ОКЕАНОЛОГИЯ, 2009, том 49, № 4, с. 523-531
МОРСКАЯ БИОЛОГИЯ ^
УДК 551.465
РОЛЬ МЕЛКОЙ ФРАКЦИИ МЕЗОЗООПЛАНКТОНА В ПЕЛАГИЧЕСКОМ СООБЩЕСТВЕ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЧЕРНОГО МОРЯ В ОСЕННИЙ ПЕРИОД
© 2009 г. Ю. В. Васильева, А. Ф. Пастернак, А. Г. Тимонин
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва
e-mail: vasilyeva.ocean@gmail.com Поступила в редакцию 25.12.2007 г., после доработки 26.11.2008 г.
На основании анализа проб, собранных в рейсах НИС "Акванавт" в ноябре 2000 г. и октябре 2006 г. в северо-восточной части Черного моря, оценена роль мелкой (МФ 0.1-0.5 мм) и крупной (КФ 0.5-20 мм) фракций в численности и биомассе мезозоопланктона (0.1-20 мм) в области шельфа и континентального склона (глубина 30-1480 м) и в глубоководном районе (глубина >1500 м) Черного моря в осенний период. Сбор мезозоопланктона проводился стандартной сетью БСД (37/50 см, сито 160 мкм) и при помощи батометров. Сеть существенно (в 30-36 раз) не долавливала МФ мезозоопланктона по сравнению с батометром, поэтому при сравнении двух фракций мезозоопланктона, численность и биомассу МФ мы оценивали по батометрическим ловам. В глубоководном районе численность МФ мезозоопланктона была ниже в 2.5 раза, а КФ - в 5.0 раз, чем в области шельфа и континентального склона. При этом вклад МФ в численность мезозоопланктона в области шельфа и континентального склона достигал 88%, а в глубоководном районе - 78%. Биомасса МФ мезозоопланктона была также выше в области шельфа и континентального склона. Существенная роль в численности МФ в этой области принадлежала меро-планктону (0.5 х 103 + 0.16 экз/м3). Осенью роль МФ мезозоопланктона в выедании фитопланктона составила от 10% (в области шельфа и континентального склона) до 17% (в глубоководной области Черного моря) от общего суточного выедания мезозоопланктоном. Среди мелких зоопланктеров наибольший вклад в выедание вносили науплиусы копепод и Appendicularia.
ВВЕДЕНИЕ
Для наиболее полной оценки численности и биомассы мезозоопланктона необходимо максимально достоверно учитывать весь его размерный спектр. Использование методики по сбору зоопланктона сетями с ячеей 180-200 мкм и 300 мкм, которую рекомендует руководство ICES (International Comity for Exploration of Sea) [22], приводит к тому, что организмы размером меньше 0.5 мм проходят сквозь сито фильтрующего конуса сети и их численность недооценивается [14, 19, 23, 24, 25]. При этом мелкая фракция зоопланктона (МФ мезозоопланктона -зоопланктеры с длиной тела 0.1-0.5 мм) [19] играет значительную роль в морском сообществе, как важное звено в передаче энергии от фитопланктона к высшим трофическим уровням [27]. Важно отметить, что у представителей МФ мезозоопланктона удельная скорость процессов метаболизма выше, чем у представителей крупной фракции мезозоопланктона (КФ - зоопланктеры с длиной тела 0.520 мм). При этом численность МФ мезозоопланкто-на обычно превышает численность КФ, поэтому выедание фитопланктона мелкой фракцией мезозоопланктона часто не только равно выеданию КФ, но и превышает его [19, 27].
Считается, что использование батометра как основного орудия сбора МФ мезозоопланктона дает
более полную оценку ее численности, нежели применение сети БСД [2]. Но по части уловистости ба-тометрический метод, как и сетной, имеет ряд недостатков [19], поэтому совместное использование батометра и сети с газом 150-180 мкм позволит улучшить качество получаемых оценок.
В состав МФ мезозоопланктона Черного моря входят науплиальные и младшие стадии развития копепод Paracalanus sp., Pseudocalanus sp., Acartia sp., Centropages sp., Oithona sp., Cyclopina sp., младшие стадии Cladocera, Appendicularia, личиночные стадии таких бентосных животных, как Balanus sp., Bivalvia, Gastropoda, Polychaeta и др.
Цель настоящей работы - оценить роль МФ мезозоопланктона в численности и биомассе мезозоопланктона и роль МФ в выедании фитопланктона в двух районах Черного моря: в области шельфа и континентального склона и в глубоководной части.
Основные задачи работы: 1) сравнить численности МФ мезозоопланктона, полученные с помощью сети БСД и батометра; 2) сравнить численность и биомассу МФ и КФ мезозоопланктона; 3) выявить различия в соотношении МФ/КФ мезозоопланктона на двух исследованных участках: в области шельфа и континентального склона и в глубоководной части Черного моря; 4) оценить вклад МФ мезозоо-
°с.ш. (а) °с.ш. (б)
°в.д. °в.д.
Рис. 1. Район работ с указанием станций: область шельфа и континентального склона (а), глубоководная область Черного моря (б).
планктона в выедание фитопланктона в двух выделенных областях в осенний период.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Сбор проб зоопланктона проводился в рейсах НИС "Акванавт" 02 ноября 2000 г. и 02 октября 2006 г. в северо-восточной части Черного моря (рис. 1а, 16).
Время сбора соответствовало второму после весеннего пику развития мезозоопланктона [2, 6].
Сбор мезозоопланктона. Мезозоопланктон (крупная и мелкая фракции) собирали сетью БСД 37/50 (газ 160 мкм). В области шельфа и континентального склона пробы отбирали вертикальными ловами от 90 м до поверхности, при глубине меньше 90 м - от дна до поверхности. В глубоководной части моря пробы брали от верхней границы сероводородного слоя (глубина 115-140 м) до поверхности.
Сбор МФ мезозоопланктона проводили с помощью батометров Нискина объемом 5 л. На каждом горизонте одновременно замыкали по 4 батометра. Пробы (объем 20 л) брали на горизонтах: 0, 10, 20, 30, 40 м в 2000 г. (глубоководная часть моря) и 5, 10, 25, 40, 90 м (область шельфа и континентального склона) в 2006 г. Собранные пробы фильтровали через 60 мкм сито.
Пробы фиксировали 4% нейтрализованным формалином.
Разделение мезозоопланктона на фракции. Мезозоопланктон разделили на две размерные группы: крупную фракцию (КФ) - животные с длиной тела от 0.5 до 20 мм и мелкую фракцию (МФ) -планктеры с длиной тела от 0.1 до 0.5 мм [19].
Определение и учет мезозоопланктона. Определение и количественный учет всех животных проводили под бинокуляром при увеличении х40. Представителей меропланктона определяли до отряда, остальных животных определяли до вида. У копе-под определяли стадию развития. При анализе данных не учитывали крупных животных, редко попадающих в сеть (отр. Mysidacea, Decapoda и др).
Сырой вес зоопланктеров был рассчитан по номограммам Численко [10], основанным на зависимости веса животных от их длины и формы тела.
При сравнении между собой показателей численности и биомассы МФ мезозоопланктона, собранной сетью и батометром, и отношений МФ/КФ в исследованных районах использовались значения для МФ мезозоопланктона в слое 0-40 м, т.к., по нашим данным, основная часть МФ - 92% сосредоточена в этом слое (рис. 2). Численность и биомассу КФ мезозоопланктона мы рассчитывали для слоя от поверхности до верхней границы сероводородного слоя или до дна.
Для расчета суточного выедания фитопланктона мелкой и крупной фракциями мезозоопланктона была использована формула вычисления суточного рациона при избытке корма [9]:
г = 0.0746ЭДЮ-8,
где г - суточный рацион (сырой вес пищи, г); Цг- сырой вес животного (г). На основании среднего индивидуального веса представителей МФ и КФ мезозоопланктона и численности обеих групп мы оценили вклад МФ в выедание фитопланктона ме-зозоопланктоном по данной формуле.
РОЛЬ МЕЛКОЙ ФРАКЦИИ МЕЗОЗООПЛАНКТОНА В ПЕЛАГИЧЕСКОМ
525
N
20 40
60
40
м s
ю ^
ч
(-4
80
120
ст. 3036
- - о - - ст. 3038
— «--ст. 3294
Рис. 2. Вертикальное распределение численности ^ х 103 экз/м3) МФ мезозоопланктона на трех станциях в области шельфа и континентального склона (глубина от 60 до 1000 м), полученная 19.10.2007 г. при послойных ловах модифицированной сетью Эпштейна (площадь входного отверстия - 0.02 м2, ячея - 60 мкм).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Рисунок 3 демонстрирует распределение численности МФ и КФ мезозоопланктона на разрезах, охватывающих шельф, склон и глубоководный район Черного моря. Между станциями 2648 и 127 проходит, показанная пунктиром, граница количественного распределения, которая соответствует границе континентального склона.
Распределение численности доминирующих групп (Copepoda nauplii, Oikopleura dioica, Pseudocalanus elongatus, меропланктон), входящих в состав МФ мезозоопланктона, повторяет ход общей численности МФ мезозоопланктона на разрезе (рис. 4а-4г).
Горизонтальное распределение численности МФ мезозоопланктона и ее отдельных групп позволило нам разделить исследованный район на две области:
область шельфа и континентального склона (глубина 30-1480 м) и глубоководная область моря (глубина более 1500 м).
При сравнении численности МФ мезозоопланктона, собранной батометром на двух участках, видно, что в среднем она наименьшая в глубоководном районе моря и равна 2.2 х 103 ± 0.52 экз./м3, в районе шельфа и континентального склона она составила 5.3 х 103 ± 0.83 экз/м3. Данные по двум районам достоверно различаются по Mann-Whitney U-test, р = 0.007 (рис. 5а).
Распределение биомассы МФ мезозоопланктона повторяет распределение численности на исследованных акваториях: средний показатель для области шельфа и континентального склона (17.0 ± 4.4 мг сыр. веса/м3) выше данных, полученных для глубоководной области (6.1 ± 1.8 мг сыр. веса/м3) почти в 3 раза (рис. 56). Различия в биомассе МФ мезозоопланктона достоверны по Mann-Whitney U-test (p = = 0.018). Они совпадают с различиями в численности между этими акваториями, что позволяет говорить о сходстве частотных распределений по размерам внутри группы МФ мезозоопланктона в выделенных областях.
Средняя численность МФ мезозоопланктона, собранной сетью, в двух выделенных районах: в области шельфа и свала и в глубоководном районе моря, составила 0.18 х 103 ± 0.02 экз/м3 и 0.06 х 103 ± 0.01 экз/м3. Численность МФ мезозоопланктона, собранной батометром, составила 5.3 х 103 ± 0.83 экз/м3 и 2.2 х 103 ± ± 0.52 экз/м3, соответственно. Результаты по сетным сборам МФ мезозоопланктона были существенно ниже полученных при помощи батометра (рис. 6а, 66). Разница составляет от 30 раз в области шельфа и континентального склона до 36 раз - в глубоководном райо
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.