Флора и растительность озера Арбакалир и источника Чарский Горячий Ключ (Чарская Котловина, Забайкалье)
- Авторы: Базарова Б.Б.1, Куклин А.П.1, Желибо Т.В.1, Замана Л.В.1
-
Учреждения:
- Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
- Выпуск: № 3 (2024)
- Страницы: 384-393
- Раздел: ЭКОЛОГИЯ
- URL: https://journal-vniispk.ru/1026-3470/article/view/266069
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1026347024030094
- EDN: https://elibrary.ru/VAIDMW
- ID: 266069
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В результате комплексного экологического исследования оз. Арбакалир и источника Чарский горячий ключ в вегетационный период 2021 года изучены физико-химические показатели воды, видовое и фитоценотическое разнообразие растительности. Во флоре водоемов выявлено 56 таксонов из 7 отделов, из них 22 вида относятся к макроводорослям, по одному представителю мохообразных, хвощевидных и плауновидных, 31 вид цветковых растений. Два вида включены в Красную книгу как на федеральном, так и на региональном уровне. Два вида относятся к реликтовым. В структуре флоры присутствуют представители трех экотипов, из которых 38 видов (67.9 %) относятся к настоящим водным растениям. В синтаксономической структуре водной и прибрежно-водной растительности выделено 18 ассоциаций из 12 формаций. На основе факторного анализа установлено, что ведущими факторами, влияющими на распределение фитоценозов, являются температура воды, водородный показатель, минерализация, концентрация основных катионов, анионов и биогенных элементов.
Ключевые слова
Полный текст
Интенсификация промышленного производства на севере Забайкальского края ведет к усилению воздействия в том числе и на водоемы, крайне слабо изученных в гидробиологическом отношении, что в условиях современных климатических изменений может привести к необратимым последствиям и потере уникальных местообитаний. Основные исследования в Чарской котловине были связаны с периодом проектирования и строительства Байкало-Амурской магистрали (БAM, 2014). При этом работ, рассматривающих биоту водоемов Чарской котловины, очень мало, и практически нет работ о растительности озер данного региона. Среди значительного количества водоемов в Чарской котловине особо выделяются ледниково-моренное оз. Арбакалир и расположенный в 135 м от юго-западного берега озера термальный источник Чарский горячий ключ. Источник является “диким” народным курортом с нерегламентированным использованием термальной воды. Эти два водных объекта имеют статус комплексного памятника природы регионального значения (Решения Читинского облисполкома № 28 от 14.01.1980 и № 593 от 14.06.1983).
Озеро Арбакалир и термальный источник тесно связаны между собой и составляют единую экосистему, обладающую уникальным составом водной флоры и растительности, содержащую виды, включенные в Красную книгу РФ и Забайкальского края. Цель работы — выявить состав и структуру растительности оз. Арбакалир и факторы, их определяющие. Полученные результаты внесут вклад в раскрытие причинно-следственных взаимосвязей растительности озера и параметров среды, послужат основой для дальнейших мониторинговых наблюдений исследованных охраняемых объектов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования оз. Арбакалир и источника Чарский горячий ключ (рис. 1) были проведены в период открытой воды, в августе 2021 г., сотрудниками Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН. Выполнены батиметрические, гидрохимические, гидроботанические работы.
Рис. 1. Местоположение оз. Арбакалир с источником Чарский горячий ключ
Гидроботанические исследования проведены согласно общепринятым методикам (Катанская, 1981). Изучение растительности проведено путем детально-маршрутного обследования с подробным описанием фитоценозов и определением глубины и характера грунта. Для подъема растений из водоема использовали якорь-кошку с металлической сеткой. Собрано 50 гербарных листов. Комплексные гидроботанические и гидрохимические исследования проведены на 6 станциях, расположенных в разных секторах. В ходе маршрутных наблюдений выполнено 84 описания. Крупные сообщества описывались на учетных площадках размером 100 м2, меньшие — в пределах их границ. Для расчета площади водных фитоценозов в ArcGIS составлены картосхема распространения видов и картосхема растительных сообществ. Общая площадь фитоценоза рассчитана как сумма площадей видов, занимаемых ими в водоеме (Катанская, 1981):
,
где Sз — площадь зарослей на водном объекте, Sмм — площадь сообщества, в состав которого входит конкретный вид, на картосхеме, ПП — проективное покрытие конкретного вида, входящего в данное сообщество.
Степень зарастания (Пс) водного объекта рассчитана как отношение площадь зарослей на водоеме к площади акватории озера.
Определение таксономической принадлежности цианобактерий на основании морфологических признаков проводили по М. М. Голлербаху с соавторами (1953) и по J. Komárek (2013). Для определения макроскопических водорослей использованы определители зигнемовых (Рундина, 1998), эдогониевых (Юнгер, Мошкова, 1993) и харовых (Голлербах, Красавина, 1983) водорослей. Определение видов осуществлялось с помощью микроскопов “Альтами” и “Биолам”. Таксономическая принадлежность сосудистых растений определена по “Флоре Сибири” (1988, 1993, 1997), мхов — по руководству “Мхи Среднего Урала” (Дьяченко, 1996). Номенклатура водорослей приведена по AlgaeBase (Guiry, Guiry, 2022). Образцы хранятся в гербарии ИПРЭК СО РАН, отдельные дублеты — в гербарии Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН (LE).
При классификации макроводорослей по способу прикрепления использована классификация J.D. Allan и M. M. Castillo (2007) с учетом положений, предложенных B. J. Biggs и C. W. Hickey (1994). Экологическая структура флоры дана по (Папченков, 2001). Выделение растительных ассоциаций проведено на основе доминантно-детерминантного подхода.
Математическая обработка полученных данных проводилась с использованием надстройки ExcelStat к пакету программ Microsoft Excel 2010. Для изучения взаимосвязей биоразнообразия макрофитов и характеристик среды применяли факторный анализ методом главных компонент (PCA).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
На основе измерений глубин оз. Арбакалир установлено, что современные очертания озера сохраняют черты русла р. Чара с характерным чередованием мелководных частей (в южной и юго-западной части от 20 до 40 см, в северной части водоема — от 30 до 45 см) и более глубокой в центре водоема (65—70 см) (рис. 2). Площадь общего водного объекта (оз. Арбакалир и источник Чарский горячий ключ) составляет 346 810 м2. Температура поверхностного слоя воды в исследованных водных объектах колеблется от +16 до+40°C. Наиболее высокие температуры зарегистрированы в местах выходов термальных вод, которые, поступая в озеро, охлаждаются до +22°C. В местах впадения питающих озеро ручьев температура воды снижалась до +16°C. У западного прибрежья температура воды выше, чем на большей части акватории. Это может свидетельствовать о субаквальной разгрузке термальных вод.
Рис. 2. Батиметрическая карта оз. Арбакалир (изобаты приведены через 5 см) с точками описания растительности
По химическому составу термальная вода источника Чарский горячий ключ хлоридно-сульфатная натриевая и относится к олекминскому типу — по названию источника на территории р. Олёкмы, где имеются источники такого анионного состава (Ломоносов и др., 1977). Озерная вода по составу анионов трехкомпонентная — хлоридно-гидрокарбонатно-сульфатная кальциево-натриевая (табл. 1). Вода впадающего в озеро ручья — гидрокарбонатная натриево-кальциевая. Преобладание сульфата и натрия в озерной воде определяется участием в водном питании озера термальных вод.
Таблица 1. Химический состав вод оз. Арбакалир и источника Чарский горячий ключ
Показатель | Север | Центр | Юг | Источник 1 | Источник 2 | Ручей |
рН | 6.42 | 6.46 | 6.72 | 9.38 | 9.3 | 6.4 |
TDS, мг/л (М) | 120.2 | 114.50 | 142.9 | 435.8 | 453.2 | 33.4 |
НСО3– | 25.9 | 28.40 | 36.9 | 12.4 | 19.8 | 20.5 |
СО32– | 18.1 | 14.3 | 0 | |||
SO42– | 37.2 | 28.70 | 39.3 | 175.8 | 184.7 | 0.97 |
Cl– | 14.8 | 13.50 | 17.7 | 67.7 | 69 | 1.04 |
F– | 1.81 | 1.90 | 2.44 | 8.81 | 8.74 | 0.19 |
Ca2+ | 8 | 7.92 | 9.3 | 9.23 | 9.2 | 5.77 |
Mg2+ | 0.9 | 0.91 | 0.77 | 0.25 | 0.05 | 0.96 |
Na+ | 30 | 31.80 | 35 | 141.4 | 145.2 | 3.3 |
K+ | 0.56 | 0.71 | 0.65 | 1.83 | 1.91 | 0.26 |
Si | 1.68 | 1.59 | 5.69 | 26.6 | 25.6 | 4.25 |
NH4+ | 0.91 | 0.34 | 0.56 | 0.1 | 0.1 | 0.27 |
NO2 | 0.03 | 0.23 | 0.01 | 0.003 | 0.01 | 0.003 |
NO3– | 0.24 | 0.21 | 0.29 | 0.15 | 0.2 | 0.12 |
Pобщ | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.12 | 0.12 | 0.04 |
Всего во флоре оз. Арбакалир и источника Чарский горячий ключ выявлено 56 таксонов из 31 семейств, 36 родов, относящихся к 7 отделам. При этом Cyanobacteria представлены 11 видами, Chlorophyta — 3, Charophyta — 8, Lycopodiophyta, Equisetophyta, Bryophyta представлены по одному виду. Цветковые растения представлены 31 видами, из 18 семейств, 20 родов. Наибольшим разнообразием характеризуются семейство Cyperaceae, Potamogetonaceae, по 2 вида в семействах Araceae, Juncaceae, остальные представлены по 1 виду.
Флора источника Чарский горячий ключ включает 24 таксона. Здесь наибольшего разнообразия и развития достигли 2 отдела: Cyanobacteria и Charophyta. При этом, если Cyanobacteria формируют значимые цианобактериальные маты в термальных участках, роль харофитов возрастает в областях остывания термальных вод в устьях ручьев.
Во флоре оз. Арбакалир выявлено 38 таксонов. В отличие от источника, в озере развитие цианобактерий ограничено 3 видами. Nostoc linckia Born. ex Born. & Flah., формирующий в западной части водоема колонии диаметром до 5 см, является достаточно редким видом в водоемах Забайкальского края (Kuklin, unpubl. data). Эпифит Tolypothrix tenuis Kütz. ex Born. & Flah. изредка встречается на Potamogeton compressus L. в южной части водоема. Субстратом для развития Gloeotrichia pisum Thur. ex Born. & Flah. служат Chara strigosa A. Braun, мох Drepanocladus aduncus Warnstorf и рдесты на глубинах от 0.3 до 0.6 м. На отдельных растениях колонии G. pisum сливаются, образуя слизистый чехол.
Chlorophyta представлены 3 видами, эпифитно развивающимися на Sagittaria natans Pall. и Sparganium emersum Rehmann.
Среди Charophyta наибольшего развития в озере получил ледниковый реликтовый вид Ch. strigosa. Другим часто встречающимся представителем отдела Charophyta является Mougeotia sp., образующая куполообразные скопления в северной части водоема в окнах между зарослями S. natans и Sp. emersum. Nitella sp. встречается небольшими скоплениями в южной части озера.
Отделы Equisetophyta, Bryophyta и Lycopodiophyta представлены по 1 виду. Отдел Lycopodiophyta представлен Isoetes echinospora Durieu — реликтовым видом, включенным в Красную книгу Российской Федерации (Красная …, 2021). Цветковые растения представлены 31 видами, 19 семействами, 19 родами. Наибольшим разнообразием характеризуются семейства Cyperaceae и Potamogetonaceae, остальные семейства представлены по 1 виду. Среди цветковых растений выявлен реликтовый вид Caulinia flexilis Willd, включенный в Красную книгу РФ (Красная …, 2021) и региональную Красную книгу Забайкальского края (Красная .., 2017).
По способу прикрепления макрофитные водоросли озера Арбакалир представлены 2 видами метафитона, 5 видами эпифитона. В экологической структуре флоры исследованных объектов выявлено 3 экотипа. Среди настоящих водных растений (экотип гидрофиты) обнаружено 38 видов. В его составе выделено 4 экологических группы: макроводоросли и водные мхи ‒23 вида; погруженные укореняющиеся гидрофиты ‒ 8 видов; укореняющиеся гидрофиты с плавающими в воде листьями ‒ 5 видов; гидрофиты, свободно плавающие на поверхности воды, ‒ 2 вида. Прибрежно-водные растения представлены 2 экотипами: высокотравные гелофиты ‒ 2 вида, гигрофиты и гигромезофиты ‒16 видов.
Синтаксономический состав растительности. В оз. Арбакалир и источнике Чарский горячий ключ выделено 12 формаций, 18 ассоциаций (табл. 2, рис. 3)). Настоящая водная растительность представлена 9 формациями и 14 ассоциациями. В гелофитной растительности выделено 3 формации 4 ассоциаций. Ниже приведен перечень выделенных сообществ с их краткой характеристикой. Зарастаемость озера составляет 88 % от его площади.
Таблица 2. Синтаксономическая структура растительности исследованных водных объектов и доля их сообществ в зарастании
Класс формаций | Формации | Ассоциации |
Гидрофиты | Группа формаций Макрофитные водоросли | |
1 Cyanophyteta | 1 Cyanophytetum | |
Группа формаций Погруженные укореняющиеся гидрофиты | ||
2 Chareta | 2 Charetum sp | |
3 Charetum strigose | ||
3 Caulinieta | 4 Caulinietum flexilis | |
4 Potamogetoneta | 5 Potamogetonetum perfoliatus | |
6 Potamogetonetum berchtoldii | ||
5 Myriophyllumeta sibiricum | 7 Myriophyllumetum sibiricum | |
6 Callitricheta hermaphroditica | 8 Callitrichetum hermaphroditica | |
Группа формаций Погруженные укореняющиеся гидрофиты с плавающими на поверхности воды листьями | ||
7 Sagittarieta natans | 9 Sagittarietum natans | |
10 Sagittaria–Isotesetum echinospora | ||
11 Sagittaria–Sparganiumetum emersum | ||
12 Sagittaria Herbae | ||
8 Sparganiumeta emersum | 13 Sparganiumetum emersum | |
Группа формаций Гидрофиты, свободно плавающие на поверхности воды | ||
9 Lemneta trisulca | 14 Lemnetum trisulca | |
Гелофиты | Группа формаций Прибрежно-водные и воздушно-водные растения | |
10 Scrispeta tabernaemontani | 15 Scrispetum tabernaemontani | |
11 Carexeta | 16 Carexetum nigra | |
17 Carexetum aquatilis | ||
12 Hippuriseta vulgaris | 18 Hippurisetum vulgaris |
Рис. 3. Карта растительного покрова оз. Арбакалир и источника Чарский горячий ключ. Нумерация фитоценозов соответствует тексту
Сообщества сине-зеленых водорослей, или цианобактерии, широко распространены в различных континентальных водных объектах, однако классификации их фитоценозов в отечественной литературе уделяют мало внимания (Папченков, 2001). В некоторых случаях образуемые ими сообщества выделяют в «проценозы» — временные нестабильные группировки макрофитов, способные к быстрому и массовому развитию в течение некоторой части вегетационного сезона (Свириденко и др., 2012). В источнике Чарский горячий ключ сине-зеленые водоросли образуют стабильные фитоценозы.
- Cyanophyteta создают основной фон растительности в горячих выходах источника Чарский горячий ключ, образуя цианобактериальные маты на площади 10 м2. На участках с температурой воды 40—50°C на песчано-каменистых грунтах плотные скопления формирует Leptolyngbya gelatinosa (W.) An. & Kom., образуя моноспецифические фитоценозы слоем 3—7 мм на глубине 2—40 см. На участках источников, где отдыхающие принимают ванны, развитие L. gelatinosa ограничено узкой кромкой у берегов. В изливах с температурой от 12 до 20°C и образуемых ими ручейках встречаются группировки из Phormidium retzii Kütz. ex Gom. и Oscillatoria princeps Vauch. ex Gom.
- Charetum sp. доминант Chara sp., число видов 2; над Chara sp L. gelatinosa формирует желеобразные скопления; проективное покрытие до 90 %; сообщество расположено в термальном ручье на глубине 35—40 см; грунт илистый; площадь 40 м2. По мере оттока горячей воды и ее охлаждения до +20…+25°C появляются виды рода Spirogyra, Mougeotia sp.
- Charetum strigose: доминант Ch. strigosa A. Braun, число видов 3, встречаются D. aduncus Warnstorf, Potamogeton perfoliatus L; проективное покрытие 90 %; площадь 11 812 м2; распространен в центральном секторе озера на глубинах 20—40 см; грунт илистый.
- Caulinietum flexilis: монодоминантное сообщество выявлено в литорали восточного сектора на глубинах 2—30 см; площадь 1 085 м2; проективное покрытие до 100 %; грунт илистый.
- Potametum perfoliatus; доминант P. perfoliatus, число видов — 2, сопутствующий вид Chara sp., проективное покрытие до 80 %; площадь 64 141 м2, растет на глубинах 35—60 см в центральном секторе озера; грунт илистый.
- Potametum berchtoldii: доминант Potamogeton berchtoldii Fieb., число видов 2, изредка встречается Sagittaria natans Pall, проективное покрытие до 100 %; площадь 14 308 м2; распространен в литорали западного сектора на глубинах 5—20 см; грунт илистый.
- Myriophyllumetum sibiricum: доминант Myriophyllum sibiricum Kom.; число видов — 3, сопутствующий вид Chara sp., Utricularis vulgaris L.; проективное покрытие 35—65 %, площадь 6597 м2; встречается в юго-западном секторе, на глубинах 5—15 см; грунт илистый.
- Callitrichetum hermaphroditica; доминант Callitriche hermaphroditica L.; моноспецифическое сообщество с проективным покрытием до 50 %; встречающееся между валунов разного размера в южном прибрежье озера на глубине 5—15 см; занимает площадь 424,5 м2; грунт песчаный.
- Sagittarietum natans: доминант S. natans; число видов — 3, встречаются S. emersum, Isotes echinospora; проективное покрытие до 100 %; образует пояс на глубинах 10—30 см в северной части озера; площадь 27 784 м2; грунт илистый.
- Sagittaria–Isotesetum echinospora: доминанты: S. natans и I. echinospora; число видов — 4, встречается S. emersum, P. compressus; сообщество формирует пояс в северном (глубины 35—40 см) и восточном (25—30 см) секторах; площадь 19444 м2; грунт илистый.
- Sagittaria–Sparganiumetum emersum: доминанты S. natans и S. emersum; число видов — 3; встречаются Chara sp.; сообщество распространено в южном секторе озера на глубинах 20—45 см; проективное покрытие 45—100 %; площадь 36 704 м2; грунт илистый.
- Sagittaria–Herbae: доминант S. natans, число видов 8; сопутствующие виды Chara sp, D. aduncus, P. berchtoldii, P. compressus, Potamogeton gramineus L., P. perfoliatus; проективное покрытие 70—85 %, встречаются в восточном (глубины 15—25 см) и южном (15—20 см) секторах озера; площадь 15 113 м2; грунт илистый.
- Sparganiumetum emersum: доминант S. emersum, число видов — 4; встречаются I. echinospora; Chara sp., P. perfoliatus, P. compressus; сообщество распространено по северному (глубины 30—40 см), западному (30—35 см), восточному (35—40 см) секторам озера; проективное покрытие 50—90 %; общая площадь 66 024 м 2; грунт илистый.
- Lemnetum trisulca: доминант Lemna trisulca L.; число видов — 7; L. trisulca формирует скопления в придонном слое, в толще воды и на поверхности воды обнаружены группировки цианобактерий Oscillatoria princeps, Gloeotrichia pisum, Phormidium viride (Vauch. ex Gom.t) Lemm., виды рода Spirogyra. Также изредка встречаются Chara sp. и редкие скопления Lemna minor L.; проективное покрытие до 100 %, встречается в изливах источника Чарский горячий ключ, на глубинах 15—30 см; площадь 20 м2.
- Scrispetum tabernaemontani: доминант Scripus tabernaemontani C. C. Gmel.; число видов — 5; встречаются Carex aquatilis Wahlenb., Equisetum palustre L., Eleocharis palistris, Equisetum palustre L.; проективное покрытие 70—98 %; в озере распространен вдоль западного берега, заходя до глубины 20 см; общая площадь 10 800 м2; формирует монодоминантные сообщества на участке между источником Чарский горячий ключ и оз. Арбакалир; грунт песчаный.
- Carexetum nigra: доминант Carex nigra subsp. juncea (Fr.) Soó; число видов — 5; встречаются Carex vesicata Meinsh., Carex meyeriana Kunth, Sc. tabernaemontani, Eriophorum vaginatum L.; проективное покрытие 50—70 %; занимает площадь 17 300 м2; распространен вдоль северо-западного, северного и северо-восточного берегов заходя в воду до глубины 10 см; грунт илисто-песчаный.
- Carexetum aquatilis: доминант C. aquatilis, число видов — 3; встречаются Carex utriculata Boott, C. nigra; проективное покрытие до 30 %; занимает площадь 1 490 м2; на глубинах 0—5 см, на каменисто-песчаной литорали южного сектора.
- Hippurisetum vulgaris: доминант Hippuris vulgaris L.; монодоминантное сообщество на площади 5 503 м2, встречается в юго-западной оконечности озера; грунт песчано-илистый.
Факторы среды, определяющие растительность. Для выявления ведущих факторов среды, определяющих распределение фитоценозов в исследованных объектах, проведен факторный анализ методом главных компонент. Факторный анализ переменных позволил выделить три главных компоненты, определяющие 84.29 % дисперсии фактических данных. Для визуализации результатов построен масштабированный биграф взаимных расположений станций наблюдений и исследованных переменных (рис. 4). Первая компонента, на долю которой приходится 51.84 % общей дисперсии, характеризуется высокой отрицательной корреляцией с температурой воды, рН, минерализацией, концентрацией CO32–, SO42–, Cl–_, F–, K+, Na+ Si и Pобщ. Положительная связь с концентрацией Mg2, NO3–. Выделенные факторные нагрузки определяют развитие фитоценозов Cyanophytetum, Charetum sp., Lemnetum trisulca, Scrispetum tabernaemontani в источнике Чарский горячий ключ. Вторая компонента (19.59 % дисперсии) характеризуется положительной связью с концентрацией NO3–, Ca2+, HCO3–, NH4+, определяя состав растительности в южном секторе озера. В третью компоненту (12.87 %) объединены фитоценозы центрального и северного секторов.
Рис. 4. Масштабированный биграф ориентации между станциями исследования, их физико-химическими характеристиками и фитоценозами в пространстве двух компонент. Обозначения абиотических параметров представлены в табл. 1, нумерация фитоценозов соответствует тексту
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Рассмотренные результаты показывают, что в источнике Чарский горячий ключ представители отдела Cyanobacteria являются доминирующей группой. Важнейшим экологическим фактором, влияющим на развитие Cyanobacteria в термах, является температура воды (Никитина, 2000). В горячих выходах источника Чарский горячий ключ при температурах от +35 до +50°C преобладает Leptolyngbya gelatinosa. Согласно J. Komárek и K. Anagnostidis (2005) вид описан из Грузии, известен также из Австрии, России и Новой Зеландии. По мере снижения температуры воды разнообразие цианобактерий растет. Достаточно богатая флора развивается при температурах от +26 до +30°C и от +46 до +50°C. Согласно исследованиям В. Н. Никитиной (2000) оптимум для развития цианобактерий лежит в пределах +31…+40°C. Эти значения температуры можно считать жизненно благоприятной областью для Cyanobacteria. При меньших температурах (области тепловатых выходов) Cyanobacteria вступают в конкурентные отношения с харовыми водорослями, а также представителями высшей водной растительности. Обнаруженная нами зависимость видового разнообразия Cyanobacteria от температуры воды совпадает с данными ряда исследователей (Anagnostidis, 1961; Потапова, Брянская, 2008).
На формирование видового состава Cyanobacteria в термальных источниках оказывает влияние и рН. Источник Чарский горячий ключ характеризуется щелочной средой (рН = 9.3), что несколько выше оптимума, приведенного в литературе для Cyanobacteria. Так, наиболее благоприятными для развития богатых видами ценозов Cyanobacteria являются источники с нейтральные и близким к нейтральным значениями рН. Другие авторы в качестве оптимальных условий приводят щелочные биотопы (рН от 7.8 до 8.5) (Castenholz, 1969; Binder et al., 1972).
Результаты исследования показывают, что доминирующий таксономический состав флоры оз. Арбакалир в целом характерен для водоемов России и мира (Распопов и др., 2011). Во флоре озера преобладают представители укореняющихся гидрофитов, высока доля укореняющихся гидрофитов с плавающими на поверхности воды листьями. Свободно плавающие в толще воды гидрофиты в озере отсутствуют, однако виды рода Lemna встречаются в прибрежной зоне источника.
Впервые за многолетние исследования разнотипных водоемов Забайкалья (Базарова, Пронин, 2006, 2009; Базарова, 2012; Базарова, Куклин, 2021) обследован водоем, в составе флоры которого установлено произрастание сразу трех реликтовых видов (C. strigosa, C. flexilis, I. echinospora), что является редким явлением не только на территории Забайкалья, но в России. Видовое разнообразие макрофитов озера Арбакалир чуть выше видового состава реликтовых озер Камско-Бакалдинских болот Нижегородской области. В озере Большое Плотово — 20 видов, Малое Плотово — 39, Красное — 25, Рябиновое — 21, Безрыбное — 19. При этом только в озере Безрыбное также одновременно растут 3 реликтовых вида C. strigosa, C. flexilis, I. echinospora (Беляков и др., 2021). В древних озерах Европейского северо-востока России насчитывают больше видов: озеро Ямозеро — 57 видов, Синдор — 63 вида и 1 гибрид; Донты — 88. Однако в них не присутствуют вышеперечисленные реликты (Тетерюк, 2012).
Мы предполагаем, что сложившийся состав и структура растительного покрова оз. Арбакалир — результат комплексного сочетания особенности происхождения (ледово-моренный), температурного режима и гидрохимического состава вод. Эти факторы сформировали и поддерживают благоприятные условия для роста и развития реликтовых видов I. echinospora, C. flexilis, C. strigosa — первые два включены в Красную книгу РФ (Красная .., 2021), последний рекомендован.
По мнению М. Г. Попова (1955), I. echinospora является плиоценовым реликтом, остатком теплолюбивой «среднеевропейской флоры». Известно несколько местонахождений I. echinospora в оз. Байкал, в Бурятии (Азовский, Чепинога, 2007). В Забайкальском крае I. echinospora ранее был указан в протоке, соединяющей озера Иван и Тасей (Флора .., 1988), в настоящее время данная протока высохла. Большой интерес представляет и находка ледникового реликта C. flexilis (Бирюкова и др., 2020). В Забайкалье и в России в целом отмечается рост числа находок данного вида. В 2015 г. вид регистрируется в пойме р. Аргунь. Одним из факторов прорастания семян считается температура воды более +20°C (Красная .., 2003). C. strigosa — это ледниковый реликт Европы (Auderset, Schwarzer, 2012). По всему ареалу он является редким, находящимся под угрозой исчезновения. Новые находки вида в Северном Прибайкалье позволили предполагать более широкое распространение C. strigosa в этом регионе (Романов и др., 2014), что подтверждается нашей находкой. Кроме данных реликтовых видов в озере растет Potamogeton natans L. Это редкий для Забайкалья вид, встречающийся в ледниково-моренных озерах Хентей-Даурского нагорья: оз. Шебетуй (бассейн оз. Байкал) и в горных озерах бассейна р. Онон (Сохондинский заповедник). Согласно определителю «Флора Сибири» (Флора .., 1988) вид приводится также для высокогорных озер Каларского округа.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Видовой состав и фитоценотическое разнообразие растительности оз. Арбакалир и источника Чарский горячий ключ — результат комплексного сочетания особенностей происхождения водоемов и современных физико-химических условий среды. Ведущими факторами, влияющими на распределение фитоценозов, являются температура воды, водородный показатель, минерализация, концентрация основных катионов, анионов и биогенных элементов. Выявленная взаимосвязь происхождения и физико-химических показателей водоема дает возможность предположить, что в озерах подобного типа в России и в мире могут произрастать редкие реликтовые виды (по одному или в комплексе). Комплексные экологические исследования северных озер Забайкальского края, в частности озера Чарской котловины, могут стать полигоном для выявления редких и исчезающих видов флоры и фауны.
Результаты исследования на озере Арбакалир и источнике Чарский горячий ключ служат основой для мониторинговых наблюдений, особенно в настоящее время — на фоне роста туристического и бальнеологического интереса к данным объектам.
ФИНАНСИРОВАНИЕ
Работа выполнена в рамках государственного задания ИПРЭК СО РАН по теме № FUFR-2021-0006 «Геоэкология водных экосистем Забайкалья в условиях современного климата и техногенеза. Основные подходы к рациональному использованию вод и их биологических ресурсов».
СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ
В данной работе отсутствуют исследования человека или животных.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы данной работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Об авторах
Б. Б. Базарова
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: bazarovabb@yandex.ru
Россия, Чита
А. П. Куклин
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Email: bazarovabb@yandex.ru
Россия, Чита
Т. В. Желибо
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Email: bazarovabb@yandex.ru
Россия, Чита
Л. В. Замана
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН
Email: bazarovabb@yandex.ru
Россия, Чита
Список литературы
- Азовский М.Г., Чепинога В.В. Флора высших растений озера Байкал. Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2007. 157 с.
- Базарова Б.Б. Многолетние изменения растительности оз. Кенон (Забайкальский край) //Известия ИГУ. 2012. № 5. С. 18—23.
- Базарова Б.Б., Куклин А.П. О современном состоянии и многолетней динамике флоры и растительности озера Гусиное (Республика Бурятия) //Экосистемы. 2021. № 25. С. 72—81.
- Базарова Б.Б., Пронин Н.М. Динамика водной растительности Чивыркуйского залива //Сибирский экологический журнал. 2006. № 13(6). С. 767—772.
- Базарова Б.Б., Пронин Н.М. Многолетние изменения водной растительности озера Щучье (Еравно-Харгинская озерная группа, Забайкалье) // Вестник КрасГАУ. 2009. № 4. С. 121—125.
- БАМ. Каларский район. Чита, 2014. 400 с.
- Беляков Е.А., Гарин Э.В., Бирюкова О.В., Шестакова А.А. Флора макрофитов и особенности зарастания некоторых реликтовых озер Камско-Бакалдинской группы болот (Нижегородская область) // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2021. № 15(3). С. 5—38. https://doi.org/10.24412/2072-8816-2021-15-3-5-38
- Бирюкова О.В., Чкалов А.В., Воротников В.П., Сырова В.В., Шестакова А.А., Широков А.И., Соловьев А.А. Новые данные по редким и охраняемым видам во флоре Нижегородской области // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2020. № 14(2). С. 146—149. https://doi.org/10.24411/2072-8816-2020-10072
- Голлербах М.М., Косинская Е.К., Полянский В.И. Определитель пресноводных водорослей СССР. Вып. 2. Сине-зеленые водоросли. М.: Сов. наука, 1953. 652 с.
- Голлербах М.М., Красавина Л.К. Определитель пресноводных водорослей СССР. Т. 14. Харовые водоросли. М.-Л.: Акад. наук СССР, Ленингр. отд-ние, 1983. 190 с.
- Дьяченко А.П. Мхи Среднего Урала. Определитель распространенных видов по рисункам. Екатеринбург: Урал. гос. ун-т, 1996. 168 с.
- Катанская В.М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР. Методы изучения. Л: Наука, Ленингр. отд-ние, 1981. 187 с.
- Красная книга Забайкальского края. Растения. Новосибирск: ООО “Дом мира”, 2017. 384 с.
- Красная книга Республики Мордовия. Т. 1. Саранск: Мордовское книжное изд-во, 2003. 288 с.
- Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). 2021. https://redbookrf.ru/
- Ломоносов И.С., Кустов Ю.И., Пиннекер Е.В. Минеральные воды Прибайкалья. Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1977. 244 с.
- Никитина В.Н. Синезеленые водоросли термальных местообитаний. Автореф. дис. докт. биол. наук. СПб.: СПБГУ, 2000. 44 с.
- Папченков В.Г. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья. Ярославль: ЦМП МУБиНТ, 2001. 200 с.
- Попов М.Г. Флора Байкальской Сибири и ее происхождение // Новая Сибирь: литературно-художественный альманах Иркутского отделения Союза писателей СССР. Кн. 33. Иркутск, 1955. С. 302—319.
- Потапова З.М., Брянская А.В. Влияние температуры на распределение цианобактерий в гидротермах северного Прибайкалья // Изв. Иркутского ГУ. 2008. № 1 (1). С. 123—128.
- Распопов И.М., Папченков В.Г., Соловьева В.В. Сравнительный анализ водной флоры России и мира // Изв. Самарского НЦ РАН. 2011. № 13 (1). С. 16—27.
- Романов Р.Е., Чемерис Е.В., Вишняков В.С., Чепинога В.В., Азовский М.Г., Куклин А.П., Тимофеева В.В. Chara strigosa (Streptophyta: Charales) в России // Бот. журн. 2014. № 99 (10). С. 1148—1161.
- Рундина Л.А. Зигнемовые водоросли России. СПб.: Наука, 1998. 351 с.
- Свириденко Б.Ф., Мамонтов Ю.С., Свириденко Т.В. Использование гидромакрофитов в комплексной оценке экологического состояния водных объектов Западно-Сибирской равнины. Сургут: ООО «Студия рекламы «Матрешка», 2012. 231 с.
- Тетерюк Б.Ю. Флора древних озер Европейского Северо-Востока России // Изв. Самарского НЦ РАН. 2012. № 14 (1—1). С. 82—90.
- Флора Сибири. Т. 1. Новосибирск: Наука, 1988. 200 с.
- Флора Сибири. Т. 6. Новосибирск; Наука, 1993. 310 с.
- Флора Сибири. Т. 11. Новосибирск; Наука, 1997. 296 с.
- Юнгер В.П., Мошкова Н.О. Едогонiєвi водоросли — Oedogoniales. Киев: Наукова думка, 1993. 412 с.
- Allan J.D., Castillo M.M. Stream Ecology: Structure and Function of Running Waters. Heidelberg, 2007. 436 p.
- Anagnostidis K. Untersuchungen über die Cyanophyceen einiger Thermen in Griechenland. Institut für Systematische Botanik und Pflanzengeographie der Universität, 1961. 322 p.
- Auderset J.D., Schwarzer A. Liste rouge characees. Especes menacees en Suisse, etat 2010. L’environnement pratique. Is. 1213. Geneve, 2012. 72 p.
- Biggs B.J., Hickey C.W. Periphyton responses to a hydraulic gradient in a regulated river in New Zealand // Freshwater Biol. 1994. № 32 (1). P. 49—59. https://doi.org/10.1111/j.1365—2427.1994.tb00865.x
- Binder A., Wilson K., Zuber H. C-phycocyanin from the thermophilic blue-green alga Mastigocladus laminosus, isolation, characterization and subunit composition // FEBS letters. 1972. № 20 (1). P. 111—116.
- Castenholz R.W. Thermophilic blue-green algae and the thermal environment // Bacteriological Reviews. 1969. № 33 (4). P. 476—504.
- Guiry M.D., Guiry G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. 2022. https://www.algaebase.org; searched on 10.04.2022.
- Komárek J. Cyanoprokaryota. Süβwasserflora von Mitteleuropa. Berlin, 2013. № 19 (3). P. 1130 p.
- Komárek J., Anagnostidis K. Cyanoprokaryota. 2. Teil: Oscillatoriales. Süßwasserflora von Mitteleuropa. München, 2005. P. 1—759.
Дополнительные файлы
