Zooplankton of Volga River reservoirs: structure, abundance and dynamics

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The taxonomic structure and spatial distribution of the late-summer zooplankton in the Volga River from the upper Ivankovo reservoir to Volga Delta near Astrakhan during the period 2020–2021 were studied. Zooplankton biomass in the most of the Volga reservoirs was dominated by cladoceran Daphnia galeata and copepod Mesocyclops leuckarti (up to 45–84%). However different dominant species were observed in the Volgograd reservoir. Cladocerans Chydorus sphaericus and Bosmina cf. longispina formed there up to 43% of the total zooplankton biomass. Rotifers and Ponto-Caspian copepod Heteroscope caspian are dominated in the Volga River below the dam of the Volzhskaya hydropower plant (56% and 18% of the total zooplankton biomass respectively). Among the invasive species, most abundant are East Asian copepod Thermocyclops taihokuensis (up to 230 thsd. ind./m3 and locally >90% of the total biomass) and North American copepod Acanthocyclops americanus (up to 86 thsd. ind./m3 and >35% of the total biomass). The maximum abundance of the zooplankton (0.8–1.6 g/m3) was observed in the Upper Volga reservoirs while the minimum abundance (0.1–0.2 g/m3) – in the Lower Volga. The maximum abundance of zooplankton (0.8–3.3 g/m3) was recorded in the mouth areas of the reservoir tributaries, while the minimum abundance (0.1–1.4 g/m3) – in the pelagic zone of the reservoirs. A decrease in the zooplankton community biomass from Upper to Lower Volga was observed in all biotopes. A negative correlation between the community abundance and daily water inflow into the reservoirs and a positive correlation between the community abundance and water temperature were revealed. Long-term variations in zooplankton biomass and their relationship with water body trophic state, thermal and oxygen regimes were discussed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. I. Lazareva

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

Author for correspondence.
Email: lazareva_v57@mail.ru
Russian Federation, Borok, Nekouzskii raion, Yaroslavl oblast

S. M. Zhdanova

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

Email: lazareva_v57@mail.ru
Russian Federation, Borok, Nekouzskii raion, Yaroslavl oblast

R. Z. Sabitova

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

Email: lazareva_v57@mail.ru
Russian Federation, Borok, Nekouzskii raion, Yaroslavl oblast

E. A. Sokolova

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

Email: lazareva_v57@mail.ru
Russian Federation, Borok, Nekouzskii raion, Yaroslavl oblast

References

  1. Балушкина Е.В., Винберг Г.Г. 1979. Зависимость между длиной и массой тела планктонных ракообразных // Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озер. Л.: Зоол. ин-т АН СССР. С. 58.
  2. Боруцкий Е.С., Степанова Л.А., Кос М.С. 1991. Определитель Calanoida пресных вод СССР. Л.: Наука.
  3. Волга и ее жизнь. 1978. Л.: Наука.
  4. Волгоградское водохранилище (население, биологическое продуцирование и самоочищение). 1977. Саратов: Саратов. ун-т.
  5. Вольвич Л.И., Кравцова Г.В. 1976. Современное состояние планктона Нижней Волги в пределах Волгоградской области // Рыбохозяйственное использование водоемов Волгоградской области. Волгоград: Ниж.-Волж. кн. изд-во. С. 51.
  6. Иваньковское водохранилище и его жизнь. 1978. Л.: Наука.
  7. Изменения уровней водохранилищ ГЭС РусГидро. Электронный ресурс. URL: http://www.rushydro.ru/hydrology/informer/ (обращение апрель 2023 г.)
  8. Коровчинский Н.М., Котов А.А., Синев А.Ю. и др. 2021. Ветвистоусые ракообразные (Crustacea, Cladocera) северной Евразии. Т. 2. М.: Тов-во науч. изданий КМК.
  9. Крайнова А.В., Мельник И.В., Васильева Е.Г. 2022. Продукционно-экологическая характеристика зоопланктона водоемов нижней и дельтовой частей реки Волги // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер: Рыбн. хоз-во. № 4. С. 39. https://doi.org/10.24143/2073-5529-2022-4-39-46.
  10. Кузьмина К.А., Кузьмина И.А., Кривина Е.С. 2019. Оценка качества воды Волжского плеса Куйбышевского водохранилища по состоянию зоопланктона // Научно-практический журнал Водное хозяйство России. № 2. С. 90. https://doi.org/10.35567/1999-4508-2019-2-7
  11. Куйбышевское водохранилище. 1983. Л.: Наука.
  12. Куйбышевское водохранилище (научно-информационный справочник). 2008. Тольятти: Ин-т экологии волжск. бассейна РАН.
  13. Кутикова Л.А. 1970. Коловратки фауны СССР. Л.: Наука.
  14. Лазарева В.И. 2010. Структура и динамика зоопланктона Рыбинского водохранилища. М.: Тов-во науч. изданий КМК.
  15. Лазарева В.И. 2012. Распространение видов рода Diaphanosoma (Crustacea, Cladocera) в водохранилищах Волги и Шексны: влияние факторов среды // Биология внутр. вод. № 3. C. 33.
  16. Лазарева В.И., Жданова С.М., Сабитова Р.З. 2022. Расселение восточно-азиатской копеподы Thermocyclops taihokuensis (Harada, 1931) (Crustacea, Cyclopoida) в бассейне реки Волги // Биология внутр. вод. № 2. С. 147. https://doi.org/10.31857/S0320965222010065.
  17. Лазарева В.И., Сабитова Р.З., Быкова С.В. и др. 2018а. Распределение летнего зоопланктона в каскаде водохранилищ Волги и Камы // Тр. Ин-та биологии внутр. вод РАН. Вып. 83(86). С. 62. https://doi.org/10.24411/0320-3557-2018-10030
  18. Лазарева В.И., Степанова И.Э., Цветков А.И. и др. 2018б. Изменение кислородного режима водохранилищ Волги и Камы в период потепления климата: последствия для зоопланктона и зообентоса // Тр. Ин-та биологии внутр. вод РАН. Вып. 81(84). С. 47. https://doi.org/10.24411/0320-3557-2018-1-0005
  19. Литвинов А.С. 2000. Энерго- и массообмен в водохранилищах Волжского каскада. Ярославль: Ярослав. гос. техн. ун-т.
  20. Малинина Ю.А., Далечина И.Н., Филинова Е.И. 2005. Гидробиологическая оценка качества воды Волгоградского водохранилища в зоне влияния промышленного центра // Актуальные проблемы рационального использования биологических ресурсов водохранилищ. Рыбинск: Рыбинский дом печати. С. 200.
  21. Малинина Ю.А., Джаяни Е.А., Филинова Е.И. и др. 2016. Оценка темпов многолетних изменений качественных и количественных параметров экосистемы Саратовского водохранилища // Современное состояние биоресурсов внутренних водоемов и пути их рационального использования: Матер. Всерос. конф. Казань: Гос. ин-т речн. рыб. хоз-ва. С. 618.
  22. Минеева Н.М., Семадени И.В., Макарова О.С. 2020. Содержание хлорофилла и современное трофическое состояние водохранилищ р. Волги (2017, 2018 гг.) // Биология внутр. вод. № 2. С. 205. https://doi.org/10.31857/S0320965220020102.
  23. Минеева Н.М., Семадени И.В., Соловьева В.В., Макарова О.С. 2022. Содержание хлорофилла и современное трофическое состояние водохранилищ р. Волги (2019, 2020 гг.) // Биология внутр. вод. № 4. С. 367. https://doi.org/10.31857/S0320965222040210.
  24. Мордухай-Болтовской Ф.Д., Дзюбан Н.А. 1976. Изменения в составе и распределении фауны Волги в результате антропогенных воздействий // Биологические продукционные процессы в бассейне Волги. Л.: Наука. С. 67.
  25. Мухортова О.В. 2018. Зоопланктон Куйбышевского водохранилища // Экологические проблемы бассейнов крупных рек — 6: Матер. междунар. конф., приуроченной к 35-летию Института экологии Волжского бассейна РАН и 65-летию Куйбышевской биостанции (15‒19 октября 2018 г. Тольятти). Тольятти: Анна. С. 224. https://doi.org/10.24411/9999-002А-2018-10096
  26. Охапкин А.Г., Шурганова Г.В., Пухнаревич Д.А. и др. 2016. О современном гидроэкологическом состоянии зоны речной гидравлики Чебоксарского водохранилища // Приволжский науч. журн. № 1(37). С. 104.
  27. Песенко Ю.А. 1982. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Наука.
  28. Подшивалина В.Н. 2021. Особенности распределения зоопланктона в зоне влияния притоков водохранилищ Средней Волги // Биология внутр. вод. № 5. С. 472. https://doi.org/10.31857/S0320965221050156.
  29. Попов А.И. 2006. Зоопланктон Саратовского водохранилища: общие сведения и роль биоинвазийных видов // Изв. Самар. науч. центра РАН. Т. 8. № 1. С. 263.
  30. Попов А.И., Мухортова О.В. 2016. Пелагический и литоральный зоопланктон Саратовского водохранилища: видовой состав, биологические инвазии, особенности формирования фауны. Тольятти: Кассандра.
  31. Ривьер И.К. 2007. Состав, распределение и динамика зоопланктона как кормового ресурса рыб // Экология водных беспозвоночных. Нижний Новгород: Вектор ТиС. С. 242.
  32. Рыбинское водохранилище и его жизнь. 1972. Л.: Наука.
  33. Степаньянц С.Д., Хлебович В.В., Алексеев В.Р. и др. 2015. Определитель рыб и беспозвоночных Каспийского моря. Т. 2. СПб.: Тов-во науч. изданий КМК.
  34. Столбунова В.Н. 1999. Многолетние изменения зоопланктонного комплекса в Иваньковском и Угличском водохранилищах // Биология внутр. вод. № 1–3. С. 92.
  35. Столбунова В.Н. 2007. Зоопланктон Иваньковского и Угличского водохранилищ в летний период 2003–2004 гг. // Экология водных беспозвоночных. Нижний Новгород: Вектор ТиС. С. 337.
  36. Столбунова В.Н. 2009. Пелагические Cladocera в водохранилищах Верхней Волги // Биология внутр. вод. № 3. С. 41.
  37. Структура и функционирование экосистемы Рыбинского водохранилища в начале XXI века. 2018. М.: Российская академия наук.
  38. Тимохина А.Ф. 2000. Зоопланктон как компонент экосистемы Куйбышевского водохранилища. Тольятти: Ин-т экологии волжск. бассейна РАН.
  39. Тюлин Д.Ю. 2019. Состояние кормовой базы средней зоны Волгоградского водохранилища и ее влияние на воспроизводство рыб: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Астрахань: Астрахан. гос. техн. ун-т. 19 с.
  40. Шурганова Г.В. 2007. Динамика видовой структуры зоопланктоценозов в процессе их формирования и развития (на примере водохранилищ Средней Волги: Горьковского и Чебоксарского): Дис. … докт. биол. наук. Нижний Новгород: Нижегород. гос. ун-т. 395 с.
  41. Шурганова Г.В., Жихарев В.С., Гаврилко Д.Е. и др. 2017. Особенности видовой структуры и пространственного размещения сообществ зоопланктона верхнего бьефа Нижегородской ГЭС, зоны речной гидравлики Чебоксарского водохранилища и устьевой области реки Оки // Вестн. Волжск. гос. академии водного транспорта. № 53. С. 116.
  42. Шурганова Г.В., Жихарев В.С., Гаврилко Д.Е. 2022. Динамика сообществ зоопланктона Чебоксарского водохранилища // Матер. IV-й Всерос. конф. с междунар. участием “Актуальные проблемы планктонологии”. Калининград: Калин. гос. тех. ун-т. С. 74.
  43. Шурганова Г.В., Черепенников В.В., Артельный Е.В. 2003. Динамика пространственного распределения основных зоопланктоценозов Чебоксарского водохранилища // Поволжск. экол. журн. № 3. С. 297.
  44. Lazareva V.I. 2019. Spreading of alien zooplankton species of Ponto-Caspian origin in the reservoirs of the Volga and Kama rivers // Rus. J. Biol. Invasions. V. 10. № 4. P. 328. https://doi.org/10.1134/S2075111719040040
  45. Lazareva V.I., Mineeva N.M., Zhdanova S.M. 2014. Spatial distribution of plankton from the upper and Middle Volga reservoirs in years with different thermal conditions // Biol. Bull. V. 41. № 10. P. 869. https://doi.org/10.1134/S1062359014100070
  46. Mineeva N., Lazareva V., Litvinov A. et al. 2022. Volga River Basin // Rivers of Europe. Amsterdam: Elsevier. P. 27. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102612-0.00002 x.
  47. Mineeva N.M., Lazareva V.I., Poddubny S.A. et al. 2024. Structure and functioning of plankton communities оf the Rybinsky Reservoir under the conditions of climate change // Inland Water Biol. V. 17. № 1. P.https://doi.org/10.1134/S1995082924010127
  48. Ruttner-Kolisko A. 1977. Suggestion for biomass calculation of planktonic rotifers // Arch. Hydrobiol. Ergebn. Limnol. Bd 8. P. 71.
  49. Slyn’ko Yu.V., Korneva L.G., Rivier I.K. et al. 2002. Caspian-Volga-Baltic invasion corridor // Alien species in European waters. Dordrecht: Kluwer Publ. P. 339.
  50. Shurganova G.V., Zhikharev V.S., Gavrilko D.E. et al. 2019. Zooplankton communities of the Middle River part of the Cheboksary Reservoir and factors influencing their species structure // Povolzhskiy J. Ecol. № 3. Р. 384. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2019-3-384-395
  51. Wilke T., Ahlrichs W.H., Bininda-Emonds O.R.P. 2018. A comprehensive and integrative re-description of Synchaeta oblonga and its relationship to Synchaeta tremula, Synchaeta rufina and Synchaeta littoralis.
  52. Zhikharev V., Vodeneeva E., Kudrin I. et al. 2022. The Species structure of plankton communities as a response to changes in the trophic gradient of the mouth areas of large tributaries to a Lowland Reservoir // Water. V. 15. Р. 74. https://doi.org/10.3390/w15010074

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Grouping of the Volga River reservoirs by the level of difference in the structure of the dominant complex. I — Ivankovskoye, U — Uglichskoye, R — Rybinskoye, G — Gorkovskoye, Ch — Cheboksary, K — Kuibyshevskoye, S — Saratovskoye, V — Volgograd reservoir.

Download (76KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Abundance (a) and biomass (b) of pelagic zooplankton in the Volga River. Here and in Fig. 3, the mean with its standard error is given; data for 2013–2017 (based on: (Lazareva et al. 2018a)) with additions; reservoir designations as in Fig. 1, NV — unregulated section of the Volga River below Volgograd.

Download (117KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Distribution of abundance (a) and biomass (b) of zooplankton in the water area of ​​the Volga River reservoirs in 2021. 1 – Upper Volga, 2 – Middle Volga, 3 – Lower Volga.

Download (161KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Variations in summer zooplankton biomass of some Volga River reservoirs in 2010–2022 (a) and in 1960–2021 (b). 1 – Ivankovskoye, 2 – Rybinskoye, 3 – Cheboksary reservoirs. Data for the period up to 2010 (based on: (Volga…, 1978; Ivankovskoye…, 1978; Stolbunova, 1999, 2009; Shurganova, 2007; Lazareva, 2010; Lazareva et al., 2018a; Struktura…, 2018; Lazareva et al., 2014; Shurganova et al., 2019)).

Download (310KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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