Influence of the Water Level in the Yenisei River on the Ecosystem of its Anabranch within the City of Krasnoyarsk

Расположенная в черте города Красноярска в 35 км ниже Красноярской ГЭС Абаканская протока р. Енисей является, с одной стороны, важным рекреационным водоемом, а с другой стороны, подвержена нескольким типам антропогенного воздействия (зарегулирование дамбой, поступление ливневых и теплых вод, наличие садкового рыбоводного хозяйства), ухудшающего ее рекреационные свойства из-за чрезмерного зарастания макрофитами и скоплений метафитона нитчатой водоросли рода Spirogyra, ухудшения органолептических и микробиологических показателей воды. Природные климатические факторы способны существенно модифицировать влияние антропогенных факторов, что представляет интерес в плане прогнозирования и принятия решений по ликвидации негативных явлений. Целью работы является оценка влияния режима уровня воды р. Енисей в весенне-летний период на экосистему протоки через сравнение данных в многоводный (2021) и средневодный (2020) годы. Гидрофизические, гидрохимические и гидробиологические измерения проводили с мая по август 2020 и 2021 гг. сверху вниз на станциях левобережья: 1 – выше дамбы (фон), 2 – ниже дамбы, 3 – напротив выпуска теплых вод ТЭЦ, 4 – пляж, ниже рыбоводных садков. В 2021 г. вода в протоку поступала только снизу (к ст. 4 и 3), так как водопропускные трубы в теле плотины были засыпаны. В 2021 г., по сравнению с 2020 г., на зарегулированном участке протоки значительно увеличились численность и биомасса фито- и зоопланктона, возросла первичная продукция планктона, а аналогичные показатели фитоперифитона и зообентоса, напротив, снизились по причине их формирования на свежезалитых грунтах. Метафитон отсутствовал, но в августе спирогира стала доминировать в биомассе фитоперифитона. Концентрации нитрит-иона в воде увеличились в зарегулированной части протоки, а нитрат-иона и общего фосфора – на всех станциях протоки, в том числе и на фоновой, получающей воды из Красноярского водохранилища. Наблюдаемая в 2021 г. «вспышка трофии» в планктоне ст. 3 и 4 обусловлена длительным (полтора месяца) удержанием высокого уровня воды в протоке, позволившим использовать биоте вымываемые из затопленных берегов органические вещества и биогены, и аналогична таковой в экотонных зонах выклинивания подпора водохранилищ. Ежегодное увеличение концентраций минеральных форм азота и общего фосфора на нижних станциях, по сравнению с другими станциями, вероятно, обусловлено эвтрофирующим влиянием садкового рыбоводного хозяйстваLocated within the city of Krasnoyarsk, 35 km downstream of the Krasnoyarsk Hydropower Plant, the Abakanskaya anabranch of the Yenisei River, on the one hand, is an important recreational water body and, on the other hand, is subject to several types of anthropogenic impact (regulation by a dam, inflow of storm and warm waters, fish farming). These impacts worsen its recreational properties due to excessive growth of macrophytes and metaphytic filamentous algae of the genus Spirogyra, causing deterioration of organoleptic and microbiological parameters of water. Natural climatic factors can significantly modify the influence of anthropogenic factors, which is of interest in terms of forecasting and decision-making about the elimination of negative factors. The aim of the present work is to assess the influence of the water level regime of the Yenisei River in the spring–summer period on the anabranch ecosystem by comparing the data for the high-water (2021) and medium-water (2020) years. Hydrophysical, hydrochemical, and hydrobiological measurements were carried out from May to August 2020 and 2021 at locations on the left bank: 1 – upstream of the dam (reference), 2 – downstream of the dam, 3 – opposite the outlet of warm water, 4 – at the beach, downstream of the fish farm. In 2021, water entered the anabranch only from downstream (to locations 4 and 3), since the culverts in the dam body were filled up. In 2021, compared to 2020, the abundance and biomass of phyto- and zooplankton in the regulated section of the anabranch significantly increased, the primary production of plankton increased, but the corresponding parameters of phytoperiphyton and zoobenthos, on the contrary, decreased due to their formation on freshly flooded soils. Metaphyton was absent, but in August, Spirogyra began to dominate in the phytoperiphyton biomass. Nitrite ion concentrations in the water increased in the regulated part of the anabranch, and the nitrate ion and total phosphorus concentrations increased at all locations, including the reference location, receiving water from the Krasnoyarsk Reservoir. The plankton “abundance outbreak” observed in 2021 at locations 3 and 4 was caused by the water level in the anabranch remaining high over a long period (one and a half months), which made it possible for the biota to use organic matter and nutrients washed out from the flooded banks; the outbreak was similar to those occurring in the ecotone zones of inputs to the upper parts of reservoirs. The annual increase in the concentrations of mineral forms of nitrogen and total phosphorus at the lower locations compared with other locations was probably due to the eutrophic influence of fish farmin

New Data on Biota of Some Lakes in the Western Part of the Putorana Plateau

В августе-сентябре 2013–2014 гг. проведены исследования зоопланктона и зообентоса Больших Норильских озер (Лама, Собачье) и оз. Кутарамакан в западной части плато Путорана для изучения их видового состава и количественных показателей после длительного перерыва. В зоопланктоне веслоногий рачок Seneсella calanoides Juday (Copepoda: Calanoida), а в зообентосе 5 видов водяных клещей Acalyptonotus violaceus Walter, Hygrobates (Hygrobates) foreli (Lebert), Lebertia (Mixolebertia) densa Koenike, Lebertia (Pilolebertia) porosa Thor, Oxus (Gnaphiscus) setosus (Koenike) (Hydrachnidia) впервые указаны для исследованных озер. Всего в бентосе найдено 64 таксона беспозвоночных, из них 42 таксона Chironomidae. Состав зоопланктона озер Лама и Собачье сходен и отличается от такового оз. Кутарамакан наличием калянид Limnocalanus macrurus и Seneсella calanoides, отсутствующих в последнем. В зообентосе оз. Кутарамакан не обнаружены бокоплавы. По биомассе зоопланктона и зообентоса озера Лама и Кутарамакан могут быть отнесены к ультраолиготрофным. Из исследованных озер Собачье отличается наибольшей биомассой и по биомассе зоопланктона в некоторых участках > 0,5 г/м3 относится к олиготрофному водоему, а по средней биомассе зообентоса 3,85 г/м2 – к α-мезотрофномуSpecies composition and abundance of zooplankton and zoobenthos of large Norilsk Lakes (Lama, Sobach’e) and Kutaramakan Lake in the western part of the Putorana plateau were studied in August-September of 2013–2014 after a long gap. Senecella calanoides Juday (Copepoda: Calanoida) in zooplankton and 5 species of water mites (Acalyptonotus violaceus Walter, Hygrobates (Hygrobates) foreli (Lebert), Lebertia (Mixolebertia) densa Koenike, Lebertia (Pilolebertia) porosa Thor, Oxus (Gnaphiscus) setosus (Koenike) (Hydrachnidia)) in zoobenthos were recorded for the first time in the investigated lakes. A total of 64 taxa of benthic invertebrates were found, of which 42 taxa were Chironomidae. Zooplankton species composition of Lama and Cobach’e lakes was similar and differed from that of Kutaramakan lake by presence of Senecella calanoides and Limnocalanus macrurus Sars (Copepoda: Calanoida). In zoobenthos of Kutaramakan lake amphipods were not found. Lama and Kutaramakan lakes can be classified as ultraoligotrophic water bodies based on biomass of zooplankton and zoobenthos. Among the studied lakes, Cobach’e lake has the greatest biomass, and based on the biomass of zooplankton in some zones of > 0.5 g/m3, it is an oligotrophic water body, and based on an average biomass of zoobenthos 3.85 g/m2 an α-mesotrophic on

Hydrobiologic Survey of Some Lakes of Mountain Range Ergaki (West Sayan)

Три горных озера (Ойское, Каровое, Радужное) района хребта Ергаки впервые исследованы 11- 15 сентября 2008 г. Определен видовой (таксономический) состав, число видов, численность и биомасса фито- и зоопланктона, фито- и зообентоса каждого озера, рассчитаны индексы видового сходства планктонных и бентосных сообществ между озерами. Приведены результаты контрольного лова рыбы в оз. Ойское. Обнаружено, что видовое разнообразие планктонных и бентосных сообществ невелико и самое низкое - в безрыбном озере Каровое; сходство видового состава озер довольно низкое (0,09-0,40). Биоту озер в основном составляют широко распространенные виды, за некоторым исключением. В частности, за счет обнаружения в оз. Радужное Alona werestschagini Sinev (в России найденной на Алтае и Европейском Севере) и в оз.Ойское Arctodiaptomus dahuricus Borutzky (в России - в Забайкалье) ареалы обитания этих видов расширены. Однако упомянутый арктодиаптомус может оказаться новым видом (подвидом). Несмотря на низкие величины биомасс фито- и зоопланктона (уровня олиготрофных озер) и низкие или умеренные - зообентоса (уровня олиго-, мезотрофных), пойманные экземпляры хариуса (Thymallus arcticus Pallas) имели высокую жирность (3-4 балла) и степень наполнения желудка. По-видимому, кормовая база достаточна для успешного существования имеющейся популяции хариуса в оз. Ойское.Three alpine lakes (Oiskoe, Karovoe, Raduzhnoe) of mountain range Ergaki were sampled in 11- 15 September 2008. Species (taxonomic) composition, number of species, abundance and biomass of phytoplankton and zooplankton, phytobenthos and zoobenthos of each lake were studied for the first time. Coefficients of species similarity of plankton and benthos assemblages between lakes were calculated. Results of fishing in the lake Oiskoe were presented. As found, species diversity of plankton and benthos assemblages of the lakes were low and the lowest one was in the fishless lake Karovoe. Similarity of species composition between lakes were low (0,09-0,40). Biota of the lakes in general consisted of species with widespread distribution, with the exception of some species, namely Alona werestschagini Sinev known (in Russia) from Altai and north of Europe only, and Arctodiaptomus dahuricus Borutzky known from Transbaikalia. Thus areals of these species were expanded, but Arctodiaptomus may be a new species (subspecies) Despite of the low abundance and biomass of phyto- and zooplankton (characteristic of oligotrophic lakes) and low or moderate zoobenthos biomass (characteristic of oligotrophic-mesotrophic lakes), catched individuals of fish Thymallus arcticus Pallas were fat (mark 3-4) and their guts were filled. Apparently food supply is sufficient for good fitness of the existed grayling population

Hydrobiologic Survey of Some Lakes of Mountain Range Ergaki (West Sayan)

Три горных озера (Ойское, Каровое, Радужное) района хребта Ергаки впервые исследованы 11- 15 сентября 2008 г. Определен видовой (таксономический) состав, число видов, численность и биомасса фито- и зоопланктона, фито- и зообентоса каждого озера, рассчитаны индексы видового сходства планктонных и бентосных сообществ между озерами. Приведены результаты контрольного лова рыбы в оз. Ойское. Обнаружено, что видовое разнообразие планктонных и бентосных сообществ невелико и самое низкое - в безрыбном озере Каровое; сходство видового состава озер довольно низкое (0,09-0,40). Биоту озер в основном составляют широко распространенные виды, за некоторым исключением. В частности, за счет обнаружения в оз. Радужное Alona werestschagini Sinev (в России найденной на Алтае и Европейском Севере) и в оз.Ойское Arctodiaptomus dahuricus Borutzky (в России - в Забайкалье) ареалы обитания этих видов расширены. Однако упомянутый арктодиаптомус может оказаться новым видом (подвидом). Несмотря на низкие величины биомасс фито- и зоопланктона (уровня олиготрофных озер) и низкие или умеренные - зообентоса (уровня олиго-, мезотрофных), пойманные экземпляры хариуса (Thymallus arcticus Pallas) имели высокую жирность (3-4 балла) и степень наполнения желудка. По-видимому, кормовая база достаточна для успешного существования имеющейся популяции хариуса в оз. Ойское.Three alpine lakes (Oiskoe, Karovoe, Raduzhnoe) of mountain range Ergaki were sampled in 11- 15 September 2008. Species (taxonomic) composition, number of species, abundance and biomass of phytoplankton and zooplankton, phytobenthos and zoobenthos of each lake were studied for the first time. Coefficients of species similarity of plankton and benthos assemblages between lakes were calculated. Results of fishing in the lake Oiskoe were presented. As found, species diversity of plankton and benthos assemblages of the lakes were low and the lowest one was in the fishless lake Karovoe. Similarity of species composition between lakes were low (0,09-0,40). Biota of the lakes in general consisted of species with widespread distribution, with the exception of some species, namely Alona werestschagini Sinev known (in Russia) from Altai and north of Europe only, and Arctodiaptomus dahuricus Borutzky known from Transbaikalia. Thus areals of these species were expanded, but Arctodiaptomus may be a new species (subspecies) Despite of the low abundance and biomass of phyto- and zooplankton (characteristic of oligotrophic lakes) and low or moderate zoobenthos biomass (characteristic of oligotrophic-mesotrophic lakes), catched individuals of fish Thymallus arcticus Pallas were fat (mark 3-4) and their guts were filled. Apparently food supply is sufficient for good fitness of the existed grayling population

New Data on Biota of Some Lakes in the Western Part of the Putorana Plateau

В августе-сентябре 2013–2014 гг. проведены исследования зоопланктона и зообентоса Больших Норильских озер (Лама, Собачье) и оз. Кутарамакан в западной части плато Путорана для изучения их видового состава и количественных показателей после длительного перерыва. В зоопланктоне веслоногий рачок Seneсella calanoides Juday (Copepoda: Calanoida), а в зообентосе 5 видов водяных клещей Acalyptonotus violaceus Walter, Hygrobates (Hygrobates) foreli (Lebert), Lebertia (Mixolebertia) densa Koenike, Lebertia (Pilolebertia) porosa Thor, Oxus (Gnaphiscus) setosus (Koenike) (Hydrachnidia) впервые указаны для исследованных озер. Всего в бентосе найдено 64 таксона беспозвоночных, из них 42 таксона Chironomidae. Состав зоопланктона озер Лама и Собачье сходен и отличается от такового оз. Кутарамакан наличием калянид Limnocalanus macrurus и Seneсella calanoides, отсутствующих в последнем. В зообентосе оз. Кутарамакан не обнаружены бокоплавы. По биомассе зоопланктона и зообентоса озера Лама и Кутарамакан могут быть отнесены к ультраолиготрофным. Из исследованных озер Собачье отличается наибольшей биомассой и по биомассе зоопланктона в некоторых участках > 0,5 г/м3 относится к олиготрофному водоему, а по средней биомассе зообентоса 3,85 г/м2 – к α-мезотрофномуSpecies composition and abundance of zooplankton and zoobenthos of large Norilsk Lakes (Lama, Sobach’e) and Kutaramakan Lake in the western part of the Putorana plateau were studied in August-September of 2013–2014 after a long gap. Senecella calanoides Juday (Copepoda: Calanoida) in zooplankton and 5 species of water mites (Acalyptonotus violaceus Walter, Hygrobates (Hygrobates) foreli (Lebert), Lebertia (Mixolebertia) densa Koenike, Lebertia (Pilolebertia) porosa Thor, Oxus (Gnaphiscus) setosus (Koenike) (Hydrachnidia)) in zoobenthos were recorded for the first time in the investigated lakes. A total of 64 taxa of benthic invertebrates were found, of which 42 taxa were Chironomidae. Zooplankton species composition of Lama and Cobach’e lakes was similar and differed from that of Kutaramakan lake by presence of Senecella calanoides and Limnocalanus macrurus Sars (Copepoda: Calanoida). In zoobenthos of Kutaramakan lake amphipods were not found. Lama and Kutaramakan lakes can be classified as ultraoligotrophic water bodies based on biomass of zooplankton and zoobenthos. Among the studied lakes, Cobach’e lake has the greatest biomass, and based on the biomass of zooplankton in some zones of > 0.5 g/m3, it is an oligotrophic water body, and based on an average biomass of zoobenthos 3.85 g/m2 an α-mesotrophic on

Effect of Anthropogenic Factors on the Ecosystem of the Yenisei River Anabranch within the City of Krasnoyarsk

В последние десятилетия в пресноводных экосистемах часто наблюдается массовый рост зеленых водорослей («зеленые приливы»), вызывающий негативные экологические и экономические последствия. Абаканская протока р. Енисей, в которой в летние месяцы происходит массовое развитие зеленой водоросли Spirogyra sp., подвержена влиянию ряда антропогенных факторов: верховье протоки перекрыто дамбой, в протоку сбрасываются подогретые воды ТЭЦ, работает рыборазводное хозяйство. Целью данной работы было оценить влияние антропогенных факторов на экосистему Абаканской протоки и выявить основные факторы, способствующие массовому росту в ней спирогиры. Пробы отбирали в мае-сентябре 2018-2019 гг. на четырех станциях: 1 – выше дамбы (фон), 2 – ниже по течению от дамбы, 3 – в районе поступления подогретых вод ТЭЦ, 4 – ниже рыбоводных садков. Оценивали физические и химические показатели, биомассу и видовой состав фитопланктона, фитоперифитона, зоопланктона, зообентоса и высших водных растений (ВВР), валовую первичную продукцию (ВПП), содержание азота в биомассе перифитона, ВВР и зообентоса. Показано, что в результате низкой пропускной способности дренажных труб дамбы в протоке отсутствует стоковое течение воды, что является основным фактором, вызывающим перестройку сообщества. Если выше дамбы большинство показателей находились в пределах, характерных для данного участка р. Енисей, то на нижележащем участке наблюдаются признаки перехода лотической системы в лентическую: возрастают доля подвижных форм фитопланктона, биомасса зоопланктона, доля представителей истинного планктона, число таксонов и таксономическое разнообразие зоопланктона и зообентоса, ВПП фитоперифитона (за счет интенсивного роста Spirogyra sp.), появляются заросли ВВР. Другие исследованные факторы – тепловое, биогенное и органическое загрязнение – в связи с отсутствием стокового течения, очевидно, действовали на экосистему в комплексе, и их специфические эффекты в явном виде не были замеченыIn recent decades, freshwater ecosystems have regularly experienced blooms of green algae (green tides), causing environmental and economic damage. Blooms of green alga Spirogyra sp. occur in the ‘Abakanskaya’ anabranch of the Yenisei River in summer months. The anabranch is influenced by several anthropogenic factors: construction of a dam in the upper reaches; heated water discharge from a thermal power plant; fish farming. The aim of this study was to assess the impact of anthropogenic factors on the ecosystem of the Abakanskaya anabranch and to identify the main factors favoring Spirogyra sp. blooms. Samples were taken in May-September 2018-2019 at four sites: 1 – upstream of the dam (control), 2 – downstream of the dam, 3 – near the point of heated water discharge, 4 – downstream of the fish farm. Physical and chemical parameters, biomass and species composition of phytoplankton, phytoperiphyton, zooplankton, zoobenthos, and higher water plants, gross primary production (GPP), nitrogen content in biomass of periphyton, higher plants, and zoobenthos were studied. The main factor that caused changes in the community was that there was no water flow in the anabranch because of the low capacity of the dam drainage pipes. While upstream of the dam most ecosystem features were within the limits typical for this part of the Yenisei River, downstream of the dam, the system seemed to change from lotic to lentic: percentage of motile forms of phytoplankton, biomass of zooplankton, percentage of true zooplankton species, taxon number and taxonomic diversity of zooplankton and zoobenthos became higher; phytoperiphyton primary production rose (because of Spirogyra sp. bloom); higher water plants thrived. The other investigated factors, namely, thermal, nutrient, and organic pollution evidently produced combined effect on the ecosystem because of the absence of water flow, and their specific effects were not obviou