Analysis of the Phytoplankton State in Low Mountain Lake Manzherokskoye (Gorny Altai) using Hydro-Optical and Hydro-Physical Characteristics

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The composition, development, distribution of the phytoplankton as well as the hydro-optical and hydro-physical characteristics were studied in the eutrophic-polytrophic, low-flow, low-mountain, ancient lake Manzherokskoye (Altai Republic) in April and July 2021. In the subglacial period, with an ice thickness of 0.45–0.50 m and a thin snow layer with thaws, a water temperature of 0.1–4.6°C, 29 taxa with a rank below the genus vegetated. Their abundance reached: biomass – 15.9 g/m3 (mean value 11.5 g/m3), Chl a content 2.79 mg/m3, Chl b – 58.11 mg/m3, Chl c – 35.81 mg/m3. Summer phytoplankton at a temperature of 24.2–25.5°C was characterized by higher taxons (72), biomass 7813.3 g/m3 (mean value 1960.4 g/m3), Chl a content 16.82 mg/m3 and by lower Chl b – 10.87 mg/m3 and Chl c – 30.54 mg/m3. The strongest dependence of optical indicators in situ on the abundance of algae was noted between the light absorption coefficients with wavelengths of 520, 550, 580, 610 nm and cyanobacteria biomass, between the light absorption coefficient with wavelength of 460 nm and the total biomass of green and euglenic algae.

About the authors

G. V Vinokurova

Institute for Water and Environmental Problems of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: kimg@iwep.ru
Barnaul, Russia

I. A Sutorikhin

Institute for Water and Environmental Problems of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Barnaul, Russia

V. V Kirillov

Institute for Water and Environmental Problems of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Barnaul, Russia

S. A Litvinenko

Institute for Water and Environmental Problems of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Barnaul, Russia

References

  1. Адаменко В.Н., Кондратьев К.Я., Поздняков Д.В., Чехии Л.В. 1991. Радиационный режим и оптические свойства озер. Л.: Гидрометеоиздат.
  2. Акулова О.Б., Букатый В.И., Залаева У.И. 2014. Суточные изменения спектрального показателя ослабления света и температуры воды (на примере оз. Красиловское) // Ползуновский вестник. № 2. С. 123.
  3. Апонасенко А.Д. 2001. Количественные закономерности функциональной организации водных экосистем в связи с их дисперсной структурой: Дисс. … докт. физ.-мат. наук. Красноярск.
  4. Вологдин М.П., Шерстянкин П.П. 1979. Показатели ослабления светового излучения для вод Ивано-Арахлейских озeр (Забайкалье) // Оптические методы изучения океанов и внутренних водоемов. Новосибирск: Наука. С. 281.
  5. Выполнение научно-технического и экологического исследования с последующей разработкой рекомендаций по улучшению (изменению) экологического состояния озера Манжерокского. 2021. Т. 4. Экологические исследования (инженерно-экологические изыскания) по объекту: “Всесезонный курорт “Манжерок” и устройство набережной в соответствии с Техническим заданием, расположенные в границах земельных участков с кадастровыми номерами 04:01:020211:36, 04:01:020211:4 по адресу: Российская Федерация, Республика Алтай, Майминский район, район оз. Манжерокского, с юго-восточной стороны” // Технический отчет ИВЭП СО РАН. Барнаул. Шифр 00.21.045ИЭИ.
  6. Голлербах М.М., Косинская Е.К., Полянский В.И. 1953. Синезеленые водоросли. Определитель пресноводных водорослей СССР. Вып. 2. М.: Сов. наука.
  7. Дедусенко–Щеголева Н.Т., Матвиенко А.М., Шкорбатов Л.А. 1959. Зеленые водоросли. Класс Вольвоксовые. Определитель пресноводных водорослей СССР. М.: Наука. Вып. 8.
  8. Дедусенко–Щеголева Н.Т., Голлербах М.М. 1962. Желто-зеленые водоросли. Определитель пресноводных водорослей СССР. М.–Л.: Изд-во АН СССР. Вып. 5. С. 272.
  9. Забелина М.М., Киселев И.А., Прошкина–Лавренко А.И. и др. 1951. Диатомовые водоросли. Определитель пресноводных водорослей СССР. М.: Сов. наука. Вып. 4.
  10. Зуев В.В., Кураков С.А., Суторихин И.А. и др. 2014. Автономный многоканальный измерительный комплекс для регистрации метеорологических и гидрофизических параметров // Измерение, контроль, информатизация – 2014: Матер. XV междунар. науч.-техн. конф. Барнаул: Изд-во АлтГТУ. С. 186.
  11. Игошкина И.Ю. 2014. Оценка экологического состояния водоема природного парка “Птичья Гавань” (г. Омск) по показателям развития фитопланктона: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Омск.
  12. Карбышев С.Ф., Кириллова Т.В., Ковальская Г.А., Павлов В.Е. 2001. Спектральная прозрачность поверхностного слоя воды в Телецком озере // Экология Сибири, Дальнего Востока и Арктики. Томск: МИЦ ФОСЭ. С. 115.
  13. Киселев И.А. 1954. Пирофитовые водоросли. Определитель пресноводных водорослей СССР. М.: Сов. наука. Вып. 6.
  14. Лысак В.В. 2022. Важнейшие группы прокариотических микроорганизмов // [Минск: БГУ. 132 с. Электрон. ресурс]/Режим доступа: https://l.eruditor.one/file/1992853/Дата обращения 10.02.2024.
  15. Маньковский В.И., Шерстянкин П.П. 2007. Спектральная модель показателя ослабления направленного света в водах озера Байкал в летний период // Морской гидрофиз. журн. № 6. С. 39.
  16. Матвиенко А.М. 1954. Золотистые водоросли. Определитель пресноводных водорослей СССР. М.: Сов. наука. Вып. 3.
  17. Михеева Т.М. 1977. О показателях удельной активности и некоторых причинах их определяющих // Гидробиол. журн. № 3. С. 11.
  18. Попова Т.Г. 1955. Эвгленовые водоросли. Определитель пресноводных водорослей СССР. М.: Сов. наука. Вып. 7.
  19. Робертус Ю.В., Кивацкая А.В., Любимов Р.В., Ситникова В.А. 2019. Экологическое состояние акватории Манжерокского озера // Природные ресурсы Горного Алтая. № 1–2. С. 85.
  20. Робертус Ю.В., Пузанов А.В., Кивацкая А.В., Любимов Р.В. 2021. Экологические последствия реабилитации Манжерокского озера (Республика Алтай) // Вода и экология: проблемы и решения. № 1(85). С. 41.
  21. Сиделев С.И., Бабаназарова О.В. 2008. Анализ связей пигментных и структурных характеристик фитопланктона высокоэвтрофного озера // J. Sib. Federal Univ. Biol. V. 2(1). P. 162.
  22. Справочник химика // [Электрон. ресурс] / Режим доступа https://www.chem21.info/info/157786. Дата обращения 10.02.2024.
  23. Суторихин И.А., Букатый В.И., Акулова О.Б. 2013. Динамика гидрооптических характеристик разнотипных озeр Алтайского края // Изв. АлтГУ. № 1/1. С. 178.
  24. Суторихин И.А., Литвиненко С.А., Соловьев В.А., Каменев А.Р. 2021. Измерение малых скоростей подледных течений на разных глубинах Телецкого озера // Ползуновский альманах. № 4. С. 39.
  25. Химия цвета // [Электрон. ресурс] / Режим доступа https://blog.bc-pf.org/chemistry-of-color/Дата обращения 10.02.2024.
  26. Фотосинтетические пигменты // [Электрон. ресурс] / Режим доступа https://compendium.su/biology/entering/19.html Дата обращения 10.02.2024.
  27. Царенко П.М. 1990. Краткий определитель хлорококковых водорослей Украинской ССР. Киев: Наук. думка.
  28. Шерстянкин П.П. 1992. Фронтогенез на Байкале по материалам оптических наблюдений // Докл. СССР. Т. 326. № 5. С. 366.
  29. Шоларь С.А., Ли М.Е. 2018. Оптические контактные методы мониторинга гидросферы и их возможное использование в новых научных направлениях // Системы контроля окружающей среды. № 14(34). С. 17.
  30. Arst H., Erm A., Herlevi A., Kutser T. et al. 2008. Optical properties of boreal lake waters in Finland and Estonia // Boreal Environment Res. V. 13. P. 133.
  31. Averina S.G., Velichko N.V., Pinevich A.A. et al. 2019. Non-a chlorophylls in cyanobacteria // Photosynthetica. V. 57(4). P. 1109.
  32. Brandao L.P.M., Brighenti L.S., Staehr P.A. et al. 2017. Partitioning of the diffuse attenuation coefficient for photosynthetically available irradiance in a deep dendritic tropical lake // Anais da Academia Brasileira de Ciencias. V. 89(1). P. 469. https://doi.org/10.1590/0001-3765201720160016
  33. Doculil M.T. 2009. An analysis of long-term winter data on phytoplankton and zooplankton in Neusiedler See, a shallow temperate lake, Austria // Aquat. Ecol. V. 553. P. 293.
  34. Dokulil M.T., Herziga A., Somogyib B. et al. 2014. Winter conditions in six European shallow lakes: a comparative synopsis // Eston. J. Ecol. V. 63. № 3. P. 111.
  35. Ficek D., Meler Ju., Zapadka T., Woźniak B., Dera J. 2012. Inherent optical properties and remote sensing reflectance of Pomeranian lakes (Poland) // Oceanologya. V. 54(4). P. 611.
  36. Foy R.H., Gibson C.E. 1982. Photosynthetic characteristics of planktonic blue-green algae: changes in photosynthetic capacity and pigmentation of Oscillatoria redekei Van Goor under high and low light // Brit. Phycol. J. V. 17. P. 183.
  37. Harrison J.W., Smith R.E.H. 2011. The spectral sensitivity of phytoplankton communities to ultraviolet radiationinduced photoinhibition differs among clear and humic temperate lakes // Limnol., Oceanogr. № 56(6). P. 2115.
  38. Huovinen P.S., Penttilia H., Soimasuo M.R. 2003. Spectral attenuation of solar ultraviolet radiation in humic lakes in Central Finland // Chemosphere. P. 205.
  39. Guiry M.D., Guiry G.M. 2024. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. http://www.algaebase.org; searched on [Electronic resource]. (Дата обращения 04.12.2024).
  40. Mencfel R., Pasztaleniec A. 2004. Characteristics of the winter phytoplankton in Rogozno Lake // Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, Sectio C, Biologia. V. 59. P. 1.
  41. Pasztaleniec A., Lenard T. 2008. Winter phytoplankton communities in different depths of three mesotrophic lakes (Leczna-Wlodava Lakeland, Eastern Poland) // Biol. V. 63. № 3. P. 294.
  42. SCOR-UNESCO Working Group 17. 1966. Determination of photosynthetic pigments in sea water // Monographs on Oceanographic Methodology. Montreux: UNESCO. P. 9.
  43. Sorensen T. A. 1948. Method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of species content // Kongelige Danske Videnskabernes Selskab. Biol. krifter. Bd 5. № 4. P. 1.
  44. Takaichi S. 2011. Carotenoids in Algae: Distributions, Biosyntheses and Functions // [Drugs. V. 9. P. 1101. Электрон. ресурс]/Режим доступа https://doi.org/10.3390/md9061101. Дата обращения 12.03.2024.
  45. Vanderploeg H.A., Bolsenga S.J., Fahnenstiel G.L. et al. 1992. Plankton ecology in an ice-covered bay of lake Michigan: utilization of a winter phytoplankton bloom by reproducing copepods // Hydrobiol. V. 243. P. 175.
  46. Velichko N., Smirnova S., Averina S. et al. 2021. A survey of Antarctic cyanobacteria // Hydrobiol. V. 848. P. 2627.
  47. Vinokurova G.V., Sutorikhin I.A., Kolomeytsev A.A. et al. 2021. Analysis of the state of biological communities in a continental water body using hydrooptical characteristics // Inland Water Biol. V. 14. № 2. Р. 159.
  48. Wright R.T. 1964. Dynamic of a phytoplankton community in an ice-covered lake // Limnol., Oceanogr. V. 9. № 2. P. 163.
  49. Zeinalov Y., Maslenkova L. 2000. On the action spectra of photosynthesis and spectral dependence of the quantum efficiency // [Bulg. J. Plant Physiol. V. 26 (1–2). P. 58. Электрон. ресурс]/Режим доступа https://l.eruditor.one/file/1992853/Дата обращения 10.02.2024.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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