Botanica Pacifica. A journal of plant science and conservation Preprint
Article first published online: 20 MAY 2019 | DOI: 10.17581/bp.2019.08201
Ecological diversity of algae in the Alakol Lake Natural Reserve, Kazakhstan
Aibek Jiyenbekov1, Sophia Barinova2, Aitkhozha Bigaliev1, Satbay Nurashov3, Elmira Sametova3 & Tzion Fahima2
1 Al-Faraby Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan
2 Institute of Evolution, University of Haifa, Israel
3 Institute of Botany and Phytointroduction, Almaty, Kazakhstan
Alakol Lake is a unique protected natural water body with a gradient of salinity in which algal diversity has never been studied before our research. We revealed 208 algal species from five taxonomic Divisions during 2016-2017 studies. Diatom species were strongly prevailing in the 29 studied communities of the lake. Statistical methods revealed a high correlation between the intensity of algae development and the number of species in the community, as well as the high individuality of the algae communities at the three studied sites on the CCA. The applied analysis of the distribution of taxonomic divisions and indicator categories using statistical maps showed that euglenoid species, which mostly correlated with organic matter input, are distributed in the lake from the Rybachje settlement. A mapping of bioindication groups revealed an influence of hidden and inflowing rivers Urzhar and Zhamanty as sources of organic pollution. This conclusion can be made on statistical mapping only in addition to bioindication results because environment variables usually are limited. This assessment of protected lake can serve as a reference for future investigation of the Alakol Lake as well as can help to plan a set of stations for monitoring.
Джиенбеков А., Баринова С., Бигалиев А., Нурашов С., Саметова Е., Фахима Т. Экологическое разнообразие водорослей в Алакольском природном заповеднике, Казахстан. Озеро Алаколь - это уникальный охраняемый природный водоем с градиентом солености, в котором разноо- бразие водорослей никогда не изучалось до наших исследований. В течение полевых и лабораторных работ 2016-2017 гг. было выявлено 208 видов во- дорослей из пяти таксономических отделов. Виды диатомовых водорослей сильно преобладали в 29 изученных сообществах озера. Статистические методы выявили высокую корреляцию между интенстивностью развития водорослей и числом чидов в сообществе, а также высокое своеобразие сообществ водорослей на трех изученных сайтах по ССА. Примененный анализ распределения таксономических отделов и индикаторных категорий с помощью статистических карт показал, что виды эвгленовых, которые в основном связаны с поступлением органического вещества, распространя- ются в озере из поселения Рыбачье. Картографирование биоиндикацион- ных групп выявило влияние скрытых и впадающих рек Уржар и Жаманты в качестве источников органического загрязнения. Этот вывод можно сделать на основе статистического картографирования только в дополнение к ре- зультатам биоиндикации, поскольку данные о переменных среды ограниче- ны. Эта оценка охраняемого озера может служить ориентиром для будущих исследований озера Алаколь, а также может помочь в планировании сети станций для мониторинга.
Keywords: algae, bioindication, CCA, ecological mapping, organic pollution, Alakol Lake, Kazakhstan, водоросли, биоиндикация, экологическое картографирование, органическое загрязнение, озеро Алаколь, Казахстан
References
Babkin, А. 2019. PaleoKazakhstan.info. Available at http://paleokazakhstan.info/bal_al.php. Last accessed 09.04.2019
Barinova, S. 2017a. How to align and unify the cell counting of organisms for bioindication. International Journal of Environmental Sciences and Natural Resources 2(2):555-585. CrossRef
Barinova, S. 2017b. Ecological mapping in application to aquatic ecosystems bioindication: problems and methods. International Journal of Environmental Sciences and Natural Resources 3(2):1-7. CrossRef
Barinova, S. 2017c. On the classification of water quality from an ecological point of view. International Journal of Environmental Sciences & Natural Resources 2(2):1-8. CrossRef
Barinova, S. & T. Fahima 2017. The development of the world database of freshwater algae-indicators. Journal of Environment and Ecology 8(1): 1-7. CrossRef
Barinova, S.S., L.A. Medvedeva & O.V. Anissimova 2006. Diversity of algal indicators in environmental assessment. Pilies Studio, Tel Aviv, 498 pp. (in Russian). [Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. 2006. Водоросли-индикаторы в оценке качества окружающей среды. Тель Авив: Pilies Studio Publisher. 498 с.].
Barinova, S., O. Bilous & N. Ivanova 2016. New statistical approach to spatial analysis of ecosystem of the Sasyk Reservoir, Ukraine. International Journal of Ecotoxicology and Ecobiology 1(3):118-126.
Barinova, S. & E. Krupa 2016. Critical environmental factors for photosynthetic organisms of the Shardara Reservoir, Kazakhstan. Bulletin of Advanced Scientific Research 2(5):17-27.
Barinova, S. & E. Krupa 2017. Bioindication of ecological state and water quality by phytoplankton in the Shardara Reservoir, Kazakhstan. Environment and Ecology Research 5: 73-92.
Barinova, S., E. Krupa & U. Kadyrova 2017. Spatial dynamics of species richness of phytoplankton of Lake Balkhash (Kazakhstan) in the gradient of abiotic factors. Transylvanian Review of Systematic and Ecological Research 19(2):1-18. CrossRef
Barinova, S., E. Krupa, V. Tsoy & L. Ponamareva 2018. The application of phytoplankton in ecological assessment of the Balkhash Lake (Kazakhstan). Applied Ecology and Environmental Research 16(3):2089-2111. CrossRef
Barinova, S.S. 1988. Polymorphism of connective structures in diatom algae. In: Evolutionary Research. Vavilov's Themes, (V.A. Krassilov, ed.), pp. 110-122., FEB RAS Press, Vladivostok (in Russian). [Баринова С.С. Полиморфизм соединительных структур диатомовых водорослей. Эволюционные исследования. Вавиловские темы / под. ред. В.А. Красилова. Владивосток: Дальневосточное отделение РАН. С. 110-122].
Barinova, S.S., E.G. Krupa, A.A. Protasov & T.N. Novoselova 2017b. Benthification in the inland water ecosystems of Eurasia, some ecological aspects. MOJ Ecology and Environmental Sciences 2(7):00048. CrossRef
Berezovikov, N. 2006. Alakol State Nature Reserve. In: Reserves of Central Asia and Kazakhstan. Protected natural areas of Central Asia and Kazakhstan, (R.V. Yaschenko, ed.), pp. 12-29, Tethys, Almaty (in Russian). [Березовиков Н. Алакольский государственный заповедник // Заповедники средней Азии и Казахстана / под ред. Р.В Ященко. Алма-Ата: Thetys. С. 12-29].
Bilous, O.P., S.S. Barinova, N.O. Ivanova & O.A. Huliaieva 2016. The use of phytoplankton as an indicator of internal hydrodynamics of a large seaside reservoir-case of the Sasyk Reservoir, Ukraine. Ecohydrology and Hydrobiology 16:160-174. CrossRef
Cavalier-Smith, T. 2004. Only six kingdoms of life. Proceedings of the Royal Society, London B 271:1251-1262. CrossRef
Guiry, M.D. & G.M. Guiry 2018. AlgaeBase, World-wide electronic publication. National University of Ireland Press, Galway. Available from: http://www.algaebase.org/. Last accessed 20.06.2018.
Jiyenbekov, A, S. Barinova, A. Bigaliev, S. Nurasov & E. Sametova 2018. The first evidence about the algae of the protected Alakol lake (Kazakhstan) and their floral analysis. Byulleten' Moskovskogo Obshchestva Ispytatelei Prirody. Biologicheskaya seriya (in press) (in Russian). [Джиенбеков А., Баринова С., Бигалиев А., Нурашов С., Саметова Е. Первые данные о водорослях заповедника Озеро Алаколь и их флористический анализ // Бюллетень Московского Общества Испытателей Природы, биологическая серия (в печати)].
Krupa, E.G., S.S Barinova, L. Ponamareva & V.N. Tsoy 2018. Statistical mapping and 3-D surface plots in phytoplankton analysis of the Balkhash Lake (Kazakhstan). Transylvanian Review of Systematic and Ecological Research 20(1):1-16. CrossRef
Krupa, E.G., N.A. Amirgalieva, T.Ya. Lopareva, A.K. Isaeva & B.B. Bimanbaeva 2010. Zooplankton of Lake Alakol and its distribution depending on mineralization and chemical composition of water. Bulletin of the Kazakh National University. Byulleten' Kazakhskogo natsional'nogo universiteta Al-Farabi, Biologicheskaya seriya, Almaty 1(43):96-100 (in Russian) [Крупа Е.Г., Амиргалиева Н.А., Лопарева Т.Я., Исаева А.К., Биманбаева Б.Б. Зоопланктон озера Алаколь и его распределение в связи с минерализайией и хомизмом вод // Бюллетень Казахского Национального Университета Аль Фараби, биологическая серия, Алматы 1(43):96-100].
Krupa, E.G., S.S. Barinova, K.B. Isbekov & S.Z. Assylbekova 2018. The use of zooplankton distribution maps for assessment of ecological status of the Shardara reservoir (Southern Kazakhstan). Ecohydrology and Hydrobiology 18(1):52-65. CrossRef
Novakovsky, A.B. 2004. Abilities and base principles of program module "GRAPHS." (Scientific Reports of Komi Scientific Center, Ural Division of the Russian Academy of Sciences, 27). 28 pp. (in Russian). [Новаковский А.Б. 2004. Возможности и принципы работы программного модуля "GRAPHS" (Автоматизация научных исследований. Сыктывкар, Коми научный центр УрО РАН. Вып. 27). 28 с.].
The Nature Conservancy and World Wildlife Fund (WWF). 2013. Freshwater ecoregions of the world (FEOW). Available from: http://feow.org/. Last accessed 20.06.2018. Van Dam, H., A. Mertens & J. Sinkeldam 1994. A coded checklist and ecological indicator values of freshwater diatoms from the Netherlands. Netherland Journal of Aquatic Ecology 28(1):117-133. CrossRef
|
|