ГЛАВНАЯ » КОНФЕРЕНЦИИ » САБИНИНСКИЕ ЧТЕНИЯ » V Сабининские чтения - 2016 » Материалы Международной конференции
«Экологическая физиология водных фототрофов: распространение, запасы, химический состав и использование»
V Сабининские чтения - 2016
» Влияние изменчивости биогенной базы на фитопланктон
Геленджикской бухты Черного моря

Влияние изменчивости биогенной базы на фитопланктон
Геленджикской бухты Черного моря

The impact of variability of biogenous base on phytoplankton
of Gelendzhik Bay of the Black Sea

 

Полякова Т.В.1, Полякова А.В.2

Tatiana V. Polyakova, Antonina V. Polyakova

 

1Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова, 
биологический факультет
2Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова, 
географический факультет

 

УДК 574.2: 581.526

 

Исследовано влияние межгодовой и сезонной изменчивости биогенной базы на изменение видового состава, численности и биомассы фитопланктона в северо-восточной части Чёрного моря на примере Геленджикской бухты.

Ключевые слова: фитопланктон; Геленджикская бухта; сезонная и межгодовая изменчивость; содержание силикатов, фосфатов, минеральных соединений азота.

 

Для прибрежных вод Черного моря характерно интенсивное развитие планктона, биомасса которого бывает весьма высокой. Гидрологические и химико-биологические показатели в этой зоне моря характеризуются большой временной и пространственной изменчивостью (Архипкин и др., 2015; Полякова и др., 2015). Это связано со сложной динамикой вод, зависящей от течений, направления ветра, паводкового режима материкового стока.

 

Результаты

Основное воздействие на интенсивность развития и видовое разнообразие фитопланктона оказывает изменчивость содержания в фотическом слое биогенных веществ, а также межгодовые и сезонные колебания температуры, особенно в зимний период.

Большое влияние на состояние морской экосистемы шельфовой зоны имеет увеличивающееся поступление с материковым стоком органических веществ и соединений азота и фосфора (Агатова и др., 2005; Полякова и др., 2016). До 80-х годов прошлого века  фактором, сдерживающим развитие водорослей, было содержание фосфатов, которое летом  опускалось значительно ниже уровня лимитирования. В последние 15 лет концентрация фосфатов не является лимитирующим фактором, их содержание  даже в летний период высокое. Увеличению содержания биогенных веществ способствуют климатические изменения, обусловившие более высокие значения температуры воды, что способствует повышению скорости деструкционных процессов, приводящих к накоплению биогенных веществ. Таким образом, в Геленджикской бухте в течение всего года наблюдается повышенный фон их содержания, и даже летом в результате деструкции большого количества органических веществ биогенная база, прежде всего содержание минеральных соединений азота и фосфора, не лимитирует развитие фитопланктона. Однако наблюдаются значимые колебания в содержании силикатов, что отражается на развитии крупных диатомовых водорослей, т.е. соотношение минеральных форм биогенных веществ оказывает воздействие на видовой состав фитопланктона.

Предполагалось, что интенсивность развития крупных диатомовых водорослей Rhizosolenia calcar-avis связана с характером зимних условий. Так, после теплой зимы их развитие было более массовым, чем после холодной зимы. Но  оказалось, что основное влияние на интенсивность развития Rhizosolenia calcar-avis оказывает количественное содержание силикатов. Во время теплой зимы деструкция органических веществ и регенерация биогенных элементов протекают с большей скоростью, что способствует накоплению минеральных соединений азота, фосфора и кремния. Однако главным источником поступления силикатов  являются горизонтальные и вертикальные движения вод. Благодаря атмосферной циркуляции направление течений в 2009-2011 гг. обуславливало заток вод с высоким содержанием силикатов в Геленджикскую бухту из открытой части Черного моря. Это способствовало преобладанию в фитопланктонном сообществе диатомовых водорослей Rhizosolenia calcar-avis, биомасса которых на несколько порядков превышала численные показатели всех других водорослей. 

Со снижением концентрации силикатов в летний и зимний сезоны 2012-2013 гг., биомасса диатомовых водорослей Rhizosolenia calcar-avis резко уменьшилась до естественных величин, что привело к восстановлению естественного состава видов черноморского фитопланктона. 

Зимой и летом 2014 г. поле течений вновь обусловило поступление вод из открытой части моря, и состояние биогенной базы, в основном содержание силикатов, способствовало развитию Rhizosolenia calcar-avis, что привело к её массовому цветению и изменению естественного соотношения в видовом составе фитопланктона. Традиционные черноморские виды водорослей родов Licmophora, Sceletonema и Peridinium летом 2014 г. были значительно менее представлены и находились в угнетенном состоянии.

Зимой 2015 и 2016 гг. направление течений не способствовало поступлению черноморских вод, богатых силикатами, в бухту, в связи с чем биомасса водоросли Rhizosolenia calcar-avis была низкой. Общая картина состояния фитопланктонного сообщества практически совпадала с традиционной, наблюдавшейся до массового развития Rhizosolenia calcar-avis. В акватории Геленджикской бухты по численности доминировали водоросли Sceletonema costatum и Talassionema nitzschioides.

Летом 2016 г. по численности преобладала Talassionema nitzschioides. Однако, благодаря затоку свежих черноморских вод с высоким содержанием силикатов, крупная водоросль Rhizosolenia calcar-avis была хорошо развита, составляя почти 70% от биомассы всех диатомовых водорослей, хотя и уступала по численности традиционным видам. При высоком содержании силикатов (рис. 1) наиболее интенсивно процесс фотосинтеза диатомовых водорослей протекал в северо-восточной и центральной частях Геленджикской бухты, следствием чего было наиболее высокое пересыщение воды кислородом в этих районах. Здесь общая биомасса фитопланктона была самой высокой (более 1300 мкг/л) (рис. 2). В северо-восточной части бухты наблюдался подъем вод, что способствовало обогащению эвфотического слоя биогенными веществами, в том числе силикатами. Высокие величины биомассы фитопланктона были характерны также для юго-западной части бухты, где тоже сказывалось влияние смещения водных масс. Юго-западная и центральная части бухты находились под влиянием водообмена с открытой частью Черного моря и поступления, обусловленного направлением течений, богатых силикатами вод из открытой части моря. Таким образом, при обеспечении высокого содержания силикатов в Геленджикской бухте развиваются крупные диатомовые водоросли Rhizosolenia calcar-avis, способные в этих условиях составлять свыше 70% общей биомассы водорослей фитопланктона. Биомасса Rhizosolenia calcar-avis резко сокращается при уменьшении содержания силикатов. Однако низкое содержание силикатов оказывается достаточным для других видов водорослей, и происходит восстановление естественной видовой структуры черноморского фитопланктона.

 

Рис. 1. Распределение силикатов в Геленджикской бухте в июле 2016 г.

Fig. 1. Distribution of silicates in Gelendzhik Bayin July 2016.

 

Рис. 2. Пространственное распределение биомассы фитопланктона  в Геленджикской бухте в июле 2016 г.
Fig. 2. Distribution of phytoplankton biomass in Gelendzhik Bay in July 2016.

 

Заключение

Интенсивность развития крупной диатомовой водоросли Rhizosolenia calcar-avis в Геленджикской бухте зависит от концентрации силикатов: при снижении концентрации силикатов уменьшаются ее количественные показатели, но, в то же время, при высоком содержании минеральных соединений азота и фосфора наблюдается восстановление естественного баланса видов черноморского фитопланктона, в котором доминируют водоросли Sceletonema costatum и Talassionema nitzschioides.

 

Список литературы

1. Агатова А.И., Аржанова Н.В., Лапина Н.М., Торгунова Н.И., Красюков Д.В. Пространственно-временная изменчивость органического вещества в прибрежных экосистемах Кавказского шельфа Черного моря // Океанология.  2005. Т. 45. №5. С. 670–677.

2. Архипкин В.С., Полякова Т. В., Полякова А. В..Phytoplankton Community of North-Eastern Black Sea // «MEDCOAST 2015». Т.1. – 2015. – С. 293-298.

3. Полякова Т. В., Полякова А. В.. Влияние гидрометеорологических условий на динамику фитопланктонного сообщества северо-восточной части Черного моря. Науки о биосфере: инновации // Серия: Ecological Studies, Hazards, Solutions. Vol.20. – М.: МАКС Пресс, 2015. – С. 177-179.

4. Полякова Т.В., Полякова А.В. Изменчивость фитопланктонного сообщества северо-восточной части Чёрного моря под влиянием естественных и антропогенных факторов // Вопросы современной альгологии (Issues of modern algology). 2016. № 1 (11). URL: http://algology.ru/958

5. Полякова Т.В., Полякова А.В. Экология  планктона северо-восточной части Черного моря. – М.: Труды МОИП, 2016  (в печати).

Статья поступила в редакцию 20.12.2016

 

The impact of variability of biogenous base on phytoplankton of Gelendzhik Bay
of the Black Sea

Tatiana V. Polyakova, Antonina V. Polyakova  

The effect of interannual and seasonal variability of nutrient bases on change in species composition, abundance and biomass of phytoplankton in the north-eastern part of the Black Sea as an example of Gelendzhik Bay.

Keywords: phytoplankton; Gelendzhik Bay; seasonal and interannual variability; the content of silicates; phosphates; mineral nitrogen compounds.

 

Об авторах

Полякова Татьяна Владимировна – Polyakova Tatiana V.

кандидат биологических наук, доцент
старший научный сотрудник ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова», Москва, Россия (Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia), Биологический факультет, каф. гидробиологии

polyakova-biolog@mail.ru

Полякова Антонина Владимировна – Polyakova Antonina V.

кандидат географических наук, доцент
доцент ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова», Москва, Россия (Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia),Географический факультет, каф. океанологии

anpol@mail.ru

Корреспонденский адрес: Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова, д. 1, стр. 12, Биологический факультет, каф. гидробиологиител.: (495) 939-27-91.

  

 

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

 

К другим статьям Международной конференции
«Экологическая физиология водных фототрофов: 
распространение, запасы, химический состав и использование». 
V Сабининские чтения.

 

 

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

 

К разделу ОБЗОРЫ, СТАТЬИ И КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ








ГЛАВНАЯ

НОВОСТИ

О ЖУРНАЛЕ

АВТОРАМ

12 номеров журнала

ENGLISH SUMMARY

ОБЗОРЫ И СТАТЬИ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ


АКВАРИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
И  ИХ  СОДЕРЖАНИЕ


КОНФЕРЕНЦИИ

АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЙ СЕМИНАР

СТУДЕНЧЕСКИЕ РАБОТЫ

АВТОРЕФЕРАТЫ

РЕЦЕНЗИИ


ПРИЛОЖЕНИЕ к журналу:


ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОПРЕДЕЛИТЕЛИ И МОНОГРАФИИ

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ АЛЬГОЛОГИЯ
СЕГОДНЯ


ИСТОРИЯ АЛЬГОЛОГИИ

КЛАССИКА
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ АЛЬГОЛОГИИ


ПУБЛИКАЦИИ ПРОШЛЫХ ЛЕТ

ВЕДУЩИЕ АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЕ
ЦЕНТРЫ


СЕКЦИЯ  АЛЬГОЛОГИИ  МОИП

НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ РАЗДЕЛ

СЛОВАРИ И ТЕРМИНЫ



НАШИ ПАРТНЕРЫ


ПРЕМИИ

КОНТАКТЫ

Новые публикации



Карта сайта






Рассылки Subscribe.Ru
Журнал "Вопросы современной альгологии"
Подписаться письмом


Облако тегов:
микроводоросли    макроводоросли    пресноводные    морские    симбиотические_водоросли    почвенные    Desmidiales(отд.Сharophyta)    Chlorophyta    Rhodophyta    Phaeophyceae    Диатомеи     Dinophyta    Prymnesiophyta_(Haptophyta)    Cyanophyta    Characeae    бентос    планктон    перифитон    кокколитофориды    Экология    Систематика    Флора_и_География    Культивирование    Химический_состав    Минеральное_питание    Ультраструктура    Загрязнение    Биоиндикация    Размножение    Морфогенез    Морфология_и_Морфометрия    Физиология    Морские_травы    Использование    ОПРЕДЕЛИТЕЛИ    Фотосинтез    Фитоценология    Черное_море    Белое_море    Баренцево_море    Дальний_Восток    Азовское_море    Каспийское_море    Чукотское_море    КОНФЕРЕНЦИИ    ПЕРСОНАЛИИ    ИСТОРИЯ    РЕЦЕНЗИЯ    Биотехнология    Динамические_модели    Экстремальные_экосистемы    Ископаемые_водоросли    Сезонные_изменения    Биоразнообразие    Аральское_море    

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147