БИОЛОГИЯМОРЯ, 2013, том 39, № 2, с. 85-97
Оригинальные статьи
УДК 577.581.526.325 ПЛАНКТОНОЛОГИЯ
ФИТОПЛАНКТОН АМУРСКОГО ЛИМАНА (ОХОТСКОЕ МОРЕ) В ЛЕТНИЕ ПЕРИОДЫ 2005-2007 ГОДОВ1
© 2013 г. О. Г. Шевченко1, М. С. Селина1, Т. Ю. Орлова1, Т. В. Морозова1, И. В. Стоник1, В. И. Звалинский2, П. Я. Тищенко2
1Институт биологииморя им.А.В.ЖирмунскогоДВО РАН, Владивосток 690059;
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. ИлъичееаДВО РАН, Владивосток 690041
e-mail: 713553@mail.ru
Статья принята к печати 25.05.2012 г.
Исследован качественный состав планктонных микроводорослей в Амурском лимане Охотского моря в июле 2005 г., в июне 2006 и 2007 гг. Впервые изучены плотность и биомасса фитопланктона в лимане. Средняя плотность микроводорослей варьировала в пределах 194.7-855.1 тыс. кл/л, при этом в 2006 г. плотность клеток была выше, чем в 2005 и 2007 гг. В среднем биомасса сообщества изменялась от 1.06 г/м3 в 2007 г. до 3.17 г/м3 в 2006 г. Анализ сходства видового состава и плотности фитопланктона позволил выявить две группы станций. В первую группу вошли станции, расположенные в северной и центральной частях Амурского лимана, во вторую - в южной и центральной частях. Для первой группы станций характерно доминирование пресноводных диатомовых и массовое развитие зеленых и синезеленых водорослей; для второй группы - преобладание морских микроводорослей. Показано, что высокие плотность и биомасса микроводорослей обусловлены повышенным содержанием в среде биогенных элементов, доставляемых в лиман р. Амур.
Ключевые слова: фитопланктон, микроводоросли, соленость, температура, биогенные элементы, хлорофилл, Амурский лиман, Охотское море, Японское море.
Phytoplankton of Amur River Estuary (Sea of Okhotsk) during the summer periods of 2005-2007.
O. G. Shevchenko1, M. S. Selina1, T. Yu. Orlova1, Т. V. Morozova1, I. V. Stonik1, V. I. Zvalinsky2 P. Ya. Tishchenko2 (A..V. Zhirmunsky Institute of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, Vladivostok 690059; 2V.I. Ilyichev Pacific Oceanological Institute, Far East Branch, Russian Academy ofSciences, Vladivostok 690041)
This study deals with the qualitative and quantitative composition of planktonic microalgae in Amur River Estuary (the Sea of Okhotsk) in July 2005, June 2006, and June 2007. The biomass and abundance of phytoplankton were studied for the first time. The average cell density of microalgae ranged from 194.7 thousand to 855.1 thousand cells/liter, being higher in 2006 than in 2005 and 2007. The average biomass of the community varied from 1.06 g/m3 in 2007 to 3.17 g/ m3 in 2006. Analysis of the similarity of species composition and cell density of phytoplankton revealed two groups of stations: the first including stations in the northern and central parts of Amur River Estuary and the second with stations in the southern and central parts. The first group was characterized by the predominance of freshwater diatoms and high abundances of green and blue-green algae; and the second, by the predominance of marine microalgae. The high cell density and biomass of phytoplankton were due to the increased nutrient input via the Amur River flow. (Biologiya Morya, 2013, vol. 39, no. 2, pp. 85-97).
Keywords: phytoplankton, microalgae, salinity, temperature, nutrients, chlorophyll, Amur River Estuary, Sea of Okhotsk, Sea ofJapan.
В последние десятилетия изучению фитопланктона эстуариев посвящено значительное число работ (Вгс^иека Й а1., 2007; РороуюЬ, МагсоуессЫо, 2008; Бот^иез Й а1., 2011). Акватории эстуариев являются областью смешения морских и пресных вод, что создает экстремальные условия для обитания микроводорослей. Эстуарные системы характеризуются, с одной стороны, высоким уровнем питательных веществ, что благоприятно для развития организмов сообщества, с другой стороны, резкими колебаниями солености, температуры и мутности, а также повышенной динамикой вод, ограничивающей скорость вегетации фитопланктона. К тому
же на берегах рек и побережьях эстуариев традиционно располагаются районы с высокой плотностью населения, из-за чего акватории подвергаются значительному антропогенному загрязнению. Микроводоросли служат природным биоиндикатором, так как могут быстро реагировать на изменения условий окружающей среды (Livingston, 2001).
Амурский лиман - это эстуарий р. Амур, расположенный между двумя морями, которые резко различаются по своим характеристикам. С севера на акваторию Амурского лимана оказывают влияние воды Охотского моря, с юга через Татарский пролив - Японского моря
1 Работа поддержана грантами РФФИ-ДВО (№ 11-04-98557р_восток_а), ДВОРАН(№ 12-1-П30-09,12-1-П28-03,12-1-П4-02,12-III-A-06-096).
(рис. 1). Сложная гидрологическая ситуация лимана обусловливает особенности состава и распределения фитопланктона, отражающего природу его вод.
Первые исследования фитопланктона Амурского лимана и прилегающих к нему акваторий Японского и Охотского морей были проведены в 1928-1932 гг. (Киселев, 1929, 1931, 1934, 1937). С учетом разнообразия гидрологических условий Амурского лимана и прилегающих морей были выделены районы со специфическим видовым составом фитопланктона, определены арктические и средиземноморские элементы флоры, прослежено их распространение по акватории, отмечены общие эстуарные черты, связывающие фитопланктон Амурского лимана с фитопланктоном других эстуариев.
Появление новых технических возможностей в начале текущего столетия вновь привлекло внимание исследователей к фитопланктону Амурского лимана. В 2001-2004 гг. на основе спутниковых данных были проанализированы пространственное распределение, сезонная и межгодовая изменчивость хлорофилла а на этой акватории (Цхай, 2005). Некоторые продукционные характеристики Амурского лимана приведены в работе Звалинского с соавторами (2009). Несколько больше информации имеется о фитопланктоне прилегающих акваторий Японского и Охотского морей, а также р. Амур. Опубликованные данные о качественном и количественном распределении фитопланктона в Татарском проливе (Киселев, 1947, 1959а, б; Гайл, 1949, 1950, 1963; Сорокин, Федоров, 1976). Сведения о микроводорослях Сахалинского залива представлены в работе Смирновой (1959). Комплексные экспедиции Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии и Российской академии наук в Охотское море, в том числе в Сахалинский залив, позво-
лили получить данные о первичной продукции (Налетова и др., 1997; Сорокин, 1997; Богокт, Богокт, 2002), видовом составе (Селина, Орлова, 2001; Орлова и др., 2004) и структуре фитопланктона (Вентцель и др., 1995; Микаэлян и др., 1995; Вентцель, 1997). Следует также отметить работы, содержащие информацию о микроводорослях р. Амур и водоемов его придаточной системы (Баринова, Сиротский, 1991; Медведева, Сиротский, 2002; Обрезкова, 2009).
В настоящее время наблюдается ухудшение экологической обстановки в бассейне р. Амур вследствие промышленной и сельскохозяйственной деятельности человека, а также зарегулирования стока главных притоков Амура - Зеи и Бурей (Кондратьева, 2005; Крюков и др., 2005). С речным стоком на акватории Охотского и Японского морей ежегодно выносится большое количество пресной воды, загрязненной тяжелыми металлами и нефтеуглеводородами (Сытова, 2004). Фактор загрязнения оказывает и, очевидно, будет оказывать в дальнейшем существенное влияние на экосистемы лимана и приемных бассейнов морей.
Цель настоящей работы - определение видового состава, плотности и биомассы фитопланктона в Амурском лимане в летний период и оценка влияния пресных вод на распределение микроводорослей в районе исследования.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Материалом послужили пробы фитопланктона, отобранные во время 41-й экспедиции НИС "Профессор Гагаринский" (8-16 июля 2005 г., 14 станций), экспедиции на БГК-795 (9-17 июня 2006 г.,15 станций) и 44-й экспедиции НИС "Профессор Гагаринский" (6-14 июня 2007 г., 17 станций) в Амурском лимане (рис. 1, табл. 1). Сбор фитопланктона производили 2-ли-
«с 8-05 а
шИ* и
10-06 11-07
14-ОТШ
Охотское море Тихий океан
о-в Сахалин
Японское море
пролив Невельского Ж 3 0«*!
* э.г
Г Я
9-0« 10-07 М5 Д-ЗЛИГД м,«
Д,6 6 06 1-06
■■ > и
о-ва Частые
1 Й > 1
6.07 2.06 Я 7.07
Рис. 1. Карта-схема района исследования. Показано расположение станции в Амурском лимане (Охотское море) в 2005-2007 гг.
тровым батометром Молчанова с поверхностного и придонного горизонтов. Максимальная глубина в районе исследования - 24 м, минимальная - 2.4 м (табл. 1). Один литр пробы концентрировали осадочным методом (Суханова, 1983) и фиксировали раствором Утермеля. Численность клеток подсчитывали в счетных камерах объемом 0.05 и 1 мл (Федоров, 1979) с помощью световых микроскопов Carl Zeiss Jena и Olympus ВХ 41. Всего собрано и обработано 62 пробы.
Одновременно с отбором проб фитопланктона измеряли температуру, соленость, содержание растворенного кислорода и биогенных элементов в воде. Гидрологические наблюдения проводили с использованием CTD-зонда SBE 19plus фирмы Sea-Bird Electronics, Inc. Содержание кислорода определяли модифицированным методом Винклера (Carpenter, 1965) с использованием калиброванных кислородных склянок. Титрование осуществляли бюретками Brinkman/Dosimate-665. Точность определения содержания кислорода составляла ±0.02 мл/л. Содержание неорганических форм биогенных элементов (фосфаты, силикаты, нитриты и нитраты) определяли фотоколориметрическим методом согласно общепринятым в гидрохимии методикам (Современные методы..., 1992). Для определения концентрации хлорофилла а (Хл) пробы воды фильтровали на воронках с диаметром фильтров 35 мм и размером пор 0.4 мкм. Концентрацию Хл измеряли стандартным спектрофото-метрическим методом (Кобленц-Мишке, 1983). Прозрачность воды определяли по глубине видимости диска Секки.
Вертикальную структуру вод оценивали по соотношению разности солености у дна и на поверхности к средней по вертикали - AS (параметр Хансена-Раттри). Значения AS для стратифицированных, умеренно-стратифицированных и перемешанных вод составляют <0.1, 0.1-1 и >
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.