БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2012, том 38, № 1, с. 82-85
УДК (574.583+591.524.12)268.42) ПЛАНКТОНОЛОГИЯ
ЛЕТНИЙ БАКТЕРИО- И ЗООПЛАНКТОН ПРИБРЕЖНЫХ ВОД АРХИПЕЛАГА ШПИЦБЕРГЕН
© 2012 г. В. Г. Дворецкий, М. П. Венгер, П. Р. Макаревич, Д. В. Моисеев
Учреждение Российской академии наук Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН,
Мурманск 183010 е-mail: vdvoretskiy@mmbi.info
Статья принята к печати 6.10.2011 г.
В августе 2009 г. исследовали распределение бактерио- и зоопланктона в водах у Западного Шпицбергена. Количество бактерий варьировало от 110 до 3360 тыс. кл/мл, биомасса - от 0.66 до 44.93 мг С/м3. Эти показатели были наибольшими в поверхностных горизонтах и уменьшались с глубиной. Количество бактерий было максимальным в опресненном и прогретом слое в Ис-фьорде, а обилие зоопланктона - в области взаимодействия прибрежных и трансформированных атлантических вод во внутренней шельфовой зоне архипелага (5099 экз/м3 и 182.41 мг С/м3). Вариации численности и биомассы исследуемых планктонных сообществ были связаны с термо-халинными характеристиками водных масс и, по-видимому, с цветением микроводорослей.
Ключевые слова: бактериопланктон, зоопланктон, Гренландское море, Арктика.
Summer bacterio- and zooplankton of Spitsbergen coastal waters. V. G. Dvoretsky,M.P. Venger, P.R. Makarevich, D. V. Moiseev (Murmansk Marine Biological Institute, Kola Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Murmansk 183010)
The distribution of bacterio- and zooplankton in western Spitsbergen coastal waters was studied in summer 2009. Bacterial abundance and biomass varied from 110 to 3360 x 103 cells/ml and from 0.66 to 44.93 mg С/m3, respectively. These indices were the highest in surface water horizons and decreased with depth. Maximum abundance of bacteria was found in the freshened and warmed water layer in Isfjorden. The highest abundance and biomass of zooplankton (5099 in-div./m3 and 182.41 mg С/m3) were registered in the zone of interaction of coastal and transformed Atlantic waters in the archipelago inner shelf. The spatial variations of abundance and biomass of the planktonic communities were related to the distribution of water masses and microalgae bloom. (Biologiya Morya, 2012, vol. 38, no. 1, pp. 82-85).
Key words: bacterioplankton, zooplankton, Greenland Sea, Arctic.
Роль бактериопланктона в арктических экосистемах многообразна и тесно связана с функционированием как микропродуцентов, так и консументов (Экология..., 1990; Microbial..., 2008). В процессе бактериальной минерализации органических веществ образуются соединения биогенных элементов, активно ассимилируемые фитопланктоном. Бактерии используются в пищу многими компонентами планктона - гетеротрофными жгутиконосцами, инфузориями, аппендикуляриями, копепода-ми и личинками донных организмов (Экология., 1990; Vargas, González, 2004). Зоопланктонные сообщества являются также ключевыми элементами морских экосистем: они передают аккумулированную первичными продуцентами энергию на более высокие трофические уровни (Raymont, 1983).
Несмотря на определенный прогресс в области исследования прибрежных пелагических сообществ, некоторые проблемы остаются малоизученными. В частности, это касается вопросов пространственного распределения планктона в высокоширотных районах арктических морей. Воды, омывающие архипелаг Шпицберген, характеризуются значительным разнообразием условий (Hop et al., 2006), это позволяет исследовать изменчивость компонентов биоты в градиенте факторов среды.
Цель работы состояла в изучении особенностей количественного распределения бактерио- и зоопланктона в прибрежных водах архипелага Шпицберген.
Материал и методика. Пробы планктона были собраны в ходе рейса НИС "Дальние Зеленцы" в августе 2009 г. (см. рисунок). Для изучения термохалинной структуры вод на каждой
станции проводили профилирование от поверхности до дна с использованием СТД-зонда SBE 19plus SEACAT. Кластерный анализ, основанный на средних значениях температуры и солености в верхнем фотическом (0-45 м) и придонном слоях, был использован для разделения станций на группы. Преобладающие типы водных масс определяли по усредненным для каждой группы станций гидрологическим характеристикам (Моисеев, Ионов, 2006; Hop et al., 2006).
Бактериопланктон отбирали на 3-5 горизонтах с помощью батометра Нискина. Пробы воды объемом 2 мл фильтровали через окрашенные суданом черным ядерные фильтры с диаметром пор 0.2 мкм. Численность и размеры бактерий определяли методом эпифлуоресцентной микроскопии с использованием флуорохрома DAPI (Porter, Feig, 1980). Клетки учитывали под микроскопом МИКМЕД-2, просчитывая от 20 до 40 полей зрения. Биомассу рассчитывали по углероду (Norland, 1993). Лов зоопланктона вели в слое дно-0 м или 100-0 м сетью Джеди. Обработку проб зоопланктона проводили по стандартной методике; численность рассчитывали на 1 м3, биомассу вычисляли по таблицам стандартных весов и номограммам (Dvoretsky, Dvoretsky, 2009), затем переводили в углеродные единицы. Средние величины представлены со стандартной ошибкой (± SE). Отличия количественных показателей проверяли с помощью однофакторного анализа рангов (тест Крускала-Уоллиса).
Результаты. В районе исследования на основе критериев из опубликованных источников (Моисеев, Ионов, 2006; Hop
Картосхема района работ и станций сбора материала.
et al., 2006) выделены 3 типа водных масс: прибрежные воды (температура от 1 до 7°C, соленость от 28 до 34.4%о), трансформированные атлантические (> 1°C, 34.5-34.9%о) и арктические (< 0°C, < 34%о). Кластерный анализ выявил наличие четырех групп станций (см. рисунок): I - воды южной оконечности архипелага, II - внешний шельф (глубина 150-200 м), III -внутренний шельф (глубина 50-60 м), IV - Ис-фьорд (см. таблицу). В период исследований в водах Ис-фьорда отмечено активное развитие колониальных центрических диатомовых водорослей родов Chaetoceros и Thalassiosira.
У южной оконечности архипелага наибольшие количественные показатели бактериопланктона (1146 тыс. кл/мл и 10.34 мг С/м3) зарегистрированы на глубине 8 м, наименьшие - на глубине 20 м (746 тыс. кл/мл и 8.10 мг С/м3). Средний объем клеток изменялся от 0.031 до 0.052 мкм3. В зоне внутреннего шельфа максимальное количество бактерий отмечено в поверхностном слое (788 тыс. кл/мл и 12.23 мг С/м3), минимальное - на глубине 17 м (629 тыс. кл/мл) и у дна (7.46 мг С/м3). Средний объем клеток варьировал от 0.042 до 0.069 мкм3. На акватории Ис-фьорда численность бактериопланктона в фо-тическом слое колебалась от 693 до 3361 тыс. кл/мл, биомасса -от 7.67 до 44.93 мг С/м3. С глубиной количественные показатели снижались: в придонном слое численность бактерий изменялась от 111 до 555 тыс. кл/мл, биомасса - от 0.66 до 8.11 мг С/м3. Средний объем клеток варьировал от 0.023 до 0.083 мкм3. Для всей изученной акватории выявлены статистически значимые различия концентрации бактериопланктона в верхнем фотическом (629-3361 тыс. кл/мл) и придонном (111-788 тыс. кл/мл) слоях (тест Крускала-Уоллиса, H = 8.452-10.090,
p = 0.001-0.004). Выделенные районы статистически не различались по биомассе бактерий, однако по численности значимо различались: Ис-фьорд (693-3361 тыс. кл/мл) и внутренний шельф (629-788 тыс. кл/мл) (тест Крускала-Уоллиса, H = 5.179, p = 0.023). Данные по средней численности и биомассе бактериопланктона суммированы в таблице.
В исследуемом районе идентифицировано 37 таксономических форм зоопланктона. Максимальное их количество найдено в Ис-фьорде, наименьшее - на внешнем шельфе. Повсеместно доминировали копеподы. Высокие значения численности и биомассы зоопланктона отмечены у южной оконечности архипелага (см. таблицу). Наиболее массовым видом здесь был Calanus glacialis, его доля достигала 74% суммарной биомассы. Количество зоопланктона на внешнем шельфе было значительно меньше (1594-1722 экз/м3 и 17.41-17.94 мг С/м3). Средняя биомасса зоопланктона на этой акватории была в 3-11 раз ниже, чем в других районах (см. таблицу); по обилию преобладали Oithona similis и Calanus finmarchicus. В зоне внутреннего шельфа зарегистрирована самая высокая биомасса зоопланктона, основу которой составлял C. finmarchicus. На станциях, расположенных в Ис-фьорде, также преобладали копеподы. Основу численности (93-95%) здесь составляли O. similis, Pseudocalanus spp. и C. finmarchicus, по биомассе преобладали два вида Calanus, на долю которых приходилось 86-89% суммарной биомассы зоопланктона.
Обсуждение. Данная работа основана на небольшом числе проб, отобранных в ходе одного летнего рейса, однако в ней впервые приводятся сведения о количественном распределении бактериопланктона в Ис-фьорде и прилегающих во-
84
ДВОРЕЦКИЙ И ДР.
Гидрологические условия (средняя температура, соленость, преобладающий тип водных масс), средняя численность (Ы) и биомасса (В) бактерио- и зоопланктона в прибрежных водах архипелага Шпицберген в августе 2009 г.
Район
Слой I II III IV
Ср^Е Ср^Е Ср^Е Ср^Е
Поверхностный (0 м) Верхний фотический (0-45 м) Придонный
Поверхностный (0 м) Верхний фотический (0-45 м) Придонный
Поверхностный (0 м) Верхний фотический (0-45 м) Придонный
Поверхностный (0 м): N, тыс. кл/мл B, мг С/м3 Верхний фотический (0-45 м): N, тыс. кл/мл B, мг С/м3 Придонный: N, тыс. кл/мл B, мг С/м3
2.5 1.2±0.2 -0.2
33.12 33.49±0.34 33.97
ПВ ПВ АрВ
919 10
938±116 9.57±0.74
788 10.32
Температура, °С
6.3±0.4 6.5±0.5 3.7±0.1 Соленость, %о
34.18±0.10 34.74±0.28 34.97±0.01 Водная масса ПВ ТАВ ТАВ
Бактериопланктон
Зоопланктон
4.5±0.4 3.1±0.3 2.4±0.1
33.39±0.15 33.81±0.15 34.42±0.01
ПВ ПВ ПВ
788 12.23
696±47 10.63±0.8
670 7.46
6.1±0.5 3.8±0.4 1.9±0.5
32.18±0.43 33.55±0.24 34.78±0.06
ПВ ПВ ТАВ
1588±452 19.55±6.35
1117±150 13.31±2.08
375±96 5.89±1.76
100-0 м или дно-0 м:
N, экз/м3 1927 1658±64 5099 2184±110
B, мг С/м3 110.83 17.68±0.27 182.41 56.61±3.82
Примечание. I—IV - районы, выделенные кластерным анализом (см. рисунок). Типы водных масс: ПВ трансформированные атлантические воды, АрВ - арктическая водная масса.
прибрежная водная масса, ТАВ
дах, а также о прост
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.