Seasonal dynamics of planktonic and bottom communities of the Chernavka River (the nature park Eltonsky)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of studies of the seasonal dynamics of macrozoobenthos, meiobenthos and planktonic communities throughout the polyhaline Chernavka River flowing through the territory of the Nature Park Eltonskiy are presented. Zoobenthos communities in all research seasons are characterized by consistently high abundance, biomass and production, the main contribution to which is made by ostracods Cyprideis torosa, and by halophilic polycyclic chironomids Cricotopus salinophilus and by biting midges Palpomyia schmidti. The average values of the production of macrozoobenthos during the research period of the Chernavka River (1.295 g C dry wt m2 × day) were higher than the average daily production of this group of aquatic organisms in the coastal lagoons of the northern part of the Adriatic Sea, and the production of meiobenthos (0.13 mg C dry wt m2 × day) was an order of magnitude or more higher than that known for freshwater lakes of all trophic types and close to the values characteristic of the tidal zone some seas and estuaries. The large amounts of zoobenthos production are due to the high water temperature from April to October and the high production of the primary trophic link. An increase in production indicators from the middle to the lower reaches of the river has been established, which determines a stable food base for native and migratory waterfowl.

About the authors

L. V. Golovatyuk

Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences; Institute of Ecology of the Volga River Basin, Samara Federal Research Scientific Center, Russian Academy of Sciences

Email: gollarisa@mail.ru
Borok, Nekouzsky raion, Yaroslavl Oblast, Russia; Tolyatti, Russia

T. A. Kanapatsky

Winogradsky Institute of Microbiology, Federal Research Center of Fundamentals of Biotechnology, Russian Academy of Sciences

Email: gollarisa@mail.ru
Moscow, Russia

V. A. Gusakov

Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences

Email: gollarisa@mail.ru
Borok, Nekouzsky raion, Yaroslavl Oblast, Russia

R. A. Mikhailov

Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: gollarisa@mail.ru
Borok, Nekouzsky raion, Yaroslavl Oblast, Russia

References

  1. Алимов А.Ф. 1989. Введение в продукционную гидробиологию. Л.: Гидрометеоиздат.
  2. Ануфриева Е.В., Шадрин Н.В. 2023. Жизнь в экстремальной среде. Животные в экосистемах соленых вод. М.: Тов-во науч. изданий КМК.
  3. Букварева Е.Н., Алещенко Г.М. 2005. Принцип оптимального разнообразия биосистем // Успехи соврем. биол. Т. 125. Вып. 4. С. 337.
  4. Воронин М.Ю., Гребенников К.А., Сажнев А.С. и др. 2016. Макрозообентос гипергалинных водоемов Богдинско-Боскунчакского заповедника // Изв. Саратов. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. Т. 16. Вып. 2. С. 168.
  5. Географический атлас Волгоградской области. 2014. 2-е изд. М.: “Планета”.
  6. Головатюк Л.В., Зинченко Т.Д. 2015. Биологические характеристики массовых видов хирономид Cricotopus salinophilus и Chironomus salinarius из соленых рек Приэльтонья: жизненные циклы, удельная продукция // Изв. Самар. науч. центра РАН. Т. 17. № 4. С. 210.
  7. Голубков С.М. 2000. Функциональная экология личинок амфибиотических насекомых. СПб.: Зоол. ин-т РАН.
  8. Добрынин Э.Г. 1978. Первичная продукция в рапных водоемах Крыма // Биология внутренних вод: Информ. бюл. № 38. С. 20.
  9. Калюжная И.Ю., Калюжная Н.С., Леумменс Х.Дж.Л. 2019. Опыт использования картографических методов и ГИС в проектировании биосферного резервата “Эльтонский” // ИНТЕРКАРТО/ ИНТЕРГИС. Т. 25. № 1. С. 337.
  10. Колпаков Н.В. 2015. Продукция макрозообентоса в эстуариях Приморья // Изв. ТИНРО. Т. 182. С. 197.
  11. Канапацкий Т.А., Самылина О.С., Плотников А.О. и др. 2018. Микробные процессы продукции и деструкции органического вещества в солоноводных реках Приэльтонья (Волгоградская область) // Микробиология. Т. 87. № 1. С. 56. https://doi.org/10.7868/S002636561801007X
  12. Канапацкий Т.А., Самылина О.С., Головатюк Л.В. и др. 2024. Продукционный потенциал соленой реки Чернавка (Приэльтонье) // Микробиология. Т. 93. № 2. С. 122. https://doi.org/10.31857/S0026365624020046
  13. Кривошеина М.Г. 2004. Морфологические и экологические механизмы устойчивости гидробионтных личинок двукрылых (Insecta, Diptera) к экстремальным условиям: Диссертация. М.: Ин-т проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова.
  14. Курашов Е.А. 2007. Методы и подходы для количественного изучения пресноводного мейобентоса // Актуальные вопросы изучения микро-, мейозообентоса и фауны зарослей пресноводных водоемов. Нижний Новгород: “Вектор ТиС”. С. 5. https://nationalatlas.ru/tom2
  15. Курашов Е.А. 2007а. Мейобентос в пресноводных экосистемах. Его роль и перспективы исследования // Актуальные вопросы изучения микро-, мейозообентоса и фауны зарослей пресноводных водоемов. Нижний Новгород: “Вектор ТиС”. С. 36.
  16. Матишов Г.Г., Голубева Н.И. 2010. Значение аридных и семиаридных зон в системе современного природопользования России // Современное состояние и технологии мониторинга аридных и семиаридных экосистем юга России. Ростов-на-Дону: Изд-во Юж. науч. центра РАН. С. 11.
  17. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. 1975. М.: Наука.
  18. Национальный атлас России. 2007. Т. 2: Природа. Экология.
  19. Номоконова В.И., Зинченко Т.Д., Попченко Т.В. 2013. Трофическое состояние соленых рек бассейна оз. Эльтон // Изв. Самар. науч. центра РАН. Т. 15. № 3(1). С. 476.
  20. Сухарев Е.А. 2015. Влияние пищевых ресурсов на распределение и экологическое разобщение пролетных куликов: Диссертация. М.: Москов. пед. гос. ун-т.
  21. Шерстюк В.В. 1971. Калорийность кормовых организмов Кременчугского водохранилища // Гидробиол. журн. Т. 7. № 6. С. 99.
  22. Шитиков В.К., Розенберг Г.С. 2013. Рандомизация и бутстреп: статистический анализ в биологии и экологии с использованием R. Тольятти: “Кассандра”.
  23. Ankar S., Elmgren R. 1976. The benthic macro- and meiofauna of the Asko-Landsort area (Northern Baltic Proper). A. Stratified Random Sampling Survey. Contributions from the Asko laboratory. V. 11. P. 1.
  24. Barahona J., Millán A., Velasco J. 2005. Population dynamics, growth and production of Sigara selecta (Fiebre, 1848) (Hemiptera, Corixidae) in a Mediterranean hypersaline stream // Freshwater Biol. V. 50. P. 2101. https://doi.org/10.1111/j.13652427.2005.01463.x
  25. Brans K.I., Vad C.F., Horváth Z. et al. 2024. Regional and fine-scale local adaptation in salinity tolerance in Daphnia inhabiting contrasting clusters of inland saline waters // Proc. R. Soc. B. V. 291. P. 20231917. https://doi.org/10.1098/rspb.2023.1917
  26. Buchwalter D.B., Jenkins J.J., Curtis L.R. 2002. Respiratory strategy is a major determinant of [3H]water and [14C]chlorpyrifos uptake in aquatic insects // Can. J. Fish Aquat. Sci. V. 59. P. 1315.
  27. Bunn S.E., Davies P.M. 1992. Community structure of the macroinvertebrate fauna and water quality of a saline river system in southwestern Australia // Hydrobiologia. V. 248. P. 143. https://doi.org/10.1007/BF00006082
  28. Carr M.H., Neigel J.E., Estes J.A. et al. 2003. Comparing marine and terrestrial ecosystems: implications for the design of coastal marine reserves // Ecol. Appl. V. 13. P. 90. https://doi.org/10.1890/1051-0761(2003)013[0090:CMATEI]2.0.CO;2
  29. Fernandes E., Teixeira C., Bordalo A. 2019. Coupling between hydrodynamics and chlorophyll a and bacteria in a temperate estuary: a box model approach // Water. V. 11. P. 588. https://doi.org/10.3390/w11030588
  30. Frost P.C., Stelzer R.S., Lamberti G.A., Elser J.J. 2002. Ecological stoichiometry of trophic interactions in the benthos: uderstanding the role of C:N:P ratios in littoral and lotic habitats // J. North. Am. Benthol. Soc. V. 21. P. 515. https://doi.org/10.2307/1468427
  31. Gallardo-Mayenco A. 1994. Freshwater macroinvertebrate distribution in two basins with different salinity gradients (Guadalete and Guadaira river basins, south-western Spain) // Int. J. Salt Lake Res. V. 3. P. 75. https://doi.org/10.1007/BF01990644
  32. Golovatyuk L.V. 2023. Salinity Tolerance and Seasonal and Multiyear Dynamics of Biting Midges (Diptera, Ceratopogonidae) in Macrozoobenthos Communities of Saline Rivers (the Lake Elton Basin, Russia) // Inland Water Biol. V. 16. P. 1088. https://doi.org/10.1134/S199508292306010X
  33. Golovatyuk L.V., Zinchenko T.D., Nazarova L.B. 2020. Macrozoobenthic communities of the saline Bolshaya Samoroda River (Lower Volga region, Russia): Species composition, density, biomass and production // Aquat. Ecol. V. 54. P. 57. https://doi.org/10.1007/s10452-019-09726-z
  34. Golovatyuk L.V., Prokin A.A., Nazarova L.B., Zinchenko T.D. 2022. Biodiversity, distribution and production of macrozoobenthos communities in the saline Chernavka River (Lake Elton basin, South-West Russia) // Limnology. V. 23. № 2. P. 337. https://doi.org/10.1007/s10201-021-00692-w
  35. Golovatyuk L.V., Zinchenko T.D., Sushchik N.N. et al. 2018. Biological aspects of the associations of biting midges (Diptera: Ceratopogonidae) in two saline rivers of the Elton Lake basin // Mar. Freshwater Res. V. 69. P. 906. https://doi.org/10.1071/MF17125
  36. Gusakov V.A., Gagarin V.G. 2012. Meiobenthos Composition and Structure in Highly Mineralized Tributaries of Lake El’ton // Arid Ecosystems. V. 2. № 4. P. 232. https://doi.org/10.1134/S2079096112030067
  37. Gusakov V.A., Makhutova O.N., Gladyshev M.I. et al. 2021. Ecological role of Cyprideis torosa and Heterocypris salina (Crustacea, Ostracoda) in saline rivers of the Lake Elton basin: abundance, biomass, production, fatty acids // Zool. Stud. V. 60. P. 53. https://doi.org/10.6620/ZS.2021.60-53
  38. Hammer U. T. 1981. Primary production in saline lakes // Hydrobiologia. V. 81. P. 47.
  39. Herman P.M.J., Heip C. 1982. Growth and Respiration of Cyprideis torosa Jones 1850 (Crustacea Ostracoda) // Oecologia V. 54 P. 300. https://doi.org/10.1007/BF00379996
  40. Herman P.M.J., Heip C., Vranken G. 1983.The production of Cyprideis torosa Jones 1850 (Crustacea, Ostracoda) // Oecologia. V. 58. P. 326. https://doi.org/10.1007/BF00385231
  41. Kaeriyama H., Ikeda T. 2004. Metabolism and chemical composition of mesopelagic ostracods in the western North Pacific Ocean // ICES Journal of Marine Science. V. 61. P. 535. https://doi.org/10.1016/j.icesjms.2004.03.009
  42. Kefford B.J., Piscart C., Hickey H.L. et al. 2012. Global scale variation in the salinity sensitivity of riverine macroinvertebrates: eastern Australia, France, Israel and South Africa // PLoS ONE. V. 7. e35224. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035224
  43. Kefford B.J., Buchwalter D., Canedo-Arguelles M. et al. 2016. Salinized rivers: egraded systems or new habitats for salttolerant faunas? // Biol. Lett. V. 12. P. 20151072. https://doi.org/10.1098/rsbl.2015.1072
  44. Liess A., Hillebrand H. 2005. Stoichiometric variation in C:N, C:P, and N:P ratios of littoral benthic invertebrates // J. North. Am. Benthol. Soc. V. 24. P. 256. https://doi.org/10.1899/04-015.1
  45. Methods for the Estimation of Production of Aquatic Animals. 1971. London: Acad. Press.
  46. Pimenov N.V., Bonch-Osmoloyskaya E.A. 2006. In situ activity studies in thermal environments // Methods in Microbiology. London: Elsevier. P. 29.
  47. Ponti M., Colangelo M.A., Ceccherelli V.U. 2007. Composition, biomass and secondary production of the macrobenthic invertebrate assemblages in a coastal lagoon exploited for extensive aquaculture: Valle Smarlacca (northern Adriatic Sea) // Estuar. Coast. Shelf. V. 75. P. 79. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2007.01.021
  48. Saccò M., White N.E., Harrod C. et al. 2021. Salt to conserve: a review on the ecology and preservation of hypersaline ecosystems // Biol. Rev. V. 96. P. 2828. https://doi.org/10.1111/brv.12780
  49. Sterner R.W., Elser J.J. 2002. Ecological Stoichiometry: the Biology of Elements from Molecules to the Biosphere. New Jersey: Princeton Univ. Press.
  50. Strayer D., Likens G.E. 1986. An energy budget for the zoobenthos of Mirror Lake, New Hampshire // Ecology. V. 67. P. 303.
  51. Shu W.S., Huang L.N. 2022. Microbial diversity in extreme environments // Nature Reviews Microbiol. V. 20. P. 219. https://doi.org/10.1038/s41579-021-00648-y
  52. Szekely T., Bamberger Z. 1992. Predation of waders (Charadrii) on prey populations: an exclosure experiment // J. Anim. Ecol. V. 61. P. 447.
  53. Torregroza-Espinosa A.C., Restrepo J.C., Escobar J. et al. 2021. Spatial and temporal variability of temperature, salinity and chlorophyll-a in the Magdalena River mouth, Caribbean Sea // J. South. Am. Earth. Sci. V. 105. P. 102978.
  54. Turner R.E., Milan C.S., Swenson E.M., Lee J.M. 2022. Peak chlorophyll a concentrations in the lower Mississippi River from 1997 to 2018 // Limnol., Oceanogr. V. 67. P. 703. https://doi.org/10.1002/lno.12030
  55. Velasco J., Millan A., Hernandez J. et al. 2006. Response of biotic communities to salinity changes in a Mediterranean hyper stream // Saline Syst. V. 2. P. 12. https://doi.org/10.1186/1746-1448-2-12
  56. Waters T.F. 1977. Secondary Production in Inland Waters // Advances in Ecological Research. V. 10. P. 91. https://doi.org/10.1017/S0376892902000103
  57. Williams D.D., Williams N.E. 1974. A counterstaining technique for use in sorting benthic samples // Limnol., Oceanogr. V. 19. P. 152. https://doi.org/10.4319/lo.1974.19.1.0152
  58. Zinchenko T.D., Gladyshev M.I., Makhutova O.N. et al. 2014. Rivers provide arid landscapes with a considerable amount of biochemically valuable production of chironomid (Diptera) larvae // Hydrobiologia. V. 722. P. 115. https://doi.org/10.1007/S10750-013-1684-5

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».