СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДОННЫХ БИОЦЕНОЗОВ ГЕЛЕНДЖИКСКОЙ БУХТЫ ЧЕРНОГО МОРЯ

  • Г. А. Колючкина Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН
  • В. Л. Семин Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН
  • А. Б. Басин Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН
  • А. В. Загайнов Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
  • Д. В. Кондарь Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН
  • И. В. Любимов Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН
  • У. В. Симакова Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН
  • В. Ю. Федулов Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН
  • М. И. Симаков Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН
  • В. А. Тимофеев Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН
  • А. Г. Островский Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2022.50(4).5
Ключевые слова: Черное море, Геленджикская бухта, донные биоценозы, макрозообентос, мейобентос, гипоксия

Аннотация

Проведена оценка состояния макрозообентоса и мейобентоса Геленджикской бухты Черного моря в 2020, 2021 гг. на основании трех дночерпательных съемок. Проанализированы гранулометрический состав грунта, окислительно-восстановительный потенциал поровой воды, содержание органического углерода, а также тип донной растительности. В бухте отмечено четыре типа сообществ макрозообентоса. Основными доминантами выступали двустворчатые и брюхоногие моллюски. В центральной области бухты сообщества были сходны с типичными черноморскими сообществами из пояса венусового песка. Пространственная структура макрозообентоса определялась гранулометрическим составом грунта. Макрозообентос был представлен в основном подвижной зарывающейся инфауной, по типу питания принадлежащей к фильтраторам, имеющим двустворчатую раковину (двустворчатые моллюски). Мейобентос бухты был представлен в основном нематодами, которые доминировали как в прибрежных областях, так и в более глубоководных. Пространственная структура мейобентоса определялась гранулометрическим составом грунта, а зависимость от типа растительности и окислительно-восстановительного потенциала была недостоверной. В прибрежье найден участок дна с восстановительными условиями в поверхностном слое грунта, низким обилием макрозообентоса. Станция с восстановительными условиями отличалась доминированием более крупных (до 5 см) червеобразных сегментированных полифагов и хищников и отсутствием ювенильных форм макрозообентоса. Здесь было отмечено наименьшее число таксонов мейобентоса, а нематодно-копеподный индекс достигал 620:1, что на порядок выше, чем на других станциях бухты. Проведено сравнение современного состояния сообществ с историческими данными (1979, 1990 гг.). Показано, что на современном этапе биоразнообразие бухты возросло, а обилие макрозообентоса снизилось. Исследование содержания кислорода в толще вод не выявило гипоксии. Устойчивых областей гипоксии или заморов в придонном слое вод отмечено не было.

Литература


  1. Алимов А. Ф. Интенсивность обмена у водных пойкилотермных животных // Общие основы изучения водных экосистем. Л.: Наука, 1979. С. 5–20.

  2. Багдасарян К. Г., Таташвили К. Т., Казахашвили Ж. Р., Мусхулишвили Л. В., Бадзошвили Ц. И., Ахвелидиани Е. Г., Жгенти Е. Ш., Тактакишвили Г. Д., Квалиашвили Г. А. Справочник по биологии морских двустворок. М.: Наука, 1966. 352 с.

  3. Беляев Н. А., Пересыпкин В. И., Поняев М. С. Органический углерод воды, взвеси и верхнего слоя донных осадков западной части Карского моря // Океанология. 2010. Т. 50. № 5. С. 748–757.

  4. Бородулина П. А., Часовников В. К. Сезонная динамика азотсодержащих веществ в прибрежной зоне Черного моря на примере Геленджикской и Голубой бухт // Экология гидросферы. 2020. № 1 (5). С. 10–20. https://doi.org/10.33624/2587-9367-2020-1(5)-10-20.

  5. Голиков А. Н., Старобогатов Я. И. Класс брюхоногие моллюски – Gastropoda // Определитель фауны Черного и Азовского морей / Ред. Ф. Д. Мордухай-Болтовской. Киев: Наукова думка, 1972. Т. 2. С. 65–166.

  6. Грезе И. И. Амфиподы Черного моря и их биология. Киев: Наукова думка, 1977. 156 с.

  7. Громов В. В. Донная растительность верхних отделов шельфа южных морей России. Автореферат дис. . . . доктора. биол. наук: 03.00.05. СПб.: СПбГУ, 1998. 45 с.

  8. Гурьянова Е. Ф. Бокоплавы морей СССР и сопредельных вод (Amphipoda-Gammaridea): монография // Определители по фауне СССР. Изд. ЗИН АН СССР. Вып. 41. Л.: Наука, 1951. 1029 с.

  9. Евграфов А. В., Евграфова И. М. Гидрологические и гидрохимические наблюдения в составе работ по инженерно-экологическим изысканиям для объектов морских портов // Природообустройство. 2015. T. 3. C. 86–90.

  10. Заика В. Е., Иванова Е. А., Сергеева Н. Г. Сезонные изменения мейобентоса в бухтах Севастополя с анализом влияния донной гипоксии // Морской экологический журнал. 2011. №. 2. С. 29–36.

  11. Качество морских вод по гидрохимическим показателям. Ежегодник 2019. Электронная версия: http://www.oceanography.ru/index.php/component/jdownloads/finish/41/1848.

  12. Киселева М. И. Бентос рыхлых грунтов Черного моря. Киев: Наукова думка, 1981. 168 с.

  13. Киселева М. И. Сравнительная характеристика донных сообществ у побережья Кавказа // Многолетние изменения зообентоса Черного моря / Отв. ред. В. Е. Заика. Киев: Наукова думка, 1992. С. 84–98.

  14. Киселева М. И. Многощетинковые черви (Polychaeta) Черного и Азовского морей. Апатиты: Кольский научный Центр, 2004. 409 с.

  15. Колючкина Г. А., Семин В. Л., Григоренко К. С., Басин А. Б., Любимов И. В. Роль абиотических факторов в вертикальном распределении макрозообентоса северо-восточного побережья Черного моря // Зоологический журнал. 2020. Т. 99. №. 7. С. 784–800. https://doi.org/10.31857/S0044513420070053.

  16. Кривошея В. Г., Савин М. Т. Особенности циркуляции вод и осадконакопления в Геленджикской бухте // Геоэкологические исследования и охрана недр: сборник статей. М.: ООО «Геоинформцентр», 2003. Т. 4. С. 7–12.

  17. Кусакин О. Г. Морские и солоноватоводные равноногие ракообразные (Isopoda) холодных и умеренных вод Северного полушария. Л.: Наука, 1979. Т. I–III. 2203 c.

  18. Ломакина Н. Б. Кумовые раки морей СССР. Л.: Зоологический институт АН СССР, 1958. 301 с.

  19. Макаров Ю. Н. Высшие ракообразные. Вып. 1–2: Десятиногие ракообразные // Фауна Украины. 2004. Т. 26. 430 с.

  20. Маккавеева Е. Б. Экология клешненосных осликов (Anisopoda) и равноногих раков (Isopoda) в Черном море // Вестник зоологии. 1992. Т. 5. С. 46–50.

  21. Малахова Л. В. Полихлорированные бифенилы и органический углерод в донных отложениях Севастопольской и Балаклавской бухт (Черное море) // Морской экологический журнал. 2013. Т. 12. № 1. С. 52–58.

  22. Мельник Р. Г., Черненко С. А. Особенности распределения зообентоса // Комплексные исследования техногенного загрязнения в прибрежной зоне Кавказского шельфа Черного моря. Роскомнедра. Геленджик: ГП НИПИокеангеофизика, 1994. С. 198–207.

  23. Миловидова Н. Ю., Кирюхина Л. Н. Черноморский макрозообентос в санитарно-биологическом аспекте. Киев: Наукова думка, 1985. 104 с.

  24. Мокиевский В. О., Воробьева Л. В., Гарлицкая Л. А., Милютина М. А., Кучерук Н. В. Многолетние изменения в мейобентосе восточной части Черного моря // Океанология. 2010. Т. 50. №. 6. С. 994–1001.

  25. Мордухай-Болтовской Ф. Д. Определитель фауны Черного и Азовского морей. Киев: Наукова думка, 1968–1972. Т. 1–3. 1312 с.

  26. Мюллер Г. Класс немертины – Nemertini // Определитель фауны Черного и Азовского морей / Ред. Ф. Д. Мордухай-Болтовской. Киев: Наукова думка, 1968. Т. 1. С. 84–110.

  27. Нарчук Э. П. Определитель семейств двукрылых насекомых (Insecta: Diptera) фауны России и сопредельных стран (с кратким обзором семейств мировой фауны) // Труды Зоологического Института РАН. 2003. Т. 294. 253 с.

  28. Ремизова Н. П. Современное состояние мейобентоса рыхлых грунтов Черноморского прибрежья России // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2014. №. 1. С. 87–90.

  29. Сорокин Ю. И., Закускина О. Ю. Кислотно-растворимые сульфиды в верхнем слое донных осадков северо-восточного шельфа Черного моря: связь с загрязнением и экологические последствия // Океанология. 2008. Т. 48. № 2. С. 224–231.

  30. Сухинов А. И., Цирулик Д. В. Моделирование циркуляции вод в Геленджикской бухте // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2002. Т. 24. № 1. С. 216–217.

  31. Татишвили К. Г., Багдасарян К. Г., Казахашвили З. Р. Справочник по экологии морских брюхоногих. М.: Наука, 1968. 170 с.

  32. Часовников В. К., Чжу В. П., Очередник О. А. Анализ концентраций загрязняющих веществ (нефтепродуктов, фенолов, СПАВ, ХОП, ПАУ, тяжелых металлов и др.) в водной толще и в донных осадках Геленджикской и Голубой бухт // Некоторые результаты комплексной прибрежной экспедиции «Черное Море-2017» на МНИС «Ашамба». М.: Научный мир, 2018. С. 67–78. https://doi.org/10.29006/978-5-91522-472-7-2018.3.

  33. Чикина М. В. Макрозообентос рыхлых грунтов Северо-Кавказского побережья Черного моря: пространственная структура и многолетняя динамика. Дис. . . . канд. биол. наук: 03.00.18. М.: ИО РАН, 2009. 117 с.

  34. Шкабара Н. А. Эколого-технологическое изучение покрытия барьерного типа для защиты от коррозии и морского обрастания нефтегазопроводов, плавучих средств и портовых сооружений (на примере Геленджикской бухты). Дис. … канд. техн. наук. 03.02.08. Краснодар: ФГБОУ ВПО «Кубанский гос. ун-т», 2015. 113 с.

  35. Экологический Атлас. Черное и Азовское моря // ПАО «НК «Роснефть», ООО «Арктический Научный Центр», Фонд «НИР». М.: Фонд «НИР», 2019. 464 c.

  36. Bostrum C., Bonsdorff E. Zoobenthic community establishment and habitat complexity – the importance of seagrass shoot-density, morphology and physical disturbance for faunal recruitment // Marine ecology progress series. 2000. Vol. 205. P. 123–138. https://doi.org/10.3354/meps205123.

  37. Bremner J., Rogers S. I., Frid C. L. J. Methods for describing ecological functioning of ma­rine benthic assemblages using biological traits analysis (BTA) // Ecological Indicators. 2006. Vol. 6. No. 3. P. 609–622. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2005.08.026.

  38. Capet A., Stanev E. V., Beckers J. M., Murray J. W., Grégoire M. Decline of the Black Sea oxygen inventory // Biogeosciences. 2016. Vol. 13. No. 4. P. 1287–1297. https://doi.org/10.5194/bg-13-1287-2016.

  39. Chao A. Estimating the population size for capture-recapture data with unequal catchability // Biometrics. 1987. Vol. 43. No. 4. P. 783–791.

  40. Clarke K. R., Gorley R. N., Somerfield P. J., Warwick R. M. Change in marine communities: an approach to statistical analysis and interpretation, 3rd ed. Plymouth: Primer-E Ltd, 2014. 256 p.

  41. Clarke K. R., Gorley R. N. PRIMER v6: User Manual/Tutorial. PRIMER-E. Plymouth. 2006. 192 p.

  42. Clarke K. R., Warwick R. M. Change in marine communities: an approach to statistical analysis and interpretation, 2nd ed. Plymouth: Primer-E Ltd, 2001. 172 p.

  43. Clarke K., Somerfield P., Gorley R. Testing of null hypotheses in exploratory community analyses: similarity profiles and biota-environment linkage // Journal of experimental marine biology and ecology. 2008. Vol. 366. P. 56–69. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2008.07.009.

  44. Clarke K. R., Ainsworth M. A method of linking multivariate community structure to environmental variables // Marine ecology progress series. 1993. Vol. 92. P. 205–219.

  45. Coleman F. C., Williams S. L. Overexploiting marine ecosystem engineers: potential consequences for biodiversity // Trends in ecology & evolution. 2002. Vol. 17. No. 1. P. 40–44. https://doi.org/10.1016/S0169-5347(01)02330-8.

  46. De Boer W. F. Seagrass-sediment interactions, positive feedbacks and critical thresholds for occurrence: A review // Hydrobiologia. 2007. Vol. 591. P. 5–24.

  47. Diaz R. J., Rosenberg R. Marine benthic hypoxia, a review of its ecological effects and the behavioural responses of benthic macrofauna // Oceanography and marine biology: an Annual review. 1995. Vol. 33. P. 245–303.

  48. Didziulis V. NOBANIS - Invasive Alien Species Fact Sheet - Marenzelleria neglecta // Online Database of the North European and Baltic Network on Invasive Alien Species – NOBANIS, 2006. www.nobanis.org (дата обращения 01.10.2022).

  49. Fredriksen S., De Backer A., Boström C., Christie H. Infauna from Zostera marina L. meadows in Norway. Differences in vegetated and unvegetated areas // Marine biology research. 2010. Vol. 6. No. 2. P. 189–200. https://doi.org/10.1080/17451000903042461.

  50. Gray J. S., Wu R. S., Or Y. Y. Effects of hypoxia and organic enrichment on the coastal marine environment // Marine ecology progress series. 2002. Vol. 238. P. 249–279. https://doi.org/10.3354/meps238249.

  51. Grintsov V., Sezgin M. Manual for identification of Amphipoda from the Black Sea. Digit print, 2011. 151 p.

  52. Gudmundsson H. Life history patterns of polychaete species of the family Spionidae // Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom. 1985. Vol. 65. No. 1. P. 93–111.

  53. ISO 13320:2009. Particle Size Analysis – Laser Diffraction Methods. 2009. 51 p.

  54. Kokarev V. N., Vedenin A. A., Basin A. B., Azovsky A. I. Taxonomic and functional patterns of macrobenthic communities on a high-Arctic shelf: A case study from the Laptev Sea // Journal of sea research. 2017. Vol. 129. P. 61–69. https://doi.org/10.1016/j.seares.2017.08.011.

  55. Kolyuchkina G. A., Syomin V. L., Simakova U. V., Sergeeva N. G., Ananiev R. A., Dmitrev­sky N. N., Lyubimov I. V., Zenina M. A., Podymov O. I., Basin A. B., Ostrovskii A. G. Benthic community structure near the margin of the oxic zone: A case study on the Black Sea // Journal of marine systems. 2022. Vol. 227. P. 103691. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2021.103691.

  56. Lamont P. A., Gage J. D. Morphological responses of macrobenthic polychaetes to low oxygen on the Oman continental slope, NW Arabian Sea // Deep sea research. Part II: Topical studies in oceanography. 2000. Vol. 47. No. 1–2. P. 9–24. https://doi.org/10.1016/S0967-0645(99)00102-2.

  57. Leps J., de Bello F., Lavorel S., Berman S. Quantifying and interpreting functional diversity of natural communities: practical considerations matter // Preslia. 2006. Vol. 78. No. 4. P. 481–501.

  58. Levin L. A. Oxygen minimum zone benthos: adaptation and community response to hypoxia // Oceanography and marine biology, an Annual review. 2003. Vol. 41. P. 1–45.

  59. van der Linden P., Patrício J., Marchini A., Cid N., Neto J. M., Marques J. C. A biological trait approach to assess the functional composition of subtidal benthic communities in an estuarine ecosystem // Ecological Indicators. 2012. Vol. 20. P. 121–133. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.02.004.

  60. Long W. C., Brylawski B. J., Seitz R. D. Behavioral effects of low dissolved oxygen on the bivalve Macoma balthica // Journal of experimental marine biology and ecology. 2008. Vol. 359. No. 1. P. 34–39. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2008.02.013.

  61. MarLIN. BIOTIC – Biological Traits Information Catalogue. Marine Life Information Network. Plymouth: Marine Biological Association of the United Kingdom, 2006. www.marlin.ac.uk/biotic (дата обращения. 02.02.2022).

  62. Micheli F., Halpern B. S. Low functional redundancy in coastal marine assemblages // Ecology Letters. 2005. Vol. 8. No. 4. P. 391–400. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2005.00731.x.

  63. Rasmussen E. Systematics and ecology of the Isefjord marine fauna (Denmark) // Ophelia. 1973. Vol. 11. P. 1–507.

  64. Savini D., Occhipinti-Ambrogi A. Consumption rates and prey preference of the invasive gastropod Rapana venosa in the Northern Adriatic Sea // Helgoland marine research. 2006. Vol. 60. No. 2. P. 153–159. ttps://doi.org/10.1007/s10152-006-0029-4.

  65. Schmidt-Rhaesa A. (Ed.). Guide to the identification of marine meiofauna. München, Verlag Dr. Friedrich Pfeil., 2020. 607 p.

  66. van der Heide T., Govers L. L., de Fouw J., Olff H., van der Geest M., van Katwijk M. M., Piersma T., van de Koppel J., Silliman B. R., Smolders A. J. P., van Gils J. A. A three-stage symbiosis forms the foundation of seagrass ecosystems // Science. 2012. Vol. 336. No. 6087. P. 1432–1434. https://doi.org/10.1126/science.1219973.

  67. Vaquer-Sunyer R., Duarte C. M. Thresholds of hypoxia for marine biodiversity // P. Natl. Acad. Sci. USA. 2008. Vol. 105. P. 15452–15457. https://doi.org/10.1073/pnas.080383310.

  68. Włodarska-Kowalczuk M., Jankowska E., Kotwicki L., Balazy P. Evidence of Season-Dependency in Vegetation Effects on Macrofauna in Temperate Seagrass Meadows (Baltic Sea) // PLoS One. 2014. Vol. 9. No. 7. P. e100788. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0100788.

  69. WoRMS Editorial Board (2022). World Register of Marine Species. Available from https://www.marinespecies.org at VLIZ. Accessed 2022-11-01. https://doi.org/10.14284/170.

  70. Wu R. S. S. Hypoxia: from molecular responses to ecosystem responses // Marine pollution bulletin. 2002. Vol. 45. No. 1–12. P. 35–45. https://doi.org/10.1016/S0025-326X(02)00061-9.
Опубликован
2022-12-29
Выпуск
Том 50 № 4 (2022): Океанологические исследования
Раздел
Экология морей и океанов

Передача авторских прав происходит на основании лицензионного договора между Автором и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН)