vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biology10.55959/MSU0137-0952-16-79-2-5vestnik-bio-msu-1371Research ArticleОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕRESEARCH ARTICLEСезонная динамика фитопланктона озера Кисло-Сладкое, частично изолированного от Белого моря, в период двухлетней меромиксииSeasonal dynamics of phytoplankton in Kislo-Sladkoe Lake partially isolated from the White Sea during two-year meromixishttps://orcid.org/0000-0001-6635-4897ИвановаД. А.IvanovaD. A.

Иванова Дарья Андреевна – мл. науч. сотр., аспирант кафедры общей экологии и гидробиологии биологического факультета,

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Department of General Ecology and Hydrobiology,

Leninskie gory 1–12, Moscow, 119234

da.ivanova99@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3962-5564КрасноваЕ. Д.KrasnovaE. D.

Краснова Елена Дмитриевна – канд. биол. наук, ст. науч. сотр. Беломорской биологической станции биологического факультета,

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Pertsov White Sea Biological Station, Faculty of Biology,

Leninskie gory 1–12, Moscow, 119234

e_d_krasnova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7870-3393ВороновД. А.VoronovD. A.

Воронов Дмитрий Анатольевич – канд. биол. наук, ст. науч. сотр.,

127051, г. Москва, Большой Каретный переулок, д. 19, стр. 1

Bolshoy Karetny per. 19–1, Moscow, 127051

da_voronov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2177-2520РадченкоИ. Г.RadchenkoI. G.

Радченко Ирина Георгиевна – канд. биол. наук, доц. кафедры общей экологии и гидробиологии биологического факультета,

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Department of General Ecology and Hydrobiology,

Leninskie gory 1–12, Moscow, 119234

iraradchenko@yandex.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationИнститут проблем передачи информации имени А.А. Харкевича, Российская академия наукРоссияKharkevich Institute for Information Transmission Problems, Russian Academy of SciencesRussian Federation202420082024792129136Copyright © Иванова Д.А., Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Радченко И.Г., 20242024Иванова Д.А., Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Радченко И.Г.Ivanova D.A., Krasnova E.D., Voronov D.A., Radchenko I.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/1371

Естественное или искусственное отделение водоема от материнской акватории ведет к стратификации его водной толщи и развитию вертикальной последовательности планктонных сообществ. Данные по сукцессии водорослевых сообществ единичны. В работе представлено исследование сезонной изменчивости состава и обилия микроводорослей в разных слоях водной толщи полузамкнутой лагуны под названием «Озеро Кисло-Сладкое» в 2021 г. в период устойчивой стратификации с придонной аноксией. Определены видовой состав и углеродная биомасса на разной глубине, интегрированная биомасса фитопланктона (ФП) в водном столбе (Bint). Проведен анализ сходства структуры ФП для разных слоев воды. Выявлено 53 вида и/или рода с преобладанием морских форм и 11 таксонов более высокого ранга. В период ледостава большая часть водной толщи была анаэробной, подо льдом доминировала пресноводная цианобактерия Microcystis ichthyoblabe. После схода льда максимум углеродной биомассы переместился к границе сероводородной зоны. В мае – начале июня наибольшие значения Вint определяла зеленая водоросль Chlamydomonas sp., в июне – июле – диатомовая водоросль Cyclotella choctawhatcheeana. Тип питания ФП с преимущественно автотрофного в начале сезона (март – июль) сменился на преимущественно гетеротрофный (август – октябрь). Наибольшие значения Bint отмечены в июле–сентябре (149,8 мг С/м2) при доминировании хищной динофлагелляты Oxyrrhis marina. Проведено сравнение полученных результатов с данными по водоемам подобного типа.

Natural or artificial separation of a water body from its parent water area leads to stratification of its water column and the development of a vertical sequence of planktonic communities. Data on succession of algal communities are sparse. Seasonal variability in the composition and abundance of microalgae in different water layers of the semi-enclosed lagoon “Lake Kislo-Sladkoe” in 2021 was studied during stable stratification and bottom anoxia. Species composition and carbon biomass at different depths, as well as the integrated phytoplankton biomass in the water column, were determined. An analysis of the similarity of the phytoplankton structure in different water layers was carried out. 53 species and/or genera with a predominance of marine forms and 11 higher rank taxa were identified. During the ice-covered period, most of the water column was anaerobic, and the freshwater cyanobacterium Microcystis ichthyoblabe dominated under the ice. After ice thaw, the biomass maximum shifted towards the boundary of sulfide zone (into the chemocline). In May–early June, the highest biomass was determined by green alga Chlamydomonas sp., in June-July by the diatom Cyclotella choctawhatcheeana. Type of nutrition changed from predominantly autotrophic at the beginning of the season (March–July) to predominantly heterotrophic (August–October). The highest biomass values were recorded in July– September (149.8 mg С/m2) due to the dominance of the predatory dinoflagellate Oxyrrhis marina. A comparison was made with water bodies of a similar type.

Белое мореприбрежные меромиктические водоемыальгофлорастратификациябиомассахемоклинвертикальная структураWhite Seacoastal meromictic lakesalgal florasuccessionstratificationbiomasschemoclinevertical structureReferencesKrasnova E.D., Matorin D.N., Todorenko D.A., Belevich T.A., Pantyulin A.N., Milyutina I.A., Voronov D.A. Cryptomonad alga Rhodomonas sp. (Cryptophyta, Pyrenomonadaceae) bloom in the redox zone of the basins separating from the White sea. Microbiology. 2014;83(3):270–277.Krasnova E.D., Matorin D.N., Todorenko D.A., Belevich T.A., Pantyulin A.N., Milyutina I.A., Voronov D.A. Cryptomonad alga Rhodomonas sp. (Cryptophyta, Pyrenomonadaceae) bloom in the redox zone of the basins separating from the White sea. Microbiology. 2014;83(3):270–277.Krasnova E.D., Matorin D.N., Belevich T.A., Efimova L.E., Kharcheva A.V., Kokryatskaya N.M., Losyuk G.N., Todorenko D.A., Voronov D.A., Patsaeva S.V. The characteristic pattern of multiple colored layers in coastal stratified lakes in the process of separation from the White Sea. J. Oceanol. Limnol. 2018;36(6):1962–1977.Krasnova E.D., Matorin D.N., Belevich T.A., Efimova L.E., Kharcheva A.V., Kokryatskaya N.M., Losyuk G.N., Todorenko D.A., Voronov D.A., Patsaeva S.V. The characteristic pattern of multiple colored layers in coastal stratified lakes in the process of separation from the White Sea. J. Oceanol. Limnol. 2018;36(6):1962–1977.Плотников А. О., Селиванова Е. А., Хлопко Ю. А., Воронов Д.А., Маторин Д.Н., Тодоренко Д.А., Краснова Е.Д. Структура и функционирование планктонных сообществ фототрофных и миксотрофных протистов в прибрежной лагуне «озеро Кисло-Сладкое» (Белое море, Карельский берег). Известия РАН. Сер. Геогр. 2022;86(6):985–1001.Плотников А. О., Селиванова Е. А., Хлопко Ю. А., Воронов Д.А., Маторин Д.Н., Тодоренко Д.А., Краснова Е.Д. Структура и функционирование планктонных сообществ фототрофных и миксотрофных протистов в прибрежной лагуне «озеро Кисло-Сладкое» (Белое море, Карельский берег). Известия РАН. Сер. Геогр. 2022;86(6):985–1001.Mindolina Y.V., Selivanova E.A., Ignatenko M.E., Krasnova E.D., Voronov D.A., Plotnikov A.O. Taxonomic composition of protist communities in the coastal stratified lake Kislo-Sladkoe (Kandalaksha bay, White sea) revealed by microscopy. Diversity. 2023;15(1):44.Mindolina Y.V., Selivanova E.A., Ignatenko M.E., Krasnova E.D., Voronov D.A., Plotnikov A.O. Taxonomic composition of protist communities in the coastal stratified lake Kislo-Sladkoe (Kandalaksha bay, White sea) revealed by microscopy. Diversity. 2023;15(1):44.Radchenko I.G., Aksenova V.A., Voronov D.A., Rostanets D.V., Krasnova E.D. Annual dynamics of a layered phytoplankton structure in a meromictic lagoon partially isolated from the White sea. Diversity. 2023;15(9):1009.Radchenko I.G., Aksenova V.A., Voronov D.A., Rostanets D.V., Krasnova E.D. Annual dynamics of a layered phytoplankton structure in a meromictic lagoon partially isolated from the White sea. Diversity. 2023;15(9):1009.Гогорев Р.М., Ланге Е.К. Амфороидные и каналошовные пеннатные диатомовые (Bacillariophyta) реликтового озера Могильное (остров Кильдин, Баренцево море). Новости систем. низш. раст. 2019;53(1):15–38.Гогорев Р.М., Ланге Е.К. Амфороидные и каналошовные пеннатные диатомовые (Bacillariophyta) реликтового озера Могильное (остров Кильдин, Баренцево море). Новости систем. низш. раст. 2019;53(1):15–38.Ланге Е.К. Сообщество фитопланктона меромиктического озера Могильное (о-в Кильдин, Баренцево море). Природа морской Арктики: современные вызовы и роль науки: тезисы докл. междунар. науч. конф. (Мурманск, 10–12 марта 2010 г.). Под ред. Г.Г. Матишова. Апатиты: КНЦ РАН; 2010:127–129.Ланге Е.К. Сообщество фитопланктона меромиктического озера Могильное (о-в Кильдин, Баренцево море). Природа морской Арктики: современные вызовы и роль науки: тезисы докл. междунар. науч. конф. (Мурманск, 10–12 марта 2010 г.). Под ред. Г.Г. Матишова. Апатиты: КНЦ РАН; 2010:127–129.Klaveness D., Løvhøiden F. Meromictic lakes as habitats for protists. Algae and Cyanobacteria in Extreme Environments. Cellular Origin, Life in Extreme Habitats and Astrobiology, vol 11. Ed. J. Seckbach. Dordrecht: Springer; 2007:59–78.Klaveness D., Løvhøiden F. Meromictic lakes as habitats for protists. Algae and Cyanobacteria in Extreme Environments. Cellular Origin, Life in Extreme Habitats and Astrobiology, vol 11. Ed. J. Seckbach. Dordrecht: Springer; 2007:59–78.Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Демиденко Н.А., Кокрятская Н.М., Пантюлин А.Н., Рогатых Т.А., Самсонов Т.Е., Фролова Н.Л., Шапоренко С.И. К инвентаризации реликтовых водоемов, отделяющихся от Белого моря. Комплексные исследования Бабьего моря, полуизолированной беломорской лагуны: геология, гидрология, биота – изменения на фоне трансгрессии берегов (Труды Беломорской биостанции МГУ, т. 12). Под ред. В.О. Мокиевского, А.И. Исаченко, П.Ю. Дгебуадзе и А.Б. Цетлина. М.: Т-во науч. изд. КМК; 2016:211–241.Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Демиденко Н.А., Кокрятская Н.М., Пантюлин А.Н., Рогатых Т.А., Самсонов Т.Е., Фролова Н.Л., Шапоренко С.И. К инвентаризации реликтовых водоемов, отделяющихся от Белого моря. Комплексные исследования Бабьего моря, полуизолированной беломорской лагуны: геология, гидрология, биота – изменения на фоне трансгрессии берегов (Труды Беломорской биостанции МГУ, т. 12). Под ред. В.О. Мокиевского, А.И. Исаченко, П.Ю. Дгебуадзе и А.Б. Цетлина. М.: Т-во науч. изд. КМК; 2016:211–241.Ivanova D.A., Krasnova E.D., Voronov D.A., Radchenko I.G. Seasonal dynamics of algal flora in the stratified Kislo-Sladkoe lake partially separated from the White sea. Oceanology. 2022;62(2):207–220.Ivanova D.A., Krasnova E.D., Voronov D.A., Radchenko I.G. Seasonal dynamics of algal flora in the stratified Kislo-Sladkoe lake partially separated from the White sea. Oceanology. 2022;62(2):207–220.Радченко И.Г., Капков В.И., Федоров В.Д. Практическое руководство по сбору и анализу проб морского фитопланктона: Учебно-методическое пособие для студентов биологических специальностей университетов. М.: Мордвинцев; 2010. 60 с.Радченко И.Г., Капков В.И., Федоров В.Д. Практическое руководство по сбору и анализу проб морского фитопланктона: Учебно-методическое пособие для студентов биологических специальностей университетов. М.: Мордвинцев; 2010. 60 с.AlgaeBase [Электронный ресурс]. 2024. URL: http://www.algaebase.org (дата обращения: 18.02.2024).AlgaeBase [Электронный ресурс]. 2024. URL: http://www.algaebase.org (дата обращения: 18.02.2024).Hillebrand H., Dürselen C. D., Kirschtel D. Pollingher U., Zohary T. Biovolume calculation for pelagic and benthic microalgae. J. Phycol. 1999;35(2):403–424.Hillebrand H., Dürselen C. D., Kirschtel D. Pollingher U., Zohary T. Biovolume calculation for pelagic and benthic microalgae. J. Phycol. 1999;35(2):403–424.Menden-Deuer S., Lessard E.J. Carbon to volume relationships for dinoflagellates, diatoms, and other protist plankton. Limnol. Oceanogr. 2000;45(3):569–579.Menden-Deuer S., Lessard E.J. Carbon to volume relationships for dinoflagellates, diatoms, and other protist plankton. Limnol. Oceanogr. 2000;45(3):569–579.Nordic Microalgae and aquatic protozoa. [Электронный ресурс]. 2024. URL: http://nordicmicroalgae.org (дата обращения: 18.02.2024).Nordic Microalgae and aquatic protozoa. [Электронный ресурс]. 2024. URL: http://nordicmicroalgae.org (дата обращения: 18.02.2024).Clarke R.K., Gorley R.N. Primer V6: User Manual – Tutorial. Plymouth: Plymouth Marine Laboratory; 2006. 190 pp.Clarke R.K., Gorley R.N. Primer V6: User Manual – Tutorial. Plymouth: Plymouth Marine Laboratory; 2006. 190 pp.Иванова Д.А., Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Радченко И.Г. Сезонная динамика структуры фитопланктона меромиктического озера Еловое, отделенного от Белого моря, в 2021 г. Труды XII Международной научно-практической конференции «Морские исследования и образование (MARESEDU-2023)», т. III (IV). Тверь: ООО «ПолиПРЕСС»; 2024:205–208.Иванова Д.А., Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Радченко И.Г. Сезонная динамика структуры фитопланктона меромиктического озера Еловое, отделенного от Белого моря, в 2021 г. Труды XII Международной научно-практической конференции «Морские исследования и образование (MARESEDU-2023)», т. III (IV). Тверь: ООО «ПолиПРЕСС»; 2024:205–208.Motylkova I.V., Konovalova N.V. Seasonal dynamics of phytoplankton in a lagoon-type lake Izmenchivoye (Southeast Sakhalin). Russ. J. Mar. Biol. 2010;36(2):86–92.Motylkova I.V., Konovalova N.V. Seasonal dynamics of phytoplankton in a lagoon-type lake Izmenchivoye (Southeast Sakhalin). Russ. J. Mar. Biol. 2010;36(2):86–92.Motylkova I.V., Konovalova N.V. Phytoplankton dynamics in the lagoon lake Tunaycha (the southern part of the Sakhalin Island). Hydrobiol. J. 2013;49(1):30–38.Motylkova I.V., Konovalova N.V. Phytoplankton dynamics in the lagoon lake Tunaycha (the southern part of the Sakhalin Island). Hydrobiol. J. 2013;49(1):30–38.Мотылькова И.В., Коновалова Н.В. Структура и сезонная динамика фитопланктона лагунного озера Птичьего (Южный Сахалин). Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2018;(50):63–76.Мотылькова И.В., Коновалова Н.В. Структура и сезонная динамика фитопланктона лагунного озера Птичьего (Южный Сахалин). Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2018;(50):63–76.Motylkova I.V., Konovalova N.V. The Composition and structure of phytoplankton in the Busse Lagoon, southeastern Sakhalin Island. Russ. J. Mar. Biol. 2021;47(5):337–345.Motylkova I.V., Konovalova N.V. The Composition and structure of phytoplankton in the Busse Lagoon, southeastern Sakhalin Island. Russ. J. Mar. Biol. 2021;47(5):337–345.Van Leeuwe M.A., Tedesco L., Arrigo K. R., Assmy P., Campbell K., Meiners K. M., Rintalla J.-M, Selz V., Thomas D.N., Stefels J. Microalgal community structure and primary production in Arctic and Antarctic sea ice: A synthesis. Elem. Sci. Anth. 2018;6:4.Van Leeuwe M.A., Tedesco L., Arrigo K. R., Assmy P., Campbell K., Meiners K. M., Rintalla J.-M, Selz V., Thomas D.N., Stefels J. Microalgal community structure and primary production in Arctic and Antarctic sea ice: A synthesis. Elem. Sci. Anth. 2018;6:4.Leu E., Mundy C. J., Assmy P., Campbell K., Gabrielsen T. M., Gosselin M., Juul-Pederse N., Gradinger R. Arctic spring awakening – Steering principles behind the phenology of vernal ice algal blooms. Prog. Oceanogr. 2015;139:151–170.Leu E., Mundy C. J., Assmy P., Campbell K., Gabrielsen T. M., Gosselin M., Juul-Pederse N., Gradinger R. Arctic spring awakening – Steering principles behind the phenology of vernal ice algal blooms. Prog. Oceanogr. 2015;139:151–170.Ilyash L.V., Belevich T.A., Zhitina L.S., Radchenko I.G., Ratkova T.N. Phytoplankton of the White sea. The handbook of environmental chemistry, vol. 81. Eds. D. Barceló and A.G. Kostianoy. Berlin, Heidelberg: Springer; 2018:187–222. 25. Graham L.E., Wilcox L.W. Algae. N.Y.: PrenticeHall; 2000. 700 pp.Ilyash L.V., Belevich T.A., Zhitina L.S., Radchenko I.G., Ratkova T.N. Phytoplankton of the White sea. The handbook of environmental chemistry, vol. 81. Eds. D. Barceló and A.G. Kostianoy. Berlin, Heidelberg: Springer; 2018:187–222. 25. Graham L.E., Wilcox L.W. Algae. N.Y.: PrenticeHall; 2000. 700 pp.Radchenko I., Smirnov V., Ilyash L., Sukhotin A. Phytoplankton dynamics in a subarctic fjord during the under-ice–open water transition. Mar. Environ. Res. 2021;164:105242.Radchenko I., Smirnov V., Ilyash L., Sukhotin A. Phytoplankton dynamics in a subarctic fjord during the under-ice–open water transition. Mar. Environ. Res. 2021;164:105242.Camacho A. On the occurrence and ecological features of deep chlorophyll maxima (DCM) in Spanish stratified lakes. Limnetica. 2006;25(1–2):453–478.Camacho A. On the occurrence and ecological features of deep chlorophyll maxima (DCM) in Spanish stratified lakes. Limnetica. 2006;25(1–2):453–478.Rogozin D., Zadereev E., Prokopkin I., Tolomeev A., Barkhatov Yu., Khromechek E., Degermendzhi N., Drobotov A., Degermendzhi A. Comparative study of the stability of stratification and the food web structure in the meromictic lakes Shira and Shunet (South Siberia, Russia). Ecology of Meromictic Lakes. Ecological Studies, vol 228. Eds. R Gulati, E. Zadereev, and A. Degermendzhi. Cham: Springer; 2017:89–124.Rogozin D., Zadereev E., Prokopkin I., Tolomeev A., Barkhatov Yu., Khromechek E., Degermendzhi N., Drobotov A., Degermendzhi A. Comparative study of the stability of stratification and the food web structure in the meromictic lakes Shira and Shunet (South Siberia, Russia). Ecology of Meromictic Lakes. Ecological Studies, vol 228. Eds. R Gulati, E. Zadereev, and A. Degermendzhi. Cham: Springer; 2017:89–124.Fenchel T., Bernard C., Esteban G., Finlay B.J., Hansen P.J., Iversen N. Microbial diversity and activity in a Danish fjord with anoxic deep water. Ophelia. 1995;43(1):45–100.Fenchel T., Bernard C., Esteban G., Finlay B.J., Hansen P.J., Iversen N. Microbial diversity and activity in a Danish fjord with anoxic deep water. Ophelia. 1995;43(1):45–100.Roberts E.C., Wootton E.C., Davidson K., Jeong H.J., Lowe C.D., Montagnes D.J. Feeding in the dinoflagellate Oxyrrhis marina: linking behaviour with mechanisms. J. Plankton Res. 2011;33(4):603–614.Roberts E.C., Wootton E.C., Davidson K., Jeong H.J., Lowe C.D., Montagnes D.J. Feeding in the dinoflagellate Oxyrrhis marina: linking behaviour with mechanisms. J. Plankton Res. 2011;33(4):603–614.Buric Z., Kiss K.T., Acs E., Vilicic D., Mihalic K.C., Caric M. The occurrence and ecology of the centric diatom Cyclotella choctawhatcheeana Prasad in Croatian estuary. Nova Hedwigia. 2007;84(1–2):135–154.Buric Z., Kiss K.T., Acs E., Vilicic D., Mihalic K.C., Caric M. The occurrence and ecology of the centric diatom Cyclotella choctawhatcheeana Prasad in Croatian estuary. Nova Hedwigia. 2007;84(1–2):135–154.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.