БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2004, том 30, № 4, с. 255-262
УД 574.583(265.5) ПЛАНКТОНОЛОГИЯ
СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ПЛАНКТОНА В ЗОНАХ С РАЗЛИЧНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ ВОД В РАЙОНЕ ЮЖНЫХ КУРИЛЬСКИХ ОСТРОВОВ
© 2004 г. В. В. Надточий
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-центр),
Владивосток 690950 e-mail: korvik12@mail.primorye.ru
Статья принята к печати 9.12.2003 г.
В результате обработки проб планктона, собранных в районе южных Курильских островов в 1979-1980 гг. в слое 100-0 м, установлена продолжительность биологических сезонов и охарактеризованы особенности сезонной сукцессии планктона в зонах с различной термической структурой вод: прикурильской, Ойясио, субарктической, трансформированной субтропической и Соя. Показано, что "цветение" фитопланктона в исследуемом районе начинается в марте-мае и продолжается в водах теплых течений до июня, а в водах холодных течений до сентября. Темпы сукцессии различаются в разных зонах. Переход планктонного сообщества от весеннего к летнему состоянию в холодноводных зонах наступает на полмесяца позже, чем в теплых. Причина этого явления -более медленный прогрев поверхностного слоя океана и более позднее формирование устойчивого термоклина.
Ключевые слова: Южно-Курильский район, вертикальная структура вод, сукцессия, биологический сезон, "цветение" фитопланктона, состав зоопланктона, доминирующие виды, биомасса, численность.
Seasonal dynamics of plankton in zones with different thermal structure of water off the southern Kuril Islands. V. V. Nadtochy (Pacific Fisheries Research Center, Vladivostok 690950)
Based on plankton samples collected from 100-0 m depths in 1979-1980, the duration of biological seasons was determined and the seasonal succession of plankton was followed in five surface water modification zones: Kuril, Subarctic, Subtropical transformed, Oyashio (cold), and Soya (warm). The "bloom" of phytoplankton off the southern Kuril Islands begins in March-May and continues until June in waters of warm currents and until September in cold waters. Succession rates vary among the zones. In cold-water zones, the change of plankton community from spring to summer state occurs about a half of month later than in warm waters. The reason of this lag is a slower sea surface heating and a later stratification in cold-water zones. (Biologiya Morya, Vladivostok, 2004, vol. 30, no. 4, pp. 255-262).
Key words: southern Kuril region, vertical structure of water, succession, biological season, phytoplankton "bloom," zooplankton species composition, dominant species, biomass, abundance.
Район южных Курильских островов относится к тихоокеанской подобласти Аркто-Бореальной области (Беклемишев, 1969), для населения которой характерна выраженная сезонная сукцессия, связанная с закономерной сменой доминирующих групп планктона, с изменением их обилия и характера функционирования (Богоров, 1974; Кун, 1975; Гейнрих, 1993). Проявлением сезонных процессов является и массовая миграция в эти воды в летне-осенний период некоторых рыб (сайры, сардины, скумбрии, анчоуса) и кальмаров, поведение и распределение косяков которых зависят от состава планктона, его биомассы, сроков и динамики развития.
Исследуемая акватория располагается на северозападной периферии Субарктического фронта и характеризуется повышенной динамической активностью вод. Ее гидрологический режим формируется под воздействием системы течений (рис. 1), важнейшие среди которых Ойясио, Куросио и Соя (Булгаков, 1972; Favorite et а1., 1976; Фукс и др., 1997).
В первых работах по планктону Южно-Курильского района (ЮКР) (Миклухина, 1967; Гелетин, 1975; Кун, 1975) отражены представления авторов о наличии
на этой акватории двух типов термической структуры вод - субарктической и субтропической. Соответственно данному дискретному представлению и анализировалась сезонная динамика планктона. Комплексные исследования, начатые ТИНРО в 1979-1980 гг. в ЮКР, послужили основой для ряда публикаций по распределению, сезонному развитию и динамике трофической структуры планктона (Каредин, 1982а; Бохан, Надточий, 1989; Бохан и др., 1990; Надточий, 1991; Бохан, Зуенко, 1995; Дулепова, 1996; Бархатов, 1997; Найден-ко, 2001, и др.). Результаты данных исследований показали, что устойчивые локальные особенности распределения планктона в районе южных Курильских островов обусловлены, прежде всего, термической структурой вод, которая определяет состав планктонных сообществ и темпы их сезонного развития. Настоящая работа является частью этих исследований. На основе более детальной классификации биотопов рассмотрена сезонная динамика планктона в пределах естественных участков среды обитания, каждый из которых характеризуется определенной термической структурой вод и более или менее однородными океанологическими условиями.
Рис. 1. Гидрологическая характеристика района южных Курильских островов. А - схема потоков и вихрей в зоне взаимодействия вод Куросио-Ойясио (передана в рамках обмена научной информацией на переговорах между СССР и Японией в 1982 г.); Б - схема расположения зон различной термической структуры вод 18-19 августа 1980 г. (Глебова и др., 1994). 1- Куросио, 2 - Ойясио, 3 - меандры Куросио, 4 - меандры Ойясио, 5 - вихри Куросио, 6 - среднее положение фронта Ойясио и Приморского течения, 7 - Приморское течение, 8 - прикурильская зона, 9 - зона течения Ойясио, 10 - субарктическая зона, 11 - зона течения Соя, 12 - трансформированная субтропическая зона, 13 - зона вертикального перемешивания на шельфе.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
В работе использованы результаты обработки проб планктона, собранных в ноябре 1979 - октябре 1980 гг. Съемки проводились по единой сетке станций, называемой "Полигон" и охватывающей акваторию от о-ва Хоккайдо до о-ва Уруп с удалением в океан от Курильской гряды на 120150 миль. Расстояние между станциями составляло 1520 миль, между разрезами - 20-22 мили. В летний период (рис. 2) пробы планктона собирали ежедекадно, зимой -ежемесячно, по более редкой сетке станций.
Планктон облавливали сетью Джеди (диаметр входного отверстия 37 см, капроновое сито № 49) в слое 100-0 м, а на мелководье дно-0 м. На каждой станции с помощью батитермографа измеряли температуру воды по стандартным горизонтам. Это позволило выделить на акватории района зоны с характерной термической структурой вод: прикурильскую, Ойясио, субарктическую, Соя и трансформированную субтропическую (Глебова и др., 1994). Границами этих зон являлись термические фронты. Положение зон в пределах ЮКР сохранялось в течение всего летне-осеннего периода, однако по мере сезонного развития изменялись их размеры и очертания границ (рис. 1).
43
42
145
146'
147
148е
149f
150"
Рис. 2. Схема расположения станций в районе южных Курильских островов в летний период.
Количественную обработку проб планктона (см. таблицу) проводили по методике Яшнова (1934) в модификации Каредина (19826), а долю основных групп планктона оценивали экспресс-методом Кожевникова (1982).
При расчетах биомассы и численности планктона учитывали коэффициенты уловистости сети Джеди, принятые для разных видов с учетом их размеров (Волков, 1986).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Видовой состав зоопланктона в районе южных Курильских островов характеризуется значительным разнообразием. Население верхней 100-метровой толщи состоит как из типичных поверхностных форм, так и из интерзональных животных, поднимающихся с глубины в верхние слои моря. По количеству видов лидируют бореальные и аркто-бореальные формы. По численности в течение всего года доминируют Oithona similis и Pseudocalanus newmani (рис. 3). В создании основной массы органического вещества главная роль принадлежит копеподам Neocalanus cristatus, N. plum-chrus s.l.1, Eucalanus bungii и Metridia pacifica, эвфау-зииде Euphausia pacifica, амфиподе Themisto japónica, медузе Aglantha digitale и одному виду щетинкочелю-стных - Parasagitta elegans (рис. 4).
Планктон всех выделенных участков имеет один и тот же видовой состав, различия касаются соотношения массовых видов и сезонной динамики их численности.
Богоровым (1941, 1974) и Гейнрих (1961, 1993) сформулированы основные положения сезонной динамики планктона в Аркто-Бореальной области океана, которые сводятся к следующему: 1) первичное продуцирование прекращается зимой из-за слабой освещенности и конвективного перемешивания; 2) ход сезонных изменений фитопланктона имеет либо два (весенний и осенний), либо один (весенний или осенний) максимум; 3) основу биомассы зоопланктона составляют
1Согласно последней ревизии (МШег,1988), Шооа1апт рШтскгиз 8.1. был разделен на два вида: Ыеоса1апт рЫтскгиз и N. Авт^вп. В период выполнения настоящей работы (1979-1980) оба вида определялись нами как один вид Nоса1апи рЫтскгиз.
несколько видов копепод, имеющих 1-2 генерации рачков в год; 4) ход сезонных изменений планктона характеризуется значительной неравномерностью, что обусловлено неравномерным прогревом и разной вертикальной структурой вод.
Однако проведенные нами месячные и декадные съемки показали, что у южных Курильских островов характер сезонной сукцессии более своеобразен из-за гидрологических особенностей исследуемой акватории. Так, биомасса фитопланктона, хотя и имеет один максимум, но период "цветения" водорослей сильно растянут во времени: он начинается в марте-мае и продолжается до середины июня в водах теплых течений и до сентября в водах холодных течений. Отличительные черты имеет и ход сезонных изменений численности отдельных видов зоопланктона (Надточий, 2002), что связано с особенностями реализации жизненных циклов этих беспозвоночных.
При описании сезонной динамики планктона очень важен выбор критериев для установления сроков наступления и продолжительности биологических сезонов. Переход одного сезонного состояния планктона в другое, как известно, обусловлен, с одной стороны, соответствующей ритмикой факторов среды, с другой -особенностями биологии самих планктонных форм. Этот переход обычно сопровождается сменой доминирующих видов, изменением возрастного и размерного сост
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.