БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2014, там 40, № 1, с. 12-25
= Оригинальные статьи
УДК 561.26 (265.54) АЛЬГОЛОГИЯ
ДИАТОМЕИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ОСАДКОВ АМУРСКОГО ЗАЛИВА ЯПОНСКОГО МОРЯ1
© 2014 г. И. Б. Цой, И. А. Моисеенко
Тихоокеанский океанологический институт -им. В.И. Ильичева (ГОИ)ДВО РАН, Владивосток 690041
e-mail: tsoy@poi.dvo.ru
Статья принята к печати 6.06.2013 г.
Впервые представлены результаты изучения диатомей поверхностных осадков (0-1 см) Амурского залива. Определены видовой состав (221 вид и внутривидовой таксон) и экологическая структура диатомовой флоры. Сопоставлен видовой состав диатомей фитопланктона, перифитона и поверхностных осадков.
Ключевые слова: диатомеи, экологическая структура, поверхностные осадки, Амурский залив, Японское
море.
Diatoms from surface sediments of Amurskiy Bay, Sea of Japan. I. B. Tsoy, I. A. Moiseenko (V.I. Ilyichev Pacific Oceanological Institute, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, Vladivostok 690041)
Results of the study of diatoms from surface sediments (0-1 cm) of Amurskiy Bay are presented for the first time. The specific composition (221 species and intraspecific taxa) and ecological structure of the diatom flora were determined. A comparison of the diatom species composition of phytoplankton, periphyton, and surface sediments is made. (Biologiya Morya, 2014, vol. 40, no. 1, pp. 12-25).
Keywords: diatoms, ecological structure, surface sediments, Amurskiy Bay, Sea ofJapan.
Доминирующие в современном фитопланктоне дальневосточных морей одноклеточные кремнистые микроводоросли диатомеи многочисленны в кайнозойских отложениях Японского моря и других окраинных морей северо-западной части Тихого океана. Это позволяет использовать их для определения возраста осадочных пород и восстановления палеоусловий осадконакопления.
Диатомей поверхностных осадков изучают в разных районах морей и океанов (Жузе, 1962; Sancetta, 1982; Campeau et al., 1999; Eynaud et al., 1999; Kazarina, Yushina, 1999; Muchina, Yushina, 1999; Цой и др., 2009; Bernandez et al., 2010; Lopez et al., 2010), поскольку эти знания важны для достоверных палеореконструкций. Исследования диатомовых водорослей поверхностных осадков в Японском море были ограничены главным образом его открытыми районами (Skvortzow, 1932; Забелина, 1953; Беляева, 1961; Жузе, 1962; Tanimura, 1981; Гребенникова, 1982). Диатомеи поверхностных осадков зал. Петра Великого впервые были описаны Забелиной (1953). Всего в поверхностных осадках зал. Петра Великого и прилегающей глубоководной части Японского моря она обнаружила 107 видов диатомей, представленных в основном морскими и солоноватовод-ными видами (74.5%). Большинство из них составляли литоральные (64.5%), неритические (28.2%) и океанические (7.3%) виды. В единственном образце, точное место отбора которого не приводится, М.М. Забелина определила 29 видов диатомей, среди которых присутствова-
ли морские планктонные fe.g. Thalassiosira excéntrica, Т. nordenskióldii, Thalassionema nitzschioides) и бен-тические (Achnanthes groenlandica, Cocconeis costata, Bacillaria paradoxa и др.,) виды, а также пресноводные виды (e.g. Tetracyclus rupestris, Cymbella naviculiformis, Amphora ovalis и др.). [Написание видов дано в авторском варианте (Забелина, 1953)].
Амурский залив - внутренний залив обширного зал. Петра Великого. Он простирается в северозападном направлении примерно на 70 км, его ширина составляет 13-18 км. В Амурский залив впадают многочисленные ручьи и реки, в том числе самая крупная река Приморского края - р. Раздольная, довольно сильно (до 22-27%о) опресняющая морские воды в их кутовой части (Ростов и др., 2007). Годовой суммарный речной сток достигает 2.5 км3, что составляет почти половину всего стока зал. Петра Великого (Подорванова и др., 1989). Метеорологический режим в районе Амурского залива определяет устойчивая муссонная циркуляция атмосферы, часто нарушаемая циклонической деятельностью (Ростов и др., 2007); среднегодовая температура воздуха около 6°С. Температура поверхностных вод в Амурском заливе от сезона к сезону существенно изменяется: весной она варьирует от 4 до 14°С, летом в вершинах залива достигает 24-26°С, осенью понижается до 10°С, зимой вся водная масса охлаждается до 0-1.9°С. Минимальные значения солености (28%о) отмечены весной в вершине Амурского залива. Летом, когда наибольшему опре-
1 Работа выполнена при финансовой поддержке грантов ДВО РАН (проекты № 12-Ш-А-07-136, № 12-П-СО-07-021), РФФИ (ГФЕН РФФИ № 12-
05-91167), Президента РФ (МК - 3466. 2012. 5) и ФЦП "Мировой океан".
снению подвергается поверхностный слой, соленость в заливе составляет около 20%о, а в целом не превышает 32.5%о (Подорванова и др., 1989). Зимой соленость воды на всей акватории залива близка к 34%о.
Воды Амурского залива сильно эвтрофированы из-за высокого содержания нитратов и нитритов, привносимых терригенным стоком, а также сточными водами (Stonik, Orlova, 2002). Распределение растворенной кремниевой кислоты, влияющей на продуктивность и растворение кремнистых микроводорослей, в Амурском заливе крайне неравномерное и зависит от сезона и зоны. В поверхностных водах центральной части залива концентрация кремния ниже 300 мкг/л, в приустьевой части и у дна выше 1000 мкг/л (Подорванова и др., 1989). Концентрация кремния в прибрежной зоне повышается от весны к лету и снижается осенью. Рельеф дна Амурского залива довольно ровный, с постепенным увеличением глубины с севера на юг. Грунт на большей части залива состоит из пелитовых илов и мелкозернистого песка (Марков, 1983). Скорость осадконакопления в Амурском заливе, определенная по содержанию изотопа свинца (210РЬ), составляет 0.7 см/год (Аксентов, Астахов, 2009).
Диатомеи, доминирующие в фитопланктоне Амурского залива, отражают современные гидрологические и климатические условия (Киселев, 1947, 1953; Коновалова и др., 1989), а также влияние антропогенных факторов (Стоник, Орлова, 1998; Stonik, Orlova, 2002; Бегун и др., 2003). На основе данных многолетних исследований фитопланктона Амурского залива установлены 157 видовых и внутривидовых таксонов диатомовых водорослей (Орлова и др., 2009). Показано, что наибольшее число видов - представители родов Chaetoceros Ehrenberg (40 видов и внутривидовых таксонов), Thalassiosira Cleve (12 видов и один внутривидовой таксон), Coscinodiscus (7 видов) и Pseudo-nitzschia (7 видов). В массовом количестве встречались виды рода Pseudo-nitzschia, а также Skeletonema costatum, Т. nitzschioides, Rhizosolenia setigera, Leptocylindrus minimus, Chaetoceros salsugineus, Ch. pseudocrinitus, Cerataulina dentata, Thalassiosira mala, T. nordenskioeldii и др. (Стоник, Орлова, 1998; Бегун и др., 2003; Орлова и др., 2009). В планктоне были отмечены типично бен-тические виды (Amphora proteus, Auliscus sculptus, Cocconeis scutellum, Diploméis smithii, Grammatophora marina и др.), обычно доминирующие в перифитоне и попадающие в планктон в результате взмучивания вод штормами. Диатомеи, обитающие на дне залива, были представлены 94 видами и внутривидовыми таксонами перифитона бухт Золотой Рог и Рында (Бегун и др., 2009, 2010, 2011). Преобладали в основном морские эвриби-онтные виды, среди которых 65% составляли бентосные формы, 18% - бенто-планктонные (тихопелагические) и 17% - планктонные.
Основная цель настоящей работы - изучение видового состава и экологической структуры диатомовых
комплексов, сохраняющихся в поверхностных осадках Амурского залива. Важным аспектом исследования является сравнение фитоценозов и танатоценозов диатомовых водорослей, необходимое для интерпретации палеоусловий.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Образцы поверхностных осадков (0-1 см) собраны в Амурском заливе в 2010 г. во время рейса маломерного судна "Импульс". Пробы донных осадков отбирали дночерпателем "Океан" грейферного типа. Всего изучено 13 проб, отобранных по разрезу север-юг с глубины от 7.8 до 23.7 м (рис. 1, табл. 1).
Таблица 1. Координаты исследованных станций в Амурском заливе Японского моря
Станция Широта Долгота Глубина, м
1 43°10.175' 13Г50.212' 20.2
4 43°09.06' 13Г50.117' 20.5
7 43°08.055' 13Г50.008' 20.9
8 43°07.799' 13Г49.98Г 21.3
9 43°07.576' 13Г49.953' 21.4
11 43°07.019' 13Г49.910' 21.5
12 43°06.82Г 13Г49.85Г 21.7
13 43°06.556' 13Г49.839' 21.8
15 43°05.986' 13Г49.864' 22.4
16 43°57.858' 13Г49.974' 22.4
17 43°57.858' 13Г49.962' 23.7
18 43°53.358' 13Г49.938' 23.5
38 43°13.026' 13Г49.2' 18.2
39 43°15.0498' 13Г49.002' 7.9
Диатомей из донных осадков выделяли по разработанной в Институте океанологии химико-технической методике с использованием тяжелой калиево-кадмиевой жидкости (Жузе, 1962). Навеску воздушно-сухого осадка (1-3 г) заливали дистиллированной водой на 1/3 стакана и кипятили 10-15 мин. Для определения содержания диатомей в 1 г воздушно-сухого осадка дезинтегрированный осадок разбавляли 100 мл дистиллированной воды. После тщательного перемешивания мерной пипеткой отбирали 0.25 мл взвеси и наносили на покровное стекло. Для качественного анализа осадок отмывали от глинистых частиц декантацией и обогащали центрифугированием с использованием тяжелой калиево-кадмиевой жидкости с относительной плотностью 2.6. Для постоянных препаратов использовали стандартные покровные стекла 24 х 24 мм и синтетическую смолу NORLAND с показателем преломления 1.56. Определение и подсчет диатомей проводили с помощью световых микроскопов IMAGER.A1 и Микмед-6 при увеличении хЮОО и х400 соответственно. Для микрофотографирования использовали цифровую видеокамеру AxioCam MRc. Фамилии авторов, описавших вид, и год описания вида приведены в табл. 2.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В изученных осадках диатомовая флора была представлена 221 видовым и внутривидовым таксоном, принадлежащим к 83 родам. Почти половина видового состава диатомовой флоры отнесена к родам
Thalassiosira (15 видов), Amphora (12), Cocconeis (10), Chaetoceros (10), Diploméis (10), Nitzschia (9), Lyrella (9), Coscinodiscus (8), Grammatophora (7), Tryblionella (7) и Navícula (5). Основная часть диатомовой флоры включала морские (72.4%) и солоноватоводные (14.5%) вид
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.