Мейобентос озера Кривое (Карелия) в зимний и вегетационный периоды

В.А. Петухов и А.О. Смуров

Труды Зоологического института РАН, 2024, 328(3): 535–546 · https://doi.org/10.31610/trudyzin/2024.328.3.535

Резюме

Наша работа посвящена сравнению количественного развития мейобентоса в вегетационный период и в зимнее время в димиктическом полярном оз. Кривое (Карелия). Зимний мейобентос оказался значительно беднее по видовому составу, чем мейобентос вегетационного периода (13 и 29 видов соответственно). Из 8 типичных для озера групп мейобентоса зимой совсем отсутствовали Ostracoda и Cladocera. Анализ пропорций доминирующих групп мейобентоса показал, что исследованный водоем вписывается в группу типичных озер северо-запада России, а не относится к группе полярных озер, как следовало ожидать, исходя из его географических координат. Особенностью оз. Кривое, которое делает его уникальным среди приполярных озер, является высокая биомасса в профундали зимой – 0.14 г/м², которая недостоверно не сильно отличается от таковой в вегетационный период – 0.2 г/м². В литорали и сублиторали зимой, по сравнению с вегетационным сезоном, наблюдается значительное снижение биомассы мейобентоса с 0.47 г/м² до 0.03 г/м² и с 0.05 г/м² до 0.001 г/м² соответственно. Зимой наибольшую биомассу мейобентоса дает профундаль озера – 71.5% общей биомассы мейобентоса, литораль – 27.25% и сублитораль – 1.2%. В вегетационный сезон наблюдается обратная картина: в литорали озера мейобентос составляет 71.5% от общей биомассы мейобентоса, в сублиторали – 9.70% и 18.78% – в профундали. Биомасса зимнего мейобентоса достоверно положительно коррелирует с биомассой сентябрьского мейобентоса, r = 0.82 (p < 0.001), и с таковой в мае следующего года – r = 0.56 (p < 0.03). Корреляции между биомассами мейобентоса в разные месяцы вегетационного сезона при этом были недостоверны.

Ключевые слова

вегетационный период, видовой состав, зимний период, количественное развитие, мейобентос

Поступила в редакцию 18 марта 2024 г. · Принята в печать 8 июля 2024 г. · Опубликована онлайн 23 сентября 2024 г.

Литература

Adrian R., Wilhelm S. and Gerten D. 2006. Life-history traits of lake plankton species may govern their phenological response to climate warming. Global Change Biology, 12: 652–661. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2006.01125.x

Alekseev V.R. and Tsalolikhin S.Ya. (Eds) 2010. Key to zooplankton and zoobenthos of fresh waters of European Russia. Vol. 1. Zooplankton. KMK, Moscow, 495 p. [In Russian].

Alekseev V.R. and Tsalolikhin S.Ya. (Eds) 2016. Key to zooplankton and zoobenthos of fresh waters of European Russia. Vol. 2. Zoobenthos. KMK, Moscow, 480 p. [In Russian].

Amkar S. and Elmgren R. 1976. The benthic macro- and meiofauna of the Asco Landsort area. A stratified random sampling survey. Contribution from the Asco Laboratory, University of Stockholm, 11: 1–115.

Balushkina E.V. and Vinberg G.G. 1979. The relationship between length and body weight of planktonic crustaceans. In: G.G. Vinberg (Ed.). Experimental and field studies of the biological basis of lake productivity. Zoological Institute of the Academy of Sciences of the USSR, Leningrad: 58–79. [In Russian].

Bertilsson S., Burgin A., Carey C.C., Fey S.B., Grossart H.-P., Grubisic L.M., Jones I.D., Kirillin G., Lennon J.T., Shade A. and Smyth R.L. 2013. The under-ice microbiome of seasonally frozen lakes. Limnology and Oceanography, 58: 1998–2012. https://doi.org/10.4319/lo.2013.58.6.1998

Bolsenga S.J. and Vanderploeg H.A. 1992. Estimating photosynthetically available radiation into open and ice-covered freshwater lakes from surface characteristics; a high transmittance case study. Hydrobiologia, 243–244: 95–104. https://doi.org/10.1007/BF00007024

Dokulil M.T., Herzig A., Somogyi B., Vörös L., Nõges T., Donabaum K. and May L. 2014. Winter conditions in six European shallow lakes: a comparative synopsis. Estonian Journal of Ecology, 63: 111–129. https://doi.org/10.3176/eco.2014.3.01

Dzhenderedzhan K.G. and Unanian A.S. 1987. Relationship between body weight and some linear parameters of tubificids using the example of Potamothrix hammoniensis (Michaelsen). Materials of the 6th All-USSR Meeting: Aquatic oligochaete worms. Riga: 64–66. [In Russian].

Gagarin V.G. 1981. Freshwater nematodes of the European part of the USSR. Nauka, Leningrad, 248 p. [In Russian].

Galtsova V.V. 1976. Free-living nematodes as a component of the meiobenthos of the Chupa Bay of the White Sea. In: O.A. Scarlato (Ed.). Nematodes and their role in meiobenthos. Nauka, Leningrad: 165–270. [In Russian].

Gerten D. and Adrian R. 2000. Climate-driven changes in spring plankton dynamics and the sensitivity of shallow polymictic lakes to the North Atlantic Oscillation. Limnology and Oceanography, 45: 1058–1066. https://doi.org/10.4319/lo.2000.45.5.1058

Hampton S.E., Galloway A.W.E., Powers S.M., Ozersky T., Woo K.H. et al. 2017. Ecology under lake ice. Ecology Letters, 20: 98–111. https://doi.org/10.1111/ele.12699

Hampton S.E., Moore M.V., Ozersky T., Stanley E.H., Polashenski C.M. and Galloway A.W.E. 2015. Heating up a cold subject: prospects for under-ice plankton research in lakes. Journal of Plankton Research, 37: 277–284. https://doi.org/10.1093/plankt/fbv002

Jewson D.H., Granin N.G., Zhdanov A.A. and Gnatovsky R.Y. 2009. Effect of snow depth on under-ice irradiance and growth of Aulacoseira baicalensis in Lake Baikal. Aquatic Ecology, 43: 673–679. https://doi.org/10.1007/s10452-009-9267-2

Kurashov E.A. 1994. Meiobenthos as a component of the lake ecosystem. Alga-Fond, Saint Petersburg, 224 p. [In Russian].

Kurashov E.A., Barbashova E.A., Dudakova D.S., Kapustina L.L., Mitrukova G.G., Rusanov A.G., Aleshina D.G., Iofina I.V., Protopopova E.V., Rodionova N.V. and Trifonova M.S. 2018. Ladoga Lake Ecosystem: present-day conditions and trends in the late XX to early XXI century. Biosphere, 10(2): 85–121. [In Russian].

Loskutova O.A. 2020. Benthic invertebrate communities of lakes in the Polar Ural Mountains (Russia). Polar Biology, 43: 755–766. https://doi.org/10.1007/s00300-020-02677-4

Manuilova E.F. 1964. Cladocera fauna of the USSR. Nauka, Moscow–Leningrad, 329 p. [In Russian].

Maximov A.A., Berezina N.A., Litvinchuk L.F., Sharov A.N., Maximova O.B., Smirnov V.V. and Usov N.V. 2023. Hydrobiological characteristic of small lakes in northern Karelia during the ice-covered period. Proceedings of the Zoological Institute RAS, 327(3): 451–467. [In Russian]. https://doi.org/10.31610/trudyzin/2023.327.3.451

Moore J.W. 1978. Some factors influencing the diversity and species composition of benthic invertebrate communities in twenty Arctic and subarctic lakes. Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie, 63(6): 757–771. https://doi.org/10.1002/iroh.19780630605

Naberezhniy A.I. and Irmasheva S.G. 1980. The ratio of body size and weight in harpacticids (Crustacea: Harpacticoida). Izvestiya of the Academy Sciences of the MSSR, 4: 75–76. [In Russian].

Pankratova V.Ya. 1983. Larvae and pupae of mosquitoes of the subfamily Chironominae of the fauna of the USSR (Diptera, Chironomidae=Tendipedidae). Keys to the fauna of the USSR, published by the Zoological Institute of the USSR Academy of Sciences. Vol. 134. Nauka, Leningrad, 296 p. [In Russian].

Petukhov V.A. 1981. Assessment of the benthos of the lake in connection with its supposed enrichment (Vrevo). In: S.M. Lavrentiev (Ed.). Assessment of the food supply of lakes in connection with fishery activities. GosVNIORKh, Leningrad: 67–73. [In Russian].

Petukhov V.A. 1984. On the nematode fauna of lakes Muzha and Pelyuga of the Luga and Plyussa river basin. In: A.Yu. Ryss and S.Ya. Tsalolikhin (Eds). Ecological and geographical studies of nematodes. Zoological Institute of the AS USSR, Leningrad: 27–32. [In Russian].

Petukhov V.A. 1999a. Distribution of meiobenthos by depth in lakes Pionerskoye and Pridorozhnoye of the Leningrad region in 1997. Structural and functional organization of freshwater ecosystems of various types. Proceedings of the Zoological Institute RAS, 279: 222–234. [In Russian].

Petukhov V.A. 1999b. Structural and functional characteristics of meiobenthos of different types of lakes in the North-West of the Russian Federation. Dissertation of the Candidate of Biological Sciences. Zoological Institute RAS, Saint Petersburg, 170 p. [In Russian].

Petukhov V.A. and Berezina N.A. 2006. The importance of meio- and macrobenthos in the coastal zone of Lake Krivoe (Karelia). In: Annual reporting session for 2005. Abstracts. Zoological Institute RAS, Saint Petersburg: 36–37. [In Russian].

Salonen K., Leppäranta M., Viljanen M. and Gulati R.D. 2009. Perspectives in winter limnology: closing the annual cycle of freezing lakes. Aquatic Ecology, 43: 609–616. https://doi.org/10.1007/s10452-009-9278-z

Sarvala J. 1979. Effect of temperature on the duration of egg, naupliar and copepodite development of some freshwater benthic Copepoda. Freshwater Biology, 9: 515–534. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.1979.tb01536.x

Sarvala J. 1990. Complex and flexible life history of a freshwater benthic harpacticoid species. Freshwater Biology, 23: 523–540. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.1990.tb00292.x

Tchernovskiy A.A. 1949. Key to mosquito larvae of the family Tendipedidae. Academy of Sciences of the USSR, Moscow–Leningrad, 186 p. [In Russian].

Timm T. 2002. Meiobenthos in some Estonian small stratified lakes. Proceedings of the Estonian Academy of Science. Biology. Ecology, 51(3): 184–203. https://doi.org/10.3176/biol.ecol.2002.3.04

Tsalolikhin S.Ya. 1972. Fauna and ecology of free-living nematodes of Lake Dolgoye, Leningrad Region. Vestnik of the Leningrad University, 15: 27–33. [In Russian].

Tsalolikhin S.Ya. 1980. Free-living nematodes of Baikal. Nauka, Leningrad, 121 p. [In Russian].

Tsalolikhin S.Ya. 1981. Determination of the weight of freshwater nematodes. In: T.A. Platonova and S.Ya. Tsalolikhin (Eds). Evolution, systematics, morphology and ecology of free-living nematodes. Zoological Institute of the AS USSR, Leningrad: 80–85. [In Russian].

Tsalolikhin S.Ya. 1983. Nematodes of the families Tobrillidae and Tripylidae of the world fauna. Nauka, Leningrad, 232 p. [In Russian].

Tsalolikhin S.Ya. 1990. On the fauna of freshwater mononchids (Nematoda, Mononchida) of the Holarctic. In: V.G. Gagarin (Ed.). Fauna, biology and taxonomy of free-living lower worms. Proceedings of the Institute of Biology of Inland Waters, 64(67): 54–58. [In Russian].

Tsalolikhin S.Ya. (Ed.). 1994. Key to freshwater invertebrates of Russia and adjacent territories. Vol. 1. Lower invertebrates. Zoological Institute RAS, Saint Petersburg, 395 p. [In Russian].

Tsalolikhin S.Ya. and Petukhov V.A. 2005. Redescription of Paramononchus alimovi Tsalolikhin (Nematoda: Mononchidae). Zoosystematica Rossica, 14(2): 187–190. https://doi.org/10.1111/j.1469-185X.2008.00041.x

Vinberg G.G. (Ed.). 1975. Biological productivity of northern lakes Krivoe and Krugloe. Nauka, Leningrad, 228 p. [In Russian].

Weyhenmeyer G.A., Westöö A.-K. and Willén E. 2008. Increasingly ice-free winters and their effects on water quality in Sweden’s largest lakes. Hydrobiologia, 599: 111–118. https://doi.org/10.1007/s10750-007-9188-9