Оцінка просторово-часових трендів поширення зелених водоростей (Chlorophyta) в Україні на основі біогеографічних даних GBIF
Альтернативна назва
Spatio-temporal assessment of distribution trends of green algae (Chlorophyta) in Ukraine based on GBIF biogeographic data
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
2663-5283
E-ISSN
2663-5291
Назва тому
Видавець
Гельветика
Анотація
У статті представлено комплексний просторово-часовий аналіз поширення зелених водоростей (Chlorophyta) у водоймах України впродовж 2015–2025 рр. у контексті кліматичних коливань та зростання антропогенного навантаження. Актуальність зумовлена дефіцитом узагальнених даних національного масштабу щодо динаміки фітопланктонних угруповань та потребою у цифрових інструментах біомоніторингу. Метою дослідження є виявлення часових трендів таксономічного різноманіття Chlorophyta та оцінка регіональних відмін у структурі біорізноманіття з використанням відкритих біогеографічних даних GBIF. База дослідження включає 1100 реєстрацій із 24 адміністративних областей, охоплюючи прісноводні, солонуваті та прибережно-морські системи. Дані систематизовано за роками, регіонами та основними класами (Chlorophyceae, Ulvophyceae, Trebouxiophyceae); застосовано описову статистику, порівняльний аналіз, біогеографічне картування (QGIS) та інтерпретацію через індикаторні групи, чутливі до трофності та мінералізації. Отримано чітку динаміку розширення таксономічної структури: за десяти річчя зафіксовано представників 33 родин, 75 родів і близько 120 видів, із максимумом у 2024 р. (61 вид). Частка класів у середньому становила: Chlorophyceae – 58%, Ulvophyceae – 28%, Trebouxiophyceae – 12%. Після 2020 р. відзначено істотне зростання Ulvophyceae, що корелює з посиленням мінералізації у південних регіонах (прибережні та лиманні акваторії). Серед домінантів відзначено роди Desmodesmus, Scenedesmus, Monoraphidium, Tetradesmus та Ulva, що відображає поєднання мезо-/евтрофних прісноводних і солонуватих комплексів. На рівні порядків переважають Sphaeropleales (45%), Cladophorales (23%) та Ulvales (17%). Просторова структура є неоднорідною: найбільша видова насиченість – у Полтавській (47 видів), Харківській (44 види) та Одеській (38 видів) областях; у центрально-східних регіонах превалюють евтрофні комплекси Desmodesmus/ Monoraphidium, у південних зростає частка Ulva/Cladophora – індикаторів солонуватих та евритермних умов. Виділено три провідні тренди десятиріччя: (1) посилення евтрофікації (експансія Desmodesmus, Tetradesmus, Hydrodictyon); (2) підвищення мінералізації, особливо у прибережних і лиманних зонах (зростання Ulvophyceae); (3) регіоналізація структури біорізноманіття з градієнтом зниження видової насиченості із центру на захід. Результати підтверджують придатність Chlorophyta як універсальної біоіндикаційної групи для оцінювання трофічного статусу та сольового режиму водойм; Ulvophyceae пропонуються як цільова індикаторна підгрупа для прибережно-лиманних систем. Застосування GBIF демонструє ефективність цифрових джерел у відстеженні багаторічних змін і інтеграції національних спостережень у глобальний контекст. Практичним результатом є обґрунтування створення інтегрального індексу фітодіагностики водойм України, що поєднуватиме біогеографічні, таксономічні та гідрологічні параметри для кількісної оцінки екологічної стабільності регіонів і виявлення зон ризику деградації.
This study provides a nationwide spatio-temporal analysis of Chlorophyta distribution across Ukrainian aquatic systems over 2015–2025 against the backdrop of climate variability and intensifying anthropogenic pressures. The research addresses a critical knowledge gap: the scarcity of integrated, country-scale evidence on phytoplankton dynamics required for modern, data-driven biomonitoring. Our aim was to quantify temporal trends in taxonomic diversity and to resolve regional patterns in community structure using open biogeographic data from GBIF. The dataset comprises 1,100 occurrence records from 24 administrative regions spanning freshwater, brackish and coastal-marine habitats. Records were harmonized by year, region and major classes (Chlorophyceae, Ulvophyceae, Trebouxiophyceae). We applied descriptive statistics, comparative analysis, GIS-based biogeographic mapping (QGIS) and interpretation through indicator groups sensitive to trophic status and water mineralization. Results reveal a consistent expansion of taxonomic structure throughout the decade: 33 families, 75 genera and ~120 species were documented, peaking in 2024 (61 species). Class contributions averaged 58% (Chlorophyceae), 28% (Ulvophyceae) and 12% (Trebouxiophyceae). Since 2020, Ulvophyceae increased markedly, aligning with rising mineralization in southern coastal and lagoonal systems. Dominant genera include Desmodesmus, Scenedesmus, Monoraphidium, Tetradesmus and Ulva, reflecting the co-occurrence of meso/eutrophic freshwater and brackish complexes. At order level, Sphaeropleales (45%), Cladophorales (23%) and Ulvales (17%) prevailed. Spatial structure is heterogeneous: species richness peaks in Poltava (47 species), Kharkiv (44 species) and Odesa (38 species) regions; central-eastern provinces are characterized by eutrophic Desmodesmus/Monoraphidium assemblages, while southern regions show increasing shares of Ulva/Cladophora indicative of higher salinity and thermal tolerance. Three decade-scale ecological signals emerge: (1) intensifying eutrophication (expansion of Desmodesmus, Tetradesmus, Hydrodictyon); (2) increasing water mineralization, especially in coastal-lagoonal reaches (surge of Ulvophyceae); and (3) regionalization of diversity with a central-to-western decline in species richness. The findings corroborate Chlorophyta as a robust bioindicator group for diagnosing trophic status and salinity regimes, and highlight Ulvophyceae as a targeted indicator subset for coastal/ estuarine monitoring. Leveraging GBIF demonstrates the utility of open digital biodiversity infrastructures for tracking multi-year change and coupling national observations to global assessments. Practically, we substantiate the development of an integrated phytodiagnostic index for Ukrainian waters that fuses biogeographic, taxonomic and hydrological parameters to quantify regional ecological stability and identify degradation risk zones, thereby informing water-resource governance and conservation planning.
This study provides a nationwide spatio-temporal analysis of Chlorophyta distribution across Ukrainian aquatic systems over 2015–2025 against the backdrop of climate variability and intensifying anthropogenic pressures. The research addresses a critical knowledge gap: the scarcity of integrated, country-scale evidence on phytoplankton dynamics required for modern, data-driven biomonitoring. Our aim was to quantify temporal trends in taxonomic diversity and to resolve regional patterns in community structure using open biogeographic data from GBIF. The dataset comprises 1,100 occurrence records from 24 administrative regions spanning freshwater, brackish and coastal-marine habitats. Records were harmonized by year, region and major classes (Chlorophyceae, Ulvophyceae, Trebouxiophyceae). We applied descriptive statistics, comparative analysis, GIS-based biogeographic mapping (QGIS) and interpretation through indicator groups sensitive to trophic status and water mineralization. Results reveal a consistent expansion of taxonomic structure throughout the decade: 33 families, 75 genera and ~120 species were documented, peaking in 2024 (61 species). Class contributions averaged 58% (Chlorophyceae), 28% (Ulvophyceae) and 12% (Trebouxiophyceae). Since 2020, Ulvophyceae increased markedly, aligning with rising mineralization in southern coastal and lagoonal systems. Dominant genera include Desmodesmus, Scenedesmus, Monoraphidium, Tetradesmus and Ulva, reflecting the co-occurrence of meso/eutrophic freshwater and brackish complexes. At order level, Sphaeropleales (45%), Cladophorales (23%) and Ulvales (17%) prevailed. Spatial structure is heterogeneous: species richness peaks in Poltava (47 species), Kharkiv (44 species) and Odesa (38 species) regions; central-eastern provinces are characterized by eutrophic Desmodesmus/Monoraphidium assemblages, while southern regions show increasing shares of Ulva/Cladophora indicative of higher salinity and thermal tolerance. Three decade-scale ecological signals emerge: (1) intensifying eutrophication (expansion of Desmodesmus, Tetradesmus, Hydrodictyon); (2) increasing water mineralization, especially in coastal-lagoonal reaches (surge of Ulvophyceae); and (3) regionalization of diversity with a central-to-western decline in species richness. The findings corroborate Chlorophyta as a robust bioindicator group for diagnosing trophic status and salinity regimes, and highlight Ulvophyceae as a targeted indicator subset for coastal/ estuarine monitoring. Leveraging GBIF demonstrates the utility of open digital biodiversity infrastructures for tracking multi-year change and coupling national observations to global assessments. Practically, we substantiate the development of an integrated phytodiagnostic index for Ukrainian waters that fuses biogeographic, taxonomic and hydrological parameters to quantify regional ecological stability and identify degradation risk zones, thereby informing water-resource governance and conservation planning.
Опис
Ключові слова
біомоніторинг, Chlorophyta, Ulvophyceae, дані GBIF, евтрофікація, мінералізація вод, біоіндикація, biomonitoring, GBIF data, eutrophication, water mineralization, bioindication
Бібліографічний опис
Катинська І. В., Бургаз М. І. Оцінка просторово-часових трендів поширення зелених водоростей (Chlorophyta) в Україні на основі біогеографічних даних GBIF. Водні біоресурси та аквакультура. 2025. Вип. 2(18). С. 191–203.
УДК
582.27(477)