Теоретическая и прикладная экология1995-43012618-840610.25750/1995-4301-2026-2-092-099OtherХарактеристика бактериопланктона Камских водохранилищ в летний период 2022 годаHeterotrophic bacterioplankton in the Kama reservoirs in summer 2022УманскаяМ. В.UmanskayaM. V.mvumansk67@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2097-4913КрасноваЕ. С.KrasnovaE. S.Krasnova-eck@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4062-9714Samara Federal Research Scientific Center RAS, Institute of Ecology of Volga River Basin RASTogliattiRussiaСамарский федеральный исследовательский центр РАН, Институт экологии Волжского бассейна Российской академии наукТольяттиРоссия2506202629299http://envjournal.ru/ari/v2026/v2/26209.pdf

В работе дана характеристика размерно-морфологической структуры и пространственного распределения гетеротрофного бактериопланктона в Нижнекамском, Воткинском и Камском водохранилищах в августе-сентябре 2022 г. Общая численность гетеротрофного бактериопланктона в исследованных водоёмах изменялась в пределах (1,9-8,7) · 106 кл./мл (в среднем (3,8 ± 1,2) · 106 кл./мл), биомасса - 44,1-190,8 мкг C/л (91,0 ± 29,3 мкгC/л), что соответствует мезотрофно-эвтрофному уровню продуктивности водохранилищ. В составе бактериопланктона преобладали мелкие одиночные свободноплавающие гетеротрофные бактерии, преимущественно кокки и кокобациллы. C севера на юг вниз по течению р. Камы происходило увеличение общей численности и биомассы бактерий, и также возрастала доля агрегированных бактерий. В устьевых участках притоков численность бактерий в 1,5-2,0 раза превы-шала таковую на прилегающих участках водохранилища. Агрегированный бактериопланктон был преимущественно ассоциирован с частицами детрита и вносил большой вклад в общую численность бактерий в основном в устьевых участках притоков. Пикодетритные частицы постоянно присутствовали во всех пробах и по массе превосходили биомассу бактериопланктона в 2,8 раза, а их наибольшее количество обнаружено в устьях притоков. Вода во всех водохранилищах каскада соответствовала IV (загрязнённому) классу качества по численности бактериопланктона.

The paper describes the size-morphological structure and spatial distribution of heterotrophic bacterioplankton in the Nizhnekamskoe, Votkinskoe and Kamskoe Reservoirs in August - September 2022. The total abundance of heterotrophic bacterioplankton in the studied reservoirs varied within the range of (1.91-8.74) · 106 cells/mL (on average (3.8±1.2) · 106 cells/mL), biomass - 44.1-190.8 μg C/L (91.0 ± 29.3 μg C/L), which corresponds to the mesotrophic‐eutrophic level of productivity. The composition of bacterioplankton was dominated by small single free-floating heterotrophic bacteria, mainly cocci and cocobacilli. Unicellular filamentous cells constantly present in the samples during the observation period, and were an integral component of heterotrophic bacterioplankton, despite their small abundance at most stations. In the mouth areas of the tributaries, the number of bacteria was 1.5-2.0 times higher than in the adjacent areas of the reservoirs. This may be due to the fact that mouth areas are a kind of barrier between the tributary and the reservoir, where transformation and accumulation of river flow occur, i.e. they represent ecotones characterized, among other things, by an increase in the abundance of organisms. Aggregated bacterioplankton was mainly associated with detritus particles and made a significant contribution to the total abundance of bacteria, mainly in the mouth areas of tributaries. Picodetritic particles were constantly present in all samples and exceeded the mass of bacterioplankton by 2.8 times, and their greatest number was found in the mouths of tributaries. The water in all reservoirs of the cascade corresponded to the IV (polluted) quality class in terms of the number of bacterioplankton.

гетеротрофные бактериидетритпространственное распределениекаскад Камских водохранищheterotrophic bacteriadetritusspatial distributionthe Kama reservoirs’ cascadeРабота выполнена в рамках темы государственного задания Института экологии Волжского бассейна-филиал СамНЦ РН № 1024032600218-3-1.6.20.1. Драбкова В.Г. Зональное изменение интенсивности микробиологических процессов в озёрах. Л.: Наука, 1981. 212 с.2. Романенко В.И. Микробиологические процессы продукции и деструкции органического вещества во внутренних водоёмах. Л.: Наука, 1985. 295 с.3. Romanenko A.V. Seasonal dynamics of the structural and functional organization of heterotrophic bacterioplankton in the mouth area of the Small Il’d River // Inland Water Biol. 2023. V. 16. Suppl. 1. P. 67–74. doi: 10.1134/S199508292307012Х4. Копылов А.И., Косолапов Д.Б. Бактериопланктон водохранилищ Верхней и Средней Волги. М.: Изд-во СГУ, 2008. 377 с.5. Callieri C., Karjalainen S.M., Passoni S. Grazing by ciliates and heterotrophic nanoflagellates on picocyanobacteria in Lago Maggiore, Italy // J. Plankton Res. 2002. V. 24. No. 8. P. 785–796. doi: 10.1093/plankt/24.8.7856. Gilbert J.J. Food niches of planktonic rotifers: diversification and implications // Limnol. Oceanogr. 2022. V. 67. No. 10. P. 2218–2251. doi: 10.1002/lno.121997. Raven J.A. The twelfth Tansley Lecture. Small is beautiful: The picophytoplankton // Funct. Ecol. 1998. V. 12. No. 4. P. 503–513. doi: 10.1046/j.1365-2435.1998.00233.x8. Олейник Г.Н., Юришинец В.И., Старосила Е.В. Бактериопланктон и бактериобентос как биологические индикаторы состояния водных экосистем // Гидробиол. журн. 2010. Т. 46. № 6. С. 38–51.9. Садчиков А.П., Остроумов С.А. Экологическое и трофическое значение детрита в водоёмах // Рыбное хозяйство. 2017. № 2. C. 65–69.10. Комлев А.М. Реки Пермского края. Пермь: ООО Алекс-Пресс, 2011. 144 с.11. Куйбышевское водохранилище (научно-информационный справочник) / Отв. ред. Г.С. Розенберг, Л.А. Выхристюк. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2008. 123 с.12. Правила использования водных ресурсов Нижнекамского водохранилища на р. Кама. М.: Рос-водресурсы, 2014. 132 с.13. Porter K.G., Feig Y.S. The use of DAPI for identifying and counting aquatic microflora // Limnol. Oceanogr. 1980. V. 25. No. 5. P. 943–948. doi: 10.4319/lo.1980.25.5.094314. Mostajir B., Dolan J.R., Rassoulzadegan F. A simple method for the quantification of a class of labile marine pico- and nano-sized detritus: DAPI Yellow Particles (DYP) // Aquat. Microb. Ecol. 1995. V. 9. P. 259–266. doi: 10.3354/ame00925915. Chateauvert C.A., Lesack L.F.W., Bothwell M.L. Abundance and patterns of transparent exopolymer particles (TEP) in Arctic floodplain lakes of the Mackenzie River Delta // J. Geophys. Res. G: Biogeosci. 2012. V. 117. No. G4. Article No. G04013. doi: 10.1029/2012JG00213216. Кузнецов С.И., Дубинина Г.А. Методы изучения водных микроорганизмов. М.: Наука, 1989. 288 с.17. Carlson R.E. A trophic state index for lakes // Limnol. Oceanogr. 1977. V. 22. No. 2. P. 361–369. doi: 10.4319/lo.1977.22.2.036118. Китаев С.П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007. 395 с.19. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.20. Гидроэкология устьевых областей притоков равнинного водохранилища / ред. А.В. Крылов, А.И. Цветков, С.Э. Болотов. Ярославль: Филигрань, 2015. 466 с.21. Законнов В.В., Поддубный С.А., Законнова А.В., Касьянова В.В. Осадкообразование в зонах переменного подпора водохранилищ Волжского каскада // Водные ресурсы. 2010. Т. 37. № 4. С. 425–433.22. Уманская М.В., Рахуба А.В., Краснова Е.С. Влияние суточного гидрологического режима на бактериопланктон устьевой области р. Сок // Проблемы изучения краевых структур биоценозов: Мат. 3-й Между-нар. конф. Саратов, 2–4 октября 2012 г. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 2012. С. 123–126.23. Pernthaler J., Sattler B., Šimek K., Schwarzenbacher A., Psenner R. Top-down effects on the sizebiomass distribution of a freshwater bacterioplankton community // Aquat. Microb. Ecol. 1996. V. 10. No. 3. P. 255–263. doi: 10.3354/ame01025524. Jürgens K. Predation on bacteria and bacterial resistance mechanisms: comparative aspects among different predator groups in aquatic systems // Predatory Prokaryotes. Microbiology Monographs. V. 4. / Ed. E. Jurkevitch. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2007. P. 57–92. doi: 10.1007/7171_05325. Salcher M.M. Same same but different: ecological niche partitioning of planktonic freshwater prokaryotes // J. Limnol. 2014. V. 73. No. 1. P. 74–87. doi: 10.4081/ jlimnol.2014.81326. Жариков В.В., Горбунов М.Ю., Уманская М.В., Быкова С.В., Шерышева Н.Г. Экология сообществ бактерий и свободноживущих инфузорий малых водоёмов Самарской Луки. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2007. 193 с.27. Kuznetsova E.V., Kosolapov D.B., Krylov A.V. Changes in size-morphological structure of bacterioplankton in freshwater environments of Svalbard // Contemp.Probl. Ecol. 2022. V. 15. No. 2. P. 139–146. doi: 10.1134/S199542552202007X28. Bykova S.V. Free-living ciliates of the deepwater part of the Kama Reservoirs // Inland Water Biol. 2023. V. 16. No. 2. P. 237–254. doi: 10.1134/S19950829230200371. Drabkova V.G. Zonal change in the intensity of microbiological processes in lakes. Leningrad: Nauka, 1981. 212 p. (in Russian).2. Romanenko V.I. Microbial processes of production and destruction of organic matter in inland aquatic environments. Leningrad: Nauka, 1985. 295 p. (in Russian).3. Romanenko A.V. Seasonal dynamics of the structural and functional organization of heterotrophic bacterioplankton in the mouth area of the Small Il’d River // Inland Water Biol. 2023. V. 16. Suppl. 1. P. 67–74. doi: 10.1134/S199508292307012X4. Kopylov A.I., Kosolapov D.B. Bacterioplankton of the Upper and Middle Volga reservoirs. Moskva: Izdatelstvo SGU, 2008. 377 p. (in Russian).5. Callieri C., Karjalainen S.M., Passoni S. Grazing by ciliates and heterotrophic nanoflagellates on picocyano-bacteria in Lago Maggiore, Italy // J. Plankton Res. 2002. V. 24. No. 8. P. 785–796. doi: 10.1093/plankt/24.8.7856. Gilbert J.J. Food niches of planktonic rotifers: Diversification and implications // Limnol. Oceanogr. 2022. V. 67. No. 10. P. 2218–2251. doi: 10.1002/lno.121997. Raven J.A. The twelfth Tansley Lecture. Small is beautiful: The picophytoplankton // Funct. Ecol. 1998. V. 12. No. 4. P. 503–513. doi: 10.1046/j.1365-2435.1998.00233.x8. Oleynik G.N., Yurishinets V.I., Starosila E.V. Bacterioplankton and bacteriobenthos as biological indicators of the aquatic ecosystem state // Hydrobiological journal. 2010. V. 46. No. 6. P. 38–51 (in Russian).9. Sadchikov A.P., Ostroumov S.A. Ecological and trophic role of detritus in water bodies // Rybnoe khozyaystvo. 2017. No. 2. P. 65–68 (in Russian).10. Komlev A.M. Perm Krai rivers. Perm: Alex-Press LLC, 2011. 144 p. (in Russian).11. Kuibyshev reservoir (scientific information guide) / Eds. G.S. Rozenberg, L.A. Vykhristyuk. Togliatti: IEVB RAN, 2008. 123 p. (in Russian).12. Rules for the use of water resources of the Nizhnekamsk reservoir on the Kama River. Moskva: Rosvodresursy, 2014. 132 p. (in Russian).13. Porter K.G., Feig Y.S. The use of DAPI for identifying and counting aquatic microflora // Limnol. Oceanogr. 1980. V. 25. No. 5. P. 943–948. doi: 10.4319/lo.1980.25.5.094314. Mostajir B., Dolan J.R., Rassoulzadegan F. A simple method for the quantification of a class of labile marine pico- and nano-sized detritus: DAPI Yellow Particles (DYP) // Aquat. Microb. Ecol. 1995. V. 9. P. 259–266. doi: 10.3354/ame00925915. Chateauvert C.A., Lesack L.F.W., Bothwell M.L. Abundance and patterns of transparent exopolymer particles (TEP) in Arctic floodplain lakes of the Mackenzie River Delta // J. Geophys. Res. G: Biogeosci. 2012. V. 117. No. G4. Article No. G04013. doi: 10.1029/2012JG00213216. Kuznetsov S.I., Dubinina G.A. Methods of studying aquatic microorganisms. Moskva: Nauka, 1989. 288 p. (in Russian)17. Carlson R.E. A trophic state index for lakes // Limnol. Oceanogr. 1977. V. 22. No. 2. P. 361–369. doi: 10.4319/lo.1977.22.2.036118. Kitaev S.P. Basic general limnology for hudrobiologists and ichthyologists. Petrozavodsk: Karelian Scientific Center of the RAS, 2007. 395 p. (in Russian).19. Odum Yu. Fundamentals of ecology. Moskva: Mir, 1975. 740 p. (in Russian).20. Hydroecology of lowland water reservoir tributaries’ mouth / Ed. A.V. Krylov, A.I. Tsvetkov, S.E. Bolotov. Yaroslavl: Filigran Publ., 2015. 466 p. (in Russian).21. Zakonnov V.V., Poddubnyy S.A., Zakonnova A.V., Kas’yanova V.V. Sedimentation in variable-backwater zones of Volga chain reservoirs // Water Resour. 2010.V. 37. No. 4. P. 462–470. doi: 10.1134/S009780781004005622. Umanskaya M.V., Rakhuba A.V., Krasnova E.S. Daily hydrological regime effect on bacterioplankton of the mouth area of the Sok River // Problems of studying marginal structures of biocenoses: materialy 3 Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. Saratov, October 2–4, 2012. Saratov: of Saratov University Publ., 2012. P. 123–126 (in Russian).23. Pernthaler J., Sattler B., Šimek K., Schwarzenbacher A., Psenner R. Top-down effects on the size-biomass distribution of a freshwater bacterioplankton community // Aquat. Microb. Ecol. 1996. V. 10. No. 3. P. 255–263. doi: 10.3354/ame01025524. Jürgens K. Predation on bacteria and bacterial resistance mechanisms: comparative aspects among different predator groups in aquatic systems // Predatory Prokaryotes. Microbiology Monographs. V. 4. / Ed. E. Jurkevitch. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2007. P. 57–92. doi: 10.1007/7171_05325. Salcher M.M. Same same but different: ecological niche partitioning of planktonic freshwater prokaryotes // J. Limnol. 2014. V. 73. No. 1. P. 74–87. doi: 10.4081/jlim-nol.2014.81326. Zharikov V.V., Gorbunov M.Yu., Umanskaya M.V., Bykova S.V., Sherysheva N.G. Ecological features of bacterioplankton development in Samara Luka small eutrophic lakes. Tolyatti: IEVB RAN, 2007. 193 p. (in Russian).27. Kuznetsova E.V., Kosolapov D.B., Krylov A.V. Changes in size-morphological structure of bacterioplankton in fresh-water environments of Svalbard // Contemp. Probl. Ecol. 2022. V. 15. No. 2. P. 139–146. doi: 10.1134/S199542552202007X28. Bykova S.V. Free-living ciliates of the deepwater part of the Kama Reservoirs // Inland Water Biol. 2023. V. 16. No. 2. P. 237–254. doi: 10.1134/S1995082923020037

Отдельно авторы выражают признательность за помощь в отборе проб с. н. с. С. В. Быковой (Институт экологии Волжского бассейна РАН) и с. н. с. Н. Г. Тарасовой (Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина) за любезно предоставленные данные физико-химических параметров.