УДК [581.526.3:582.5]:[581.5 + 581.6 + 581.9]
МОРСКИЕ ТРАВЫ МОРЕЙ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ, ЗАПАСЫ, ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. Часть 1. Морские травы южных морей европейской части России
Е. И. Блинова, к. б. н.,
ведущий научный сотрудник Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии, coastlab@vniro.ru,
А. Н. Камнев, д. б. н., ведущий научный
сотрудник, dr.kamnev@mail.ru,
М. В. Крупина, к. б. н., старший научный
сотрудник, markrupina@yandex.ru,
Н. В. Осташева, научный сотрудник,
mrrr@yandex.ru,
И. В. Стуколова, инженер-лаборант, istukolova@mail.ru,
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
В статье содержатся сведения о распространении, условиях обитания, систематике и значении высшей водной растительности для прибрежных морских экосистем. Выявлены экологические факторы среды, влияющие на наличие и численность морских трав. Приводятся данные о распространении и запасах морских трав в южных морях европейской части России: Черном, Азовском и Каспийском. Представлены ретроспективы изучения распространения и запасов промысловых видов морских трав в южных морях России. Показана динамика колебаний биомассы и запасов трав рода Zostera из-за масштабных эпидемий и загрязнений черноморского бассейна. Уделяется внимание влиянию антропогенного загрязнения на распространение и численность морских трав. Для нескольких видов морских трав нефтяное загрязнение является лимитирующим фактором их распространения.
The article contains the information about the area of distribution, living environment, taxonomy and importance of superior aquatic vegetation for inshore marine ecosystems. The environmental factors that affect the existence and quantity of grass weed have been detected. There has been presented the data on the area of distribution and the stock of grass weed of the southern seas of the European part of Russia: the Black Sea, the Azov Sea and the Caspian Sea. The retrospective of the study of the distribution and the stock of grass weed commercial species in the southern seas of Russia have been presented. The biomass oscillation dynamics and the stock of the grass weed genus Zostera due to extensive epidemics and the Black Sea basin pollution have been displayed. The influence of anthropogenic pollution on the area of the distribution and the quantity of grass weed is studied. Oil pollution is a limiting factor of the distribution for several grass weed species.
Ключевые слова: морские травы, экология, систематика, распространение, запасы морских трав, южные моря европейской части России, история исследований, Zostera.
Keywords: seagrasses, ecology, taxonony, distribution, stocks of seagrasses, the southern seas of the European part of Russia, history of research, Zostera.
Морские травы являются одними из важнейших первичных продуцентов прибрежной зоны морей и океанов [1—3]. Наиболее излюбленными местами обитания этих фототрофов являются мелководные зоны морей, а также опресненные лиманы и эстуарии. Часть из них могут жить в периодически затапливаемой прибрежной зоне. С точки зрения гидробиологии, морские травы обитают в зоне за-плеска (на супралиторали), в зоне приливов и отливов (на литорали), а также на глубине до 20—30, реже 50 м (сублиторали). Ширина зарослей морских трав колеблется от нескольких метров до нескольких километров, биомасса от десятков грамм до нескольких килограмм на квадратный метр. Эти растения, как правило, располагаются на мягких грунтах, закрепляясь в них с помощью корней и корневищ. Есть и исключения, например, травы рода РКуИовраб-Ьх, которые, внедряясь своими корнями в мельчайшие трещины, прикрепляются к камням и скалам [4—7].
В отличие от водорослей морские цветковые растения более требовательны к условиям освещенности. Они нуждаются в прозрачной воде и, по крайней мере, в 25 % света от полного освещения. Этот фактор, в основном, и определяет глубину их произрастания. Вторым важным экологическим фактором, необходимым для роста и развития морских трав, является движение воды, например, характер прибоя, особенности приливов и отливов, а также скорость течения воды. Чем интенсивнее перемешивается вода, тем активнее идут процессы фотосинтеза, а, следовательно, интенсивнее формируются заросли трав. Кроме того, морские травы чувствительны к температуре воды, изменению солености и различным токсикантам [6, 8].
Сообщества, образованные морскими травами, очень обильны и сложны. Множество видов гидробионтов обитает в их зарослях. Это всевозможные простейшие, беспозвоночные, рыбы, одноклеточные и макроскопические водоросли, использующие морские высшие растения как
пищу, субстрат, убежище и место нереста. Важно отметить, что не только в зарослях, но и на самих этих растениях присутствуют обрастания, состоящие из микроорганизмов, простейших, микро- и макроводорослей [9, 10]. Кроме того, на них периодически поселяются представители паразитических грибов рода Рку1орЫкога, которые приводят к возникновению эпидемий (эпифитотий), а в итоге, гибели морских трав, в частности, всех видов Zostera [11, 12].
От состояния морских трав, как и от водорослей, прямо или косвенно зависит состояние всех прибрежных и мелководных экосистем морей и океанов. Прежде всего, они играют важную роль в укреплении и формировании донных отложений и грунтов. Благодаря мощной корневой системе морские травы стабилизируют мягкий грунт. В нем аккумулируется масса органических соединений, которые привлекают многочисленных детритофагов. Кроме того, вместе с макроводорослями морские травы выполняют функцию природной буферной зоны, которая защищает акваторию моря от береговых загрязнений [10, 13].
Морские травы являются ценным промысловым сырьем и, соответственно, объектом промышленного вылова. [14, 15]. В России в последние годы выловы морских трав перестали квотироваться, и промышленный вылов ведется в ограниченном объеме.
Высшие водные растения, в том числе морские, относятся к различным экологическим группировкам: воздушно-водные или полупогруженные растения, растения с плавающими на поверхности листьями и растения, полностью погруженные в воду. Представители первой группы занимают прибрежную часть водоемов. Представители второй группы в основном живут в пресных водоемах. В третью группу входят все морские травы [10].
Систематика морских трав, которые являются цветковыми, или покрытосеменными, растениями (Magnoliophyta, А^еоврегтае), представлена двумя порядками, 10 семействами и примерно 200 видами растений. В южных морях европейской части России насчитывается более 50 видов высших водных растений, обитающих как в прибрежной, так и в мелководной зоне [16, 17]. Многие из них образуют реальные подводные луга и в связи с этим называются морскими травами (seagrasses). Наиболее ценными промысловыми видами морских трав в России являются представители рода Zostera [15, 18—20].
Черное море. Для прибрежной зоны этого моря характерны как мягкие (илистые и песчаные) грунты, занимаемые высшей растительностью и отчасти харовыми водорослями, так и твердые грунты, на которых произрастают макроводоросли. Соленость воды Черного моря колеблется от 11 до 22,4 % (средняя — 18 %). В этих условиях и обитает высшая морская растительность [21, 22].
Активные работы по исследованию водной растительности Азово-Черноморского бассейна начались еще в начале двадцатых годов прошлого столетия [23, 24]; затем были продолжены в шестидесятые—семидесятые годы [2, 3, 25—31]. Появилось несколько интересных работ в 1980-х гг. [32, 33], но серьезные масштабные исследования вновь возобновились лишь в начале нового столетия [20, 34—37].
В табл. 1 приводится систематический состав и распределение высших гидрофитов, относящихся к морским травам, которые образуют подводные морские луга в российском секторе Черного и Азовского морей [16].
По классификации донной растительности, представленной А. А. Калугиной-Гутник в книге «Фитобентос Черного моря» [30], в Черном море из 40 растительных ассоциаций были выделены 5 ассоциаций морских трав (названия видов цитируются по первоисточнику и современной классификации): Zostera marina, Zostera nana (= Z. noltii), Potamogeton
Таблица 1
Систематический состав и распределение высших гидрофитов, относящихся к морским травам Черного и Азовского морей [16, с дополнениями]
MAGNOLIOPHYTA
Najadaceae — Najas marina L. 1
Potamogetonaceae
Potamogeton acutifolius Link 1
P. berchtoldii Fieb., P. crispus L., P. lucens L., P. natans L.,P. nodosus Poir, P. pectinatus L. (Stuckenia pectinata (L) Borner, P. perfoliatus L. 1 2
Ruppiaceae — Ruppia cirrhosa (Petagna) Grande (=R.spiralis L. ex Dumort), R. maritima L. 1 2
Zannichelliaceae
Zannichellia major Boenn (Z.palusstris L.) 2
Z. pedunculata Reichenb. 1 2
Zosteraceae — Zostera marina L., Z. noltii Hornemann 1 2
1 — Азовское море; 2 — северо-восточный район Черного моря (м. Панагия — м.Кодош).
pectinatus (= Stuckenia pectinata), Ruppia spiralis (= R. cirrhosa), Zannichellia major (= Z. palustris) — Zostera nana (= Z. noltii). В 2008 г. для российского шельфа Черного моря были отмечены только 4 ассоциации морских трав. Ассоциация Zannichellia major (= Z. palustris) — Zostera nana (= Z. noltii), описанная ранее [30], в северо-восточной части Черного моря не была выявлена [16, 36].
По многолетним оценкам биомасса Zostera marina в ассоциации может варьировать от 0,29—0,46 до 2,5 (4,9—5) кг/м2; биомасса Zostera nana (= Z. noltii) — от 0,2 кг/м2 у открытых берегов до 1,8 (2,2) кг/м2 в бухтах. Ассоциации Potamogeton pectinatus (= Stucke-nia pectinata) преимущественно приурочены к сильно заиленным местам. Биомасса растений в этих ассоциациях колеблется от 0,4 кг/м2 зимой до 6,5 кг/м2 летом. Биомасса Ruppia spiralis (= R. cirrhosa) достигает максимума в конце лета и варьирует от 0,4 до 0,7 кг/м2. В асоциации Zannichellia major (= Z. palustris) — Zostera nana (= Z. noltii) биомасса растений колеблется от 0,5 до 1,0 кг/м2, с соотношением общих запасов доминантных видов 60—65 % и 25—30 % [2, 3, 27, 28, 30, 38
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.