Distribution of photosynthetic species in grotto type caves of different regions

Abstract

The article discusses the ecological significance of the phototrophic communities developing in entrance zone of grotto type caves as ecotones and refugiums. Species intrazonality and the dependence of cave species composition on geographic location were considered. The aim of present study was to identify similar caves of different regions based on the species composition of phototrophic communities using own data and data from literature. The empiric basis for investigation was present by phototropic species lists of own studies conducted by standard methods for phototropic species identification, as well as species lists from literature. The most frequently encountered phototrophs were species Chroococcus minutus and Chlorella vulgaris. Their occurrence in all the studied caves was revealed based on the taxonomic analysis. Thus, the intrazonal nature of the flora developed in grotto type caves is partially confirmed. Cluster analysis applying Euclidean distance was used to estimate similarity of the phototrophic communities developed in grotto caves of various genesis. Four clusters were identified: cretaceous caves of the Voronezh region; limestone grottoes of Ukraine and Abkhazia; monastic cells of Moldova and Ukraine; caves of Italy and Hungary. The dependence of the phototrophs biodiversity on the composition of the rocks and the genesis of the cavities was established. The geographical trend of photosynthetic species distribution in the grotto type caves was revealed.

Lampenflora as a result of karst cave equipment for excursions

“…В экскурсионных пещерах концентрация СО2 сдвигается в сторону ее повышения, которое происходит вследствие дыхания большого числа посетителей внутри пещер [27]. Данный процесс благотворно сказывается на росте автотрофных организмов, которые являются активными поглотителями углерода на протяжении всех сезонов года [51]. Увеличение концентрации углекислого газа в воздухе пещер в том числе может провоцировать деградацию минеральных образований под действием углекислоты, которая образуется в результате взаимодействия СО2 и пещерной воды [47].…”

“…Сообщества обрастания фотических зон пещер аналогичны ламповой флоре [58] с основным отличием в том, что для своего роста они используют естественный солнечный свет. Во входных зонах континуальное распространение фототрофных сообществ определяется неравномерными градиентами экологических параметров [51] и особенностями микрорельефа поверхности и поэтому мозаично [59]. Градиент освещения обусловливает постепенное снижение разнообразия [60] и смещение состава сообществ обрастаний с преобладанием фототрофов в сторону гетеротрофной составляющей при продвижении в глубь пещеры [55].…”

“…По своим характеристикам входные зоны пещер являются экотонамипереходными зонами между смежными экосистемами, способными к динамическим изменениям в пространстве и времени и вещественно-энергетическому взаимообмену [51]. Определение входных зон в качестве экотонов является справедливым, так как они соответствуют их признакам, в числе которых ограниченный масштаб, геологические и экологические градиентные условия среды, осуществление контактной и барьерной функции при движении потоков энергии, быстрая реакция на внешние нарушения и динамика изменений [63].…”

“…Главными различиями между этими средами является экологическая стабильность и наличие ресурсов -если поверхность характеризуется ресурсным изобилием при нестабильности условий, то подземные среды смогут предоставить своим обитателям стабильное существование при недостатке питательных веществ [41]. Таким образом, пещеры по всей своей протяженности, включая входные зоны [51], могут служить рефугиумами для живых организмов, нашедших укрытие в подземных полостях при ухудшении внешних экологических условий, благодаря своей обособленности от поверхности.…”