Геоэкологические особенности озер Чукотки (с применением диатомового метода) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Давыдова Парасковья Васильевна

• Давыдова Парасковья Васильевна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Давыдова Парасковья Васильевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Краткая физико-географическая характеристика района исследования

1.2 Социально-экономические особенности и экологическая ситуация района исследования

1.3 Обзор лимнологической изученности водоёмов Чукотки

Краткие выводы к главе

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объект и район исследования

2.2 Методы полевых исследований, лабораторно-камеральная и статистическая обработка материала

Краткие выводы к главе

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ,

ФОРМИРУЮЩИХ СОСТАВ ДИАТОМОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ОЗЁР ЧУКОТКИ

3.1 Морфологические особенности изученных озёр

3.2 Морфометрические особенности изученных озёр

3.3 Физико-химическая характеристика озёр

3.4 Кластеризация озёр по сочетанию морфометрических и физико-химических параметров

3.5 Выявление взаимосвязей абиотических параметров озёр Чукотки

Краткие выводы к главе

ГЛАВА 4. ДИАТОМОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ РАЗНОТИПНЫХ ОЗЁР ЧУКОТКИ

4.1 Таксономический анализ состава диатомовых водорослей

4.2 Эколого-географический анализ диатомовой флоры озёр и их количественная оценка

4.2.1 Экологический анализ диатомовой флоры озёр

4.2.2 Географический анализ видового состава озёр

4.3 Массовые виды и относительное обилие диатомовых водорослей в разнотипных озёрах Чукотки

4.4 Сравнительный анализ флоры диатомовых водорослей озёр криолитозоны Северо-Востока России

4.4.1 Анализ флоры диатомовых водорослей соседних территорий

4.4.2 Оценка таксономического сходства диатомовых водорослей водоёмов Чукотки

Краткие выводы к главе

ГЛАВА 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА ДИАТОМОВЫХ КОМПЛЕКСОВ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОЗЁР ЧУКОТКИ

5.1 Сходство таксономического состава диатомовых водорослей озёр Чукотки

5.2 Разнообразие диатомовых комплексов озёр Чукотки

5.3 Взаимосвязи экологических групп диатомей

5.4 Взаимосвязи характеристик диатомовых комплексов и абиотических параметров

озёр

5.5 Типы озёр Чукотки и их индивидуальные паспорта

5.6 Сравнительный анализ структуры РЭЛК для озёр криолитозоны

Краткие выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Список диатомовых водорослей озёр Чукотки (составлено

автором)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Таксономический состав диатомовых водорослей изученных озёр

(составлено автором)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Индивидуальные паспорта 27 изученных озёр Чукотки по группам

бассейнов (составлено автором)

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Свидетельство о государственной регистрации базы данных

«Морфометрические параметры озер территории тундры бассейна р. Хатанга»

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Свидетельство о государственной регистрации базы данных «Физико-химические характеристики воды озер территории тундры бассейна р.

Хатанга»

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Свидетельство о государственной регистрации базы данных «Диатомовые водоросли класса Coscinodiscophyceae арктических озер бассейна реки

Лена»

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Свидетельство о государственной регистрации базы данных

«Диатомовые водоросли озер бассейна реки Амгуэма»

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. База данных «Genetic and morphologic data of diatoms from Arctic surface sediments» в международной системе PANGAEA

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геоэкологические особенности озер Чукотки (с применением диатомового метода)»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Чукотский автономный округ, или Чукотка, представляет собой слабоизученную в области функционирования водных объектов территорию Северо-Востока Российской Федерации. Данное обстоятельство в значительной степени обусловлено труднодоступностью, слабой освоенностью и сложными природно-климатическими условиями региона. На Чукотке расположены сотни тысяч разнотипных озёр, информация о которых обрывочна и не отражает специфику такого рода объектов. Самым знаменитым и всесторонне изученным водоёмом Чукотки является озеро Эльгыгытгын, исследования которого позволили получить «пионерные» сведения об историческом развитии региона и его климатических параметрах (Харитонов, 1980; Niessen et al., 2007; Melles et al., 2012; Andreev et al., 2012, 2014).

В последние годы в свете наблюдаемых климатических изменений значительно возрос интерес к палеолимнологическим исследованиям Северного полушария (Subetto et al., 2017). Основой такого рода работ служат сведения о современном состоянии озёр, их биотических и абиотических компонентах. В этой связи комплексные исследования, охватывающие физико-химические параметры воды, морфометрические характеристики котловин и особенности гидробионтов, обладают высокой значимостью. Особое место среди биоты занимают диатомовые водоросли (отдел Bacillariophyta) - важнейшая для водных экосистем группа организмов (производят около 20 % атмосферного кислорода планеты (Medarevic et al., 2015) и до 45 % общей первичной продукции Мирового океана (Yool and Tyrell, 2003), чутко реагирующих на изменение факторов среды и, вследствие этого, выступающих биоиндикаторами природных условий. Исследование изменения состава важнейшей группы водорослей, населяющей все биотопы внутри водоёма (водную толщу, дно, погруженные в воду объекты), изучение особенностей морфометрических характеристик и физико-химических параметров водной среды озёр различного генезиса, производимое на территории слабоизученного арктического региона, обуславливают высокую актуальность настоящей работы.

В диссертации представлено исследование геоэкологических особенностей разнотипных озёр Чукотки, под которыми, с учётом множественности

используемых в отечественной и зарубежной науке трактовок и определений понятия «геоэкология» (Трофимов и др., 2017), автор подразумевает своеобразие основных морфометрических параметров котловин, физико-химических свойств воды озёр различного происхождения, рассмотренных в качестве среды обитания важнейшей группы гидробионтов - диатомовых водорослей.

Исследуемые водные объекты не испытывают непосредственного воздействия со стороны отраслей народного хозяйства, находятся в удалении от мест с выраженным действием антропогенного фактора, что позволяет считать процессы, протекающие в них естественными, а состояние озёрных экосистем ненарушенным.

Цель исследования - выявить особенности морфометрических параметров, физико-химических характеристик воды и диатомовых комплексов разнотипных озёр на территории Чукотки.

Задачи исследования:

- выявить особенности морфологии озёрных котловин и изучить основные морфометрические параметры и физико-химические характеристики озёр Чукотки;

- установить особенности таксономического состава, эколого-географических характеристик диатомовых водорослей поверхностных донных отложений озёр Чукотки;

- провести сравнительный таксономический анализ диатомовых водорослей озёр криолитозоны;

- выявить основные закономерности изменения состава диатомовых комплексов и параметров, обуславливающих геоэкологические особенности озёр района исследований;

- установить типы озёр Чукотки и составить их индивидуальные паспорта в соответствии с особенностями их абиотических и биотических характеристик.

Объектом исследования являются разнотипные озёра территории Чукотки.

Предмет исследования - диатомовые комплексы, морфометрические параметры и физико-химические характеристики воды разнотипных озёр Чукотки.

Методы исследования. При выполнении работы был применен комплекс методов по сбору полевого материала, его камеральной и аналитической обработке. Исследование базируется на стандартных лимнологических, гидрохимических, сравнительно-географических методах и процедурах диатомового анализа. В работе

применены базовые методы математической статистики. Подробное изложение методики и материалов работы приведено в разделах 2.1 и 2.2.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Геоэкологические особенности, обусловленные морфометрическими характеристиками озёр, и рельеф местности с учетом геологической и тектонической истории района исследований позволили установить 7 генетических типов озёрных котловин Чукотки.

2. Определены уровни качества воды изученных озёр и выявлены новые для Сибири виды отдела водорослей BacШarюphyta. Состав флоры диатомовых водорослей озёр Чукотки характеризуется высоким видовым богатством и близок водоёмам Якутии.

3. На основе адаптированной для Чукотки региональной эколого-лимнологической классификации Якутии, содержащей 114 показателей в составе 19 признаков и 3 параметров, выявлены характерные группы изученных озёр Чукотки: кластер термокарстового и водно-эрозионного типа; объединение тектонических, ледниково-тектонических и ледниковых озёр; группа ледниково-моренных (термокарстовых) водоёмов.

Научная новизна работы. Впервые для Чукотки выполнена типизация и паспортизация озёр с учётом комплекса морфометрических, морфологических, физико-химических, биотических характеристик, особенностей их местоположения и происхождения. Определены новые для региона виды диатомовых водорослей (17,4 %).

Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты послужат основой для дальнейших комплексных исследований морфометрических и гидрохимических параметрах, генезиса озёр и диатомовой флоры Чукотки. Материалы исследования могут быть применены при проведении водохозяйственных и природоохранных мероприятий. База данных, содержащая сведения о составе диатомовых комплексов, морфометрических и физико-химических параметрах, применима для проведения палеолимнологических реконструкций озёр района исследований и для организации экологического мониторинга. Результаты оценки современного состояния разнотипных озёр могут

быть использованы при планировании и прогнозировании развития территории района исследований в условиях изменяющегося климата.

Степень достоверности и апробация работы. Высокая степень достоверности результатов исследования достигается использованием классических методов, подходов, приборов и материалов полевых и лабораторных работ в области лимнологии, гидрохимии и диатомового метода, широко использующихся в мировой и отечественной практике научных исследований. Количественная обработка данных выполнена с применением автоматизированных компьютерных программ, обеспечивающих надежность вычислительных процедур и получение достоверных результатов. Результаты исследований обсуждались на научно-практических конференциях регионального, всероссийского и международного уровней: 2-ой Международной конференции «Палеолимнология Северной Евразии» (Якутск, 2016); ежегодной Международной научно-практической конференции «Герценовские чтения "География: развитие науки и образования"» (Санкт-Петербург, 2018-2022); XV Международной научно-практической конференции «Наука и образование: сохраняя прошлое» (Пенза, 2018); XXVI Международной научно-практической конференции «Вопросы современных научных исследований» (Омск, 2018); The 3rd International Conference «Paleolimnology of Northern Eurasia: experience, methodology, current status and young scientists school in microscopy skills in Paleolimnology» (Казань, 2018); Международной научно-практической конференции «Вопросы современных научных исследований» (Омск, 2018); II Международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные вопросы комплексной безопасности» (Санкт-Петербург, 2019); VI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные основы инновационного развития науки и образования» (Пенза, 2019); Международной научно-практической конференции «Системная трансформация - основа устойчивого инновационного развития» (Уфа, 2020); Международной научно-практической конференции «Молодёжная наука» (Пенза, 2020); Конференции Северо-Восточного федерального университета «Аспирантские чтения - 2021» (Якутск, 2021); The 5th International Conference «Paleolimnology of Northern Eurasia and the School of Young Scientists» (Санкт-Петербург, 2022).

Основное содержание и научные положения диссертации изложены в 25 печатных работах, из которых 6 опубликованы в рецензируемых журналах из списка ВАК и «Web of Science» / «Scopus». Полученные в ходе выполнения диссертационной работы результаты стали основой 4 баз данных, зарегистрированных в реестре Российской Федерации и 1 базы данных в международной системе PANGAEA.

Структура и содержание работы. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка используемой литературы и приложений. Общий объём составляет 189 страниц, включает 96 рисунков, 26 таблиц и 8 приложений. Список использованных источников представлен 206 наименованиями.

Личный вклад автора. Представленная диссертационная работа основывается на результатах исследований, проведенных автором лично или при его непосредственном участии. Автором самостоятельно выполнен диатомовый анализ поверхностных образцов озёр и их физико-химических параметров. В ходе полевых работ выполнены отбор проб исследуемых компонентов окружающей среды и анализ их физико-химических параметров (весь расчетный и графический материал, который не сопровождается ссылками, проведён автором). Работа выполнялась в соответствии с планами НИР лаборатории по изучению экологического состояния Арктики (Биологический мониторинг - БиоМ) эколого-географического отделения (ЭГО) Института естественных наук (ИЕН) СевероВосточного федерального университета имени М. К. Аммосова (ФГАОУ ВО СВФУ) в рамках проекта РФФИ (№20-35-90081 Аспиранты) «Биогеографические закономерности распространения диатомовых водорослей в разнотипных озёрах Чукотки», проектной части государственного задания в сфере научной деятельности Министерства науки и высшего образования РФ по заданиям № FSRG-2020-0019 и № FSRG-2023-0027, экспедиционных грантов Института имени Альфреда Вегенера Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца (АВИ, Германия).

Благодарности. Автор выражает благодарность и глубокую признательность за помощь на всех этапах работы научному руководителю д.г.н. Пестряковой Людмиле Агафьевне, всему коллективу лаборатории по изучению экологического состояния Арктики (Биологический мониторинг - БиоМ) ЭГО ИЕН СВФУ. Автор также признателен к.б.н. Городничеву Руслану Михайловичу, к.г.н. Васильеву

Михаилу Семеновичу, к.г.н. Захарову Моисею Ивановичу за ценные замечания, консультации по статистической обработке фактического материала и интерпретации полученных результатов. Автор благодарит к.б.н. Захарова Евгения Сергеевича за отбор образцов из озёр бассейна реки Амгуэмы. Отдельная благодарность старшему научному сотруднику ЭГО ИЕН СВФУ Ушницкой Лене Алексеевне и старшему преподавателю ЭГО ИЕН СВФУ Поповой Диане Николаевне за помощь в техническом оформлении работы.

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Краткая физико-географическая характеристика района исследования

Чукотский автономный округ располагается на крайнем Северо-Востоке Российской Федерации, занимая наиболее северо-восточную оконечность всего Евразийского континента с прилегающими островами. Площадь региона - 721,48 тыс. км2. Территория округа простирается от бассейна нижнего течения р. Колыма на востоке до Берингова пролива - на западе. Чукотка является одним из крупнейших субъектов России, уступая по площади (рис. 1.1.1) Якутии, Тюменской области, Хабаровскому и Красноярскому краям (Голубчиков, 2003).

Рисунок 1.1.1 - Физико-географическая карта Чукотского автономного округа1

1https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/8/89/%D0%A7%D1%83%D0%BA%D0%BE%D1%82%D1%81%D0%

БЛ%В0%Б8%В0%Б9_%00%90%В0%9Е.р^

Протяженность границы Чукотки ~7000 км, 4000 из которых проходит по Берингову, Чукотскому и Восточно-Сибирскому морям. Чукотка отделена от Аляски (штат США) Беринговым проливом и является единственным регионом Российской Федерации, который омывается морями двух океанов (Северный Ледовитый и Тихий).

В Чукотском автономном округе есть две географические северные и восточные крайние точки. Северные точки: островная - о. Врангеля (~71° 30' с.ш.) и материковая - мыс Шелагский (70° 10' с.ш.). Восточные точки: островная - о. Ратманова (169° 2' з.д.) и материковая - мыс Дежнева (169° 40' з.д.). Крайние восточные точки Чукотки также являются крайними для Российской Федерации.

Чукотка охватывает 2 часовых пояса, объединённых в 1 для облегчения экономической жизни региона. К морям Северного Ледовитого океана, омывающим Чукотку, относятся Восточно-Сибирское и Чукотское, к Тихому океану - Берингово море. Моря Северного Ледовитого и Тихого океанов объединены между собой Беринговым проливом. По середине пролива проходит государственная морская граница России с США. На о. Ратманова в группе островов Диомида находятся метеостанция и самая восточная пограничная застава России. В той же группе островов, восточнее, расположен о. Крузенштерна (остров относится к США).

Острова Ратманова и Крузенштерна поделены узкой полосой ледяной арктической воды шириной всего две мили (3,22 км). Но эта полоса разделяет не просто страны, но и материки. Между островами пролегает меридиан, от которого принято отсчитывать время наступающего дня. Время отсчитывается с востока на запад и между островами проходит линия смены дат. Территория Чукотки расположена в Западном и Восточном полушариях. Чукотка является дальневосточным, арктическим и притихоокеанским округом. Вместе с Аляской образует Чукотка своего рода переход между главными державами планеты -Российской Федерацией и Соединенными Штатами Америки, крайними востоком и западом.

Численность населения Чукотского автономного округа по муниципальным образованиям и сельским населенным пунктам на 1 января 2023 года составляет 47840 чел. Плотность населения - 0,07 чел./км2. В столице Чукотки г. Анадыре

проживает 13368 чел. В самом северном городе России Певеке (Чаунский район) население составляет 4932 человек (Предварительная..., 2023).

В этническом отношении население округа многонационально - здесь проживают около 60 национальностей, в том числе представители 16 коренных малочисленных народов Севера - чукчи, эскимосы, эвены, коряки, чуванцы, юкагиры, эвенки, ненцы, ламуты и др.

Геологическое строение, тектоника и рельеф. В пределах Чукотского автномного округа выделяют восточную часть позднемезозойской Верхояно-Чукотской складчатой области, северные части Охотско-Чукотского вулканоплутонического пояса и позднемезозойско-кайнозойской Корякско-Камчатской складчатой области (рис. 1.1.2).

Рисунок 1.1.2 - Геологическое строение территории Чукотского автономного округа (составлено автором на основе Чукотский., 2018)

В Верхояно-Чукотской области Южно-Анюйская шовная зона разделяет восточную часть Верхояно-Колымской системы (северная окраина Колымо-

Омолонского микроконтинента с дорифейским фундаментом и позднепалеозойско-мезозойский островодужный террейн) и Новосибирско-Чукотскую систему (палеозойские и мезозойские терригенно-карбонатные отложения пассивной окраины Чукотско-Аляскинского микроконтинента, докембрийский фундамент которого выходит на поверхность в восточной части Чукотского полуострова).

Южно-Анюйская зона (терригенные породы триаса, верхней юры и нижнего мела; палеозойские и раннемезозойские офиолиты; островодужные вулканиты позднего мезозоя и раннемеловые граниты) возникла на месте древнего океанического бассейна, закрывшегося в конце юры - начале мела. Наложенный Охотско-Чукотский пояс образован меловыми вулканитами. Северная часть Корякско-Камчатской области сложена океаническими и островодужными комплексами палеозоя, мезозоя и палеогена; внутригорные и межгорные впадины и прогибы (Анадырьская, Хатырский и др.) заполнены неоген-четвертичными отложениями. В юго-восточной части Чукотского полуострова проявлен позднекайнозойский вулканизм.

В тектоническом отношении территория неоднородна и охватывает восточную часть Верхояно-Чукотской области мезозойской складчатости, Корякскую область кайнозойской складчатости и разделяющий их Охотско-Чукотский вулканогенный пояс. Основными крупными геоморфологическими структурами территории Чукотской тундры являются Анюйское, Чукотское, Анадырское и Корякское нагорья, Чаунская и Нижнеанадырьская равнины (Конспекты флоры...,2010).

Самое западное Анюйское нагорье в пределах Чукотской тундры представлено только его северной и восточной территориями и ограничивается на западе долиной р. Колымы, а на востоке - западным побережьем Чаунской губы и Анадырским плоскогорьем.

Самое крупное Чукотское нагорье занимает основную часть территории Чукотской тундры, т.е. пространство от восточного побережья Чаунской губы до восточного побережья Чукотского полуострова, которое ограничивается от побережья Чукотского моря узкой полосой приморских равнин. На Чукотском полуострове на поверхность выходят древние допалеозойские породы Уэленского поднятия (Чукотка..., 1995). В восточной части на Чукотском полуострове выходят

на поверхность горячие минерализованные подземные воды и газы -Гильмимлинейские, Дежневские, Сенявинские, Чаплинские, Лоринские, Имтукские и др. Термоминеральные источники (Голубчиков, 1996).

Анадырское нагорье, включающее Анадырское плоскогорье и горные системы верховий р. Анадырь, расположены между Анюйским нагорьем на западе и южными отрогами Чукотского нагорья, и Анадырской равниной на востоке.

Корякское нагорье входит в пределы Чукотской тундры неширокой полосой на самом крайнем его северо-востоке по побережью Берингова моря от устья р. Хатырки и окрестностей пос. Мейныпильгыно до пос. Беринговский и ограничивается с севера Нижнеанадырской равниной.

Чаунская равнина (низменность) окаймляет Чаунскую губу и включает прилегающую неширокую полосу равнин вдоль побережья Восточно-Сибирского моря. Здесь распространены озёра различных размеров, межозёрные холмистые увалы, байджарахи по береговым уступам озёрных котловин (Чукотка., 1995).

Нижнеанадырская равнина (низменность) в составе Чукотской тундры представлена полосой, протянувшейся вдоль побережья моря до границы зарослей крупных стлаников на западе (Чукотка., 1995).

По характеру рельефа Чукотка отличается широким разнообразием. Её большую часть занимают нагорья, высота которых достигает около 1000 метров. Сильно расчлененные скальные образования представляют собой чередование возвышенностей, переходящих в крутые склоны. Среди массивов горных образований протекают крупные горные реки Нунямоваам, Эргувеем, Чевтакан и другие. Наибольшие высоты приурочены к так называемому Синявинскому поднятию в районе бухты Провидения (гора Исходная, 1194 м) - наивысшая точка Чукотского полуострова (Осипов, 2004-2017). Горы резко обрываются к побережью, образуя серии отвесных скальных уступов. Низменности встречаются редко и, как правило, располагаются возле больших лагун.

Основные черты современного рельефа низменности, по-видимому,

и и и т т и и и

образовались к началу кайнозойской эры. На протяжении кайнозойской эры они претерпели некоторую модификацию, обусловленную больше всего оледенениями, сопровождающимися разномасштабными и разновозрастными гляциально-изостатическими явлениями, и процессами, включая морские трансгрессии, следы

которых широко распространены (Кожевников, 1982). Наибольшим развитием в пределах низменностей характеризуются аккумулятивные, эрозионно-аккумулятивные, ледниковые и водно-ледниковые равнины.

Ледниковые формы рельефа являются доминирующими в пределах низменных участков. В северной ее части оледенение оставило разнообразные формы: краевые морены напора, дуги конечных морен и холмисто-котловинные замкнутые понижения, занятые, как правило, озёрами (Кожевников, 1982).

Климат Чукотки суровый с холодной продолжительной зимой и коротким дождливым летом. Продолжительность зимы до 10 месяцев. Средняя температура января - от -15 °С до -42 °С, июля - от 5 °С до 22 °С.

Важнейшую роль в формировании климата играет само географическое положение Чукотского полуострова, омываемого холодными морями, которые регулируют теплообороты в приземных слоях атмосферы. В связи с этим в прибрежных районах зимой наблюдаются более высокие, а летом более низкие температуры воздуха, чем во внутренних частях полуострова. Все перечисленные выше факторы определяют в прибрежных районах Чукотского полуострова полярный морской климат, характеризующийся продолжительной малоснежной зимой и коротким прохладным летом с моросящими дождями и нередкими заморозками (Петров, 1966) (рис. 1.1.3).

Средняя температура февраля (самого холодного месяца) от -22,2 °С (метеорологическая станция Анадырь) до -25,4 °С (Марково), абсолютный минимум -35,6 °С. Обильны снегопады, число дней со снегом 244-248, с метелями - 56-74 (с декабря по март они могут продолжаться 10-15 дней подряд). Средняя скорость ветра 8-15 м/с, максимальная 35-40 м/с. Число дней без солнца (полярная ночь) до 193 (Уэлен).

В прибрежных районах Берингова моря климат морской субарктический; средняя температура января от -15,9 °С (бухта Провидения) до -19,3 °С (залив Лаврентия). На мысе Наварин отмечаются максимальные скорости ветра, наибольшая частота ураганов, штормов, метелей.

Рисунок 1.1.3 - Количество атмосферных осадков в год: а - до 200 мм; б - 200-300 мм; в -300-500 мм; г - более 500 мм (составлено автором на основе Природа и ресурсы ..., 1997)

ТЛ « "

В континентальных районах климат резко континентальный; средняя температура января от -26,2 °С (Усть-Белая) до -39,2 °С (Омолон), абсолютный минимум -61 °С. Мощность снежного покрова до 60-70 см (табл. 1.1.1 - 1.1.2). В горах лавиноопасно (Кокорин, 2002).

Таблица 1.1.1 - Средняя месячная и средняя годовая температура воздуха (градус Цельсия) (Средняя., URL)

Месяцы Метеостанции

Анадырь* Березово Марково* Омолон Островное* Усть-Олой* Эньмувеем*

I -21,1 -22,7 -25,9 -36,4 -34,4 -36,2 -26,1

II -22,2 -26,2 -25,4 -35,6 -32,7 -33,9 -25,9

III -19,6 -23,4 -21,5 -28,2 -24,8 -25,6 -22,7

IV -13,4 -14,4 -14,1 -14,6 -13,5 -13,2 -15,6

V -2,1 -2 -0,2 1,1 1,7 2,2 -0,9

Продолжение таблицы 1.1.1

VI 5,9 8,6 11,4 11,6 11,7 11,8 10,4

VII 11,2 12,1 14,4 13,2 13,8 13,7 13,4

VIII 10 9,5 11,1 9,9 9,8 9,8 9,9

IX 4,5 3,1 4,3 2,5 2,7 2,8 2,8

X -5,3 -8,7 -7,9 -12,1 -11,3 -11 -9,3

XI -14,1 -18,7 -19 -28,8 -25,8 -26,9 -19,6

XII -20,1 -25,3 -25,4 -36,2 -33,3 -34,9 -25,3

Среднее за год -7,2 -9 -8,2 -12,8 -11,3 -11,8 -9,1

*Примечание: Для станций, отмеченных «*», климатические параметры рассчитаны за период наблюдений до 2010 гг.

Летом преобладает пасмурная погода. Средняя температура августа на северном побережье 5,4 °С (Уэлен), на побережье Берингова моря 4,5 °С (Чаплино), южнее (на побережье Анадырского залива) от 7 °С (Сиреники) до 10 °С (Анадырь), абсолютный максимум 28 °С; в континентальных районах 13,6 °С (Марково), абсолютный максимум 33 °С.

Таблица 1.1.2 - Среднемесячное и среднегодовое количество осадков (мм) (Беликович,

1995)

Месяцы Метеостанции

Омолон Марково Анадырь Уэлен о. Врангеля Певек

I 19 22 26 - - 7

II 10 17 19 - - 5

III 8 16 21 - - 4

IV 8 18 20 - - 5

V 8 14 5 - - 13

VI 27 23 14 - - 13

VII 50 56 41 - - 24

VIII 43 53 46 - - 26

IX 22 32 26 - - 13

X 27 36 41 - - 15

XI 21 27 29 - - 13

XII 13 20 24 - - 6

Среднее за год 256 334 312 650 290 144

Наибольшее количество осадков выпадает на побережье Берингова моря -580 мм в год (зал. Лаврентия), Анадыре - 330-340 мм, континентальных районах -200 мм. Вегетационный период от 75 дней (Певек) до 100 дней (Марково), на

о. Врангеля - менее 40 дней (Кокорин, 2002). На хребтах Чантальский, Искатень, Пэ-кульней, Провиденческом массиве развито оледенение (21 ледник общей площадью 13,5 км2).

Ветер. Чукотское побережье Берингова моря относится к самым ветреным районам России. В течение 5-5,5 месяцев в году скорость ветра местами бывает свыше 15 метров в секунду (в континентальных районах округа такие ветры бушуют не более 3-5 дней). Но на побережьях ежегодно случаются и ветры со скоростью более 40 метров в секунду продолжительностью несколько суток или недель (табл. 1.1.3). «Южак» - редчайшее природное явление, в таком виде встречающееся только на Чукотке. Это самый сильный в мире постоянный ветер. Южак ослепляет, буквально разрезая глаза лезвиями мелких льдинок, рвёт на части шубы, ломает кости, гнёт металл.

Таблица 1.1.3 - Среднегодовая скорость ветра (Ветра., иЯЬ)

Среднегодова Средняя скорость ветра (м/с) Максимальная

Расположение метеостанции я скорость скорость ветра

ветра (на Зима Весна Лето Осень (м/с)

высоте 10 м)

Анадырь 6,6 7,4 6,4 6,2 6,6 47

Билибино 1,9 1,2 2,4 2,3 1,7 21

Биллингс (Чаунский район) 5,1 4,8 4,6 5,8 5,2 28

Илирней (Билибинский р-н) 1,3 0,7 1,6 1,9 1,3 23

Канчалан (Анадырский р-н) 4,4 5,0 3,9 3,9 4,6 33

Марково (Анадырский р-н) 2,1 1,9 2,1 2,2 2,0 20

Омолон (Билибинский р-н) 1,4 0,5 1,7 2,0 1,4 24

Певек 3,9 3,0 3,7 4,6 4,1 51

Провидения 4,0 4,9 3,4 3,5 4,2 32

Уэлен (Чукотский район) 5,6 5,7 4,3 5,5 6,9 35

Эгвекинот 4,0 4,7 3,9 3,3 4,0 34

Многолетнемерзлые породы (ММП) распространены на Чукотке повсеместно. Мощность ММП зависит прежде всего от их среднегодовой температуры и геотермического градиента. Поэтому карта мощностей (рис. 1.1.4) имеет много общего с картой среднегодовых температур пород. Наименьшая мощность ММП наблюдается на шельфе, где она изменяется от первых метров до 30-50 м (Анадырский залив, Чаунская губа, залив Креста). На побережье мощность ММП резко увеличивается до 150 м в пределах Нижнеанадырской низменности и до

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Давыдова Парасковья Васильевна, 2023 год

• •

I_________

5.0 10,0

г

о

о я

Ч

50 70 60 50 40 30 20

• •

8,00 13,00

Температура воды. 0 С

(р=Ю. 52)

Площаль зеркала, км -

150 100

50

15,0 20,0 (р-0,53)

150 100 50 0

•

V

с •• •

?____ •

,0 5.0 10,0

• (р=0,52)

• * • • •

• • •

0,0 2,0 4,0

Длина озера, км

(р=0,51) ГУ

150 I I

::

100 I (• -р

0,0| 2.0 4.0 6,0 8,0 10,0 (р=0,51)

150 100 50 0

о *

0.0 2.0 4.С

4:-

• •

¡5

О §

о

и

О р

В 2

И

§

О §

О

в

о

В" г

е." В Л

л §

0,00 0,20 0,40 Площаль зеркала, км -

0,60

Рисунок 3.5.7 - Связь параметров озёр и электропроводности воды

(составлено автором)

Краткие выводы к главе 3

Характеристики основных абиотических факторов, формирующих состав ДК озёр Чукотки и их исследование, позволяют сделать обобщения и следующие выводы:

- изученные озёра относятся к семи генетическим типам: термокарстовые, водно-эрозионные, ледниковые, тектонические, ледниково-моренные, ледниково-тектонические и вулканические;

- морфометрические характеристики ледниково-моренных озёр в 2-4 раза превышают значения изученных, относящихся к различным генетическим типам;

- изученные озёра характеризуются незначительной глубиной, небольшими и малыми размерами, а так же по форме котловин округлые (67 % водных объектов);

- изученные озёра относятся к гидрокарбонатным (44 %). Сульфатными водами обладают 15 %, сульфатно-гидрокарбонатными и гидрокарбонатно-сульфатными - по 11 %, хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатными - 7 %, в 4 % -сульфатно-хлоридными, хлоридно-гидрокарбонатными, хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатными и хлоридно-сульфатными;

- вода изученных озёр является ультрапресной (до 100 мг/л), очень мягкой (до 1,5 мг-экв/л) и преимущественно слабощелочной (до 8,5);

- удельная электропроводность, концентрации ионов натрия, калия и хлоридов группы озёр бассейнов Раучувагытгын, Илирней и Амгуэма возрастают по мере приближения к морю;

Кластерный анализ абиотических параметров озёр (Раучувагытгын, Большой Нутенвут и Малый Нутенвут) позволил осуществить объединение:

- по морфометрии (2 кластер) с относительно большими размерами и глубокой прозрачной водой;

- по физико-химическим параметрам (3 кластер) с высокими значениями и широким диапазоном.

ГЛАВА 4. ДИАТОМОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ РАЗНОТИПНЫХ ОЗЁР

ЧУКОТКИ

4.1 Таксономический анализ состава диатомовых водорослей

Таксономический состав диатомовых водорослей 27 изученных озёр (включает 31 исследуемую точку) представлен 241 видом и разновидностью (с учетом форм), принадлежащих 76 родам. Указанные роды относятся к 31 семейству, объединённому в 14 порядков и 3 класса (Mediophyceae, Coscinodiscophyceae и BacШarюphyceae) отдела ВасШапорИ^а (см. Приложение 1).

Класс Mediophyceae состоит из единственного порядка Stephanodiscales и включает 10 видов (доля во флоре 4,1 %). Наиболее представительны роды Stephanodiscus (4 вида) и Cyclotella (3). Остальные имели по 1 виду.

Класс Coscinodiscophyceae состоит из двух порядков (Aulacoseirales и Ме^ка^). По видовому разнообразию выделяется порядок Aulacoseirales, состоящий из единственного рода Aulacoseira - 14 видов (доля во флоре 5,8 %).

В таксономической структуре класс Bacillariophyceae по разнообразию видовых и внутривидовых таксонов является ведущим - 213 видов (в т.ч. 3 разновидности) с долей 88,4 % во флоре. Наибольшее количество таксонов объединено в порядок Naviculales, в составе 10 семейств - Naviculaceae, Brachysiraceae, Cavinulaceae, Neidiaceae, Diploneidaceae, Amphipleuraceae, Pinnulariaceae, Diadesmidaceae, Stauroneidaceae и Sellaphoraceae. Наибольшее число видов отмечено в родах Eunotia и Pinnularia (по 20), а также Neidium (10) с долей 21 % во флоре (см. Приложение 2).

Одним из важных показателей флоры является таксономическое разнообразие, выраженное в пропорциях числа видов, родов и семейств. В нашем наборе озёр среднее число видов в семействе составляет 8,0, а семейства, включающие более 10 видов, занимают всего 36,7 %. Коэффициент отношения числа родов к числу семейств равен 2,5. При этом почти четверть семейств (23,3 %) содержит один-два рода (рис. 4.1.1).

Рисунок 4.1.1 - Распределение родового богатства диатомовых водорослей по семействам

в озёрах Чукотки (составлено автором)

Родовой коэффициент чуть выше и равен 3,2, а более половины родов (64,5 %) представлены одним-двумя видами и на 45 % - одним видом (рис. 4.1.2).

Рисунок 4.1.2 - Распределение видового богатства диатомовых водорослей по родам в

озёрах Чукотки (составлено автором)

В наборе 27 (31 точек) озёр наиболее представительны по числу видов семейства, составляющих 70,5 % флоры - Pinnulariaceae (22 вида), Eunotiaceae (21), Gomphonemataceae (20), Achnanthidiaceae и Naviculaceae (по 15), Aulacoseiraceae (14), Cymbellaceae (12), Surirellaceae и Fragilariaceae (по 11), Neidiaceae и Stephanodiscaceae (по 10), а также ВасШапасеае (9). Участие остальных родов (29,5 %) во флоре всего набора озёр менее значительны.

Таким образом, в диатомовом комплексе (ДК) изученных озёр Чукотки отмечено преобладание в таксономическом составе малородовых семейств и маловидовых родов, но не маловидовых семейств. Лишь 7 семейств из 30 содержат по одному-два вида.

Выполнен таксономический анализ состава диатомовых водорослей по выявленным группам озёр. Число родов в изученных озёрах меняется от 27 (группа III) до 61 (группа IV) (рис.4.1.3). Доля одно-, двувидовых родов в наборе - 64,5 % и колеблется от 21 (группа III) до 49 (группа IV).

Примечание: группа озёр по бассейнам с севера на юг: I - Раучувагытгын, II - Илирней, III - реки Большой Анюй, IV - Нутенвут, V - реки Амгуэма

Рисунок 4.1.3 - Общее число родов и количество 1-2 видовых по группам озёр Чукотки

(составлено автором)

В озёрах бассейна Раучувагытгын - I группы установлено 76 видов диатомей, принадлежащих 38 родам 24 семейств, объединённых в 14 порядков. Ведущими семействами являются: Achnanthidiaceae, Aulacoseiraceae, Еипойасеае и Gomphonemataceae. Наибольшее количество видов диатомей отмечено в таких родах, как Aulacoseira (7), РтпЫапа (7), ЕипоНа (7), Епсуопета (5) и $>1аигопе1$ (5). Более половины родов включает только один или два вида (рис. 4.1.4).

Диатомовые водоросли II группы озёр - бассейна Илирней включают 79 таксонов рангом ниже рода, относящихся к 3 классам, 12 порядкам, 24 семействам и

37 родам. Наиболее широко представленными семействами являются Aulacoseiraceae, Еипойасеае и Fragilariaceae. Наибольшим количеством видов представлены такие роды, как ЕипоНа (12), РтпЫапа (6) и Aulacoseira (5).

Рисунок 4.1.4 - Таксономический спектр диатомовых водорослей по группам озёр (с

севера на юг) (составлено автором)

Флористический состав озёр III группы - бассейн реки Большой Анюй

включает 53 таксона рангом ниже рода, принадлежащих 2 классам, 9 порядкам, 16 семействам и 27 родам. Наибольшее количество видов отмечено в таких семействах, как Aulacoseiraceae, Eunotiaceae и Gomphonemataceae. По количеству видов лидируют такие роды, как Gomphonema (5), Aulacoseira (6) и Eunotia (7).

Озёра IV группы - бассейн Нутенвут представлены 129 видами диатомей, принадлежащих 3 классам, 14 порядкам, 30 семействам и 62 родам. Наибольшее количество таксонов рангом ниже рода отмечено в семействах Achnanthidiaceae, Naviculaceae, Eunotiaceae и Pinnulariaceae. Доминирующими по числу видов родами являются Eunotia (9), Pinnularia (9), Encyonema (7) и Aulacoseira (6).

В озёрах V группы - бассейн реки Амгуэма отмечено наибольшее количество видов из всех изученных групп - 160, относящихся 3 классам, 13 порядкам, 29 семействам и 59 родам. Ведущими по количеству видов и

разновидностей являются такие роды, как Pinnularia (16), Eunotia (10), Neidium (9), Amphora (6) и Aulacoseira (7).

В целом, максимальное количество таксонов отмечено в родах Eunotia (20 видов и разновидностей) и Pinnularia (19), Aulacoseira (14) и Neidium (10). Практически половина всех родов (45 %) представлена только 1 видом. Наиболее часто встречаются в озёрах такие виды, как Staurosira venter, Tabellaria flocculoSA, Aulacoseira alpigena и Eunotiapraerupta.

Таким образом, таксономическое богатство диатомовых водорослей изученных озёр Чукотки возрастает с севера на юг. Наиболее благоприятными условиями для ДК оказались водоёмы бассейнов озёр Большой и Малый Нутенвут и реки Амгуэма.

4.2 Эколого-географический анализ диатомовой флоры озёр и их

количественная оценка

4.2.1 Экологический анализ диатомовой флоры озёр

При интерпретации условий прошлого озёр большую помощь оказывает метод диатомового анализа, который базируется на знании экологии отдельных видов диатомей. Устанавливая преобладание представителей тех или иных экологических групп в отложениях, мы можем судить о глубине прошлого водоёма, его проточности, характере зарастаемости, температурном режиме, степени минерализации воды, а также продуктивности водоёма. В свою очередь детальный анализ выявленных природных особенностей позволяет констатировать, на каком этапе развития находился исследуемый водоём в тот или иной промежуток времени.

С другой стороны, для понимания особенностей диатомовой флоры, формирующей те или иные озёра региона, существенное значение в ее анализе имеет распространение экологической структуры ДК. Общеизвестно, что распространение отдельных видов диатомей и их сообществ обусловлены, прежде всего, условиями среды обитания. Считается что, диатомовые водоросли обитают повсюду (Определитель..., 1951). Однако для развития большинства из них оптимальными являются определенные условия солености, рН, температуры среды, органического

вещества и гидрологические особенности водоёмов и еще ряд других параметров (Patrick, Reimer, 1966). Основными и наиболее важными факторами среды, влияющими на состав и структуру ДК, являются минерализация, рН и содержание легкорастворимых органических веществ. Менее изучен вопрос приуроченности диатомей к температурным и гидрологическим условиям среды их обитания и концентрации различных химических элементов и их соединений (Давыдова, 1985; Баринова и др., 2006; Стенина, 2009; Pestryakova et al., 2018).

Для выявления природных условий, в которых формировался тот или иной диатомовый комплекс, разработан и успешно применяется в практике метод суммарного подсчета створок диатомей по эколого-географическим группировкам. В каждой пробе, где было подсчитано до 500 и более створок и выявлен комплекс диатомей, суммируются створки всех планктонных форм, затем всех обрастателей, донных и определяется их процентное соотношение в комплексе. Тем же методом подсчитывается доля участия в комплексе форм различной галобности, разного отношения к рН среды, разного географического распространения. Превалирование той или иной экологической группы позволяет с достаточной объективностью судить о характере изменения водосборного бассейна и условий среды (Пестрякова, 2008).

В диссертационной работе при характеристике экологической структуры учитывали предпочтение водорослями определенных местообитаний в водоёме и их отношение к основным факторам среды: галобности, рН среды.

Экологические группы по отношению к местообитанию. Флора диатомовых водорослей изученных озёр Чукотки состоит в основном из типичных обитателей бентосных сообществ, значительная часть (207 таксонов или 86 %) которых представлена донными (41 %) и литоральными (обрастателями) (45 %) видами и разновидностями (рис. 4.2.1.1 А). Иная картина получается при количественной характеристике этих групп по отдельным разнотипным озёрам и по группам бассейнового подхода (рис. 4.2.1.1 Б). В частности, во всех озёрах бассейнов рек Большой Анюй и Амгуэма абсолютно доминировали обрастатели (от 45 до 95 %), указывая на наличие мелководных участков в них. Особенно мелководными оказались озёра термокарстового и водно-эрозионного происхождения. Участие донных форм во всех озёрах не значительно (среднее значение - 10,1 %).

Планктонные диатомеи представлены всего 34 таксонами (14 % от общего числа флоры). Из них истинно планктонных форм - 30, остальные (Diatoma tenuis, Fragilaria capucina, F. tenera и Tabellaría fenestrata) являются факультативно-планктонными (частично-планктонными) организмами. Их можно называть также бентосно-планктонными.

Рисунок 4.2.1.1 - Соотношение групп по приуроченности к местообитанию в составе флоры (А) и численности (Б) диатомовых водорослей по группам разнотипных озёр

(составлено автором)

Преобладание количества планктонных форм характерно в основном для глубоководных крупных озёр (Раучувагытгын, Илирней и Нутенвут), котловины которых относятся к тектоническим, ледниковым и ледниково-моренным типам (рис. 4.2.1.1 Б).

Экологические группы по отношению к содержанию солей в воде. При

экологической характеристике диатомей немаловажное значение имеет анализ их распределения в зависимости от концентрации солей в воде. Согласно разработанной в 1927 г. Р. Кольбе системе галобности, уточненной для бывшего СССР А.И. Прошкиной-Лавренко (1953), все обнаруженные диатомеи подразделяются на следующие группы: олигогалобы (пресноводные) и мезогалобы (солоноватоводные). В группе олигогалобов в свою очередь входят виды-индифференты, предпочитающие водоёмы с минерализацией 0,2-0,3 %о, к которым

относится подавляющее число форм (63 %) диатомей из нашего набора (рис. 4.2.1.2 А и Б).

Рисунок 4.2.1.2 - Соотношение групп галобности в составе флоры (А) и численности (Б) диатомовых водорослей по группам разнотипных озёр (составлено автором)

Структура диатомовых водорослей по отношению к фактору галобности характеризуется наибольшим разнообразием видов-индифферентов (154 таксон). Из них часто встречаются: Staurosira venter (87 % озёр), Pseudostaurosira brevistriata (71 %), Fragilaria capucina (68 %), Achnanthidium minutissimum (65 %), Staurosirella pinnata (61 %) и некоторые другие виды.

Доля индикаторных диатомей с ограниченным оптимумом по этому фактору отличается: галофобы, обитающие в пресных водах с максимальным содержанием солей до 0,02 %, несколько преобладают по разнообразию над галофилами и мезогалобами, составляя 17 %. Из них абсолютный доминант по частоте встречаемости и обилию створок - Tabellariaflocculosa (отмечено в 94 % озёр). Они пространственно преобладают в бассейнах озёр Илирней и Нутенвут, особенно в ледниковых и тектонических водоёмах. Однако абсолютное доминирование в составе ДК вулканического озера Куколь (VA) отмечено за счет Odontidium mesodon (до 81 %) - северо-альпийского холодолюбивого вида, образующего длинные цепочки на подводных частях растений, на мхах в северных и горных водоёмах.

Галофилы - виды, живущие обычно в пресной воде, но достигающие наибольшего развития при солености 0,4-0,5 %, во флоре не превышает 6 %. Из них часто обнаруживается в небольшом количестве вид Sellaphorapupula (61 %).

Мезогалобы составляют всего до 2 % выявленных диатомей, они в основном встречаются очень редко. Navicula Salinarum и Surirella striatula зафиксированы с оценкой обилия «единично» в ДК озёр бассейна реки Амгуэма. Martyana schulzii -только в озёрах бассейна Илирней с оценкой от «единично» до «в массе», а Melosira moniliformis - с оценкой от «единично» до «обычно» в озёрах Нутенвут (N7) и Большой Анюй (BA3).

Экологические группы по отношению к рН. К настоящему времени накопилось много фактического материала об отношении диатомей к активной реакции воды (рН), одному из важных показателей гидрохимических условий водоёмов. Поэтому необходимо остановиться на этом факторе в экологии диатомей. При анализе диатомовой флоры нами использовалась шкала Ф. Хустедта (Hustedt, 1937-1939), дополненная в последующем М. Порк (1967). Согласно этой классификации, почти равную долю занимают алкалифилы (25 %), нейтрофилы (22 %) и ацидофилы (23 %) (рис. 4.2.1.3).

Рисунок 4.2.1.3 - Соотношение групп по отношению к рН в составе флоры (А) и численности (Б) диатомовых водорослей по группам разнотипных озёр

(составлено автором)

Следует отметить, что алкалифилы встречаются при рН=7 с оптимумом распространения рН>7; нейтрофилы (или индифференты) развиваются при кислой и

щелочной реакциях среды, а ацидофилы с преобладающим развитием при рН<7. Им значительно уступают алкалибионты (8 %), которые предпочитают воды только с рН>7. Ацидобионты, предпочитающие кислую среду в нашем наборе занимают всего 2 % от общей флоры. Обитающие в кислых условиях диатомеи Eunotia praerupta, E. fallax, Hannaea arcus, Actinellapunctata и Aulacoseira tethera.

Из алкалифилов наиболее часто встречаются так называемые мелкие фрагиляриевые формы, как Staurosira venter, Pseudostaurosira brevistriata, Fragilaria capucina, Staurosirella pinnata и другие виды. Количественное преобладание алкалифилов в ДК отмечено в большей степени в озёрах речных экосистем Большой Анюй и Амгуэма. А значительное количество нейтрофилов или циркумнейтральных диатомей обусловлено нейтральной (рН=7) или слабощелочной реакцией (рН>7) воды во многих изученных озёрах.

Среди ацидофильных диатомей абсолютный доминант по встречаемости и обилию - Tabellaria flocculoSA, типичный представитель для торфяных болот, сфагнофил, эвритермный, олигосапробный вид, широко распространен преимущественно на Севере и в горах (Определитель..., 1951).

Экологические группы по сапробности. В нашем наборе в структуре сапробиологических групп диатомей отсутствуют данные по 71 (29 %) таксону (рис. 4.2.1.4).

Рисунок 4.2.1.4 - Соотношение сапробиологических групп в составе флоры (А) и численности (Б) диатомовых водорослей по группам разнотипных озёр

(составлено автором)

Из них к «массовым» формам относятся: Aulacoseira valida (до 5 %), Aulacoseira muzzanensis (до 6 %), Martyana schulzii (до 11 %) и Pliocaenicus costatus (до 12 %). Перечисленные виды встречаются довольно редко не только в водоёмах Чукотки, например, P. costatus в фитопланктоне (в «живом» виде) найден в воде озера Эльгыгытгын, а в пробах донных отложений из озера Экитики (бассейн реки Амгуэма) найдено В.Г. Харитоновым (2010). Остальные 64 вида (94 %) имели обилие от «единично» до «обычно» и не достигают высокого обилия.

Индикаторная группа обитателей чистых и очень чистых вод -олигосапробы и ксеносапробы, а также промежуточные между ними группы (а и b - мезосапробы) - во флоре составляют значительную часть (71 %) состава ДК изученных озёр. Следовательно, полученные по ним результаты сапробиологической оценки являются репрезентативными.

По разнообразию во флоре в сапробиологическом комплексе преобладают олигосапробы (34 %), хотя группа b - мезосапробов им уступает незначительно (25 %). Однако их количественная характеристика в озёрах существенно отличается. В частности, преобладание b - мезосапробных индикаторов отмечено в мелководных водоёмах бассейнов рек Большой Анюй и Амгуэма, тогда как олигосапробы и/или ксеносапробы характерны в большей степени в глубоководных ледниковых и тектонических озёрах бассейнов Раучувагытгын, Илирней, Нутенвут и Равкэргыгытгын, указывая на степень «чистых» и «очень чистых» вод.

Следует отметить, что концентрация a - мезосапробов - обитателей «тяжело загрязненных» водоёмов (Г0СТ-17.1.3.07-82) - очень низкая во флоре (2 %), и в количественном анализе ДК тоже. Они представлены такими видами, как Hantzschia amphioxys, Navicula rhynchocephala, Pseudostaurosira parasitica, Nitzschia acicularis и Stephanodiscus hantzschii. Из них последний вид имеет частоту обилия до 22 % в ДК озера N7 (бассейн Нутенвут), указывая некоторую органическую загрязненность водоёма. Хотя максимальная глубина озера 21 м при средней - 14 м. Озеро имеет хорошо развитую литоральную зону, которая служит для перелётных птиц местом «птичьего базара», вероятно, они и вносят свою лепту в органическом загрязнении водоёма. Остальные a - мезосапробы имели незначительную частоту обилия (до 2 %).

В целом по преобладанию видов-индикаторов чистых и очень чистых вод и толерантных (а и b - мезосапробов) представителей ДК можно сделать заключение об удовлетворительном состоянии изученных озёр Чукотки.

4.2.2 Географический анализ видового состава озёр

Существенным вопросом, касающимся географической характеристики диатомей, является рассмотрение биогеографической приуроченности распространения населяющих озеро водорослей. Сведения об ареалах многих пресноводных видов отсутствуют вследствие того, что многие территории Земного шара еще недостаточно изучены в альгологическом отношении (Стенина, 2009). Тем не менее для большинства диатомовых водорослей имеются характеристики, позволяющие рассмотреть сочетание в их составе биогеографических элементов (Бепт, 1991; Баринова, 2006; Стенина, 2009; AlgaeBase8).

Географический анализ видового состава исследованных озёр показал, что флора представлена почти одинаковой долей участия бореальных (34 от общей численности створок) и полизональных (космополитов) форм (31 %) (рис. 4.2.2.1).

Рисунок 4.2.2.1 - Соотношение биогеографических групп в составе флоры (А) и численности (Б) диатомовых водорослей по группам разнотипных озёр

(составлено автором)

8 https://www.algaebase.org/

Космополитные диатомовые водоросли, среди которых наиболее часто встречаются Staurosira venter (до 74 %), Pseudostaurosira brevistriata (до 16 %), Fragilariforma virescens var. exigua (до 13 %), Aulacoseira muzzanensis (11,1 %) и другие. Космополиты в ДК озёр абсолютно преобладают в мелководных термокарстовых и водно-эрозионных озёрах рек Большой Анюй и Амгуэма, особенно за счет Staurosira venter. Их также много в малых ледниково-моренных озёрах (I1, I4 и I5) бассейна Илирней.

Бореальные диатомеи представлены 81 видом, среди которых наиболее часто встречаются Pantocsekiella ocellata (до 72 %), Pantocsekiella tripartita (до 45 %) Staurosirella pinnata (до 39,5 %), Aulacoseira distans (до 21,2 %) и другие. Высокая встречаемость бореальных диатомей отмечена в ледниковых и тектонических водоёмах групп Илирней и Нутенвут.

Им немного уступают арктоальпийские диатомеи (24 %), предпочитающие холодные и чистые воды. Высокой долей встречаемости (94 % точках) и обилием (до 55 %) отличается Tabellaria flocculoSA. Остальные доминантные обрастатели: Tetracyclus glans (до 11,3 %) и Odontidium mesodon. Последний был зафиксирован только в вулканическом озере Куколь (VA) и был абсолютным монодоминантом (до 81 % от общего числа таксонов). Массового развития в ледниковых и тектонических водоёмах достигают планктонные виды Aulacoseira alpigena (до 34 %) A. subarctica (до 16 %) и Pliocaenicus costatus (до 11 %). Из рис. 4.2.2.1 видно, что значение арктоальпийских диатомей в формировании сообществ по сравнении бореальных форм по обилию значительно выше.

Неизвестна географическая приуроченность 27 таксонов (11 %), из которых для 74 % не удалось определить их видовые принадлежности. Отсутствие эколого-географической приуроченности для многих диатомей объясняется их редкой встречаемостью и малым обилием.

Таким образом, диатомовая флора поверхностных осадков изученных озёр Чукотки, включающая 241 вида, представляет собой флору умеренно континентального типа, характерную для Палеарктической области в целом. По составу и характеру экологических групп ДК озёр определяются как пресноводные, характерные для относительно мелководных водоёмов со слабощелочной активной реакцией воды (табл. 4.2.2.1).

Таблица 4.2.2.1 - Сводная характеристика эколого-географических и сапробиологических предпочтений диатомей озёр в исследуемых группах (составлено автором)

Группа озёр Все озёра

Характеристика I II III IV V

1* 2** 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

По местообитанию

Донные 43,4 11,4 39,5 8,4 32,1 6,6 41,9 9,6 44 12,2 40,9 10,1

Обрастатели 42,1 48,7 44,7 59,7 50,9 85,5 42,6 41,4 46 76,6 45,0 62,3

Планктон 14,5 39,9 15,8 31,9 17 7,9 15,5 49,0 10 11,2 14,0 27,6

По галобности

Мезогалобы - - 1,3 1,6 1,9 0,3 0,8 0,1 1,3 0,1 1,7 0,3

Галофилы 3,9 1,7 1,3 0,1 5,7 2,9 4,7 3,8 4,4 2,7 5,4 2,7

Индифференты 67,1 71,7 71,1 57,5 69,8 72,4 65,9 63,6 68,1 87,7 63,6 72,3

Галофобы 19,7 23,5 23,7 40,0 11,3 23,5 16,3 26,8 14,4 6,8 16,9 21,6

Нет данных 9,2 3,1 2,6 0,8 11,3 0,9 12,4 5,7 11,9 2,8 12,4 3,0

По отношению к pH

Алкалибионты 5,3 0,7 1,3 0,2 7,5 20,7 6,2 4,1 6,3 1,7 7,4 4,6

Алкалифилы 25,0 41,1 27,6 11,1 34,0 67,0 31,0 40,5 26,9 67,4 25,2 48,0

Нейтрофилы 27,6 24,9 26,3 21,4 20,8 2,5 21,7 20,3 26,9 13,2 22,3 16,1

Ацидофилы 26,3 17,4 34,2 63,1 20,8 8,2 19,4 16,3 21,9 9,9 23,1 20,8

Ацидобионты 1,3 0,3 2,6 1,6 1,9 0,3 3,1 1,5 1,3 0,1 2,1 0,8

Нет данных 14,5 15,6 7,9 2,6 15,1 1,2 18,6 17,3 16,9 7,7 19,9 9,7

По биогеографии

Арктоальпийские 17,3 23,2 32,0 9,7 17,0 27,5 18,6 35,5 18,6 13,3 24,1 28,5

Бореальные 36,0 39,8 26,7 78,1 34,0 4,5 37,2 37,6 37,2 18,7 33,9 26,5

Космополиты 38,7 34,2 40,0 12,2 39,6 67,4 33,3 25,0 33,3 66,4 31,0 43,5

Нет данных 8,0 2,7 1,3 0,0 9,4 0,6 10,9 1,9 10,9 1,6 11,0 1,5

По сап робности

А-мезосапробы 2,6 0,7 2,6 0,0 0,0 0,0 5,3 0,7 1,2 0,2 2,1 1,2

Б-мезосапробы 28,9 30,1 23,7 9,6 27,4 68,5 40,8 14,8 29,0 61,2 25,1 38,2

Олигосапробы 32,9 48,6 39,5 59,6 22,4 7,1 60,5 51,1 36,4 32,2 34,0 42,4

Ксеносапробы 10,5 14,2 14,5 26,2 5,3 21,5 18,4 20,2 9,9 3,3 9,9 12,4

Нет данных 25,5 6,4 18,4 4,6 14,5 2,9 44,7 13,2 23,5 3,1 29,0 5,8

*Примечание: группа озёр по бассейнам: I - Раучувагытгын, II - Илирней, III - реки Большой Анюй, IV -Нутенвут, V - реки Амгуэма; * - доля по числу видов, ** - доля по численности створок. Серым цветом и жирным шрифтом отмечены максимальные значения по выборке.

Исключение составляет группа озёр бассейна Илирней (II группа), где преобладают ацидофильные формы, предпочитающие кислые условия среды.

Различные виды диатомей характеризуются определенным географическим ареалом. Ряд таксонов является видами строгой зональности, другие - обитают практически повсеместно. Особенно много космополитных видов и диатомей с широким географическим ареалом встречается в континентальных пресных водных объектах. Преобладание космополитов или полизональных диатомей обычно

связывают с суровым климатом района исследований и особенно с нестабильными гидрологическими условиями мелководных термокарстовых и водно-эрозионных озёр (Пестрякова, 2009).

4.3 Массовые виды и относительное обилие диатомовых водорослей в

разнотипных озёрах Чукотки

Группы диатомовых водорослей по относительному обилию. В работе проведено выделение следующих групп видов и разновидностей диатомей: доминанты (более 10 %), субдоминанты (более 5 % и менее 10%), обычные (от 1 до 5 %), единичные (менее 1 %) (Давыдова, 1985).

На рисунке 4.3.1 приведена доля участия диатомей по их обилию в конкретных озёрах района исследований.

Рисунок 4.3.1 - Доля диатомей по их обилию в изученных озёрах (составлено автором)

По средневзвешенным значениям относительной численности, рассчитанной для всей выборки - 27 (31 точек) озёр, отмечено преобладание доли доминантов -61,2 %. Второй по количеству особей, приходящихся на водоём, является группа

обычных видов - 19,6 %. Значительную долю составляет группа субдоминантов -

10,3 %. Меньше десятой части створок в среднем составляют единичные виды - 8,9 %.

Доля доминантов в изучаемых озёрах изменяется от 17,6 % - озеро А6-1 (V группа озёр) до 83,2 % - озеро ВА1 (III группа озёр). Количество видов и внутривидовых таксонов, представляющих данную группу, варьирует от 0 (озеро R1) до 5 (озеро I4), составляя в среднем 2.

Процентная доля субдоминантов варьирует от 0 (озёра I3, I2, BA1, N1 и N7) до 28,1 % - озеро N6 (IV группа озёр). Количество таксонов, представляющих указанное объединение диатомей, колеблется от 0 (озёра R4, I3, I2, BA1, N1 и N7) до 4 (озеро R1 и N6), в среднем составляя 1.

В широких долях изменяется доля единичных видов. На данную группу суммарная относительная численность, варьирующая от 3,3 - озеро VA (III группа озёр) до 19,8 % - озеро А6-1 (V группа озёр). Количество таксонов, представляющих указанное объединение диатомей, варьируется от 8 (озеро VA) до 49 (озеро A6-1), в среднем - 19.

К доминантам в тех или иных водных объектах отнесены 18 таксонов, к субдоминантам - 23. При наибольшей частоте в качестве представителей доминантов отмечены Staurosira venter, Tabellaría flocculosa и Aulacoseira alpígena. В качестве субдоминантов Staurosirella pinnata, Tabellaria flocculosa и Pantocsekiella ocellata (табл. 4.3.1).

Для выявления индикаторной роли диатомей из географического предпочтения (биогеография) нами построена диатомовая диаграмма с использованием программ TILIA, TILIA-GRAF, TGView и CONISS. Для этого в основной матрице программы были введены все встреченные (241) таксоны диатомей, но для окончательного варианта визуализации диаграммы были отобраны только массовые виды (от 20 % и более). При этом в диаграмме по оси Y озёра сверху вниз выстроены с севера на юг, учитывая их принадлежность к тем или иным бассейнам крупных озёр и рек Бол. Анюй и Амгуэма. По оси Х виды расположены слева направо согласно их значениям относительно географического распространения. Схема выглядит так: арктоальпийские - бореальные -космополиты - нет данных (рис. 4.3.2).

Таблица 4.3.1 - Массовые виды диатомовых водорослей, встреченные в изученных озёрах Чукотки (составлено автором)_

Показатель Доминанты Субдоминанты

I группа -бассейн Раучувагытгын (п=4) Staurosira venter, Staurosirella pinnata, Tabellaria flocculosa, Aulacoseira alpigena, Pantocsekiella ocellata, P. tripartita Achnanthidium minutissimum, Rossithidium pusillum, Tabellaria flocculosa, Aulacoseira ambigua, A. distans, A. subarctica

II группа -бассейн Илирней (п=5) Eunotia mucophila, Fragilariforma lata, Staurosira venter, Tabellaria flocculosa, Tetracyclus glans, Aulacoseira alpigena, A. distans, Pantocsekiella ocellata Tetracyclus glans, Pseudostaurosira brevistriata, Martyana schulzii, Eunotia praerupta, Frustulia rhomboides

III группа - бассейн Большой Анюй (п=4) Odontidium mesodon, Pseudostaurosira, brevistriata, Staurosira venter, Aulacoseira lirata Fragilaria capucina, Aulacoseira valida, Sellaphora pupula

IV группа -бассейн Нутенвут (п=8) Stephanodiscus hantzschii, Pantocsekiella ocellata, Pliocaenicus costatus, Aulacoseira muzzanensis, A. subarctica, A. alpigena, Tabellaria flocculosa, Staurosirella pinnata, Achnanthidium minutissimum, Staurosira venter Amphora pediculus, Achnanthidium minutissimum, Eunotia praerupta, Pseudostaurosira brevistriata, Staurosirella pinnata, Tabellaria flocculosa, Aulacoseira alpigena, Pantocsekiella ocellata. Pliocaenicus costatus, Tabellaria fenestrata

V группа - бассейн Амгуэма (п=6) Pantocsekiella ocellata, P. comensis, Tabellaria flocculosa, Staurosirella pinnata, Staurosira venter, Pseudostaurosira brevistriata, Fragilariforma virescens var. exigua, Fragilaria exigua Sellaphora pupula, Achnanthidium minutissimum, Encyonema silesiacum, Eunotia bilunaris var. mucophila, Pseudostaurosira brevistriata, Staurosira construens, Staurosirella pinnata, Aulacoseira subarctica, Fragilaria capucina

На диаграмме размещены пять типов озёр с более или менее отчётливыми различиями видовой структуры по отношению к бассейновому признаку.

Массовыми представителями арктоальпийской флоры оказались из планктонных - Aulacoseira alpigena, A. lirata, Pantocsekiella comensis, обрастателей - Fragilariforma lata, Fragilaria exigua и Odontidium mesodon. Из них привлекает внимание вид O. mesodon, был встречен в монодоминантах в вулканическом озере

Куколь до 81 % от общего количества створок. Северо-альпийский холодолюбивый вид (галофоб), образует длинные цепочки на подводных частях растений, на нитчатках и мхах преимущественно в горных текучих водах.

В целом из диаграммы (рис. 4.3.2) видно, что с севера на юг участие арктоальпийских форм, предпочитающих холодноводные и олиготрофные водоёмы заметно сокращается.

Из бореальных форм, развивающихся в умеренных условиях в «массе» (в нашем наборе), встретились только планктонный Pantocsekiella ocellata и эпифитный вид Staurosirella pinnata. Первый вид в большом количестве зафиксирован в крупных и глубоких водоёмах, таких как Раучувагытгын (R1), Илирней (I2), Малый Нутенвут (N4) и Равкэргыгытгын (A6). Второй вид -Staurosirella pinnata является массовым видом во всех группах озёр, но большей численности достигает в озере N2 в группе озёр бассейна Нутенвут. S. pinnata широко распространен в пресных, иногда слегка солоноватых водах (легкий галофил, олигосапроб), обычен в литорали больших озёр, в стоячих и медленно текучих водах.

Судя по диаграмме (рис. 4.3.2), преобладающей группой по географическому распространению, являются космополиты или полизональные формы с большими адаптивными способностями и высокой экологической валентностью. В «массе» они были представлены: эпифитными - Staurosira venter, Achnanthidium minutissimum, Pseudostaurosira brevistriata, Fragilariforma virescens var. exigua и планктонными - Aulacoseira distans, A. muzzanensis, A. subarctica и Stephanodiscus hantzschii. Из перечисленных видов в большом количестве и в «массе» был встречен эпифитный вид Staurosira venter - очень широко распространен, преимущественно в стоячих эвтрофных (олигосапроб, космополит), среди обрастаний и илов. Aulacoseira distans - вид пресноводный, стенотермный, холодолюбивый, встречается в литорали преимущественно северных и горных водоёмов.

Рисунок 4.3.2 - Массовые виды диатомей, встреченные в изученных озёрах Чукотки

(составлено автором)

Относительное обилие диатомовых водорослей. Одним из важных показателей состояния биологической продуктивности водоёмов является численность или концентрация створок диатомовых водорослей, рассчитанная в грамме осадка. В нашем наборе этот показатель колеблется в широких пределах - от 11,5 до 49067 млн. створок /г при среднем значении - 3651 млн створок/г (рис. 4.3.3). Исключительно высокая численность зафиксирована в ДК вулканического озера Куколь (УЛ), а наименьшая - для озера N7 (бассейн Нутенвут). Средние значения обилия ДК по группам бассейнов следующая: численность диатомей изученных озёр постепенно возрастает с севера на юг. Исключение составляют оз. Куколь (УЛ) и оз. Большой Нутенвут (N1).

й Р4 I- ------

рсрсрс <<<<<<<<

1 и ч % Й н н _ ЛМт ЁЗ

1 II III IV V

бассейн бассейн бассейн бассейн бассейн

Раучувагытгын Илирней р. Боль.Анюй Нутенвут р. Ажгуэма

с -► ю

Те герыокарсговые ЛМт ледниково-моренные {термокарстовые)

I ВЭ в одно-эрозионные ЛТ ледников о-тектонические

Ле_ ледниковые т тектонические

Ву вулканические

Рисунок 4.3.3 - Концентрация створок диатомовых водорослей в изученных озёрах Чукотки (с севера на юг) (составлено автором)

По изученным группам озёр (рис. 4.3.4) высокой концентрацией характеризуется 3 группа озёр (бассейн р. Бол. Анюй) от 49,74 до 49067 млн створок/г. Наименьшее значение отмечено в бассейн Раучувагытгын (1 группа озёр),

численность створок варьируется от 64,42 до 436,8 млн створок/г при среднем значении 198,84 млн створок/г.

14000

:*н 12000 i

3 10000 3

§* 8000 е

6000 4000 2000 О

_ т п

I II

Ваоггйн саосгйн

РаучуБягъптын Илирней

с -

III IV

йссгйн йссгйн

р. Боль.Аштй Нутенвут

-► ю

V

йссгын р. Ангузма

Рисунок 4.3.4 - Средняя концентрация створок диатомовых водорослей в изученных группах озёр Чукотки (с севера на юг) (составлено автором)

По типам озёр самой высокой концентрацией характеризуются ледниково-моренные (ЛМт) озёра (рис. 4.3.5), численность створок варьируется от 11,47 (N7) до 14400 (оз. Комсомольское) млн створок/г, при среднем значении 1639,73 млн створок/г. Наименьшее значение отмечено для озёр термокарстового типа (Те), концентрация створок варьируется 982,46 (оз. А1) до 9809,52 (оз. А4) млн створок/г.

,16000 14000

'1гооо '10000 8000 ' 6000 4000 2000

м

_

■

. 1 . . 1. . . 1111

Ю. 12 Й2 Р!4 1?3 II 14 13 15 N4 N8 N6 N7 N3 А5-2А5-1А6-1А6-2 N1 N2 N3 ВАЗ ВА2 ВА1А1-1А1-2 А2 АЗ-1АЗ-2 А4

Ле ЛМт Ж т Те ВЭ

по происхождению Ле_ ледниковые | ЛМт | ледниково-моренные (термокарстовые)

ледниково-тектонические Г тектонические Те ] термокарстовые ВЭ водно-эрозионные

Рисунок 4.3.5 - Концентрация створок диатомовых водорослей в изученных типах озёр Чукотки (без оз. Куколь) (составлено автором)

4.4 Сравнительный анализ флоры диатомовых водорослей озёр криолитозоны

Северо-Востока России

4.4.1 Анализ флоры диатомовых водорослей соседних территорий

В рамках выполнения данной работы был проведен сравнительный анализ флоры диатомовых водорослей озёр Чукотки с водоёмами соседних регионов Северо-Востока России (Давыдова, 2021). Для этих целей были использованы списки диатомовых водорослей ранее изученных озёр и рек, в том числе: 1) восточной части Большеземельской тундры (Стенина, 2009); 2) бассейна р. Хатанги (фонд лаборатории БИОМ); 3) Якутии (Разнообразие..., 2005, Пестрякова, 2008; Пестрякова, 2008а; Pestryakova et о1., 2012; Левина и др., 2022; Левина, 2023). Эти опубликованные материалы сравнивали со списком диатомовой флоры изученных озёр Чукотки. Анализ сравнения показал, что наибольшее видовое разнообразие отмечено в водоёмах бассейна реки Индигирка (244 вида) и Чукотки (241) (табл. 4.4.1.1 и рис. 4.4.1.1).

Таблица 4.4.1.1 - Спектры таксонов диатомовых водорослей в водоёмах изученных

районов Северо-Востока России (составлено автором)

Водоёмы Число

родов видов с разновидностями

Восток Большеземельской тундры 59 163 166

Бассейн реки Хатанга 49 137 138

Якутия Фитопланктон озёр и рек Якутии 61 158 160

В донных осадках (0-1 см) озёр Якутии 72 210 212

Бассейн реки Индигирка 75 240 244

Изученные озёра Чукотки (по настоящей работе) 76 236 241

В озёрах бассейна р. Хатанга установлено 138 видов и разновидностей диатомей, в фитопланктоне озёр и рек Якутии - 160, в диатомовой флоре озёрных осадков Якутии - 212, в водоёмах Чукотки - 241 вид и разновидность.

В водоёмах бассейна рек Индигирка и Хатанга обнаружены ранее не зафиксированные виды для Сибири: Denticula kuetzngii, Psammothidium obliquum, Pseudostaurosira robusta, Achnantheiopsis lanceolata subsp. robusta, Nupela

impexiformis, Stauroneis sagitta, Cymatopleura apiculata, Iconella hibernica, Surirella subsalsa, Amphora staurosiroides.

Рисунок 4.4.1.1 - Сравнение некоторых таксономических единиц в изученных водоёмах

России (составлено автором)

Таким образом, видовое разнообразие диатомовой флоры водоёмов Чукотки чуть ниже, чем водоёмов бассейнов рек Якутии (Пестрякова, 2008а, Городничев и др., 2015), но выше, чем в водоёмах востока Большеземельской тундры и Хатанги. Отмечается очень близкий состав видового разнообразия Индигирки и востока Большеземельской тундры, в видовом составе Большеземельской тундры отсутствуют 5 видов (остальные таксоны общие) - Melosira moniliformis, Rhoicosphenia abbreviata, Brachysira brebissonii, Pleurosigma angulatum, Entomoneis ornata.

При сравнении диатомовой флоры водоёмов Якутии и Чукотки можно отметить, что она в целом схожа и имеет небольшие различия. Можно выделить отсутствие в пробах фитопланктона таких видов, как Aneumastus stroesei, входящего в семейство Mastogloiaceae и Nupela impexiformis, семейства Brachysiraceae.

В целом можно констатировать факт сходства диатомовых комплексов озёр криолитозоны Северо-Востока России и довольно близкий состав флор диатомовых водорослей озёр Якутии и Чукотки.

4.4.2 Оценка таксономического сходства диатомовых водорослей водоёмов

Чукотки

С целью выявления таксономического сходства диатомовой флоры был проведен сравнительный анализ (по методу Серенсена-Чекановского (метод одиночной связи)) озёр Чукотки настоящего исследования с ранее изученными озёрам Чукотки В.Г. Харитоновым (1978, 1979, 1980, 1981а, 19816, 2001, 2005а, 20056, 2005в, 2008, 2009, 2010а, 20106, 2015а, 20156) и С.И. Генкалом (2010, 2012) (табл. 4.4.2.1 и рис. 4.4.2.1).

Таблица 4.4.2.1 - Количество таксон диатомовых водорослей озёр Чукотки (составлено автором)

Водоёмы Код района Число видов с разновидностями Авторы/соавторы Год публикации

Эльгыгытгын EL 151 Харитонов В.Г. 1979

21 (сем.) 2001

374 2008

399 Генкал С.И., Харитонов В.Г. 2012

Берингия BE 90 Харитонов В.Г. 2001

61 2009

101 2005

125 2005

119 2005

35 2015

45 2015

Майорское MO 254 Харитонов В.Г. 1980

Матачингайгытгын MA 385 Харитонов В.Г. 2010

Экитики EK

Эрвынайгытгын ER

р. Анадырь AN 140 Харитонов В.Г. 1978

Протока Марковка PM

Щербаковское SH

о-ва Врангеля ^ 82 Харитонов В.Г. 1981

Озёра Чукотки сн 241 по Давыдовой П.В. 2021-2023

<В о

ст°чно-Г„£

иР сК.о е ..... в

V, Р f -Ч-. ,у водоемы острова Врангеля

хУ...

M О

Р е

of у К.

о wi

с К.

о е

JtofVvj> -i

.О

«Я ' - 'о' -Ч л*. * 0 р

¿ЛУЖ&Ж Шп ч - < *

os п «ЛЙ» Г\ /-\

, 4 .... J jy (J 01. ЭЛЫЫГЫТ1ЫВ Q0Ó3. Экш^ки

/ T^V. ....... J ... Oï. 5acceimaILTiipiref|. 'X^/Í't'jí ОЗ. flatcefma KJI АмП )\[ ;!

■ yv O л " T '

1 oí. бассейна Раучувагьптын - О •/ У * а

...... . ^Л'

01К<«ннл pfiçn Ботьшоп Лвмн е *

1 О

'-OJ. бассейна''Большой Нутенвуг

р. Анадыр:

протока \1ярковкп О oj. Майорское .

У/

t Il i'л/ О

Ou1. Ш \

' vi .к

; i ^ ^-т4 ' " ^ -

... «Г»--......^водоемы

г

Берннпш

Д

залив

: A4

' 0 „

____

К к,

■ ï УГ г ) ! / 1

У /7 VA V^rf /у . /

Л /

Р 8 й ® е V u

выше

1500 м 1000 м 500 м 200 м 100 м

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНА ЧЕНИЯ: Q - озёра настоящего исследования; Q - ранее изученные озёра

Рисунок 4.4.2.1 - Карта-схема месторасположения озёр Чукотки (составлено автором на основе9)

В результате кластерного анализа мы получили два кластера, объединенные по таксономическому составу диатомей (табл. 4.4.2.2 и рис. 4.4.2.2).

Таблица 4.4.2.2 - Основные параметры ДК озёр, объединяющие внутри кластеров (составлено автором)

Кластеры

1 2

Большой список видов и разновидностей -163 вида и разновидности Малый список видов и разновидностей - 8 видов и разновидностей

Часто встречаемые виды: Tabellaría fenestrata, Tabellaria flocculosa, Aulacoseira valida, Asterionellaformosa, Tetracyclus glans, Hannaea arcus, Eunotia incisa, Eunotia diadema, Eunotia sudetica и Eunotiapraerupta. Часто встречаемые виды: Neidium hitchcockii, Encyonema hebridicum и Tabellaria flocculosa.

В 1 кластер включены озёра Эльгыгытгын, Эрвынайгьптын, Экитики, Матачинтайтыттын и водоёмы Беринтии (BE, ER, EK, MA, EL, CH). Озёра кластера

9https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/8/89/%D0%A7%D1%83%D0%BA%D0%BE%D1%82%D1%81%D0% BA%D0%B8%D0%B9_%D0%90%D0%9E.png

отличаются большим видовым составом (163 вида и разновидности). По частоте встречаемости лидируют: Tabellaria fenestrata, T. flocculosa, Aulacoseira valida, Asterionella formosa, Tetracyclus glans, Hannaea arcus, Eunotia incisa, Eunotia diadema, E. sudetica и E. praerupta.

Расстояние

1 КЛАСТЕР

ВЕ - водоёмы Берингии

ЕЙ - оз. Эрвынайгытгын

ЕК - оз. Экитики

МА - оз. Матачингайгытгын

ЕЬ - оз. Эльгыгытгын

С'Н — озера Чукотки (по Давыдовой П.В.)

АХ - р. Анадырь

РМ - протока Марков ка

Л "Я - водоёмы острова Врангеля МО - оз. Майорское

8Н - оз. Щербаковское

Рисунок 4.4.2.2 - Дендрограмма таксономического сходства (коэффициент Сёренсена-

Чекановского) (составлено автором)

2 КЛАСТЕР

Во 2 кластер вошли водоёмы острова Врангеля, протоки Марковка, р. Анадырь, оз. Майорского и оз. Щербаковское (ЛК, РМ, УЯ, МО, 8М). Озёра кластера отличаются малым количеством таксонов (8 видов и разновидностей). По частоте встречаемости лидируют: Neidium hitchcockii, Encyonema hebridicum и Tabellaria flocculosa.

Видовое разнообразие диатомовой флоры водоёмов 2 кластера ниже, чем водоёмов 1 кластера.

В результате сравнения сводных списков ранее изученных озёр Чукотки (ЕЬ, ВЕ, МО, МЛ, ЕК, ЕЯ, ЛК РМ, 8И, УЯ) со списком озёр настоящего исследования зафиксировано 177 (73,4 %) таксон из 241 видов и разновидностей. Из списка последнего не были идентифицированы видовая принадлежность для 21 (8,7 %) род.

В результате для изученных озёр нами выявлен список видов диатомей, ранее не зафиксированных в водоёмах региона. Все они относятся к 31 роду, включающего 42 вида (см. приложение 1). Большинство из них (74,2 %) имеют по одному виду, а роды с двумя видами составили 16,1 % (рис. 4.4.2.3).

4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1

0,5 0

Рисунок 4.4.2.3 - Спектр родов с числом видов диатомей, обнаруженные впервые в

озёрах Чукотки (составлено автором)

Наиболее представительными родами оказались Neidium (N. ladogensis, N. decoratum, N. distinctepunctatum, N. vernale), Pinnularia (P. lundii, P. obscura, P. platycephala), и Gomphonema (G. lagerheimii, G. insigne, G. parvulius). Следует отметить, что большинство выявленных видов диатомовой флоры имеют ограниченное распространение и относятся к редким таксонам.

Таким образом, для водоёмов Чукотки обнаружены 43 видов (17,4 %), отнесенные нами как новые для изученного региона.

Краткие выводы к главе 4

Результаты исследований позволяют сделать следующие обобщения и выводы:

_ диатомовая флора 27 изученных озёр (включая 31 исследуемую точку), представляющая собой важную группу индикаторов состояния окружающей среды,

включает 241 вид (3 разновидности) из 76 родов, 31 семейства, 14 порядков и 3 классов, что составляет 18 % всей флоры диатомовых водорослей Якутии (11 видов обнаружены для флоры региона впервые).

— изученные озёра представляют собой флору умеренно континентального климата, что в целом характерно для палеарктической области;