научная статья по теме Мониторинг фитопланктона в районе хозяйства марикультуры в заливе восток японского моря Биология

Текст научной статьи на тему «Мониторинг фитопланктона в районе хозяйства марикультуры в заливе восток японского моря»

БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2005, том 31, № 1, с. 11-16

УДК 591.524.12:591.342 ПЛАНКТОНОЛОГИЯ

МОНИТОРИНГ ФИТОПЛАНКТОНА В РАЙОНЕ ХОЗЯЙСТВА МАРИКУЛЬТУРЫ В ЗАЛИВЕ ВОСТОК ЯПОНСКОГО МОРЯ1

© 2005 г. Т. В. Морозова, Т. Ю. Орлова

Институт биологии моря ДВО РАН, Владивосток 690041 e-mail: inmarbio@mail.primorye.ru

Статья принята к печати 22.06.2004 г.

Исследовали качественный и количественный состав фитопланктона в районе установок марикультуры в зал. Восток Японского моря с июля 2001 г. по май 2002 г. Плотность клеток фитопланктона варьировала от 0.008 до 5.3 млн. кл/л, биомасса - от 0.02 до 20.5 г/м3. Отмечены летний, осенний и зимний пики плотности и биомассы фитопланктона. Зарегистрированы 10 видов, известные как потенциально токсические, из них Pseudo-nitzschia multiseries (Hasle) Hasle, Alexandrium acatenella (Whedon et Kofoid) Balech и Chattonella marina (Subrahmanyan) Hara et Chihara в водах зал. Восток найдены впервые. Выявлена положительная корреляция плотности диатомеи Skeletonema costatum (Greville) Cleve, вида-индикатора экстремально эвтрофных вод, с изменением площади плантаций марикультуры.

Ключевые слова: фитопланктон, мониторинг, марикультура, Skeletonema costatum, Японское море.

Monitoring of phytoplankton in the area of a sea farm in Vostok Bay (Sea of Japan). Т. V. Morozova, T. Yu. Or-

lova (Institute of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, Vladivostok 690041)

The qualitative and quantitative composition of phytoplankton in the area of mariculture installations in Vostok Bay (Sea of Japan) was investigated from July 2001 to May 2002. The overall numbers of phytoplankton were 0.008 to 5.3 million cells/liter and biomass 0.02 to 20.5 g/m3. Maximum density and biomass of phytoplankton were observed in summer, fall, and winter. Ten species known to be toxic were recorded. Of these, Pseudo-nitzschia multiseries (Hasle) Hasle, Alexandrium acatenella (Whedon et Kofoid) Balech, and Chattonella marina (Subrahmanyan) Hara et Chihara were found in Vostok Bay for the first time. For the diatom Skeletonema costatum (Greville) Cleve, which is an indicator of extremely eutrophic waters, cell density was positively correlated with the area of culture ground. (Biologiya Morya, Vladivostok, 2005, vol. 31, no. 1, pp. 11-16).

Key words: phytoplankton, monitoring, mariculture, Skeletonema costatum, Sea of Japan.

Зал. Петра Великого в силу своих биогеографических особенностей считается наиболее благоприятным на Дальнем Востоке районом для промышленного культивирования морских гидробионтов. Важнейшим условием успешного функционирования хозяйств марикультуры, в том числе по выращиванию двустворчатых моллюсков, является мониторинг фитопланктона, который позволяет не только оценивать трофическую базу эксплуатируемой акватории, но выявлять и прогнозировать изменения, происходящие в морских экосистемах. Известно, что культивируемые беспозвоночные, в частности моллюски, в процессе жизнедеятельности оказывают существенное влияние на микроводоросли (Сеничева, 1989; Паутова, 1990; Lindstrom, 1991; Селина, 1992; Arzul et al., 2001а, b). На акваториях, занятых установками марикультуры, часто наблюдается массовое развитие вредоносных и токсических микроводорослей (Ventilla, 1982; Probyn et al., 2001; Rhodes et al., 2001), которое может привести к гибели морских беспозвоночных и рыб, а также представлять опасность для человека и теплокровных животных (Larsen, Moestrup, 1989; Shumway, 1990; Hallegraeff, 1993; Anderson, 1994; Taylor et al., 1995; Landsberg, 2002).

В 1982 г. в зал. Восток было организовано небольшое экспериментальное хозяйство по выращиванию тихоокеанской мидии Муй1ш площадью около 2.5 га. В 1991 г. в бухте были размещены плантации марикультуры рыболовецкого колхоза "Тихий океан", площадь которых в 10 раз превышала площадь ранее эксплуатируемой акватории. Однако с конца 1990-х гг. началось сокращение площади плантаций и к настоящему времени она уменьшилась до размеров 1982 г. Первые многолетние исследования микроводорослей планктона зал. Восток, выполненные в 1975-1976 и 1978 гг. Коноваловой (1984), показали богатство видового состава и значительную временную неоднородность качественных и количественных характеристик фитопланктона этого залива. Изучение фитопланктона в период функционирования хозяйства марикультуры (1985-1995) позволило выявить изменения, произошедшие в видовом составе микроводорослей, и свидетельствовало об увеличении трофности вод в районе установок марикультуры (Селина, 1992, 1998). В результате проведенных исследований впервые для зал. Восток получены данные о составе и динамике потенциально токсических видов микроводорослей (Селина, 1992, 1993).

'Работа выполнена при частичной поддержке ДВО РАН (гранты "Реакция морской биоты на изменения природной среды и климата", "Методология мониторинга морского биоразнообразия", "Флористические исследования микроводорослей планктона дальневосточных морей России" и "Изучение токсических микроводорослей фитопланктона дальневосточных морей России") и гранта РФФИ (04-04-49747).

Цель настоящей работы - изучение видового состава и сезонной динамики фитопланктона зал. Восток, а также анализ возможных изменений в структуре фитопланктона, связанных с влиянием хозяйства мари-культуры.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Материалом послужили результаты планктонных съемок, выполненных на мониторинговой станции, расположенной в кутовой части зал. Восток вблизи гидротехнических сооружений для выращивания тихоокеанской мидии (рис. 1). Пробы отбирали четырехлитровым батометром Молчанова у поверхности воды один-два раза в месяц с июля 2001 г. по май 2002 г. Материал фиксировали раствором Утермеля до светло-желтого цвета и концентрировали методами осаждения или обратной фильтрации через нуклепоровые фильтры с диаметром пор 2 мкм. Для подсчета клеток наннопланктона использовали камеру типа Ножотта объемом 0.05 мл, микропланктона - 1 мл. Биомассу водорослей оценивали объемным методом с привлечением оригинальных и литературных данных измерений объема клеток каждого вида (Коновалова, 1972; Нестерова, Василенко, 1986). Доминирующими считали виды, плотность которых составляла не менее 20% от общей плотности фитопланктона (Коновалова, 1984). В качестве меры видового разнообразия использовали индекс разнообразия

Маргалефа: 1 = : 1 , где 1 - суммарная численность сообщества, : - число обнаруженных при этом видов (Ма^а1е1 1958).

Уровень трофности вод оценивали по классификации Ямада с соавторами (Уатаёа е1 а1., 1980а, Ь), используя данные по общей плотности фитопланктона и список видов-индикаторов трофности вод.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В фитопланктоне зал. Восток за период исследования обнаружено 133 вида и внутривидовых таксона микроводорослей, относящихся к семи отделам: диатомовые (62 вида и внутривидовых таксона), динофито-вые (58), золотистые (4), рафидофитовые (4), эвглено-вые (2), криптофитовые (2) и зеленые (1). В видовом

Ш°40' ' 132°44'

Рис. 1. Карта-схема расположения станции и плантаций ма-рикультуры в зал. Восток. Пунктирная линия - плантации марикультуры.

отношении преобладали диатомовые (46% от общего числа видов) и динофитовые водоросли (43%). Среди диатомовых наибольшим видовым богатством выделялся род Chaetoceros (24 вида и внутривидовых таксона), среди динофитовых - род Protoperidinium (17 видов и внутривидовых таксонов).

Невысокие значения индекса видового разнообразия микроводорослей (d = 0.89 - 2.25) регистрировались в течение всего периода наблюдений, за исключением конца сентября - октября, когда этот показатель достиг 3.15-3.59. Наиболее бедным сезоном по числу видов была зима (34 вида), наиболее богатым - осень (89 видов).

Анализ количественных данных показал, что в течение периода исследования плотность фитопланктона варьировала от 0.008 до 5.3 млн. кл/л при среднем значении 1.1 млн. кл/л; биомасса - от 0.02 до 20.5 г/м3 при среднем значении 4.7 г/м3. Отмечены летний, осенний и зимний пики плотности и биомассы фитопланктона (рис. 2). Наиболее значительный по плотности летний пик развития фитопланктона, совпавший с температурным максимумом (23.5°С), отмечен в августе. Он был обусловлен массовым развитием диатомеи Skeletonema costatum (Greville) Cleve, доля которой составила 98.7% от общей плотности микроводорослей и 91.2% от общей биомассы. Плотность микроводорослей при этом достигла своего максимума - 5.3 млн. кл/л, биомасса составила 7.4 г/м3. Доминирующими видами летнего фитопланктона наряду с S. costatum были Chaetoceros debilis Cleve, C. decipiens Cleve и мелкие жгутиковые водоросли - неидентифицированные пигментированные клетки, обычно флагелляты, размером менее 10 мкм. Осеннее "цветение" фитопланктона описывалось двухвершинной кривой: первое увеличение плотности (2.6 млн. кл/л) и биомассы (6.9 г/м3) зарегистрировано в сентябре. Оно было обусловлено массовым развитием диатомей Asterionellopsis glacialis (Castraca-ne) Round (31% от общей плотности и 34% от общей биомассы фитопланктона) и Chaetoceros spp. (26 и 28% соответственно). Второй осенний пик развития микроводорослей отмечен в начале ноября, общая плотность

6 г 25

■5

Рис. 2. Динамика общей плотности (1), биомассы (2) фитопланктона и температуры воды в верхнем горизонте (3) в зал. Восток в 2001-2002 гг.

МОНИТОРИНГ ФИТОПЛАНКТОНА

фитопланктона при этом превысила 1 млн кл/л, а биомасса составила З.9З г/мЗ. Доминирующими видами данного периода были диатомовые Thalassionema nit-zschioides (Grunow) Mereschkowsky и S. costatum. Зимнее "цветение" микроводорослей, обусловленное массовым развитием диатомеи Thalassiosira nordenskioeldii Cleve (97% от общей плотности и 99% от общей биомассы фитопланктона) и проходившее при наименьших за год значениях температуры воды (-I.70C), отмечено в феврале. Плотность микроводорослей составила l млн кл/л, а биомасса достигла годичного максимума -20.5 г/мЗ. T. nordenskioeldii доминировала в фитопланктоне на протяжении всей зимы. Весеннее развитие фитопланктона было наименьшим. Максимальные плотность и биомасса за этот сезон отмечены в марте -0.2 млн. кл/л и 4

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.

Показать целиком