SPATIAL AND TEMPORAL DYNAMICS OF ALGAL COMMUNITIENS IN THE EXPERIMENTAL CONDITIONS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32782/naturaljournal.14.2025.9

Keywords:

algal communities, biotopic preference, phytoplankton, microphytobenthos, pleuston-neuston, ice-ralated community, seasonal periodicity, microcosm

Abstract

The paper deals with spatial and temporal dynamics of algal communities under the microcosm conditions. The microcosm used in the experiment was filled with rainfall or storm runoff out of the rainwater pipe from the iron roof of the adjacent building. Therefore, algae could be brought to the microcosm: a) by air; b) with soil particles; c) with storm runoff from the building roof etc. The hydrochemical conditions in the microcosm were marked by high content of sulphates, chlorides, iron, and low concentrations of mineral phosphorus and silicon. During the observation period two systems formed in the microcosm: benthic system dominated by a filamentous cyanobacteria Leptolyngbya boryana (Gomont) Anagn. et Komárek and planktonic-neustic dominated by a flagellate green algae Haematococcus pluvialis Flotow. These two algal communities were linked by biotic interactions: 1) antagonistic – algal blooms by H. pluvialis caused shadowing of the water column and competition for nutrients, thus suppressing L. boryana vegetation; 2) synergetic – after the vegetation of H. pluvialis was over, the water column was enriched with nutrient, which were the autogenic energy subsidy for L. boryana development. An assumption has been made, that diverse algae can be brought to the microcosm due to mass effect, however only two species developed in large quantities owing to environment species sorting – L. boryana and H. fluviatilis. Conducting experimental studies of the qualitative and quantitative diversity of algal communities using microcosms is one of the promising areas of hydrobiological and algological research. Obtaining empirical representative data has become possible through the parallel study of the main abiotic factors that determine the diversity of algal communities and allow the influence of the environment to be taken into account in much broader conditions than in purely laboratory studies.

References

Владимирова К.С. До питання про вивчення донних водоростей Дніпровсько-Бузького лиману. Дніпровсько-Бузький лиман. Київ : Наукова думка, 1971. С. 155–202.

Козійчук Е.Ш. Фітомікробентос Кілійської дельти Дунаю : автореф. … канд. біол. наук. Київ, 2020. 23 с.

Кондратьєва Н.В. Клас гормогонієві – Hormogoniophyceae. Визначник прісноводних водоростей Українською РСР. Вип. 1 : Синьозелені водорості – Cyanophyta. Ч. 2. Київ : Наукова думка, 1968. 523 с.

Коршіков О.А. Volvocineae. Визначник прісноводних водоростей УРСР. Т. 4. Київ : Вид-во АН УРСР, 1938. 184 с.

Ліщук А.В. Еколого-фізіологічні основи формування фітопланктону прісноводних екосистем : автореф. дис. … докт. біол. наук. Київ, 2007. 38 с.

Продромус спорових рослин України: водорості. Кн. 1 / за ред. П.М. Царенка. Київ : НВП «Видавництво «Наукова думка»», 2024а. 879 с.

Продромус спорових рослин України: водорості. Кн. 2 / за ред. П.М. Царенка. Київ : НВП «Видавництво «Наукова думка»», 2024б. 879 с.

Романенко В.Д., Жукинський В.М., Оксіюк О.П. Методика встановлення і використання екологічних нормативів якості поверхневих вод суші та естуаріїв України. Київ : Мінекоресурсів України, 2001. 48 с.

Методи гідроекологічних досліджень поверхневих вод / за ред. В.Д. Романенка. Київ : Логос, 2006. 408 с.

Хільчевський В.К., Осадчий В.І., Курило С.М. Регіональна гідрохімія України. Київ : ВПЦ «Київський університет», 2019. 343 с.

Щербак В.І., Семенюк Н.Є. Структурно-функціональна характеристика фітопланктону, дерновин-подушок, детриту і якість води за основних абіотичних чинників ставів міської агломерації (смт Гостомель, Бучанський р-н Київської обл., Україна). Повідомлення І. Видове, таксономічне, екологічне різноманіття фітопланктону та характеристика дерновин-подушок за основних абіотичних складових ставків. Альгологія. 2023. Т. 33. № 1. С. 22–47. https://doi.org/10.15407/alg33.01.022

Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Давидов О.А., Ларіонова Д.П. Сучасна характеристика фітопланктону, мікрофітобентосу та фітоепіфітону Канівського водосховища. Повідомлення 1: Таксономічне, екологічне різноманіття та просторовий розподіл. Альгологія. 2023. Т. 33. № 3. С. 147–184. https://doi.org/10.15407/alg33.03.147

Щербак В.І., Семенюк Н.Є., Давидов О.А., Козійчук Е.Ш. Особливості біотопічної приуроченості водоростей водної товщі прісноводних гідроекосистем різного типу. Альгологія. 2025. Т. 35. № 2. С. 104–127. https://doi.org/10.15407/alg35.02.104

Directive 2000/60/EC. Water Framework Directive of the European Parliament and the Council, of 23 October 2000, Establishing a Framework for Community Action in the Field of Water Policy. Official Journal of the European Community. 2000. L327. Р. 1–72.

Gregušová M., Hybská H., Mordáčová M. Microcosms as an implement for assessing ecological processes in aquatic and terrestrial environments. Review. Environment Protection Engineering. 2025. Vol. 51. № 1. P. 5–19. https://doi.org/10.37190/epe250101

Guiry M.D., Guiry G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway, 2025 [Електронний ресурс]. URL: http://www.algaebase.org (дата звернення 29.10.2025).

Kristiansen J. Dispersal of freshwater algae : a review. Hydrobiologia. 1996. Vol. 336. P. 151–157. https://doi.org/10.1007/BF00010829

Liebig J. Chemistry in Its Application to Agriculture and Physiology. London : Taylor and Walton, 1840.

Odum E.P. Fundamental of Ecology. Sec. ed. Philadelphia, London : W.B. Saunders Company, 1959. 546 p.

Oksiyuk O.P., Davydov O.A., Karpezo Yu.I. Ecological and morphological structure of microphytobenthos. Hydrobiol. J. 2009. Vol. 45. № 2. P. 13–23. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v45.i2.20

Shcherbak V.I., Yakushin V.M., Zadorozhnaya A.M., Semenyuk N.Ye., Linchuk M.I. Seasonal and interannual dynamics of phytoplankton, phytomicroepiphyton, and nutrients content in the River Section of the Kanev Reservoir. Hydrobiol. J. 2016. Vol. 52. № 1. P. 49–61. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v52.i1.50.

Shcherbak V.I., Semenyuk N.Ye., Davydov O.A., Koziychuk E.Sh. Planktonic and contour algal communities in the Ukrainian section of the Western Bug River and its tributaries. International Journal on Algae. 2025. Vol. 27. № 2. P. 117–138. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v27.i2.30

Shelyuk Yu.S. Phytoplankton of the Ukrainian Polissia River Ecosystems. International Journal on Algae. 2023. 25. № 2. P. 139–156. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v25.i2.30

Vinogradova O.M., Kovalenko O.V., Nevo E.D., Weinstein-Evron M. Cyanoprocaryotes / Cyanobacteria of Jamal Cave, Nahal Me’arot Nature Reserve, Mount Carmel, Israel. International Journal on Algae. 2000. Vol. 2. № 1. P. 41–50. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v2.i1.50

Yakushin V.M., Shcherbak V.I., Semenyuk N.Ye., Linchuk M.I. Hydrochemical characteristics of the Kiev Reservoir at the present time. Hydrobiol. J. 2017. Vol. 53. № 6. P. 96–109. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v53.i6.100

Published

2025-12-30