2024 Трансформация экосистем 7 (4), 135-161

Типология местообитаний цианопрокариот арктических экосистем на примере анализа флоры архипелага Шпицберген

Давыдов Д.А. 

В работе предложена основа классификации местообитаний цианопрокариот арктических территорий, построенная на Европейской информационной системе природы (EUNIS). Выделены две больших группы местообитаний: пресноводные и наземные. Последняя, в свою очередь, разделена на амфибиальную и типично наземную подгруппы. Вариабельность полярных местообитаний можно представить в виде градиента увлажнения, который проходит от пресноводных через субаэрофитные до сухих типично наземных. Различия периодичности, амплитуды и регулярности увлажнения местообитаний приводят к дифференцировке видового состава цианопрокариот. Наиболее благоприятными для них в условиях архипелага Шпицберген являются: 1) скальные сообщества с достаточным увлажнением, 2) оголенные грунты, на которых формируются биологические почвенные корочки, 3) медленные хорошо прогреваемые ручьи, 4) специфические переувлажненные местообитания – просачивания.

Д. А. Давыдов
Полярно-альпийский ботанический сад-институт – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр»
184209, Россия, г. Апатиты, ул. Ферсмана, д. 18А

Институт проблем промышленной экологии Севера – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр»
184209, Россия, г. Апатиты, ул. Ферсмана, д. 18А

d.davydov@ksc.ru

Давыдов, Д.А., 2009a. Аннотированный список цианопрокариот Мурманской области. I.
Chroococcales. Новости систематики низших растений 43, 50–62. https://doi.org/10.31111/
nsnr/2009.43.50
Давыдов, Д.А., 2009b. Аннотированный список цианопрокариот Мурманской области. II.
Oscillatoriales. Новости систематики низших растений 43, 63–70. https://doi.org/10.31111/
nsnr/2009.43.63
Давыдов, Д.А., 2010a. Цианопрокариоты и их роль в процессе азотфиксации в наземных
экосистемах Мурманской области. Геос, Москва, Россия, 184 с.
Давыдов, Д.А., 2010b. Аннотированный список цианопрокариот Мурманской области. III.
Nostocales, Stigonematales. Новости систематики низших растений 44, 56–68. https://doi.
org/10.31111/nsnr/2010.44.56
Давыдов, Д.А., 2011. Видовой состав Cyanoprokaryota западного берега залива Грен-фьорд
(архипелаг Шпицберген). Ботанический журнал 96 (11), 1409–1420.
Давыдов, Д.А., 2014. Цианопрокариоты зональных и горных тундр Мурманской области. Труды
Карельского научного центра РАН 2, 66–76.
Давыдов, Д.А., 2018. Находки новых видов цианопрокариот в ущелье Айкуайвенчорр (Хибины,
Мурманская область). Труды Карельского научного центра РАН 8, 132–140. https://doi.
org/10.17076/bg734
Давыдов, Д.А. 2022. Специфика цианопрокариот евроазиатской Арктики на примере флоры
архипелага Шпицберген. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических
наук. Новосибирск, Россия, 591 с.
Давыдов, Д.А., Редькина, В.В., 2021. Водоросли и цианопрокариоты на участках самозарастания
золошлакоотвалов ТЭЦ города Апатиты (Мурманская область). Труды Карельского научного
центра РАН 1, 51–68. https://doi.org/10.17076/bg1270
Давыдов, Д.А., Денисов, Д.Б., Патова, Е.Н., 2013. Водоросли и цианопрокариоты в разнотипных
озерах восточной части Архипелага Шпицберген. Материалы всероссийской конференции
«Биоразнообразие экосистем Крайнего Севера: инвентаризация, мониторинг, охрана».
Сыктывкар, Россия, 197–200.
Комулайнен, С.Ф., 2011. Экологические группировки водорослей в водных экосистемах и проблемы классификации. В: Патова, Е.Н. (ред.), Водоросли: таксономия, экология, использование в мониторинге. УрО РАН, Екатеринбург, Россия, 128–134.
Королева, Н.Е. 2016. Основные типы растительных сообществ «Русского Шпицбергена» Труды Карельского научного центра РАН 7, 3–23.
Мелехин, А.В., Давыдов, Д.А., 2007. «Микроместообитание» как базовое понятие в изучении
экологии лишайников и цианопрокариот. Сборник докладов молодежной научной конференции
«Геосферно-биосферные взаимодействия, биоразнообразие и состояние биосистем в высоких широтах». Апатиты, Россия, 42–45.
Мелехин, А.В., Давыдов, Д.А., 2009. Использование системы баз данных в гербарии Полярноальпийского ботанического сада-института. Материалы международной конференции «Формирование баз данных по биоразнообразию – опыт, проблемы, решения». Барнаул, Россия, 160–166.
Мелехин, А.В., Давыдов, Д.А., Шалыгин, С.С., Боровичев, Е.А., 2013. Общедоступная
информационная система по биоразнообразию цианопрокариот и лишайников CRIS
(Cryptogamic Russian Information System). Бюллетень Московского общества испытателей
природы. Отдел биологический 118 (6), 51–56.
Раменский, Л.Г., 1971. Избранные работы. Наука, Ленинград, СССР, 334 с.
Федосов, В.Э., 2014. Основные закономерности дифференциации бриофлоры Гипоарктики на
примере юго-восточного Таймыра. Автореферат диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук. Москва, Россия, 51 с.
Davies, C.E., Moss, D., Hill, M.O., 2004. EUNIS Habitat сlassification.Belnap, J., Weber, B., Büdel, B.,
2016. Biological soil crusts as an organizing principle in drylands. In: Weber, B., Büdel, B., Belnap,
J. (eds.), Biological soil crusts: an organizing principle in drylands. Springer International Publishing,
Cham, Germany, 3–13.
Billi, D., Viaggiu, E., Cockell, C.S., Rabbow, E., Horneck, G., Onofri, S., 2011. Damage escape and
repair in dried Chroococcidiopsis spp. from hot and cold deserts exposed to simulated space and
martian conditions. Astrobiology 11 (1), 65–73. https://doi.org/10.1089/ast.2009.0430
Bliss, L.C., Henry, G.H.R., Svoboda, J., 1994. Pattems of plant distribution within two polar desert
landscapes. Arctic, Antarctic, and Alpine Research 26, 46–55.
Bowker, M.A., Reed, S.C., Maestre, F.T., Eldridge, D.J., 2018. Biocrusts: the living skin of the earth.
Plant and Soil 429 (1–2), 1–7. https://doi.org/10.1007/s11104-018-3735-1
Davies, C.E., Moss, D., Hill, M.O., 2004. EUNIS Habitat сlassification. Copenhagen, Denmark, 307 p.
Davydov, D., 2013. Diversity of the Cyanoprokaryota in polar deserts of Rijpfjorden east coast,
North-East Land (Nordaustlandet) Island, Spitsbergen. Algological Studies 142, 29–43. https://doi.
org/10.1127/1864-1318/2013/0082
Davydov, D., 2014. Diversity of the Cyanoprokaryota of the area of settlement Pyramiden, West
Spitsbergen Island, Spitsbergen archipelago. Folia Cryptogamica Estonica 51, 13–23. https://doi.
org/10.12697/fce.2014.51.02
Davydov, D., 2016. Diversity of the Cyanoprokaryota in polar deserts of Innvika cove North-East Land
(Nordaustlandet) Island, Spitsbergen. Czech Polar Reports 6 (1), 66–79. https://doi.org/10.5817/CPR2016-1-7
Davydov, D., 2017. Cyanoprokaryotes of the west part of Oscar II Land, West Spitsbergen Island, Spitsbergen archipelago. Czech Polar Reports 7 (1), 94–108. https://doi.org/10.5817/CPR2017-1-10
Davydov, D., 2021a. Cyanobacterial diversity of Svalbard Archipelago. Polar Biology 44 (10), 1967–1978. https://doi.org/10.1007/s00300-021-02931-3
Davydov, D., 2021b. Cyanobacterial Diversity of the Northern Polar Ural Mountains. Diversity 13 (11), 607. https://doi.org/10.3390/d13110607
Davydov, D., Patova, E., 2018. The diversity of Cyanoprokaryota from freshwater and terrestrial habitats
in the Eurasian Arctic and Hypoarctic. Hydrobiologia 811 (1), 119–137. https://doi.org/10.1007/s10750-017-3400-3
Davydov, D., Vilnet, A., 2022. Review of the Cyanobacterial Genus Phormidesmis (Leptolyngbyaceae)
with the Description of Apatinema gen. nov. Diversity 14 (9), 731. https://doi.org/10.3390/d14090731
Dojani, S., Kauff, F., Weber, B., Büdel, B., 2014. Genotypic and phenotypic diversity of Cyanobacteria
in biological soil crusts of the succulent Karoo and Nama Karoo of Southern Africa. Microbial Ecology
67 (2), 286–301. https://doi.org/10.1007/s00248-013-0301-5
Elster, J., 2002. Ecological classification of terrestrial algal communities in polar environments.
Ecological Studies 154, 303–326.
Evans, R.D., Belnap, J., Garcia-Pichel, E., Phillips, S.L., 2003. Global change and the future of
biological soil crusts. In: Belnap, J., Lange, O.L. (eds.), Biological soil crusts: structure, function, and
management. Springer Berlin Heidelberg, Berlin – Heidelberg, Germany, 417–429.
Fogg, G.E., 1998. The biology of polar habitats. Oxford University Press, Oxford, UK, 263 p.
Gaysina, L.A., Saraf, A., Singh, P., 2019. Cyanobacteria in diverse habitats. In: Mishra, A.K., Tiwari,
D.N., Rai, A.N. (eds.), Cyanobacteria From Basic Science to Applications. Elsevier, Netherlands,
1–28. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814667-5.00001-5
Golub, V.B., 2021. Land typology by L.G. Ramenskiy and eunis habitat classification (retrospective
view). Vegetation of Russia 41, 150–161. https://doi.org/10.31111/vegrus/2021.41.150
Kaštovská, K., Elster, J., Stibal, M., Šantrůčková, H., 2005. Microbial assemblages in soil microbial
succession after glacial retreat in Svalbard (High Arctic). Microbial Ecology 50 (3), 396–407. https://
doi.org/10.1007/s00248-005-0246-4
Kaštovská, K., Stibal, M., Šabacká, M., Černá, B., Šantrůčková, H., Elster, J., 2007. Microbial community
structure and ecology of subglacial sediments in two polythermal Svalbard glaciers characterized
by epifluorescence microscopy and PLFA. Polar Biology 30 (3), 277–287. https://doi.org/10.1007/
s00300-006-0181-y
Kennedy, A.D., 1993. Water as a limiting factor in the Antarctic terrestrial environment: A Biogeographical
Synthesis. Arctic, Antarctic Alpine Research 25, 308–315.
Kol, E., Eurola, S., 1974. Red snow algae from Spitzbergen. Astarte 7, 61–66.
Komárek, J., 2013. Cyanoprokaryota 3. Teil: Heterocytous genera. Süßwasserflora von Mitteleuropa 19
(3), 1–1113. https://doi.org/10.1007/978-3-8274-2737-3
Komárek, J., Anagnostidis, K., 2008a. Cyanoprokaryota 1. Teil: Chroococcales. Süßwasserflora von
Mitteleuropa 19 (1), 1–556.
Komárek, J., Anagnostidis, K., 2008b. Cyanoprokaryota 2. Teil: Oscillatoriales. Süßwasserflora von
Mitteleuropa 19 (2), 1–759.
Kvíderová, J., Elster, J., Komárek, J., 2019. Ecophysiology of Cyanobacteria in the Polar Regions.
In: Mishra, A.K., Tiwari, D.N., Rai, A.N. (eds.), Cyanobacteria From Basic Science to Applications.
Elsevier, Netherlands, 277–302. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814667-5.00014-3
Lagerheim, G., 1984. Ein Beitrag zur Schneeflora Spitzbergens. La nuova notarisia 5, 650–654.
Melekhin, A.V., Davydov, D.A., Borovichev, E.A., Shalygin, S.S., Konstantinova, N.A., 2019. CRIS –
service for input, storage and analysis of the biodiversity data of the cryptogams. Folia Cryptogamica
Estonica 56, 99–108. https://doi.org/10.12697/fce.2019.56.10
Metting, B., 1981. The systematics and ecology of soil algae. Botanical Review 47, 195–312.
Давыдов, Д.А., 2024. Трансформация экосистем 7 (4), 135–161. 157
Müller, T., Bleiß, W., Martin, C.-D., Rogaschewski, S., Fuhr, G., 1998. Snow algae from northwest
Svalbard: their identification, distribution, pigment and nutrient content. Polar Biology 20 (1), 14–32.
https://doi.org/10.1007/s003000050272
Newton, A.P.W., 1982. Red-colored snow algae in Svalbard – some environmental factors determining
the distribution of Chlamydomonas nivalis (Chlorophyta Volvocales). Polar Biology 1, 167–172.
Onofri, S., de la Torre, R., de Vera, J.-P., Ott, S., Zucconi, L. et al., 2012. Survival of rock-colonizing
organisms after 1.5 years in outer space. Astrobiology 12 (5), 508–516. https://doi.org/10.1089/
ast.2011.0736
Pushkareva, E., Johansen, J.R., Elster, J., 2016. A review of the ecology, ecophysiology and biodiversity
of microalgae in Arctic soil crusts. Polar Biology 39, 2227–2240. https://doi.org/10.1007/s00300-016-
1902-5
Rippin, M., Komsic-Buchmann, K., Williams, L., Borchhardt, N., Karsten, U. et al., 2015. Biological
soil crust diversity and variability of the Arctic and Antarctic. 6th European Phycological Congress,
London, UK, 172–174.
Stibal, M., Šabacká, M., Kaštovská, K., 2006. Microbial communities on glacier surfaces in Svalbard:
impact of physical and chemical properties on abundance and structure of Cyanobacteria and Algae.
Microbial Ecology 52 (4), 644–654. https://doi.org/10.1007/s00248-006-9083-3
Svoboda, J., Henry, G.H.R., 1987. Succession in marginal arctic environments. Arctic Antarctic and
Alpine Research 4, 373–384.
Turicchia, S., Ventura, S., Schütte, U., Soldati, E., Zielke, M., Solheim, B., 2005. Biodiversity of the cyanobacterial community in the foreland of the retreating glacier Midtre Lovènbreen, Spitsbergen,
Svalbard. Algological Studies/Archiv für Hydrobiologie, Supplement Volumes 117, 427–440. https://
doi.org/10.1127/1864-1318/2005/0117-0427
Vincent, W.F., 1988. Microbial ecosystems in Antarctica. Cambridge University Press, Cambridge, UK,
304 p.
Zakhia, F., Jungblut, A.-D., Taton, A., Vincent, W.F., Wilmotte, A., 2008. Cyanobacteria in cold ecosystems. In: Margesin, R., Schinner, F., Marx, J.-C., Gerday, C. (eds.), Psychrophiles: from Biodiversity to Biotechnology. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, Germany, 121–135.
https://doi.org/10.1007/978-3-540-74335-4_8