе место, за ними следуют планктонные организмы.
4.3.2. Отношение водорослей озер Восточного Памира к степени солености воды
Группы водорослей согласно системе Р.В. Кольбе с изменениями и дополнениями (Прошкина-Лавренко, 1953; Hustedt, 1953; Foged, 1964 и др.) исследуемых озер по отношению к солености воды относятся к олигогалобам (обитают в водах с очень низкой соленостью 0,5‰) и мезогалобам (0,5-30‰). Среди олигогалобов 140 видов разновидностей и форм (или 32,4% от общего числа водорослей исследуемых озер) принадлежат к индифферентам, 14 (3,2%) к галофобам, 16 (3,6%) к галофилам, и 15 таксонов (3,4%) относятся к мезогалобам.
4.3.3. Сапробиологическая характеристика
Из 434 таксонов водорослей видового и внутривидового ранга, выявленных в исследованных озерах, 112 видов (116 внутривидовых таксонов) являются индикаторами разной степени загрязнения. Они составляют 26,7% от общего числа водорослей исследуемых озер, из них: -сапробы – 45 таксонов (или 38,7% от общего состава индикаторных форм), о--сапробы – 20 (17,2%), -сапробы – 13 (11,2%), о-сапробы – 12 (10,3%), х-сапробы – 8 (6,8%), x-o-сапробы – 7 (6,1%), -о-сапробы и --сапробы – по 3 вида каждый (2,5%), о-х-сапробы – 2 (1,7%). Одним видом представлены р-сапробы, x--cапробы и --сапробы.
4.4. Анализ полученных данных
Результаты систематического анализа и пропорции альгофлоры озер Восточного Памира выявили следующее: среди 11 классов и 29 порядков ведущие места занимают представители 5 классов и 5 порядков (рис. 3), составляющие в сумме 88,91 и 74,86% от общего состава водорослей озер Восточного Памира. Среди этих классов по видовому разнообразию преобладает класс Pennatophyсeae, который здесь включает 156 видов, представленных 228 видами и внутривидовыми таксонами, что составляет 52,53% от общего числа водорослей исследуемых озер.
Рис. 3. Основные спектры классов (А) и порядков (В) водорослей озёр Восточного Памира (%).
Приведенные в табл. 2 таксономические спектры водорослей некоторых озер Восточного Памира показывают, что наибольшее систематическое разнообразие, т.е. соотношение видов и родов, видов и семейств (в/р, в/с), характерно для озёр Каракуль и Сассык-Куль, а наименьшее – для озера Турумтайкуль. По систематическому разнообразию альгофлоры (в/р, в/с) озёра Яшилькуль и Булункуль занимают промежуточное положение. В систематическом отношении наиболее разнообразны водоросли озера Сассык-Куль (в/р = 41/10 и в/с = 78/10). Соотношение родов и семейств (р/с) в альгофлорах изученных озер Восточного Памира характеризуется почти одинаковыми величинами.
Таблица 2
Систематическое разнообразие водорослей озер Восточного Памира
Озёра | Количество | Соотношения (ув. в 10 раз) | ||||
| семейств (с) | родов (р) | видов, разновидностей и форм (в) | в/р | в/с | р/с | |
| Каракуль | 43 | 81 | 323 | 39:10 | 75:10 | 18:10 |
| Булункуль | 43 | 80 | 302 | 37:10 | 70:10 | 18:10 |
| Сассык-Куль | 39 | 75 | 308 | 41:10 | 78:10 | 19:10 |
| Яшилькуль | 43 | 80 | 298 | 37:10 | 69:10 | 18:10 |
| Турумтайкуль | 41 | 81 | 269 | 33:10 | 65:10 | 19:10 |
| Для всех озер: | 45 | 88 | 434 | 49:10 | 96:10 | 19:10 |
Исходные количественные данные, а также значения коффициента сходства родового состава для водорослей озер Восточного Памира приведены на рис. 4. В данном случае альгофлора оз. Яшилькуль показала самое высокое сходство по отношению с другими озерами Восточного Памира.
1. Каракуль
2. Булункуль
3. Сассык-Куль
4. Турумтайкуль
5. Яшилькуль
Рис. 4. Степень сходства (Кj) родового состава водорослей между озерами Восточного Памира.
Таким образом, родовое сходство альгофлор озёр Яшилькуль и Булункуль по коэффициенту Жаккара составляет Кj = 1, оз. Яшилькуль и Турумтайкуль Кj = 0,89, а также оз. Яшилькуль и Каракуль Кj = 0,85, оз. Яшилькуль и Сассык-Куль Кj = 0,89. На основе значений коэффициента Жаккара можно сделать вывод, что альгофлоры озер Восточного Памира имеют между собой очень близкое сходство.
Также мы попытались установить сходство видового состава альгофлоры озер Восточного Памира с альгофлорами других озер Центральной Азии (рис. 5). Результаты показывают, что наибольшее сходство альгофлор проявилось между озерами Восточного Памира с оз. Иссык-Куль (Кj = 0,80), а наименьшее – с оз. Искандеркуль (Кj = 0,22).
1. Озера Восточного Памира
2. Оз. Балхаш
3. Оз. Иссык-Куль
4. Оз. Искандеркуль
Рис. 5. Граф максимальной корреляционной связи сравниваемых альгофлор
по коэффициенту Жаккара Кj.
ВЫВОДЫ
1. В озерах Восточного Памира обнаружено 330 видов, представленных 434 видами, внутривидовыми таксонами (учитывая те, которые содержат номенклатурный тип вида), относящихся к 5 отделам: синезеленые (Cyanophyta) – 85 видов (103 внутривидовых таксона), эвгленовые (Euglenophyta) – 6 (7), диатомовые (Bacillariophyta) – 165 (239), зеленые (Chlorophyta) – 73 (84) и желтозеленые (Xanthophyta) – 1. Определен видовой состав водорослей пяти крупнейших озер Восточного Памира. Наибольшим разнообразием отличаются
оз. Каракуль – 254 (323), Сассык-Куль – 260 (308) и Булункуль – 253 (302), меньшее разнообразие водорослей отмечено в озерах Яшилькуль и Турумтайкуль – соответственно 240 (298) и 225 видов (269 видовых и внутривидовых таксонов).
Новыми флористическими находками для озер Восточного Памира явился – 141 вид (175 видовых и внутривидовых таксонов), из них: синезеленых – 42 вида (44), диатомовых – 66 видов (87) и зеленых – 33 вида (44). Для Центральной Азии впервые приводится три вида: Cosmarium annulatum (Ng.) De Bary,
С. latifrons Lund. и С. varsoviense Racib.
2. Таксономическая структура водорослей исследованных озер характеризуется преобладанием следyющих семейств: Naviculасеае – 99 видов (142 внутривидовых таксона), Oscillatoriaceae – 33 (36), Fragilariaceae – 20 (35), Desmidiaceae – 19 (22), Nitzschiaceae – 12 (20), Anabaenaceae – 11 (14), Gloeocapsaceae – 10 (13), Scenedesmaceae – 9 (12), Coscinodiscaceae – 9 (11) и Epithemiaceae –
6 (9). Крупнейшими родами по видовому разнообразию явились Navicula – 27 видов (38 видов, разновидностей и форм), Cymbella – 23 (27), Oscillatoria –
21 (23), Cosmarium – 17 (20), Pinnularia – 14 (19), Fragilaria – 11 (19), Nitzschia – 11 (18), Gomphonema – 9 (17), Anabaena – 11 (14), Gloeocapsa – 10 (13) и Amphora – 8 (13).
3. Учитывая неравномерность развития отдельных видов водорослей в озерах Восточного Памира, можно выделить среди них доминанты, субдоминанты и сопутствующие виды. Доминирующий комплекс различных озер Восточного Памира составляют: Merismopedia major, M. glauca, M. punctata, Lyngbya nordgaardii, Melosira granulata, Gomphonema acuminatum, G. parvulum, Amphora coffeaeformis, Nitzschia amphibia, Scenedesmus acuminatus, Topaczevskiella nautococcoides и Oedogonium sociale, О. upsaliense и др. Доминанты представлены 13 видами (2,75%).
4. Из 434 таксонов водорослей видового и внутривидового ранга, выявленных в исследованных озерах, 112 видов (116 внутривидовых таксонов) являются индикаторами разной степени загрязнения. Они составляют 26,7% от общего числа водорослей исследуемых озер, из них: -сапробы – 45 таксонов (или 38,7% от общего состава индикаторных форм), о--сапробы – 20 (17,2%), -сапробы – 13 (11,2%), о-сапробы – 12 (10,3%), х-сапробы – 8 (6,8%), x-o-сапробы – 7 (6,1%), -о-сапробы и --сапробы – по 3 вида каждый (2,5%) о-х-сапробы – 2 (1,7%). р-сапробы, x--cапробы и --сапробы представлены одним видом каждый.
5. В результате сравнении экологических группировок водорослей озер Каракуль, Булункуль, Сассык-Куль, Яшилькуль и Турумтайкуль выявлен ряд общих черт: преобладают донные организмы, обрастатели занимают второе место, за ними следуют планктонные организмы.
6. Группы водорослей исследуемых озер согласно системе Р.В. Кольбе с изменениями и дополнениями (Прошкина-Лавренко, 1953; Hustedt, 1953; Foged, 1964 и др.) по отношению к солености воды относятся к олигогалобам (обитают в водах с очень низкой соленостью 0,5‰) и мезогалобам (0,5-30‰). Среди олигогалобов 140 видов, разновидностей и форм (или 32,4% от общего числа водорослей исследуемых озер) принадлежат к индифферентам, 14 (3,2%) к галофобам, 16 (3,6%) к галофилам и 15 таксонов (3,4%) к мезогалобам.
7. Анализ результатов состава водорослей в исследованных озерах Восточного Памира показал, что в большинстве случаев наибольшее видовое сходство характерно для озер, идентичных по солености и местообитанию. При попарном сравнении водорослевого состава между озерами Каракуль и Булункуль коэффициент Жаккара равен – 0,60, а между оз. Каракуль и оз. Сассык-Куль – 0,63, и т. д.
8. Для каждого типа озер Восточного Памира выявлены специфические виды, которые встречаются только в одном озере. В озере Каракуль выявлено 17 видов, разновидностей и форм: Gloeocapsa turgida f. subnudа – из синезеленых; Diatoma vulgare var. productum, Fragilaria pinnata var. elliptica, Cymbella hustedtii f. lineolata, Gomphonema cоnstrictum f. curtum, G. olivaceum, Achnanthes lanceolata f. ventricosa, Caloneis schumanniana var. biconstricta, C. silicula var. gibberula, Navicula lacustris var. apiculata, N. lacustris var. parallela, N. semen, N. viridula var. pamirensis, Nitzschia angustata var. acuta, N. apiculata, N. tryblionella var. levidensis – из диатомовых; Tribonema affine – из желтозеленых; в озере Булункуль – 5: Fragilaria construens var. binodis, Gomphonema acuminatum, Achnanthes pamirensis, Nitzschia kutzingiana – из диатомовых; Scenedesmus obliguus var. alternans – из зеленых; в озере Сассык-Куль – 10: Nostoc paludosum f. longius – из синезеленых; Phacus pleuronectes var. рrunoideus из эвгленовых; Diatoma hiemale var. mesodon, Fragillaria inflata var. istvanffyi, Cocconeis disculus, Pinnularia brevicostata var. leptostauron, Navicula subplacentula, Amphora proteus – из диатомовых; Oocystis gigas var. borgei, Cоsmarium bioculatum – из зеленых; в озере Яшилькуль – 7: Оscillatoria agardhii f. isothrix, O. utermoehliana f. epilimnica, Anabaena variabilis f. сrassa – из синезеленых; Synedra ulna var. aequalis, Gomphonema longiceps var. subclavatum, Nitzschia heidenii var. pamirensis – из диатомовых; Pediastrum boryanum var. longicorne – из зеленых; в озере Турумтайкуль – 15 видов, разновидностей и форм: Gloeocapsa ketzingiana, Phormidium foveolarum – из синезеленых; Cyclotella kuetzingiana var. radiosa, Microcystis ichthyoblabe, Fragillaria alpestris, F. bidens, F. bicapitata, F. construens f. subsalina, Cymbella pusilla, Achnanthes dispar var. angustissima, Frustulia rhomboides, Diploneis smithii var. constricta, Navicula cryptocephala var. latа – из диатомовых; Chlorhormidium flaccidum var. nitens и Stigeoclonium lubricum – из зеленых.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Хисориев Х., Ниятбеков Т.П. и др. Перспективы альгофлористических исследований Памира // Междунар. конф. «Актуальные проблемы экологии высокогорий Центральной Азии». Хорог, 2000. С. 109-110.
2. Ниятбеков Т.П., Хисориев Х. Дополнения к альгофлоре оз. Каракуль (Восточный Памир) // Труды Института ботаники АН РТ «Вопросы сохранения и рационального использования растительного биоразнообразия». Т. 25. Душанбе, 2002. С. 67-71.
3. Ниятбеков Т.П., Хисориев Х. Дополнения к альгофлоре водоемов Памира // Вторая Международная научная конференция «Экологические особенности биологического разнообразия». Душанбе, 2002. С. 180-181.
4. Ниятбеков Т.П., Курбонова П.А. и др. Новые флористические находки водорослей из водоемов Памира // Изв. АН РТ. Отд. биол. и мед. наук. 2003. № 3 (150). С. 19-27.
5. Хисориев Х., Джумаева Г.Р., Курбонова П.А., Ниятбеков Т.П., Бобоев М.Т. Новые для Центральной Азии флористические находки водорослей из водоемов Памира // Докл. АН РТ. 2004. Т. 47. № 5. С. 7-15.
6. Ниятбеков. Т.П. Диатомовые водоросли водоемов Восточного Памира // Материалы III Международной конф. «Актуальные проблемы современной альгологии». Харьков, 2005. С. 112.
7. Ниятбеков Т.П., Хисориев Х.Х. Водоросли высокогорного озера Сассык-Куль (Восточный Памир) // Изв. АН РТ. Отд. биол. и мед. наук. 2005. № 3-4 (153). С. 5-9.
8. Ниятбеков Т.П., Хисориев Х.Х. Первые данные о водорослях оз. Турумтайкуль (Восточный Памир) // Труды Института ботаники АН РТ, 2006. Т. 26. С. 58-64.
9. Хисориев Х.Х., Ниятбеков. Т.П. Экологический анализ диатомовых водорослей озёр Восточного Памира // Докл. АН РТ. 2006. Т. 49. № 1. С. 69-72.
[1] Здесь и далее в скобках приведено число внутривидовых таксонов водорослей, включая типовые виды.
