БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2004, том 30, № 4, с. 296-307
УДК 577.472(265.4) БИОЛОГИЯ ОБРАСТАНИЯ
СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ПЕЛАГИЧЕСКИХ ЛИЧИНОК И ОСЕДАНИЕ ОРГАНИЗМОВ-ОБРАСТАТЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ТЕРМАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ1
© 2004 г. А. Ю. Звягинцев, О. М. Корн, В. А. Куликова
Институт биологии моря ДВО РАН, Владивосток 690041 e-mail: inmarbio@mail.primorye.ru
Статья принята к печати 18.11.2003 г.
Проведено круглогодичное комплексное исследование обрастания системы охлаждения Владивостокской ТЭЦ-2. Проанализированы сезонная динамика пелагических личинок, их оседание и сукцессия сообществ обрастания на экспериментальных пластинах в водозаборном ковше (Уссурийский залив) и в б. Золотой Рог (Амурский залив), подверженной термальному загрязнению сбросными водами ВТЭЦ-2. Показано, что фонообразую-щими видами в обрастании пластин являются усоногие раки Balanus crenatus, B. improvisus и B. amphitrite, моллюски Mytilus trossulus и Crassostrea gigas, полихеты Polydora limicola и Hydroides ezoensis, а также асцидии Molgula manhattensis и Diplosoma mitsukurii. Высокая корреляция между сезонной динамикой личиночного планктона и оседанием молоди отмечена лишь для некоторых видов. Общая плотность личинок в б. Золотой Рог, несмотря на критический уровень ее загрязнения, более чем в 4 раза превышает таковую в относительно чистом Уссурийском заливе. Количество зарегистрированных видов на экспериментальных пластинах в Уссурийском заливе в 2 раза выше, чем в б. Золотой Рог, однако биомасса и плотность поселения молоди доминирующих форм в Уссурийском заливе в несколько раз ниже. Благодаря термальному загрязнению б. Золотой Рог является промежуточной ступенью для интродукции и акклиматизации тропических видов, заносимых судами дальнего плавания, например, таких, как B. amphitrite и M. manhattensis. Предложены рекомендации, направленные на предотвращение интенсивного оседания митилид в системе охдаждения ВТЭЦ-2.
Ключевые слова: меропланктон, личинки, обрастание, усоногие раки, двустворчатые моллюски, полихе-ты, асцидии, оседание, антропогенные субстраты.
Seasonal dynamics of pelagic larvae and settling of fouling organisms in conditions of thermal pollution.
A. Yu. Zvyagintsev, O. M. Korn, V. A. Kulikova (Institute of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, Vladivostok 690041)
Complex marine fouling investigations of the Vladivostok Heat Power Plant-2 cool-off system were conducted year round. The seasonal dynamics and settling of pelagic larvae and succession of fouling communities on experimental plates in a water intake site (Ussuriisky Bay, Sea of Japan) and in Golden Horn Inlet, which is subjected to thermal pollution with discharge waters from the Vladivostok Heat Power Plant-2, are analyzed. The dominating species in fouling of plates were the barnacles Balanus crenatus, B. improvisus and B. amphitrite, the mollusks Mytilus trossulus and Cras-sostrea gigas, the polychaetes Polydora limicola and Hydroides ezoensis, and the tunicates Molgula manhattensis and Diplosoma mitsukurii. A high correlation between seasonal dynamics of larval plankton and settling of juveniles was found only for some species. Despite heavy pollution, larval density in Golden Horn Inlet exceeded that in Ussuriisky Bay by more than 4 times. The number of species on experimental plates in Ussuriisky Bay was twice as great as in Golden Horn Inlet; however, the biomass and density of dominant forms on plates in Ussuriisky Bay were several times less. Due to thermal pollution, Golden Horn Inlet provides an intermediate phase in introduction and acclimatization of tropical species transported via ocean-going ships, such as B. amphitrite and M. manhattensis. Measures to prevent intensive settling of mytilids in the cool-off system are proposed. (Biologiya Morya, Vladivostok, 2004, vol. 30, no. 4, pp. 296-307).
Key words: meroplankton, larvae, fouling, barnacles, bivalves, polychaetes, ascidians, settling, anthropogenic substrates.
Наиболее доступным и широко распространенным методом изучения процесса формирования обрастания являются стендовые испытания с использованием экспериментальных пластин. При испытании лакокрасочных покрытий или иных средств защиты от обрастания необходим контроль эксперимента на нейтральном материале. Чаще всего таким материалом служит органи-
ческое стекло, иногда используют бетонные пластины, реже - пластины, покрытые титаном, алюминиевыми сплавами и т.д. (Звягинцев, 1999).
Большинство видов-обрастателей в своем развитии проходят стадию пелагической личинки. Для более полного понимания особенностей их жизненного цикла стендовые испытания необходимо дополнять изучени-
'Работа выполнена при частичной финансовой поддержке ФЦП "Мировой океан" (грант "Динамика экосистем, формирование биопродуктивности и биоресурсов Мирового океана"), Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 00-04-49022), грантов Минпромнауки "Ведущие научные школы России" (НШ 1219.2002.4) и Президиума ДВО РАН в 2004 г. ("Реакция морской биоты на изменения природной среды и климата").
ем сезонной динамики и вертикальной стратификации личинок в планктоне. Комплексное исследование позволяет с большей точностью прогнозировать сроки, плотность и глубину оседания обрастателей на антропогенные субстраты.
Сезонная динамика оседания обрастателей на пластины из разного материала в зал. Петра Великого Японского моря, в частности в б. Золотой Рог, достаточно хорошо изучена (Горин, Мурахвери, 1973; Горин, 1975; Звягинцев и др., 1990; Корякова и др., 2002). Однако данные по динамике их личинок в Уссурийском заливе и в б. Золотой Рог в литературе отсутствуют.
Задача настоящей работы - сравнительное исследование сезонной динамики численности личинок и оседания основных организмов обрастания на экспериментальные пластины в б. Сухопутная Уссурийского залива и в б. Золотой Рог Амурского залива (Японское море). Первая из этих бухт - место водозабора Владивостокской теплоэлектроцентрали (ВТЭЦ-2), вторая - сброса отработанных вод. Поскольку главным обрастателем трубопроводов является тихоокеанская мидия МуШив представлялось интересным исследовать вертикальную стратификацию личинок мидии в планктоне. Полученная информация может быть использована для разработки практических мер по предотвращению обрастания системы охлаждения данной станции.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
С мая 2001 по май 2002 г. исследовали сезонную динамику личинок, их оседание и сукцессию сообществ обрастания на экспериментальных пластинах, выставленных в водозаборном ковше (б. Сухопутная, Уссурийский залив) и в районе причала № 44 в б. Золотой Рог (Амурский залив), подверженной термальному загрязнению сбросными водами Владивостокской ТЭЦ-2 (рис. 1). На этих двух станциях, расположенных до и после прохождения морской воды по системе охлаждения ВТЭЦ-2, на глубине 1 м были установлены две серии экспериментальных пластин из асбоцемента площадью 20 х 20 см2 (рис. 1). Для изучения динамики оседания обрастателей пластины первой серии дважды в месяц снимали и заменяли новыми. Для исследования формирования сообщества обрастания с пластин второй серии с такой же частотой отбирали пробы обрастания нарастающего срока экспозиции: 0.5, 1, 1.5 мес. и т.д. Пробы обрастания площадью 10 см2 с каждой пластины обрабатывали в соответствии со стандартными методами обработки проб бентоса (Жадин, 1969).
В течение года одновременно на станциях 1 и 2 отбирали пробы планктона сетью Джеди (диаметр входного отверстия 37 см, мельничный газ № 59): весной, летом и осенью 2 раза в месяц, зимой - 1 раз в месяц. Глубина в районе сбора проб составляла 5 м в водозаборном ковше и 7 м у причала № 44.
Для выявления характера вертикальной стратификации в Уссурийском заливе 17 июня 2002 г. проведен послойный отбор проб планктона по вертикали в диапазоне глубин 0-20 м. Пробы брали с горизонтов 0-5, 5-10, 10-15 и 15-20 м на станциях 2, 3 и 4 (рис. 1).
Все пробы обрастания и планктона отбирали в трех по-вторностях и фиксировали в 4% растворе формальдегида. Подсчет личинок проводили в камере Богорова с использова-
Рис. 1. Карта-схема района исследований. 1-4 - станции сбора проб; стрелки - направление токов воды.
нием бинокуляра МБС-9. Данные по температуре воды любезно предоставлены Промышленно-санитарной лабораторией Службы экологии ВТЭЦ-2.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Сезонная динамика основных групп меропланюпона
Личинки донных беспозвоночных присутствовали в планктоне исследуемого района в течение всего года, при этом их таксономический состав и суммарная плотность широко варьировали. Наибольшая плотность меропланктона наблюдалась в период максимального прогрева воды в июле и августе, наименьшая - с декабря по май. Таксономический состав и численность ме-ропланктона в водозаборном ковше (ст. 2) и в районе сброса воды (ст. 1) существенно различались (рис. 2).
На станции 2 суммарная плотность меропланктона изменялась в течение года от 44 экз/м3 в январе до 3000 экз/м3 в начале августа и до 4000 экз/м3 в середине ноября (рис. 2А). В августе преобладали личинки двустворчатых моллюсков (1700 экз/м3), полихет (1012 экз/м3) и брюхоногих моллюсков (500 экз/м3). В ноябре доминировали личинки полихет, главным образом сем. 8рюшёае (2700 тыс. экз/м3).
На станции 1 плотность меропланктона оказалась значительно выше - от 200 до 500 экз/м3 зимой и от 1 до 17 тыс. экз/м3 в весенне-летний период (рис. 2Б). В июне - в начале июля в период максимальной численности личинок преобладали науплии усоногих раков, концентрация которых в планктоне достигала 10 тыс. экз/м3, и велигеры двустворчатых моллюсков, главным образом тихоокеанской мидии Му^1ш' 1тв88и1ш, плотность которых в начале июля составляла 6420 экз/м3.
Значительная часть меропланктона была представлена личинками организмов-обрастателей. Пелагические личинки видов, формирующих обрастание, присутствовали как в водозаборном ковше, так и в районе сброса отработанных вод.
16.У 1 .V» 15.VI 2,VII 15.VII г.VIII 14.VIII 31 .VIII 13,IX 2,Х 13.Х 29,X 12.Х1 4.ХН 17.Х11 Ш 19,11 16.111 2.1У 1S.IV 29.IV 17.У
Рис. 2. Сезонная динам
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.