sevinПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛPovolzhskiy Journal of Ecology1684-73182541-8963Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН; Товарищество научных изданий КМК.10.35885/1684-7318-2021-2-176-190sevin-263Research ArticleСтатьиПространственное распределение пикосестона в Саратовском водохранилище в летний периодSpatial distribution of picoseston in the Saratov reservoir in summerhttps://orcid.org/0000-0002-4062-9714КрасноваЕ. С.KrasnovaE. S.

Краснова Екатерина Сергеевна

445003, г. Тольятти, ул. Комзина, д. 10

Ekaterina S. Krasnova

10 Komzina St., Togliatti 445003

Krasnova-eck@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2097-4913УманскаяМ. В.UmanskayaM. V.

Уманская Марина Викторовна

445003, г. Тольятти, ул. Комзина, д. 10

Marina V. Umanskaya

10 Komzina St., Togliatti 445003

mvumansk67@gmail.comСамарский федеральный исследовательский центр РАН, Институт экологии Волжского бассейна РАНРоссияSamara Federal Research Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences, Institute of Ecology of Volga River Basin of Russian Academy of SciencesRussian Federation20210908202102176190Copyright © Краснова Е.С., Уманская М.В., 20212021Краснова Е.С., Уманская М.В.Krasnova E.S., Umanskaya M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sevin.elpub.ru/jour/article/view/263

Дана характеристика структуры и пространственного распределения пикосестона в Саратовском водохранилище в июле 2011 и в августе 2014 г. В среднем общее количество клеток и частиц, образующих пикосестон, было 1.87±0.73×106 кл.(част.)/мл; а общая биомасса пикосестона составляла 43.8±19.4 µгC/л. В составе пикосестона Саратовского водохранилища в исследованный период преобладали одиночные гетеротрофные бактерии и фототрофные пикоцианобактерии, образовывавшие 77 – 100% его общей численности и биомассы. Доля пикодетрита была крайне мала (в среднем 4.1% суммарной биомассы пикосестона). В исследованный период в Саратовском водохранилище выявлена высокая гетерогенность распределения пикосестона (Cv составляют 130% для численности и 110% для биомассы). В среднем в устьевых участках численность и биомасса гетеротрофного бактериоплакнтона и пикодетрита были несколько выше, чем на русловых. При этом на устьевых участках численность пикоцианобактерий была выше, а биомасса – ниже по сравнению с русловыми. Общая численность бактериопланктона и автотрофного пикопланктона Саратовского водохранилища в 2011 и 2014 г. соответствовала мезотрофному уровню продуктивности. Пикодетрит, в отличие от водохранилищ Верхней Волги и Камы, не вносит существенного вклада в планктонные пищевые сети Саратовского водохранилища, по крайней мере, в исследованный период.

The structure and spatial distribution of picoseston in the Saratov reservoir in July 2011 and August 2014 are described. On average, the total abundance of cells and particles forming picoseston was 1.87±0.73×106 cells (part.)/mL; and the total biomass of picoseston was 43.8±19.4 µg C/L. During the study period, solitary heterotrophic bacteria and phototrophic picocyanobacteria prevailed in the picoseston of the Saratov reservoir, amounting to 77–100% of its total abundance and biomass. The proportion of picodetrital particles was extremely small (on average, 4.1% of the total biomass of picoseston). The high heterogeneity of picoceston distribution (Cv is 130% and 110% for abundance and biomass, respectively) was found in the Saratov reservoir during the study period. On average, the abundance and biomass of heterotrophic bacterioplaknton and picodetritus at stations of the tributary estuaries were slightly higher than in the riverbed. At the same time, the abundance of picocyanobacteria was higher, and the biomass was lower at the estuarine stations compared to the riverbed ones. The total number of bacterioplankton and autotrophic picoplankton in the Saratov reservoir in 2011 and 2014 corresponded to the mesotrophic level of productivity. Picodetrital particles, in contrast to the Upper Volga and Kama reservoirs, make no significant contribution to the planktonic food webs of the Saratov reservoir, at least during the study period.

гетеротрофный бактериопланктонавтотрофный пикопланктонпикодетритСаратовское водохранилищеheterotrophic bacterioplanktonautotrophic picoplanktonpicodetritusSaratov reservoirReferencesГак Д. З., Инкина Г. А. Бактериопланктон Волги и ее водохранилищ в июне – июле 1972 г. // Водные ресурсы. 1975. № 1. С. 109 – 118.Gak D. Z., Inkina G. A. Bacterioplankton of the Volga and its reservoirs in June–July 1972. Water Resources, 1975, no. 1, pp. 109–118 (in Russian).Дзюбан А. Н. Первичная продукция, деструкция органического вещества и численность бактерий в воде Саратовского водохранилища // Гидробиологический журнал. 1977. Т. 13, № 1. С. 14 – 19.Dzyuban A. N. Primary production, destruction of organic matter and the abundance of bacteria in the water of the Saratov reservoir. Hydrobiological Journal, 1977, vol. 13, no. 1, pp. 14–19 (in Russian).Драбкова В. Г. Зональное изменение интенсивности микробиологических процессов в озерах. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1981. 212 с.Drabkova V. G. Zonal'noe izmenenie intensivnosti mikrobiologicheskikh protsessov v ozerakh [Zonal Change in the Intensity of Microbiological Processes in Lakes]. Leningrad, Nauka Publ., 1981. 212 p. (in Russian).Иватин А. В. Бактериопланктон и бактериобентос Куйбышевского водохранилища. Тольятти : Кассандра, 2012. 183 с.Ivatin A. I. Bakterioplankton i bakteriobentos Kuibyshevskogo vodokhranilishcha [Bacterioplankton and Bacteriobenthos of the Kuibyshev Reservoir]. Togliatti, Cassandra Publ., 2012. 183 p. (in Russian).Китаев С. П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск : Карельский научный центр РАН, 2007. 395 с.Kitaev S. P. Osnovy limnologii dlia gidrobiologov i ikhtiologov [Basics of Limnology for Hydrobiologists and Ichthyologists]. Petrozavodsk, Karel'skii nauchnyi tsentr RAN Publ., 2007. 395 p. (in Russian).Копылов А. И., Романенко А. В. Пространственно-временное распределение детритных частиц размером 0.2 – 2.0 мкм (пикодетрита) в воде водохранилищ Верхней Волги // Биология внутренних вод. 2010. № 3. С. 31 – 37.Kopylov A. I., Romanenko A. V. The spatial and temporal distribution of pico-sized (0.2–2.0 μm) detrital particles (picodetritus) in the upper Volga reservoirs. Inland Water Biology, 2010, vol. 3, no. 3, pp. 234–239.Копылов Д. Б., Косолапов А. И. Бактериопланктон водохранилищ Верхней и Средней Волги. М. : Изд-во Современного гуманитарного университета, 2008. 377 с.Kopylov A. I., Kosolapov D. B. Bakterioplankton vodokhranilishch Verkhnei i Srednei Volgi [Bacterioplankton of the Upper and Middle Volga Reservoirs]. Moscow, Izdatel'stvo Sovremennogo gumanitarnogo universiteta, 2008. 377 p. (in Russian).Корнева Л. Г. Фитопланктон водохранилищ бассейна Волги. Кострома : Костромской печатный дом, 2015. 284 с.Korneva L. G. Phytoplankton of Volga River Basin Reservoirs. Kostroma, Kostromskoi pechatnyi dom Publ., 2015. 284 p. (in Russian).Косолапов Д. Б., Микрякова И. С., Копылов А. И. Разнообразие, распределение и обилие гидробионтов в водохранилищах Волжско-Камского бассейна // Труды Института биологии внутренних вод РАН. 2018. Вып. 82. С. 7 – 20.Kosolapov D. B., Mikryakova I. S., Kopylov A. I. Distribution of picoplankton in Volga reservoirs. Transactions of Papanin Institute for Biology of Inland Waters Russian Academy of Sciences, 2018, iss. 82, pp. 7–20 (in Russian).Кузнецов С. И., Дубинина Г. А. Методы изучения водных микроорганизмов. М. : Наука, 1989. 288 с.Kuznetsov S. I., Dubinina G. A. Metody izucheniia vodnykh mikroorganizmov [Methods of Studying Aquatic Microorganisms]. Moscow, Nauka Publ., 1989. 288 p. (in Russian).Новожилова М. И. Бактериальное население водной толщи Рыбинского водохранилища // Труды биологической станции «Борок». 1958. Вып. 3. С. 52 – 65.Novozhilova M. I. Bacterial population of the water column of the Rybinsk reservoir. Trudy biologicheskoi stantsii “Borok”, 1958, iss. 3, pp. 52–65 (in Russian).Рахуба А. В. Экспериментальные исследования пространственно-временной неоднородности вод долинного водохранилища // Известия Самарского научного центра РАН. 2009. Т. 11, № 1. С. 146 – 154.Rakhuba A. V. Experimental researchers of the spatial-temporal heterogeneity of the waters of the valley reservoir. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2009, vol. 11, no. 1, pp. 146–154 (in Russian).Романенко В. И. Микробиологические процессы продукции и деструкции органического вещества во внутренних водоемах. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1985. 295 с.Romanenko V. I. Mikrobiologicheskie protsessy produktsii i destruktsii organicheskogo veshchestva vo vnutrennikh vodoemakh [Microbial Processes of Production and Destruction of Organic Matter in Inland Aquatic Environments]. Leningrad, Nauka Publ., 1985. 295 p. (in Russian).Саврасов А. П. Бактериопланктон Саратовского водохранилища как показатель качества воды и самоочищения // Биологическая продуктивность и качество воды Волги и ее водохранилищ. М. : Наука, 1984. С. 144 – 146.Savrasov A. P. Bacterioplankton of the Saratov reservoir as an indicator of water quality and self-purification. In: Biologicheskaia produktivnost' i kachestvo vody Volgi i ee vodokhranilishch [Biological Productivity and Water Quality of the Volga and Its Reservoirs]. Moscow, Nauka Publ., 1984, pp. 144–146 (in Russian).Уманская М. В., Краснова Е. С., Комиссаров А. Б. Фито-, бактериопланктон и детрит Верхневолжского водохранилища и незарегулированного участка Верхней Волги в 2011 г. // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16, № 5 – 5. С. 1707 – 1714.Umanskaya M. V., Krasnova E. S., Komissarov A. B. Phytoplankton, bacterioplankton and detritus of Verkhnevolzhsky reservoir and unregulated part of the Upper Volga in 2011. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2014, vol. 16, no. 5–5, pp. 1707-1714 (in Russian).Barber R. T. Picoplankton do some heavy lifting // Science. 2007. Vol. 315, № 5813. P. 777 – 778. https://doi.org/10.1126/science.1137438Barber R. T. Picoplankton do some heavy lifting // Science. 2007. Vol. 315, № 5813. P. 777 – 778. https://doi.org/10.1126/science.1137438Callieri C. Picophytoplankton in freshwater ecosystems : the importance of small-sized phototrophs // Freshwater Reviews. 2008. Vol. 1, № 1. P. 1 – 28. https://doi.org/10.1608/FRJ-1.1.1Callieri C. Picophytoplankton in freshwater ecosystems : the importance of small-sized phototrophs // Freshwater Reviews. 2008. Vol. 1, № 1. P. 1 – 28. https://doi.org/10.1608/FRJ-1.1.1Callieri C., Karjalainen S. M., Passoni S. Grazing by ciliates and heterotrophic nanoflagellates on picocyanobacteria in Lago Maggiore, Italy // Journal of Plankton Research. 2002. Vol. 24, № 8. P. 785 – 796. https://doi.org/10.1093/plankt/24.8.785Callieri C., Karjalainen S. M., Passoni S. Grazing by ciliates and heterotrophic nanoflagellates on picocyanobacteria in Lago Maggiore, Italy // Journal of Plankton Research. 2002. Vol. 24, № 8. P. 785 – 796. https://doi.org/10.1093/plankt/24.8.785Chateauvert C. A., Lesack L. F. W., Bothwell M. L. Abundance and patterns of transparent exopolymer particles (TEP) in Arctic floodplain lakes of the Mackenzie River Delta // Journal of Geophysical Research. 2012. Vol. 117, iss. 4. Article number G04013. https://doi.org/10.1029/2012JG002132Chateauvert C. A., Lesack L. F. W., Bothwell M. L. Abundance and patterns of transparent exopolymer particles (TEP) in Arctic floodplain lakes of the Mackenzie River Delta // Journal of Geophysical Research. 2012. Vol. 117, iss. 4. Article number G04013. https://doi.org/10.1029/2012JG002132Mostajir B., Dolan J. R., Rassoulzadegan F. A simple method for the quantification of a class of labile marine pico- and nano-sized detritus : DAPI Yellow Particles (DYP) // Aquatic Microbial Ecology. 1995. Vol. 9. P. 259 – 266.Mostajir B., Dolan J. R., Rassoulzadegan F. A simple method for the quantification of a class of labile marine pico- and nano-sized detritus : DAPI Yellow Particles (DYP) // Aquatic Microbial Ecology. 1995. Vol. 9. P. 259 – 266.Porter K. G., Feig Y. S. The use of DAPI for identifying and counting aquatic microflora // Limnology Oceanography. 1980. Vol. 25, № 5. P. 943 – 948.Porter K. G., Feig Y. S. The use of DAPI for identifying and counting aquatic microflora // Limnology Oceanography. 1980. Vol. 25, № 5. P. 943 – 948.Schiaffino M. R., Gasol J. M., Izaguirre I., Unrein F. Picoplankton abundance and cytometric group diversity along a trophic and latitudinal lake gradient // Aquatic Microbial Ecology. 2013. Vol. 68. P. 231 – 250. https://doi.org/10.3354/ame01612Schiaffino M. R., Gasol J. M., Izaguirre I., Unrein F. Picoplankton abundance and cytometric group diversity along a trophic and latitudinal lake gradient // Aquatic Microbial Ecology. 2013. Vol. 68. P. 231 – 250. https://doi.org/10.3354/ame01612Sieburth J. M., Smetacec V., Lenz J. Pelagic ecosystem structure : Heterotrophic compartments and their relationship to plankton size fractions // Limnology Oceanography. 1978. Vol. 23. P. 1256 – 1263.Sieburth J. M., Smetacec V., Lenz J. Pelagic ecosystem structure : Heterotrophic compartments and their relationship to plankton size fractions // Limnology Oceanography. 1978. Vol. 23. P. 1256 – 1263.Sipkay Cs., Kiss K. T., Vadadi-Fülöp Cs., Hufnagel L. Trends in research on the possible effects of climate change concerning aquatic ecosystems with special emphasis on the modeling approach // Application Ecology Environmental Research. 2009. Vol. 7, № 2. P. 171 – 198.Sipkay Cs., Kiss K. T., Vadadi-Fülöp Cs., Hufnagel L. Trends in research on the possible effects of climate change concerning aquatic ecosystems with special emphasis on the modeling approach // Application Ecology Environmental Research. 2009. Vol. 7, № 2. P. 171 – 198.Tarasova N. G., Bykova S. V., Gorbunov M. Yu., Krasnova E. S., Umanskaya M. V. Comparative characteristic of plankton microbial community in the waterway and coastal areas of the Kama reservoirs cascade // IOP Conference Series : Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 321. Article number 012057. https://doi.org/10.1088/1755-1315/321/1/012057Tarasova N. G., Bykova S. V., Gorbunov M. Yu., Krasnova E. S., Umanskaya M. V. Comparative characteristic of plankton microbial community in the waterway and coastal areas of the Kama reservoirs cascade // IOP Conference Series : Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 321. Article number 012057. https://doi.org/10.1088/1755-1315/321/1/012057

The authors declare that there are no conflicts of interest present.