Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Диатомовые водоросли Горного Крыма

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Диатомовые водоросли Горного Крыма"

ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ

АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ БОТАНИКИ им. а г. холодного

БУХТШРОВА Лодмила Николаевна

ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ ГОРНОГО КРЫМА (03. 00. 05. - Ботаника)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

на правах ругаписи

Киев - 1У92

Работа выполнена В отделе споровых растений Института ботаники АН Украины

Научный руководитель - член-корреспондент АН Украины доктор биологических наук, профессор С. П. Вассер.

Официальные оппоненты - доктор биологических наук, профессор Е И. Караева

доктор биологических Наук

профессор

Т.а Догадина

Ведуне учреждение - Ботанический Институт им. В. Л. Комарова АН России

Защита состоится " М " (р&^Ъ&лХЛС' 1992 г. в /А часов на заседании Специализированного совета Д 016.52. 01 в Институте ботаники им. Н. Г. Холодного АН Украины (£52601 Киев-ГСП-1, ул. Репина, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в биСниотеке Института ботаники им. а Г. Холодного АН Украины (Киев-ЕБ, ул. Б.Житомирская, 28).

Автореферат разослан " # " ЛМЛш1992 Г.

Ученый секретарь Специализированного с.овета кандидат биологических наук , И. Л Навроцкая

..»-.j Диатомовые водоросли появились на Земле около 20Q млн. лет

У&ЮТТГ-;

-ч-:'

г, ú ,

а.».;*

LT, назад и с тех пор играют важную роль в создании первичной биоп-мссерт-родяЬии и образовании кислорода. В альгофлоре морей они сос-' ' тавляют 80Х и более общего систематического состава водорослей и создают до БОХ всей органической массы океана и почти четверть глобальной продукции живого вещества (Давыдова, '1985).

В настоящее Еремя известно огало 25 тыс. видов диатомовых • водорослей (Водоросли, 1989) населяющих самые разнообразные биотопи: соленые и пресные водоемы, влажную почву, скалы и дата пахотные земли. Причем в большинстве континентальных водоемов . они круглогодичные доминанты в сообществах водорослей.

Диатомовые - основное звено в трофических цепях водных экосистем, играют основополагающую роль в продуктивности водоемов.

Очевидно, что при столь большой и многообразной роли диатомовых в водных экосистемах для научно обоснованного рационального использования источников пресной води, a Tarase прогнозирования изменений водных экосистем и их охрани необходимы планомерные исследования состава и биологических особенностей этих гидробиоктов.

Горний Крым один из регионов, где проблема пресной воды уже сейчас стоит достаточно остро, так кап местные ресурсы пресных вод, представленные в основном источниками И небольшими реками, почти полностью введены в водопотребление.

До наших исследований диатомовые водоросли в водоемах Горного Крыма изучались эпизодически. Поэтому основная цель нашей работы заключалась в установлении видового состава и особенностей распределения диатомовых водорослей в водоемах Горного Крыма.

В сбпэи с этим было необходимо выполнить следующие задачи:

1. Провести критическую инвентаризацию видового состава диатомовых исследуемого региона с использованием метода электронной сканирующей микроскопии.

2. Выявить закономерности распределения диатомовых водорослей в разнотипных водоемах Горного Крыма.

3. Провести анализ систематической стрлл:уры диатомовой флоры Горного Крыма.

4. Установить зголого-географические оссСошюсти исследованной флоры.

Ь. При грпмштельнс • -гтруктуриом шшлиос с флорами соседних

горных регионов установить особенности диатомовой флоры Горного Крша.

б. Составить конспект флоры диатомовых водорослей Горного ' Крыма.

Научная новизна. Впервые с привлечением самых современных методов исследований установлен видовой состав и составлен конспект флоры диатомовых водорослей Горного Крыма. Это 278 видов, представленных 352 внутривидовыми таксонами, ьключая типовые. Впервые для Горного Крыма обнаружено 125 видов (277 внутривидовых таксонов, включая типовые); новыми для Украины оказались 15 видов. Обнаружна и списана новая для науки разновидность Cyir.be 11 a affinis var. crimea * . Впервые для исследованного региона приведены обширные данные по морфологии диатомовых водорослей. Епервые проведен детальный анализ флоры диатомовых водорослей Горного Крыма и выявлены ее особенности. Для флориотико-систематических и шюлогических исследований диатомовых водорослей впервые разработана база данных на персональном компьютере IBM PC.

Нратаичестая ценность работы. Настоящее исследование вносит существенный вклад в познание растительного мира водоемов Горного Крша и Украины, изучение в них диатомовых водорослей. Исследованная флора содержит 35Z внутривидовых таксонов, 462. видов, 64% родов, известных к настоящему времени на Украине диатомовых водорослей. Результаты работы полностью войдут в готовящийся к изданию "Конспект флоры диатомовых водорослей континентальных Водоемов Украина". Ряд материалов был использован при написании главы, посвященной диатомовым водорослям, для справочника "Водоросли" (1989).

П веденные исследования послужат научной основой при решении задач, охраны генофонда растительного мира Горного Крыма, при разработке хозяйственных мероприятий но использованию и охране водных ресурсов региона.

Созданный банк данных по диатомовым водорослям Горного Крыма в дальнейшем охватит всю территорию Украины и будет осно-

* Авторы таксонов всех рангов диатомовых водорослей при ведены в конспекте флоры.

Eof! всех последующ« флористика-систематических и экологических исследований диатомовых на Украине. Разработанная база данных момэт использоваться для аналогичных исследования и других групп водорослей.

На засзггу выносятся следуйте основные полоуиния:

1. Установлено, что диатомовые водоросли широко распространены в разнотипных водоемах Горного Крыма и имеют значительное видовое разнообразно в них, особенно педстаьитоли ссмзйств Ма-viculaceae, Nitzschiaceao, Cyirbellaceaa и родов Navícula, ¡Jitns-chia, Cymbella

2. Наибольшим видовым разнообразием и количественны!,! развитием отличаются бентоспыо сообщества, преобладают пресноводные, индифферентные к содержанию солей, алкаллфильныз, мевосап-робные диатомовые водоросли. Установлен >-ыеэосапробный уровень загрязненности больиинства исследованных водоемов.

3. Разработана база данных для флористико-систематических и экологических исследований диатомовых водорослей, которая является модельной для аналогичных исследований других групп водорослей.

Апробация работы и публикации. Основные Материалы диссертации докладывались на Всесоюзном совести по экоииформатике и экологическим базам данных (г. Москва, 19S6), Ш Всесоюзной Школе диатомологов (г. Одесса, 1087), I Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы современной альгологии" (г. Черкассы, 19Й7), УШ съезде УШ (Ивано-Франковск, 1937), Семинаре диатомологов (пос. Борон, iввд), IY Всесоюзной сколе диатомологов (г. Севастополь, 1991),

Содержание диссертации изложено в 9 работах, опубликованных в центральной и республиканской печати.

Автор выражает искреннюю признательность за помощь в работе своему руководителю чл. -кор. АН Украины С. П. Вассеру, д-ру биол. наук И. В. Инсаровой, за совместную работу по создании базы данных диатомовых водорослей И.П.Сиренко, канд. биол. наук Ш.Д. Л. Мухтаровой за предоставленные материалы по диатомовым еодо-рослям Itorai-Закатгльской зоны Азербайджана, за помощь в работе на электронном сканирующем микроскопе В. А. КриБоаюеву, всем сотрудника)^ отдела споровых растений, всегда готовых помочь и делом и советом.

Обьем и структура. Диссертация (342 стр.) состоит из 6 глав, основных положений и выводов, списка литературы (112 наименований). Систематическая часть работы оформлена в виде двух приложений: конспекта флоры, включающего сведения о выявленных таксонах, и атласа микрофотографий (715 фото) диатомовых водорослей, выполненных с помощью СМ и СЭМ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ДИАТОМОЕЫХ ВОДОРОСЛЕЙ КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ВОДОЕМОВ УКРАИНЫ (обзор литературы)

В главе кратко излагаются результаты исследований диатомовых водорослей на Украине за последние 30 лот. Основа этих исследований заложена в монографии А. Е Топачевского, О. П. Оксиюк (1060). В дальнейшем видовой состав диатомовых пополнялся как ва счет флористических (Еодопьян, 1969, 1974, 1981), так и гидробиологических работ (Владимирова, 1971; Коиенко, Шдгайко, Радзимовський, 1961, 1365 и кн. др.). К настоящему времени по литературным данным, включившим Солее 300 публикаций, на Украине выявлено Ь9б видов диатомовых водорослей, представленных •1023 внутривидовыми таксонами, включал типовые.

Нами проанализировано распределение диатомовых водорослей по Оотанико-географическим районам Украини и степень изученности разных типов водоемов. В числе наименее изученных районов оказался и Горный Крым, где до наших исследований обнаружено лишь 73 вида диатомовых водорослей, представленных 84 внутривидовыми таксонами, включая типовые, все они относятся только к пруда;

ГЛАВА 2. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ . ГОРНОГО КРЫМА.

В главе приводятся, данные по особенностям рельефа, климата. краткая характеристика водоемов исследованной территорий и особенности их гидрохимического режима, а также почв и растительности.

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ 11 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В первых четырех разделах главы указан обьем материалов и методика изучения диатомовых водорослей, в том числэ сбора и обработки материала, исследования в электронном микроскопе, сравнительно-флористического анализа.

Материалом для исследования послужили альгологичэские пробы, собранные в период с 1987 по 1989 гг. и материалы альготеки Института ботаники АН Украины аа разные годы, в обс,ей сложности 694 пробы. Исследованы 202 разнотипных водоема (41 река в 64 пунктах, 84 источника, 37 прудов, 16 ручьев, 6 водопадов, 6 водохранилищ, 12 эфемерных водоемов и 12 декоратганьи бассейнов). Сбор и обработка материалов проводились по общепринятым методикам (Диатомовые водоросли, 1974 и др.). Изготовлено 176 постоянных препаратов для световой микроскопии (использовались микроскопы Ш1-6, N11-2 Саг1-ге1зз) и 128 препаратов для сканирующая электронной микроскопии (по методикам 0. Наз1е, (3. РгухеП, 1970; 8. А. Николасп, 1982), использовали сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) Л5И-35С фирмы ЛЕОЬ

В пятом разделе подробно описана разработанная нами база данных (БД) диатомовых водорослей Для флористико-систематичес-ких и экологических исследований. Она состоит из 11 отнойений: ТАКСОН, СИНОНИМЫ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЛИТЕРАТУРНЫЕ ДА1ЯШЕ, МЕСТОНАЖЩЕНИЕ, ДОПОЛНЕНИЕ К МЕСТОНАХОВДЕЮДО, ИСТОЧНИК (литературный), ССЫЛКА, ПРИЗНАК» ТАКСОНОВ, НАШ ДАННЫЕ, ОПИСАНИЕ ПРОБЫ, которые охватывают все аспекты этой области исследований вплоть до оформления ссылок на использованную литературу. После перенесения БД с ЭВМ СМ-4'на персональный компьютер типа 1ВМ ГС АТ используется система управления базами данных (СУД® <ЗВазеШ+.

Комплекс специально разработанных программ поаволяет в' удобной для исследователя форме производить различные манипуляции с имеющейся информацией - вносить, редактировать, распечатывать и др. В БД внесены все результаты.исследований по Горному Крыму, после чего составлен конспект флоры диатомовых водорослей для этой территории. Использование разработанной БД позволило при этом су|двст.венно сократить время для анализа результатов определения видового состава в собранных альгологических

материалах, в настоящее время БД пополняется данными по всей Украине. Программное обеспечение разраОотано И. Л. сиренко.

ГЛАВА 4. ОВЩИЯ ОЧЕРК ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ГОРНОГО КРЫМА.

Исследованная Нами флора диатомовых водорослей Горного Крыма насчитывает Е78 ВМДоё, представленных ЗВ2 внутривидовыми таксонами, включай типовые, относящиеся к В классам, 4 порядкам, 16 семействам И 41 роду. Ив них 6 семейств (Thalassiosl-raceas, Psaudoalraoepe, Eünotiaceae, Rho i cosphe n1aoe as, Rhopa-lodiflceae), 19 родов» 1BB видов и 27? внутривидовых таксонов, включая типовые, целятся Новыми для Горного Крыма) впервые для Украины Приводится 1Б йадо» диатомовых водорослей: Amphora tmntana, Calotieis 1 gnorata, Brachysira aponina, Navícula subha-rnulata, Lyre lib braahlUfil, Anphora acutiuscuia, Navícula minúscula ver. imirallB, Navícula aurantlaca, N. cryptotenella, N. stroemii, N. galilea Var. pebpuslla, Pinnularla obscura, Bompho-neha trunoatlih, Frustuiia spicula, Rhopalodla operoulata, Surl-relia ЫеЫвзопи var. punctata

Обнаружена и ойисана новая для науки разновидность Cyntoella afrinie var. cHmea

Основную {ЮЛЬ в исследованной альгофлоре играет класс Penfiatbphyceae и предмавитеди его семейстг Naviculaceae, Nltz-sohlaceae, Cytrtbel laceas u Fragilariaoeae (Табл. 1), о чем сви-дательсТвуот Kali ИХ видовое разнообразие, так и высокая частота встречаемости отдельных видав. *

° Наибольший вклад во флористическое богатство диатомовых Горног' зрЫма принадлежит родам, насчитывающим 10 и более видов: Navícula (44), Nltsschia (42), Cymbella (2?), Plnmllarla (1Б), Synedra (13), Qyroslfma (12), Caloñéis (12), Achnanthes (11), Gomphonetna (10).

Класс Cehtrophyceae не играет сувдгственной роли в исследованной флоре, что подтверждается бедность» его видового разнообразия И редкой йс*речаемостыо отдельных видов.

Таблица 1.

Систематический состав диатомовых водорослей-Горного КрыЫа.

1 Таксон 1 Количество таксонов! 1 КДОВ1 ЕЗДОЫ % ЕО 1 1 1 I флора!

1 класс СепЬгорЬусеае I 7 1 I | 19 .М 1 1

1 порядок 'П1а1азз1оз1га1бз 1 I 1 4 ! 13 1 4,3 1

1 семейство ТЬа1аззюз1Гасеае I г 1 г 0,8 1

1 семейство ЗЬерИапосЛесасеае I г I и 4,0 1

1 порядок Ма1оз1га1ез 1 3 1 в 1,8 1

1 семейство №а1оз1гасеае 1 Й 1 4' 1,4 1

! семейство Рз0ис10'Л1гасеа0 ! 1 1 I 1 1 0,4 1 1

!' класс Реппг&орИусваэ 1 1 1 34 1 | 1 2В0 1 93,4 1 1

1 порядок АгарЬа1ез ! 1 1 Б 1 28 1 10,1 1

1 семейство ГгагИанайеае 1 3 1 24 8,7 1

1 сеМсЙство [На1о!тасваа 1 е 1 4 1,4 1

1 порядок КарЬ<а1ез ! 2'гв 1 23Й 83,3 1

1 семейство МзУ1си1асеаэ 1 14 1 108 30,4 1

1 семейство АсЬтепЬЬасеао 1 2 1 13 4,8 Г

1 сеМейство Ештоийсеае 1 1 1 2 0,8 1.

1 семейство К1ю1с0зр1топ1асеае 1 1 1 1 0,4 1

1 семейство СушЬе11асеав 1 2 1 39 1 14,9 1

1 семеПство еошр1юпэпа1асеае ! 1 { 8 1 2,8 1

1 семейство ЕрНЬепиасеае Г 2 1 6 2,2 1

1 семейство ШтораЮсИасеае 1 1 1 3 1 1,1)

1 семейство ШЬгзсЫасеае 1 3 1 45' ! 16,0 1

1 се!.!е'йсТЁо £иг!гё11асеаэ 1.2! 7 1 2,6 1

ГЛАВА 5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ В РАЗНОТИПНЫХ ВОДОЕМАХ ГОРНОГО КРЫМА.

Для всех типов водоемов, исследованных на территории Горного Крыма, определен видовой состав диатомовых водорослей, выделены характерные Комплексы видов и проведен сравнительный анализ систематических структур отдела Bacillariophyta.

Наибольшим флористическим богатством отличаются реки и источники, где обнаружено максимальное количество таксонов всех рангов. Почти вдвое беднее оказался видовой состав прудов, ручьев, втрое - водопадов и эфемерных водоемов. Для всех типов исследованных водоемов родовой коэффициент равен 2.

Практически совпадает для исследованных водоемов спектр ведущих семейств о последовательностью: Naviculaceae, Nitzschi-аоеаа, Cymbellaceas, Fragilarlaceas, Achnantaceae, Surirella-ceae, Diatomaceaa. Исключение составляют водопады, где первые три семейства - Naviculaceae, Cyirbellaceae, Gomphonemataceae не включают семейство Nitzschiaceao, а представители Cymbellaceae играют более важную роль.

Объем ведущих семейств заключает более 85% видового разнообразия, а ведущих родов - около 60% для различных типов водоемов.

Наибольшее различие в структуре родовых спектров имеют водотоки и стоячйе водоема Для водотоков хагдктерно равное значение родов Navícula и Nitzschia при существенной роли Cymbella и отсутствии четкой границы спектра ведущих родов - на последние позиции его могут претендовать сразу несколько родов с равным количеством видов, специфичными для водотоков были роды Мег. ion, Ellerbeckla, Rhoicosphenia, в нижнем течении рек -Melosira, Soeletonema, Pleurosigma. Для альгофлоры прудов важное значение Имеют Cyolotells, Caloñéis, Neidium, которые не входят ни в один иа других спектров ведущих родов исследованных водоемов.

В зависимости от Частоты встречаемости таксонов и их относительной численности В водоемах разных типов выделены доминирующие комплексы диатомовых водорослей. Каждый из них содержит в среднем около 10 таксонов, наиболее характерных для данного типа местообитания. Интересно, что по составу преобладающих таксонов типы водоемов различаются очень резко. Так, оОнаружгно

лишь пять таксонов, которые входят в состав доминирующих комплексов некоторых разнотипных водоемов! Diatom tenue, Gomphonera olivaceum, l.teridion oircalare, Achnanthes ninutissima, Nitzschia linearis, и ни одного таксона, ойпрго для всех комплексов.

Комплексы доминирующих таксонов имеет слэдутазй! состав (в порядке убывания их роли для различных типов водоемов).

В нижнем течении рек: Synedra ulna, Navicula lanceolate, Nitzschia hungarica, Navicula gregaria, Gorrphoneru oliVccaum, Cocconeis pediculus, Diatoma vulgaris, Gyrosiema acuminatum, Nitzschia sigma, Diatoma tenuis, Goirrphonena parvulum

В верхнем течении рек: Achnanthss ni nut ics lira, Synedra acus var. acus, Nitzschia dissipata, Synedra ulna, Diatom tenuis, Gomphonema olivaceum, Meridion oiroulare, Cymbella lanceolata

В реках в целом: Cymbella affinis, Achnanthes tninlitissima, l.teridion circulare, Cocconeis placentula, Diatoma vulgaris, D. mesodon, D. tenuis, Nitzschia linearis, Gotrphonena parvulum.

В водопадах: Cyrrbella affinis, Gonphonema boheraicum, Achnanthes minutissima, Cymbella delicatula, C. microcephala, Diatoma mesodon, Meridion circulare.

В ручьях: Gomphonera olivaceum, G. parvulum, Nitzsohia linearis, Surirella ovalis, Msrldion circulare, Gomphonema bohemicum, Achhanthes minutissima. •

В источниках: Synedra voucheria var. capitellata, Cyrtoella amphicephala, Achnanthes minutissima, Goinphonema olivaceum, Diploneis oblongella, Diatoma tenuis, Cyittoella naviculiforms, Surirella ovata, Cymbella helvetica, Navicula gregaria.

В прудах: Achnanthes minutissima, Cymtopleura sblea, Gomphonema acuminatum, Hantzsohia anphioxys, Lyrella pygraea, Navicula cuspidata, Navicula radlosa, Surirella linearis В эфемерных водоемах: Gomphonema parvulum, Hitzshia linearis, Amphora coffeaeformis, Achnanthes mihutissitna var. affinis, Nitzschia palea, Pinnularia major.

В бассейнах: Achnanthes minutissima, Nitzschia dl3sipata, Gomphonema parvulum.

ГЛАВА е. ВКОШГО-ГЕОТРАЙМЕСКИЕ ц СТРУКТУРНО-СИСТЕМДТИ-ЧЕО^ШВ ОСОБЕННОСТИ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ГОРНОГО КРЫМА

При анализа флоры чрезвычайна важно определить группы ее активных видав, так как именно ростов активных видов "... гораздо более чутко, наюэАи полный флористический список, отражает современные природные уйлаавд Данной Территории" (Юрцев, 1U68, с. 61).

Осиоанш критерием активноаги вида б исследованном регионе Мы пр!ШЯЛй относительную UaaîOîy его встречаемости, так как и:,кино в случае доогкочно вШоксй частоты встречаемости вида в принципа iíímoí смысл говорить о его активности и именно этот показатель огрыдэТ, В частности и один из основных критериев штшноеги йэда по & Д. Юрцову - широту его экологической амплитуду С данйьк ía»fl2aá?ííiQ*Wíf.afii43CKíK условиях.

Оасоа ешшшйй! оказались ДК!£Ь 4 вида : Achnanthes mtnUtiôaina, Cylridlla éffihlâ, Synedra ulna и l.teridion circulare» Кйадьй tía ÍUS Прэдс^авлай Йэ Henee, чем двумя внутривидовыми ^шмокамй! бйтречалай tíú всей территории исследован-кого paftükáf йтнааигзльпгд чгртота встречаемости составляла от 10 до iSS. to вко&эгпчзским OEOficïiiaU это типичные перифитонныа Ьйдй, obíttaíeAa прзаиых И£й cJsafKa еалановатых, щелочных, чистых вод. klé teïUpa Ьйда Шрока распространены в водоемах раз-цьЬе tíüioísi í - DopeaSbh&1< 3 - космополита, но среди последних í.bridion oircül&rfc c4íiíasttíri íkttM4ííii¡<i для горных местообитаний.

Группа ййаокоактМваь& ййДОй СоЬтойт из 17 видов, представленных t cüüoéhükí bbtíiaíejíiitót nt¡eti¡ttw, щелочных, преимущественно чистых йлй Слегка Ва^рявнениш: сод. большинство из высокоактивная ьидоь пернайТонниэ и лесйЫако бентосиых.

Группе! ерзднеактиапкп: ёидой насчитывает 65 видов, coctoíít ПреИму^етЬеййо из доиНи:; li перИфМонИЫх видов, предпочитающих пресныо, цолочкыб ПоДЫ. В ДаШЮЙ Группе, по сравнению с предыдущей, возрастает ^хэль (»езьгапобоа - они составляют здесь юг. Что до касается ípebosáHStó этой группы видов к чистоте воды, то В ней наблюдается равновесие tóexz? .p-мезосапробныш видами и обитателями UljcTkx вод При с умственной роли ¿-мезосапробов -почти ÍÜX a dfeoeft hpynfte.

Большая часть таксонов распределилась мевду малоактивными

-41, и неактивными -163, Еидайи.

Интересно, что по мере снижения активности в группах видов число их возрастало приблизительно четьгрехкратно в кахдой из последующих' групп.

Основное богатство видов диатомовых водорослей в исследованных водоемах сосредоточено в бентосных сообществах, причем.в равной степени развиты эпилитные и эпифитные группировки, вторые имеют очень сходный видовой состав в одних И тех яэ местоо-, битяниях. В целом г исследованной флорэ преобладают бентосныэ виды - ¿5S, с гисоким содержанием перифитонных - 19%.

При характеристике обнаруженных диатомовых водорослей по отношению к солености воды нами традиционно Использована imcána галобности (Kolbo. 1Ü27 )■ В водах Горного Крыма Преобладают пресноводные диатомовые водоросли - 59%, причем большинство из них ипдифферентпп к содержанию солей в воде - 347.. Типичные га-лофоби Frustulfa vulgaris, Cymbolla laevis, Synedra vaüscherla, Di atora hiemalís, Wn-idion circulare и Др. составляют всего 4ü¡.

При установлении соотношения различных групп диатомовых в зависимости от их требований к рН воды нами использована система Ф. Хустедта i Hu:?todt, 1939) с дополнениями (Fcged, 1964). Следует сразу же отмстить, что для болыаей части видов (Б5%) исследованной флоры значение этого показателя Its определено. Среди видов е установленным отношением к рН воды преобладают алкалифильные - 25%,, индикаторы щелочной реакции воды. Особенно-часто среди алкалифилоБ встречаются Cymbella afrmts, С. helveticum, Merídion circulare, Nit2schla llnearis, Dlatoma vulgaris, Gomphonema ol ivaoeum и др. Единично встречаются в водах Горного Крыма ацидофилы, индикаторы кислой реакции среды: Pinnularia viridis, Synedra vauscheria, Euhotla асЦз, составляющие 17. в исследованной флоре. Высокой частотой бстречаемости и обилием среди ацидофилов отличается лишь Dlatoma hlemaH3.

Для биологической оценки уровня Загрязненности водоемов Горного Крыма использованы списки показателей сапробностИ Из справочника "Водоросли" (1989). Всего обнаружено 161 ВИД-Индикатор сапробности воды, что составляет Í4X от общей чйсленнос-ти видов исследованной флора Еолъишстёо составляют мезосап-робные диатомовые - 25Х, преобладают /-мезосапробы - 20%. Это есидетольсткует о достаточно сильном загрязнении вод органическими веществами, тг-м более, что й среди часто встречающихся вй

дов 8 ^-мезосапробов: Synedra ulna, S. acus, Gomphonema parvulum, G. olívaceum, Díatonía vulgarís, 0. tenuis, Cocconeís placentula, Surirella ovata и ДР, и один ot-меаосапроб - Nitzschia palea, причем относительная численность этих таксонов колебалась между аначениями "обычный" - "доминант". Так, в низовьях р. Черной в альгоцонооах доминирует Syradra ulna, обычны Diatoma vulgaris, Synedra acus, Gamphonena alivaaeum; та m картина в ее водохранилищ в окр. с. Передовое.

На основании анализа литературных данных о широтном распространении выявленных нами видов установлено следуюшре соотношение географических алэиентов флоры. Преобладают космополиты -37Z, бореальный элемент (282) также играет существенную роль в Исследованной флоре. Среди наиболее часто встречающихся боре-альных видов СущЬеНа sfTtnis, Nitzschia linearis, Diatoma tenuis, D. vulgaris, cymbe 11 a helvetica

Фонтанный элемент составляет 8% в исследованной флоре, ■подчеркивает ее специфичность, отражая ее тесную связь с при-родно-климатнчесчкими условиями горного региона.

Для сравнительного анализа исследованной флоры с флорами диатомовых водорослэй соседних горных регионов выбраны район Западной Грузии (Канчаведи, 1974), Шзки-Закатальскап зона Азербайджана (Мухтарова, 19БЭ) и Вакарпатская обл. (Водопьян, 1981). В своем выборе мы руководствовались прежде всего тем, что эти районы исследованы достаточно полно специалистами по диатомовым водорослям и сравнимы по охваченной площзди с нашим районом.

Сравниваемые районы находятся в пределах единой Альпийско-Гмалайской трансконтинентальной морфоструктури: Закарпатсгля обл. - в пределах Карпатской; Горный Крым, Западная Грузия и Ше-ки-Закатальская зона - Крымско-Кавказской горных стран в соответствии с геоморфологическим районированием (Геоморфологическое ..., 1980). Эти районы в основном сходны по типам водоемов (кроме озер, болот, термальных источников, которые отсутствуют в горах Крыма), степени их минерализации и несколько отличаются по степени водообеспеченности в пользу Закарпатья и районов Кавказа, а два последних - и по более высоким абсо.шотным высотам над уровнем моря.

Кроме горных районов со сходными типами местообитаний и лаидсафгно-клииатическими условиями и. предположительно общими чертами флор, для сравнительного анализа вам и район Степного

Таблица 2.

Пропорции сравниваемых флор диатомовых водорослей.

I Показатель ! : 1 Горный 1Закарпа-1 Крым ! тек. обл. 1 Западная Грузия Степной ! Шеки-Зака- ! Крым ! тальск. зона!

: Площадь, тыс. кв. км ! 7 : 12 .! 10 19 7 1

! Число видов (В) 1 278 187 ! 220 119 223 !

1 Число внутривидовых таксонов, ! 1 1 I 1

1 включая типовые формы видов (ВТ)! 362 1 304 1 278 146 259 !

1 Число родов (Р) ! 41 1 33 1 27 31 40 1

! число семейств (С) '. 16 1 14 1 16 15 13 !

1 Отношение й Р 1 6.8 1 5,7 1 8.1 3,8 6.6 1

I Отношение ВТ:Р ! 8,8 ¡ 9,2 ! 10,3 4.7 6.5 1

! Отнопение Вес 1 17.4 1 13,4 ! 13.8 7.9 17,2 !

1 Отношение ВТ: С 1 22.6 1 21.7 1 17.4 9.7 19,2 1

1 Огноозние Р:С- 1 2.6 1 2.4 1 1.7 2.1 3.1 1

1 Число родов, представленных 1 ! 1 1

1 одним видом ! 8 1 11 ! 12 12 16 1

1 Число родов, представленных 1 ! 1 )

! б и Солее видами 1 13 1 10 1 15 7 10 1

1 Валовое богатство на 1 тыс. кв. кк! 39.7 ! 15,6 ! 22,0 6,3 32,9 1

! Количество ВТ на 1 тыс. кв. км 1 51.7 ! 30,4 1 27,8 7.7 42.8 !

Крыма - самая близкорасположенная к исследованному нами району часть суши.

Основные пропорции сравниваемых флор представлены в таблице 2. По разнообразию видов, внутривидовых таксонов, родов, а также количеству таксонов в расчете на единицу площади флора диатомовых водорослей Горного Крыма несколько богаче флор, сыб-ранних для сравнения, особенно по последним показателям - здесь превышение количества таксонов на 1 тыс. гл. км почти двукратное, за исключением Шеки-Вакатальской зоны, где получены цифры того же порядка.

Видовой и родовой индексы, число, родов и семейств для горных флор оказались приблизительно равнозначными, причем последний три показателя на таком кэ уровне к у флоры Степного Крыма, в то время как по всем остальным эта флора значительно уступает горным - обычно в 2 и более раз.

Установлено значительное сходство структуры и объемов спектров ведущих семейств всех сравниваемых флор. Своеобразие исследованной флоры заключается в отсутствии в ной семейства Tabellariaceae, которое представлено во всех остальных флорах, и в частности, имеет высокий ранг во флоре Стенного Крыма.

Половину видового разнообразия заключают общие для горних флор роды Navícula, Nitzschia, Cymbella и Pínnularia, п для Степного Крыма - Navícula, Nitzschia, Amphora, Gvrosigma.

Обнаруженное различие сравниваемых флор на уровне родов е.. больше усиливается при сравнении на видовом уровне, что свидетельствует о принадлежности каждой из них к различным бо-танико-географичеким регионам.

ВЫВОДЫ

1. В результате проведенных исследований в водоемах Горного Крыма обнаружено 278 видов, представленных 362 внутривидовыми таксонами, включая типовые, относящиеся к 2 массам, 4 порядкам,' 16 семействам и 41 роду. Из них 15 семейств. 19 редов, 195 видов и 277 внутривидовых таксонов, включая типовые, являются новыми для Горного Крыма; впервые для Украины приводится 16 видов диатомовых водорослей. Обнаружена г описана попал дли науки разновидность Cymbella affinis Kütr. v,v. criira Bul.ht.

-i-л „

2. Ведущее место по числу видов в исследованной альго-флоре принадлежит классу Pennatophycoae и его семействам Naviculaceae (40%), Nltzschlaceas (16%), СугЪеПасеаэ (14%). Головная часть родового спектра включает роды, Насчитывающие свы-ие 10 видов: Navícula (44), Nltz3Chla (42), Cymbolla (27), Pinnularia (15), Synedra (13), Gyrosigma (12), Caloñéis (12), Gomphonena (10), причем первые четыре рода охватывают 48% видового богатства исследованной флора Класс Centrophyceos не играет существенной роли в исследованной флоре, что подтверждает бедность его таксономического разнообразия И редкая встречаемость видов.

3. Систематический состав диатомовых водорослей в разнотипных водоемах Горнего Крыма имеет значительное сходство по структуре и объему трех наиболее крупных семейств (Naviculaceae, Nitsschiaceae, Cymbellacoae) и родов (Navícula, Nltzschla, Cymbella). Он тш:ж обладает сбалансированным сооткопшнием семейств и родов, при котором для всех типов водоемов, кроме эфемерных, родовой коэффициент имеет значение 2. Наибольшим видовым богатством отличаются реки (160 видов) и источники (144), наименьшим - водопады (49) и бассейны (35).

4. Сравнительно-структурный анализ диатомовых ьодорослей показал значительное различие стоячих водоемов и водотоков. Резким своеобразием отличается флора водопадов - существенной обед-неиностью, по сравнению с речными флорами, и составом первых трех родов в спектре ведущих родов: Navícula, Cymbella, Gornpho-nema. Наибольшим обилием в реках отличались Nltzschla dissipata, Synedra ulna, d источниках Cymbella amphlcephala, Achnanthes minutissima, в прудах Achnanthes mihutlsslira, Gomphonema acU-rninatum. Существенные различия обнаружены И в выделенных комплексах таксонов, доминирующих в разнотипных водоемах - ни один из видов не был общим для всех комплексов.

5. Наибольшим видовым разнообразием и количественным развитием отличаются бентосные сообщества, преобладают перифитон-ныо группировки, причем беитосные (26%) и перифитонные (19%) виды составляют основу флористического богатства сообществ и флоры

в целом. .

6. В исследованных водоемах преобладают пресноводные (53%), индифферентные к содержанию солей (34%) виды. Мезогалобы (16%) характерны для низовий рек и водоемов, расположенных в непосредственной близости к мори. Галофобы (4%) обильно развиваются

в отдельных источниках.

7. Значительное количество видов (25X), обнаруженных в водоемах Горного Крыма, являются адкалифилами, среди них индикаторы щелочных вод Navícula pupula, Cymbella affinis и др. Роль видов (9%), индифферентных к активной реакции среды невелика. Ацидофилы'(1%) практически отсутствуют.

8. Анализ распределения и Интенсивности развития 121 вида диатомовых водорослей - индикаторов сапробности позволил установить ^-меаосапробный уровень загрязненности большинства исследованных водоемов, в частности наиболее крупных рек Альмы и.Салгир на всем их протяжении. В низовьях некоторых рек отмечено массовое развитие -меаосалроба Nitzsohia palea, что свидетельствует об интенсивном загрязнении крымских вод. Обитатели чистых (13Х) и сверхчистых вод (БХ) немногочисленны и характерны прежде всего для верховий рек И водоемов на территории Ялтинского горно-лесного и Карадагского ваповедников.

9. На основании данных о распространении и интенсивности развития диатомовых водорослей в водоемах Горного Крыма выделено пять групп по их активности, среди которых особо- и высокоактивные виды составляют 77., среднеактивные - 20Х, а преобладают шло- и нешстивные виды - 732.

10. Флора диатомовых водорослей Горного Крыма в основном представлена космополитами и бореальными видами, наличие монтан-ного элемента флоры подчеркивает ее своеобразие.

11. Сравнение флористического богатства, таксономического разнообразия и систематической'структуры изученной флоры и диатомовых водорослей альгофлор Закарпатской обл. , Западной Грузии, Шэки-Закатальской аоНы Азербайджана и Степного Крыма показало почти полное сходство структуры сравниваемых Флор на уров-

не семейств, усиливающееся различие на уровне родов и значительные различия на видовом уровне, что свидетельствует о принадлежности их к различным ботанико-географическим регионам. При этом особенно резко отличается от флоры диатомовых водорослей Горного Крыма флора Закарпатской обл.

Содержание диссертации изложено в 9 работах, опубликованных в центральной и республиканской печати.

1. Бухтиярова Л. Я, Сире и ко И. П. Информационная система для флористико-систематических и эколого-биологичесгатх исследований на примере диатомовых водорослей // Принципы и методы экоипформатики: Материалы Всесоюз. совец по экоинформатика и экологическим базам данных (г. Москва, 10-13 ноября 1986 г. ) -М. , 1986. С. 65-66.

2. Вассер С. П., Бухтиярова Л. Е Состояние изученности диатомовых водорослей кснтинетальпых водоемов УССР // Тез. докл. УШ съезда Украинского ботанического общества (Ивано-Франковск, май 198? г. ) - Киев: Наук, думка, 1987. - С. 100-101.

3. Вассер С. П. , Р/хтиярова Л. Н. Диатомовые водоросли континентальных водоемов УССР. Состояние и перспективы исследований // Аетуальные проблемы современной альгологии: Тез. дом. 1 Всесоюз. конф. (Черкассы, 23-25 сентября 198? г.) - К., 1097.-С. 60-61.

4. Вассер С. П., Бухпярова Л. Е Д1атомов1 водорост1 р1Чки Аль ми (Прсысий Крим) // Укр. вотап. жури. - 19S9. - 48, N1. -С. 32-36.

5. Вассер с. П., Бухтиярова Л. Е Диатомовые водоросли -Bacillariophyta // Водоросли. Справочник. - К.: Наук, думка, 1989. - С. 303-339.

6. Сирешсо и. а , Бухтиярова Л. Е Применение информационной системы для исследований диатомовых водорослей // Вотан, яурй.

- 1990. - 75, N5. - С. 732-737.

7. Вассер С. а, Бухт 1 Ярова Л М. Пр1сноводн1 д1атомо81 во-доросп (Bacillariophyta) Ялтинського та Карадазького эа-пов1дник1и // Укр. ботан. жури. - iggo. - 47, N0. - С. 28-30.

8. Бухт1прова л. M. Нов! та р1дк1сш прюиоводн! д1атомов1 Еодорост! (Bacillariophyta) у запов1дниках Г1рсЬКого Криму // Укр. ботан. лурн. - 1991- - 48, N1. - С. 87-90.