Размерная структура фитопланктона озер разного трофического статуса с использованием классификации морфологических функциональных групп
Ключевые слова:
фитопланктон, размерные фракции, трофический статус, Белорусское Поозерье, MBFGАннотация
Рассматривается проблема методологической неоднородности в оценке размерной структуры фитопланктона, которая затрудняет сопоставление результатов различных гидробиологических исследований. Анализируется размерно-структурная организация фитопланктонных сообществ озер Белорусского Поозерья с использованием подхода морфологических функциональных групп (MBFG), а также выявление связей между их структурой и трофическим статусом водоемов. На первом этапе исследования оценены численность, биомасса, прозрачность воды и среднеценотический объем клеток фитопланктона. Установлено, что несмотря на широкий диапазон варьирования среднеценотического объема, его связь с показателями трофического состояния выражена слабо, связана с особенностями морфологической организации фитопланктона, а также различиями в механизмах формирования биомассы. Размерно-функциональную организацию сообществ оценивали на основе классификации морфологических функциональных групп (MBFG). Корреляционный анализ выявил статистически значимые связи между долями MBFG-групп в общей биомассе фитопланктона и показателями трофности. Группы мелких одиночных (MBFG I) и мелких жгутиковых (MBFG II) форм отрицательно коррелировали с биомассой и положительно с прозрачностью. Группа нитчатых цианобактерий (MBFG III), напротив, была положительно связана с биомассой и отрицательно с прозрачностью, отражая усиление их роли при эвтрофировании. Сезонная динамика показала, что в гиперэвтрофных озерах на протяжении всего сезона доминируют нитчатые формы (MBFG III), достигая максимума поздним летом (до 83 %). В мезотрофных озерах и водоемах с чертами олиготрофии ведущую роль играют MBFG I–II, особенно летом. Группы MBFG IV–VII не показали однозначной связи с трофностью, что, вероятно, связано с их экологической пластичностью или зависимостью от сезонных сукцессий. Исследование свидетельствует, что размерную структуру фитопланктона следует оценивать не только через объем клеток, но и через морфофункциональные признаки, что дает более адекватное представление о реакции сообществ на эвтрофирование и сезонные изменения.
Библиографические ссылки
- Erdoğan S., Beklİoğlu M., Litchman E. , Miller E.T., Levі E.E., Bucak T., Tavşanoğlu Ül. N. Determinants of phytoplankton size structure in warm, shallow lakes. Journal of Plankton Research. 2021; 43 (3): 353–366. https://doi.org/10.1093/plankt/fbab035
- Sieburth J., Smetacek V., Lenz J. Pelagic ecosystem structure: Heterotrophic compartments of the plankton and their relationship to plankton size fractions. Limnology and Oceanography. 1978; 23 (6): 1256–1263.
- Ignatiades L. Redefinition of cell size classification of phytoplankton – a potential tool for improving the quality and assurance of data interpretation. Mediterranean Marine Science. 2015; 17 (1): 56–64.
- Kruk C., Huszar V.L.M., Peeters E.T. H. M., Bonilla S., Costa L., Rling M.L., Reynolds C. S., Scheffer M. A morphological classification capturing functional variation in phytoplankton. Freshwater Biology. 2010; (3): 614–627. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2009.02298.x
- Мордухай-Болтовский Ф. Д. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. Москва: Наука; 1975. 240 с.
- Mikheyeva T.M. Methods of quantitative enumeration of nanophytoplankton (review). Hydrobiological Jornal. 1989;. 25: 3–21.
- Голлербах М.М [и др.]. Определитель пресноводных водорослей СССР (14 томов). Ленинград : Наука, Ленингр. отд-ние; 1951-1983.
- Komárek J., Anagnostidis K.. Süßwasserflora von Mitteleuropa. Cyanoprokaryota. Oscillatoriales. München : Elsevier Spektrum Akademischer Verlag; 2005. 759 p.
- Михеева Т. М. Флора водорослей Беларуси: Таксономический каталог (справочное пособие). Минск: БГУ; 1999. 396 с.
- Китаев С.П. Экологические основы биопродуктивности озёр разных природных зон. Москва : Наука; 1984. 207 с.
- Irwin A. J., Finkel Z. V., Schofield O. M.E., Falkowski P. G.. Scaling-up from nutrient physiology to the size-structure of phytoplankton communities. Journal of Plankton Research. 2026; 28 (5): 459–471. https://doi.org/10.1093/plankt/fbi148
- Litchman Е., Klausmeier C. Trait-Based Community Ecology of Phytoplankton. Annual Review of Ecology Evolution and Systematics. 2008; 39: 615–639. DOI:10.1146/annurev.ecolsys.39.110707.173549
- Wang Z., Akbar S., Sun Yu., Gu L., Zhang L., Lyu K., Huang Yu., Yang Zh. Cyanobacterial dominance and succession: factors and mechanisms. Journal of Environmental Management. 2021; 287: 112321. DOI: 10.1016/j.jenvman.2021.112321.
- Reynolds C.S. The Ecology of Phytoplankton. New York : Cambridge University Press; 2006. 535 p.
- Sommer U., Gliwicz Z.M., Lampert W., Duncan A. The PEG-model of seasonal succession of planktonic events in fresh watersю Hydrobiologie. 1986; 106 (4): 433–471. DOI:10.1127/archiv-hydrobiol/106/1986/433
- References
- Erdoğan S., Beklİoğlu M., Litchman E. , Miller E.T., Levі E.E., Bucak T., Tavşanoğlu Ül. N. Determinants of phytoplankton size structure in warm, shallow lakes. Journal of Plankton Research. 2021; 43 (3): 353–366. https://doi.org/10.1093/plankt/fbab035
- Sieburth J., Smetacek V., Lenz J. Pelagic ecosystem structure: Heterotrophic compartments of the plankton and their relationship to plankton size fractions. Limnology and Oceanography. 1978; 23 (6): 1256–1263.
- Ignatiades L. Redefinition of cell size classification of phytoplankton – a potential tool for improving the quality and assurance of data interpretation. Mediterranean Marine Science. 2015; 17 (1): 56–64.
- Kruk C., Huszar V.L.M., Peeters E.T. H. M., Bonilla S., Costa L., Rling M.L., Reynolds C. S., Scheffer M. A morphological classification capturing functional variation in phytoplankton. Freshwater Biology. 2010; (3): 614–627. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2009.02298.x
- Mordechai-Boltovsky F. D. Metodika izucheniya biogeocenozov vnutrennih vodoemov [Methodology for studying biogeocenoses of inland water bodies]. Moscow: Nauka; 1975: 240 p. Russian
- Mikheyeva T.M. Methods of quantitative enumeration of nanophytoplankton (review). Hydrobiological Jornal. 1989;. 25: 3–21.
- Gollerbach M.M. [et al.]. Opredelitel' presnovodnyh vodoroslej SSSR (14 tomov) [Key to freshwater algae of the USSR (14 volumes)]. Leningrad : Nauka, Leningr. otd-nie; 1951-1983.
- Komárek J., Anagnostidis K.. Süßwasserflora von Mitteleuropa. Cyanoprokaryota. Oscillatoriales. München : Elsevier Spektrum Akademischer Verlag; 2005. 759 p.
- Miheeva T. M. Flora vodoroslej Belarusi: Taksonomicheskij katalog (spravochnoe posobie) [Algal flora of Belarus: Taxonomic catalogue (reference manual)]. Minsk: BSU; 1999. 396 p.
- Kitaev S.P. Ekologicheskie osnovy bioproduktivnosti ozyor raznyh prirodnyh zon [Ecological foundations of bioproductivity of lakes in different natural zones]. Moscow: Nauka; 1984. 207 p.
- Irwin A. J., Finkel Z. V., Schofield O. M.E., Falkowski P. G.. Scaling-up from nutrient physiology to the size-structure of phytoplankton communities. Journal of Plankton Research. 2026; 28 (5): 459–471. https://doi.org/10.1093/plankt/fbi148
- Litchman Е., Klausmeier C. Trait-Based Community Ecology of Phytoplankton. Annual Review of Ecology Evolution and Systematics. 2008; 39: 615–639. DOI:10.1146/annurev.ecolsys.39.110707.173549
- Wang Z., Akbar S., Sun Yu., Gu L., Zhang L., Lyu K., Huang Yu., Yang Zh. Cyanobacterial dominance and succession: factors and mechanisms. Journal of Environmental Management. 2021; 287: 112321. DOI: 10.1016/j.jenvman.2021.112321.
- Reynolds C.S. The Ecology of Phytoplankton. New York : Cambridge University Press; 2006. 535 p.
- Sommer U., Gliwicz Z.M., Lampert W., Duncan A. The PEG-model of seasonal succession of planktonic events in fresh watersю Hydrobiologie. 1986; 106 (4): 433–471. DOI:10.1127/archiv-hydrobiol/106/1986/433