Species diversity of the epilithon diatoms of Donuzlav Gulf (Crimea, the Black Sea)
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Abstract
For the first time, original and literature data are summarized on the composition of diatoms, their ecological and phytogeographic characteristics, seasonal dynamics, and structural indicators. Original data are based on 54 samples of the epilithon of Donuzlav Gulf (the Black Sea) taken in 2018–2020 at depths of 0.1–1.5 m, at temperatures of +7.0…+27.0 °C, and salinity of 13.86–18.60‰. We registered 75 taxa of the phylum Bacillariophyta represented by 3 classes, 13 orders, 20 families, and 38 genera. In the area of mariculture farms, 53 species were found. Out of those, 52 were common. A total of 59 taxa (29 genera) were noted in Donuzlav Gulf for the first time. The most species-diverse genera were Navicula (8 species), Nitzschia (7), Licmophora (6), and Halamphora (4). In winter, 32 species were recorded; in spring, 50; in summer, 42; and in autumn, 37. The communities were dominated by benthic species (88%), marine (47%), brackish-marine (39%), cosmopolitan (34%), and β-mesosaprobic (53%), i. e., species that serve as indicators of moderate organic pollution of water. We identified 24 colonial species and 10 year-round ones: Achnanthes longipes, Berkeleya rutilans, Caloneis liber, Cocconeis scutellum, Cylindrotheca closterium, Grammatophora marina, Halamphora hyalina, Navicula perrhombus, Trachyneis aspera, and Synedrosphenia crystallina. Also, one potentially toxic species was noted: Halamphora coffeiformis. The maximum richness of diatom species (S = 18), their abundance (N = 254.0·10³ cells·cm−2), and biomass (B = 1.15 mg·cm−2) were revealed in summer, while the minimum values (S = 9 species, N = 14.8·10³ cells·cm−2, and B = 0.037 mg·cm−2) were observed in autumn.
Authors
References
Диатомовые водоросли СССР. Ископаемые и современные. Т. 1 / отв. ред. А. И. Прошкина-Лавренко. Ленинград : Наука, Ленингр. отд-ние, 1974. 403 с. [The Diatoms of the USSR. Fossil and Recent. Vol. 1 / A. I. Proshkina-Lavrenko (Ed.). Leningrad : Nauka, Leningr. otd-nie, 1974, 403 p. (in Russ.)]
Диатомовый анализ. Книга 3. Определитель ископаемых и современных диатомовых водорослей. Порядок Pennales / ред. А. Н. Криштофович, А. И. Прошкина-Лавренко. Ленинград : Госиздат, 1950. 398 с. [Diatomovyi analiz. Book 3. Opredelitel’ iskopaemykh i sovremennykh diatomovykh vodoroslei. Poryadok Pennales / A. N. Krishtofovich, A. I. Proshkina-Lavrenko (Eds). Leningrad : Gosizdat, 1950, 398 p. (in Russ.)]
Дьяков Н. Н., Коршенко А. Н., Мальченко Ю. А., Липченко А. Е., Жиляев Д. П., Боброва С. А. Гидрологические и гидрохимические условия шельфовых зон Крыма и Кавказа в 2016–2017 гг. // Труды Государственного океанографического института. 2018. № 219. С. 66–87. [Dyakov N. N., Korshenko A. N., Malchenko Yu. A., Lipchenko A. E., Zhilyaev D. P., Bobrova S. A. Hydrological and hydrochemical conditions of the Crimean and Caucasus shelf zones in 2016–2017. Trudy Gosudarstvennogo okeanograficheskogo instituta, 2018, no. 219, pp. 66–87. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/utdxnu
Зуев Г. В., Болтачев А. Р. Влияние подводной добычи песка на экосистему лимана Донузлав // Экология моря. 1999. Вып. 48. С. 5–9. [Zuev G. V., Boltachev A. R. Influence of underwater quarrying of sand on the Donuzlav Estuary ecosystem. Ekologiya morya, 1999, iss. 48, pp. 5–9. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/4199
Ли Р. И., Рябушко Л. И. Сезонная динамика видового состава и количественных характеристик диатомовых водорослей эпилитона Карантинной бухты в зависимости от температуры воды в Чёрном море // Системы контроля окружающей среды : сб. науч. тр. / НАН Украины, Мор. гидрофиз. ин-т. Севастополь, 2010. Вып. 14. С. 215–221. [Li R. I., Ryabushko L. I. Sezonnaya dinamika vidovogo sostava i kolichestvennykh kharakteristik diatomovykh vodoroslei epilitona Karantinnoi bukhty v zavisimosti ot temperatury vody v Chernom more. Sistemy kontrolya okruzhayushchei sredy : sb. nauch. tr. / NAN Ukrainy, Mor. gidrofiz. in-t. Sevastopol, 2010, iss. 14, pp. 215–221. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/lqrjiv
Лилицкая Г. Г., Царенко П. М., Маслов И. И. Bacillariophyta оз. Донузлав (Крым, Украина) // Альгология. 2012. Т. 22, № 1. С. 102–113. [Lilitskaya G. G., Tsarenko P. M., Maslov I. I. Bacillariophyta of Lake Donuzlav (the Crimea, Ukraine). Algologia, 2012, vol. 22, no. 1, pp. 102–113. (in Russ.)]
Лишаев Д. Н., Рябушко Л. И. Видовая и количественная структура донных сообществ диатомовых водорослей эпилитона каменистых грунтов залива Донузлав (Крым, Чёрное море) // Наземные и морские экосистемы Причерноморья и их охрана : сб. тез. II Всерос. науч.-практ. шк.-конф., 28 сентября – 02 октября 2020 г., пгт Курортное, Феодосия, Республика Крым, РФ. Севастополь : ФГБНУ «Институт природно-технических систем», 2020. С. 124–125. [Lishaev D. N., Ryabushko L. I. Vidovaya i kolichestvennaya struktura donnykh soobshchestv diatomovykh vodoroslei epilitona kamenistykh gruntov zaliva Donuzlav (Krym, Chernoe more). In: Nazemnye i morskie ekosistemy Prichernomor’ya i ikh okhrana : sb. tez. II Vseros. nauch.-prakt. shk.-konf., 28 sentyabrya – 02 oktyabrya 2020 g., pgt Kurortnoe, Feodosiya, Respublika Krym, RF. Sevastopol : FGBNU “Institut prirodno-tekhnicheskikh sistem”, 2020, pp. 124–125. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/twmrjo
Оксиюк О. П., Юрченко В. В. О весе диатомовых водорослей // Гидробиологический журнал. 1971. Т. 7, № 3. С. 117–120. [Oxiyuk O. P., Yurchenko V. V. On the weight of Diatomeae algae. Gidrobiologicheskii zhurnal, 1971, vol. 7, no. 3, pp. 117–120. (in Russ.)]
Рябушко В. И., Алеев М. Ю., Радченко В. Н., Рябушко Л. И., Чубчикова И. Н. Применение некоторых биоиндикаторов для оценки состояния импактных морских экосистем // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2003. Вып. 2. С. 144–154. [Ryabushko V. I., Aleev M. Yu., Radchenko V. N., Ryabushko L. I., Chubchikova I. N. Application of some bio-indicators for assessment of state of impact marine ecosystem. Ekologicheskaya bezopasnost’ pribrezhnoi i shel’fovoi zon i kompleksnoe ispol’zovanie resursov shel’fa, 2003, iss. 2, pp. 144–154. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/xmrdlv
Рябушко Л. И. Диатомовые водоросли микрофитобентоса твёрдых грунтов прибрежных районов Севастопольской бухты (Чёрное море) // Альгология. 1994. Т. 4, № 2. С. 15–21. [Ryabushko L. I. Microphytobenthic diatom algae from the hard grounds in littoral of the Sevastopol Bay (the Black Sea). Algologia, 1994, vol. 4, no. 2, pp. 15–21. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/naycpq
Рябушко Л. И. Микрофитобентос филлофорного поля Зернова (Чёрное море) // Экосистемы. 2020. № 23 (53). С. 16–31. [Ryabushko L. I. Microphytobenthos of Zernov’s Phyllophora field (the Black Sea). Ekosistemy, 2020, no. 23 (53), pp. 16–31. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/kyfkwm
Рябушко Л. И. Микрофитобентос Чёрного моря. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2013. 416 с. [Ryabushko L. I. Microphytobenthos of the Black Sea. Sevastopol : EKOSI-Gidrofizika, 2013, 416 p. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/8301
Рябушко Л. И., Бегун А. А. Диатомовые водоросли микрофитобентоса Японского моря : в 2 т. Севастополь ; Симферополь : Н.Оріанда, 2015. Т. 1. 288 с. [Ryabushko L. I., Begun A. A. Diatoms of Microphytobenthos of the Sea of Japan : in 2 vols. Sevastopol ; Simferopol : N.Orianda, 2015, vol. 1, 288 p. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/7924
Рябушко Л. И., Бегун А. А. Диатомовые водоросли микрофитобентоса Японского моря (синопсис и атлас) : в 2 т. Севастополь : КИА, 2016. Т. 2. 324 с. [Ryabushko L. I., Begun A. A. Diatoms of Microphytobenthos of the Sea of Japan (Synopsis and Atlas) : in 2 vols. Sevastopol : KIA, 2016, vol. 2, 324 p. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/7925
Рябушко Л. И., Бондаренко А. В., Баринова С. С. Индикаторные микроводоросли бентоса в оценке степени органического загрязнения вод на примере крымского прибрежья Азовского моря // Морской биологический журнал. 2019a. Т. 4, № 3. С. 69–80. [Ryabushko L. I., Bondarenko A. V., Barinova S. S. Indicator benthic microalgae in assessment of the degree of organic water pollution on the example of Crimean coastal waters of the Sea of Azov. Marine Biological Journal, 2019a, vol. 4, no. 3, pp. 69–80. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21072/mbj.2019.04.3.07
Рябушко Л. И., Бондаренко А. В., Мирошниченко Е. С., Лишаев Д. Н., Широян А. Г. Диатомовые водоросли и цианобактерии перифитона экспериментальных синтетических полимерных материалов в Карантинной бухте Чёрного моря // Биология внутренних вод. 2020. № 4. С. 355–363. [Ryabushko L. I., Bondarenko A. V., Miroshnichenko E. S., Lishaev D. N., Shiroyan A. G. Diatoms and cyanobacteria of periphyton of experimental synthetic polymer materials in Karantinnaya Bay in the Black Sea. Biologiya vnutrennikh vod, 2020, no. 4, pp. 355–363. (in Russ.)]. https://doi.org/10.31857/s0320965220030158
Самышев Э. З., Сеничкина Л. Г., Сергеева Н. Г., Михайлова Т. В., Панкратова Т. М. Структура и функционирование сообществ планктона и бентоса оз. Донузлав в условиях антропогенного загрязнения и оценка перспектив его рыбохозяйственного использования // Системы контроля окружающей среды : сб. науч. тр. / НАН Украины, Мор. гидрофиз. ин-т. Севастополь, 2001. С. 301–325. [Samyshev E. Z., Senichkina L. G., Sergeeva N. G., Mikhaylova T. V., Pankratova T. M. Structure and functioning of planktonic and benthic communities in the lake-estuary Donuzlav in the conditions of anthropogenic contamination and the estimation of outlooks of its fish industrial use. Sistemy kontrolya okruzhayushchei sredy : sb. nauch. tr. / NAN Ukrainy, Mor. gidrofiz. in-t. Sevastopol, 2001, pp. 301–325. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/nbstwe
Христюк П. М. Основные черты флоры водорослей пресных вод Крыма : дис. … канд. биол. наук. Симферополь, 1949. 1222 с. [Khristyuk P. M. Osnovnye cherty flory vodoroslei presnykh vod Kryma. [dissertation]. Simferopol, 1949, 1222 p. (in Russ.)]
AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway / M. D. Guiry, G. M. Guiry (Eds) : [site], 2026. URL: http://www.algaebase.org [accessed: 17.04.2026].
Balycheva D. S. Seasonal quantitative dynamics of periphyton Bacillariophyta on experimental glass slides exposed monthly in a coastal seawater area of the Crimea. International Journal on Algae, 2014, vol. 16, iss. 3, pp. 229–236. https://doi.org/10.1615/interjalgae.v16.i3.20
Barinova S., Bondarenko A., Ryabushko L., Kapranov S. Microphytobenthos as an indicator of water quality and organic pollution in the western coastal zone of the Sea of Azov. Oceanological and Hydrobiological Studies, 2019, vol. 48, iss. 2, pp. 125–139. https://doi.org/10.1515/ohs-2019-0013
Berger W. H., Parker F. L. Diversity of planktonic Foraminifera in deep-sea sediments. Science, 1970, vol. 168, iss. 3937, pp. 1345–1347. https://doi.org/10.1126/science.168.3937.1345
Blaginina A., Balycheva D., Miroshnichenko E., Ryabushko L., Kapranov S., Barinova S., Lishaev D. Does the elemental composition of rock surfaces affect marine benthic communities of diatoms and cyanobacteria? Journal of Marine Science and Engineering, 2023, vol. 11, iss. 8, art. 1569 (24 p.). https://doi.org/10.3390/jmse11081569
Calow R. A method for determining the surface areas of stones to enable quantitative density estimates of littoral stone-dwelling organisms to be made. Hydrobiologia, 1972, vol. 40, iss. 1, pp. 37–50. https://doi.org/10.1007/bf00123590
Dice L. R. Measures of the amount of ecologic association between species. Ecology, 1945, vol. 26, no. 3, pp. 297–302. https://doi.org/10.2307/1932409
Kuylenstierna M. Benthic Algal Vegetation in the Nordre Älv Estuary (Swedish West Coast). PhD thesis. Göteborg, Sweden : University of Göteborg–Sweden, 1990, vol. 2 [plates], 76 p.
Pielou E. C. The measurement of diversity in different types of biological collections. Journal of Theoretical Biology, 1966, vol. 13, pp. 131–144. https://doi.org/10.1016/0022-5193(66)90013-0
Round F. E., Crawford R. M., Mann D. G. The Diatoms. Biology and Morphology of the Genera. Cambridge, UK : Cambridge University Press, 1990, 747 p.
Ryabushko L., Balycheva D., Kapranov S., Shiroyan A., Blaginina A., Barinova S. Seasonal dynamics of microphytobenthos distribution in three ecotopes on a mussel farm (Black Sea). Journal of Marine Science and Engineering, 2023, vol. 11, iss. 11, art. 2100 (24 p.). https://doi.org/10.3390/jmse11112100
Ryabushko L., Begun A., Barinova S., Lishaev D. The pennate benthic diatoms of the sand beach of Kruglaya Bay (the Black Sea). Transylvanian Review of Systematical and Ecological Research, 2022, vol. 24, iss. 2, pp. 19–44. https://doi.org/10.2478/trser-2022-0009
Ryabushko L. I., Lishaev D. N., Kovrigina N. P. Species diversity of epilithon diatoms and the quality of the waters of the Donuzlav Gulf ecosystem (Crimea, the Black Sea). Diversity, 2019b, vol. 11, iss. 7, art. 114 (12 p.). https://doi.org/10.3390/d11070114
Shannon C. E., Weaver W. The Mathematical Theory of Communication. Vol. 1. Urbana, IL : University of Illinois Press, 1949, 117 p.
Sörensen T. A Method of Establishing Groups of Equal Amplitude in Plant Sociology Based on Similarity of Species Content and Its Application to Analysis of the Vegetation on Dannish Commons. København : I kommission hos E. Munksgaard, 1948, 34 s. (Biologiske Skrifter/Kongelige Danske Videnskabernes Selskab, 1948, Bd 5, nr. 4).
