научная статья по теме СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МАКРОЗООБЕНТОСА БАЙДАРАЦКОЙ ГУБЫ (КАРСКОЕ МОРЕ) Геофизика

Текст научной статьи на тему «СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МАКРОЗООБЕНТОСА БАЙДАРАЦКОЙ ГУБЫ (КАРСКОЕ МОРЕ)»

ОКЕАНОЛОГИЯ, 2015, том 55, № 5, с. 801-807

МОРСКАЯ БИОЛОГИЯ ^

УДК 574.587,595.3(268.46)

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МАКРОЗООБЕНТОСА БАЙДАРАЦКОЙ ГУБЫ (КАРСКОЕ МОРЕ) © 2015 г. В. Н. Кокарев1, В. В. Козловский2, А. И. Азовский1

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет 2Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва

e-mail: vkokarejf@gmail.com Дата поступления 24.02.2015 г., после доработки 13.04.2015 г.

Исследован макрозообентос Байдарацкой губы по данным съемок 2007, 2012 и 2013 гг. (до и после начала строительства подводного участка газопровода в 2011 г.). Анализ структуры и видового состава выявил вертикальную зональность донных сообществ. Для глубин более 10 м характерны сообщества с доминированием двустворчатых моллюсков, в то время как мелководье занято сообществами с преобладанием полихет сем. Nephtyidae. Такая зональность в целом сохраняется в течение всего периода исследований, выраженных временных трендов не выявлено. Однако на части глубоководных станций 2013 г. обнаружены значительные изменения в бентосе, связанные с исчезновением крупных двустворчатых моллюсков, увеличением доли мелких полихет и общим снижением биоразнообразия. Сделан вывод, что на фоне общей стабильности донных сообществ с сохранением батиметрической зональности, наблюдаются локальные, но достаточно выраженные негативные эффекты, связанные с нарушениями биотопа при проведении дноуглубительных работ.

DOI: 10.7868/S003015741505007X

ВВЕДЕНИЕ

Использование макрозообентоса для оценки изменения состояния окружающей среды широко распространено в мировой практике [22]. Такие исследования актуальны для Арктики, поскольку в последнее десятилетие возросла антропогенная нагрузка на регион в связи с активным освоением Арктического шельфа. Предполагается также, что совместное действие климатических и антропогенных факторов может привести к более масштабным изменениям в регионе [24].

Байдарацкая губа, расположенная в юго-западной части Карского моря, является примером акватории, которая до недавнего времени характеризовалась низким уровнем антропогенной нагрузки. Однако с 2011 г. в этом районе ведутся работы по строительству системы магистральных газопроводов "Ямал-Центр", проходящей по дну залива, что может значительно изменить условия обитания бентических организмов. Сравнение бентосных съемок до и после начала строительства, представленное в данной работе, может послужить одной из оценок влияния строительства на окружающую среду.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Район исследования. Характерной особенностью гидрологического режима Байдарацкой губы является низкий уровень пресного стока, что обуславливает высокую соленость залива. В це-

лом придонная температура в летний сезон зафиксирована в интервале от +9.42°С на глубине 15 м до +1.43°С на глубине 18 м, а соленость колеблется в пределах 28.83—34.42%о ([3]; данные 2007 г.). В Байдарацкой губе встречаются четыре основных типа гранулометрических осадков, среди которых доминируют мелкозернистые пески. Меньшую площадь занимают крупные алевриты, мелкие алевриты и пелиты [8]. Кроме того, для акватории характерен продолжительный ледовый режим, а на всем диапазоне глубин залива обнаружены следы ледовой экзарации [29].

Материал был собран в трех рейсах в период с 2007 по 2013 г. (табл. 1; рис. 1). Пробы отбирали дночерпателем с площадью захвата 0.1 м2 на 32 станциях в 2007 г., 4 станциях в 2012 г., 9 — в 2013 г. (см. табл. 1). Пробы промывали на борту через сито с ячеей 0.5 мм, затем фиксировали 4% раствором формальдегида. В лаборатории пробы отмывали от формалина и переводили в спирт. Подсчет и определение макрофауны проводили

Таблица 1. Число станций и проб в разных съемках

Год Судно Число станций Число проб

Июль 2007 "Профессор Бойко" 32 96

Сентябрь 2012 р/б "Муромец" 4 12

Сентябрь 2013 Буксир "Лазурит" 9 9

65°

66°

67°

68°

69°

с.ш.

69°30'

69°15'

69°00'

68°45'

68°30'

*

ьс. ■ П'Ь и 1Т

Г Тк/" ■ ■ / ч V

Сг^и s

V \ /

69°30'

69°15'

69°00'

68°45'

68°30'

65° 66° 67° 68° 69° в.д.

Рис. 1. Схема расположения станций. Квадраты — станции 2007 г., круги — 2012 г., треугольники — 2013 г

под бинокулярным микроскопом. Биомассу определяли на лабораторных весах с точностью до 0.001.

Для оценки роли вида в сообществе использовали долю его дыхания в суммарном дыхании сообщества [6, 12]:

Ri = AiQ/YJAiQi = A^ N25 /

N

25

где Ai — специфичный для таксона коэффициент удельной интенсивности метаболизма, Bi — биомасса 1-го таксона и N — его численность. Величины коэффициента удельной интенсивности метаболизма взяты из литературных данных [4].

Анализ полученных данных проводили с помощью программ PRIMER 6 и PAST Для вычисления сходства между пробами использовали индекс сходства Брея—Кеертиса [14]:

Ik= 1 -

^ [x ij - Xik] /^ (Xij + Xik) ,

где Хц и хк — % 1-го вида по дыханию в пробах] и к. На основании полученных матриц сходства проводили ординацию проб методом многомерного шкалирования (MDS). Эта ординация выполнялась как для исходных данных, так и для данных, предварительно трансформированных путем извлечения корня четвертой степени для уменьшения влияния доминантов на оценки сходства. Для

оценки достоверности влияния факторов среды использовали метод ANOSIM [16].

Для сравнения видового богатства проб использовали среднее ожидаемое число видов на 200 особей — ES(200). Этот показатель позволяет сравнивать между собой разные по объему выборки [16].

Для характеристики размерной структуры сообществ использовали метод АВС-кривых, который позволяет выявить изменения в размерном спектре сообщества, связанные с загрязнением местообитания [32]. Для сравнения АВС-кривых между собой использовали Ж-индекс [15]:

Ж = £(В - А1)/[50(5- 1)],

где Б^ и Д- — накопленные значения % обилия первых I видов по биомассе и численности, соответственно, S — число видов. Данный индекс принимает значения в диапазоне от —1 до 1, при этом отрицательные значения указывают на преобладание в сообществе мелких многочисленных видов, положительные — на руководящую роль крупных форм.

РЕЗУЛЬТАТЫ

По материалам трех съемок в Байдарацкой губе обнаружено 178 таксонов макрозообентоса. Стоит отметить, что на одной из станций 2013 г.,

Глубина • >20 м А 10-20м ■ <10 м

Рис. 2. Ординация нетрансформированных данных по доле дыхания видов на станции методом MDS. Цифрами указан год взятия проб.

Глубина • >20 м 10-20 м <10 м

Рис. 3. Ординация методом MDS на основе данных по доле дыхания видов на станции, предварительно трансформированных корнем четвертой степени. Цифрами указан год взятия проб.

на глубине 19 метров, не было обнаружено никакой фауны, за исключением единичных нематод, поэтому она не была включена в дальнейший анализ.

Совместная ординация нетрансформирован-ных данных по трем съемкам представлена на рис. 2. Станции разных лет группируются вместе, каких-либо временных трендов не наблюдается. При этом на ординацию станций влияет глубина: проверка методом ANOSIM показала, что группировка по декадам глубин достоверно неслучайна, хотя значение ^-статистики невелико (Я =

= 0.55, неслучайность группировки достоверна на уровне значимости 0.1%).

Ординация после уменьшения влияния доми-нантов с помощью предварительной трансформации данных корнем четвертой степени показала, что, при сохранении общей картины группировки, часть станций 2013 г. отличается по структуре фауны от более ранних съемок (рис. 3). Двухфакторный анализ ANOSIM (табл. 2) показал, что на фоне батиметрических различий (фактор глубины) достоверно также различие между съемками 2007 и 2013 г.

Таблица 2. Двухфакторный анализ ANOSIM для трансформированных данных: достоверность различий между станциями разных лет с учетом влияния фактора глубины

Группы R Уровень значимости

2012, 2013 0.003 45.2%

2007, 2012 0.312 9.6%

2007, 2013 0.47 0.3%

Таким образом, существует некий временной сдвиг в структуре макрофауны, выраженный на глубоководных станциях 2013 г. На диаграмме ор-динации трансформированных данных (рис. 3) к ним примыкает еще одна станция средних глубин. Проверка методом ANOSIM подтвердила, что эти четыре станции достоверно отличаются от общего "облака" станций (R = 0.69, достоверно на уровне значимости 0.1%). Процедура SIMPER показала, что более чем на 60% сходство этих станций определяется высоким обилием полихет Micronephtys minuta, Cirratulidae spp., Cossura sp., Ampharete gr. Lindstroemi, и двустворки Mya trunca-ta (представленной здесь исключительно молодью); а также практически полным отсутствием крупных двустворчатых моллюсков (Astarte borealis, Yoldia hyperborea) и равноногих ракообразных Synidothea bicuspida. Наибольший вклад в дыхание на этих станциях дает Micronephtys minuta.

Таким образом, по данным съемок 2012—2013 г., на части акватории отсутствуют изменения в составе макрозообентоса и присутствуют те же типы сообществ, распределение которых определяется глубиной. Для глубин менее 10 м характерно доминирование Nephtys longosetosa, а также отсутствие крупных Bivalvia. Для глубин 10—20 м характерно доминирование двустворчатых моллюсков Serripes groenlandicus, иногда совместно с Ciliatocardium ciliatum. Последний встречается в качестве доминанта и на самых глубоководных

станциях, наряду с Astarte borealis и Yoldia hyperborea.

Количественные характеристики бентоса с разбивкой по годам и глубинам представлены в табл. 3; они схожи между съемками на интервалах глубин менее 10 м и 10—20 м. Глубоководные станции 2013 г. отличаются самой низкой биомассой и разнообразием. Снижение биомассы связано с исчезновением крупных двустворчатых моллюсков, а увеличение численности — с резким ростом обилия нескольких видов полихет. Это обуславливает и отрицательное значение W-ин-декса.

При этом на разных станциях 2013 г. с отличной от предыдущих съемок структурой сообществ высокий вклад в численность дают разные виды мелких полихет (табл. 4).

ОБСУЖДЕНИЕ

Впервые вертикальная зональность для сообществ макрозообентоса Байдарацкой губы была выявлена по результатам рейсов 1987—1988 г.: центральна

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