Diversity and dynamics of hydrophilic flora of Lowland Polissya (on the example of the Sluch River basin)

Study and analysis of hydrophilic flora diversity are important parts of environmental research due to various functions of vascular macrophytes in freshwater ecosystems, which deteriorate under the influence of anthropogenic activity and climate change. The aim of this study is to analyze the hydrophilic flora diversity (taxa, biology, ecology, and conservation status of species) and current population trends in the Sluch River basin, the largest tributary of the Horyn River (the Pripyat River basin), within the Polissya Lowland in the northern-west region of Ukraine. The list of hydrophilic flora is based on materials of the authors’ field researches in 2014–2020 within the upper and middle parts of the river basin, herbarium materials, and archive data. The study shows that the natural flora consists at least of 105 species of vascular plants belonging to 66 genera, 36 families, and 22 orders. Structural analysis shows the predominance of a few families in the systematic structure of the flora (Cyperaceae, Potamogetonaceae, Poaceae, Ranunculaceae, Plantaginaceae, and Typhaceae) and genera (Potamogeton, Carex); the dominant categories are hemicryptophytes and geophytes, entomophiles and anemophiles, heliophytes and hygrohelophytes. C- and S-strategists are dominant. This is the generally typical taxonomic and ecological structure of the hydrophilic flora of water bodies in the Pripyat River basin. The list of rare species includes 20 species from 15 genera and 12 families, for instance, species listed as vulnerable in The Red Book of Ukraine (Juncus bulbosus, Utricularia intermedia, Nymphoides peltata). Even rare and vulnerable species can form numerous populations in some localities, for example, Nymphoides peltata and Calla palustris. Five alien species were identified (Acorus calamus, Elodea canadensis, Zizania latifolia, Bidens frondosa, and Echinocystis lobata), some of which tend to expand and displace aboriginal species. In the future, it will be important to further study the structure and changes in the hydrophilic flora of the region under conditions of anthropogenic impact, to monitor the dynamics of populations of alien species, and to develop conservation measures for rare species and communities.

First Report of Leaf Spot Caused by Septoria villarsiae on Nymphoides peltata in the United States

Nymphoides peltata, commonly known as yellow floating heart, is a freshwater aquatic plant with floating leaves. It is a highly invasive aquatic weed that has been introduced into several countries, including Ireland, New Zealand, Sweden, and the United States. In September 2019, N. peltata plants exhibiting leaf spots were collected from a private pond near Buxton, York County, Maine. Leaf spots were present on a majority of plants, and pycnidia were observed in the center of the spots. Individual pycnidia were aseptically transferred to 1/4-strength potato dextrose agar. Dark gray to black slow-growing colonies were observed between 7 and 14 days. Based on the morphological characteristics, the fungus was identified as Septoria sp. Translation elongation factor 1-alpha gene was amplified, and a 570-bp sequence resulted in 100 and 99.74% homology with Septoria villarsiae strains CBS565.88 and CBS514.78 isolated from N. peltata in the Netherlands, respectively. Previously, S. villarsiae has been reported on Limnanthemum nymphoides from India and on N. peltata from Korea, Poland, Romania, and the Netherlands. To our knowledge, this is the first report of leaf spot caused by S. villarsiae on N. peltata in the United States.

Florisztikai adatok a Tiszántúl északi pereméről II.

Jelen dolgozatban 2006 és 2019 közötti időszakból, a Borsodi-ártér és a Sajó–Hernád-sík területéről gyűjtött florisztikai megfigyeléseinket tesszük közzé, összesen 126 fajról, és egy hibridről. Különös figyelmet fordítottunk a térségben jellemző kavicsbányákra, ezért az adataink egy jelentős része valamilyen módon összefüggésbe hozható a kavicsbányászati tevékenységek során létrejött élőhelyekkel. A dolgozatban bemutatjuk néhány országszerte ritka vagy szórványos őshonos faj (például Chenopodium murale, Ch. rubrum, Lycopsis arvensis, Chamaenerion dodonaei, Reseda luteola, Senecio viscosus, Gnaphalium luteoalbum, Cyperus glomeratus), ill. újjövevény (Lepidium densiflorum, L. virginicum) újabb előfordulásait. Védett, de nem feltétlenül ritka fajok lokális elterjedéséhez is kiegészítésekkel szolgálunk (például Pseudolysimachion longifolium, Nymphoides peltata, Epipactis tallosii, Leucanthemella serotina). Néhány faj előfordulását tiszántúli (Sherardia arvensis, Thymelaea passerina, Silene conica) vagy alföldi (Monotropa hypopitys) kitekintésben is jelentősnek tartjuk.

СТРУКТУРА ВОДНОЇ ФЛОРИ ВОДОТОКІВ КІЛІЙСЬКОЇ ДЕЛЬТИ ДУНАЮ

Здійснено структурно-порівняльний аналіз таксономічної, екологічної та географічної структури флори водотоків Кілійської дельти Дунаю. Конспект досліджуваної флори нараховує 41 вид з 27 родів, 21 родин, 16 порядків, 4 класів та 3 відділів. Проаналізовано таксономічний склад основних таксономічних одиниць, та співвідношення між ними: відділ Magnoliophyta переважає (90.2 %), в межах якого домінує клас Liliopsida (83.8%). До перших трьох провідних родин належать Potamogetonaceae, Lemnaceae та Hydrocharitaceae, які складають 36.6% від загальної кількості флори У складі флори представлені шість видів адвентивної фракції – один археофіт (Acorus calamus L.) і п’ять кенофітів (Azolla caroliniana Willd., Azolla filiculoides Lamark., Elodea canadensis Michx., Sagittaria latifolia Willd., Vallisneria spiralis L.). Рідкісні рослини, що охороняються на території всієї України у водотоках КДД представлені трьома видами: Salvinia natans (L.) All., Nymphoides peltata (S.G.Gmel.) Kuntze та Trара natans L. s.l. До регіонально рідкісних видів, які охороняються тільки на території Одеської області належать ще п’ять видів: Lemna gibba L. (вразливий), Bolboschoenus maritimus (L.) Palla (недостатньо вивчений), Najas marina L. (недостатньо вивчений), Potamogeton gramineus L. ( недостатньо вивчений), Typha grossheimii Pobed. ( недостатньо вивчений). Екологічна структура представлена трьома екотипами, серед яких найбільше гідрофітів – 23 (56.1 %). В ньому переважає екогрупа вільно плаваючі на поверхні води (22%). Співвідношення екотипів гідрофіти, гелофіти, гігрогелофіти складає 4:2:1. В хорологічному спектрі зональних географічних груп найбільша кількість видів відноситься до плюризональної групи – 18 видів (44%). Серед регіональних груп переважає циркумполярне поширення, його мають також 18 видів (44%). За характером розміщення ареалів видів в океанічних або внутрішніх водоймах найбільша кількість видів належить індиферентній до континентальності та океанічності групі. Подібний спектр є характерним для водної флори України та для інших флор різних регіонів помірної зони Євразії.

Accumulation of heavy metals in aquatic vegetation of the Barguzin River

This study is devoted to the analysis of the distribution of heavy metals in the aquatic system of the Barguzin River. This is one of the largest rivers of the Baikal lake system. The element composition of the aerial scion of Potamogeton pectinatus L. (syn. Stukenia pectinata (L.) Borner), Potamogeton perfoliatus L., Hippuris vulgaris L. and Nymphoides peltata (S.G. Gmelin) O. Kuntze of the Barguzin River is studied in this research. One of the main results of the study is the establishment of the following sequence of the accumulation of metals in aquatic plants: Mn > Fe > Сu (Zn) > Сr > Ni > Сo > Pb > Cd > Hg. Hippuris vulgaris L. contains the highest concentration of the studied metals. Thus, this research provides one of the important steps for the development of regional environmental standards and environmental risk assessments.

Response of Aquatic Plants and Water Quality to Large-Scale Nymphoides peltata Harvest in a Shallow Lake

Aquatic plant harvest has been widely considered a plant management measure, as it can physically remove the targeted plants quickly and efficiently. Few empirical studies have examined the effects of harvesting on water quality or the aquatic plant community in a complete lake ecosystem. A large area (196 km2) of floating-leaved Nymphoides peltata was harvested in Lake Taihu in 2013. The effects of harvesting on the coverage and biomass of N. peltata and on the submerged plant community were evaluated. The quantities of nitrogen and phosphorus removed by harvesting were calculated. Harvesting caused an immediate reduction in N. peltata coverage, and its coverage in the following year ranged from 29.2% to 95.1%. Wave conditions and interspecific competition were the main factors that influenced the response of the submerged plant community to N. peltata harvesting. Harvesting may favor the dominance of Hydrilla verticillata, which expands quickly at an average growth rate of 53 ± 14 g m−2 day−1. Harvesting a large amount of N. peltata has a positive effect on total nitrogen (TN), ammonium nitrogen (NH3-N), and chemical oxygen demand (CODMn) control but can lead to different consequences (e.g., increase in total phosphorus (TP) and algal concentration).