CC BY
32
60
УДК 574.632(26)
Н. Е. Демерецкиене
МНОГОЛЕТНЕЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАКООБРАЗНЫХ CALANOIDA (COPEPODA)
В ЗОНЕ ВЫБРОСА ГРУНТА В ЮГО-ВОСТОЧНОЙ БАЛТИКЕ
Анализируется многолетнее распределение ракообразных Calanoida в районе дампинга (выброса грунта) в юго-восточной части Балтийского моря. Гидробиологические исследования были проведены весной и летом 1998 — 2009 гг. в системе мониторинга. Определен видовой состав представителей подотряда Calanoida, установлены изменения их численности и биомассы по сезонам и годам. Отмечен сезонный рост численности и биомассы зоопланктона, в том числе Calanoida (от весны к лету). Сезонный рост происходил на фоне постоянного в течение периода 1998 — 2009 гг. уменьшения численности и биомассы ракообразных в районе дампинга.
This work analyses the long-term distribution of crustaceans Calanoida in the dredged sediment dumping area in the southeastern part of the Baltic Sea.
A hydrobiological study was carried out in spring and summer of 1998 — 2009 in the framework of national monitoring. The species composition of the Calanoida group was identified as well as the variations in their abundance and biomass. A seasonal (spring - summer) increase in the abundance and biomass of zooplankton and Calanoida was observed. The seasonal increase took place against the background of a steady decrease in the abundance abundance and biomass of crustacean throughout the period (1998 — 2009).
Ключевые слова: ракообразные, видовой состав, численность, биомасса, зоопланктон, дампинг, Балтийское море.
Key words: crustaceans, species composition, abundance, biomass, zooplankton, dumping, Baltic Sea.
Введение
В литовской зоне Балтийского моря нерестятся многие виды рыб, в том числе и такие ценные, как лосось, кумжа и треска, откармливается их молодь, ведется промысловый и любительский лов. В то же время в данном районе регулярно происходит отвал грунта и отмечается уменьшение численности зоопланктона, в том числе ракообразных, которые являются кормовой базой молоди рыб и постоянной пищей планктоноядных [3], что отражается на рыбных запасах.
Материал и методы исследований
Систематические исследования зоопланктонофауны проводили во время мониторинга в весенний и летний сезоны 1998 — 2009 гг. в районе дампинга и на фоновой станции I в юго-восточной части Балтийского моря (Литва). Дампинг (55038,0'с. ш. 20048,0'в. д.) удален от береговой линии на 10,4 морской мили, или на 19,2608 км. Фоновая станция I (55039,0'с. ш. 20050,0'в. д.) отстоит от береговой линии на 9,1 морской мили, или на 16,8532 км. Зоопланктонные пробы отбирали стандарт-
© Демерецкиене Н. Е., 2014
Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2014. Вып. 7. С. 60—66.
ной сетью WP-2 (размер ячеи 100—108 ^ш, площадь входного отверстия
0,255 м2), с помощью рекомендованной ИЕЬСОМ методики [5]. Пробы были отобраны с глубины 25 м до поверхности воды и фиксировались 4%-ным формальдегидом. Использовали микроскоп ОЬУМРИБ Б2 61 при увеличении *180. При анализе сообщества ракообразных установили его видовой состав, численность, биомассу и определили тенденции в распределении видов.
Результаты и их обсуждение
В Балтийском море основную часть кормовой базы планктоноядных рыб составляют ракообразные, в основном Сїайосета и Саїапоїйа. Веслоногие ракообразные в некоторые периоды численно преобладают над другими планктонными ракообразными, что делает данный подотряд особенно важным при исследовании зоопланктона в таком постоянно загрязняемом районе, как дампинг.
Весной подотряд веслоногих ракообразных в районе дампинга составлял 7% (3301 экз./м3) от общей численности зоопланктона — 86410 экз./м3. На фоновой станции I — 5% (2608 экз./м3) от общей численности на ней зоопланктона — 75908 экз./м3 (рис. 1). Остальные группы зоопланктона в районе дампинга и на фоновой станции І в процентном отношении представлены сходными величинами, за исключением науплиальных стадий ракообразных (различия всего на 2%), но количество науплиальных стадий ракообразных в зоне дампинга — 4731 экз./м3, а на фоновой станции I — 6102 экз./м3. В абсолютных величинах различия существенны. Сходство средних за 12 лет показателей — как весной, так и летом — исключает вероятность случайных совпадений и указывает на однотипность процессов, протекающих в зоопланктонном сообществе и в районе дампинга, и на фоновой станции І. Это дает основание для более детального исследования Саїапоїйа в проблематичном, как представляется, районе моря, систематически загрязняемом выбросами «нечистого» грунта из порта.
Дампинг (весна)
Calanoida 7 %
Larvae 9 %
а
Фоновая станция I (весна) Larvae 9 % Calanoida 5 %
б
Рис. 1. Среднее процентное отношение групп зоопланктона в весенние периоды (экз./ м3) в 1998 — 2009 гг.: а — в районе дампинга, б — на фоновой станции I
Весной Calanoida представлена комплексом морских видов, таких как Acartia longiremis Lilljeborg, Temora longicornis O. F. Muller, Centropages hamatus Lilljeborg, Paracalanus parvus Claus, Pseudocalanus elongatus Boeck, и
солоноватоводным видом Eurytemora affnis Poppe. Acartia longiremis Lillje-borg встречается во всех отобранных зоопланктонных пробах и является самой многочисленной среди веслоногих ракообразных (рис. 2, 3) как в районе дампинга (2228 экз./м3), так и на фоновой станции I (1362 экз./м3). Следует отметить, что A. longiremis Lilljeborg встречается во всех северных морях, в Балтийском море — в течение всего года [1]. Такие веслоногие ракообразные, как T. longicornis O. F. Muller, C. hamatus Lilljeborg и E. affinis Poppe, встречаются не всегда и в меньших количествах, что определяет и их меньшую численность. Эти виды относятся к летне-осенней группе зоопланктона, и весенний период — не оптимальный для их развития [1]. Из рисунков 2 и 3 видно, что численность данных видов в весенний период на протяжении указанных лет наблюдения снижается, как и численность A. longiremis Lilljeborg, несмотря на ее преобладание над другими веслоногими ракообразными (рис. 2, 3).
Дампинг (весна)
S
7200
6600
6000
5400
4800
4200
3600
3000
2400
1800
1200
600
0
«ннн^ннн» Acartia spp. — • Temora longicornis Centropages hamatus Eurytemora affinis
mrnmn Линейная (Acartia spp.)
V. M
✓ ч ■ \ а. / ✓ ч щ
1998 1999 2000 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Год
Рис. 2. Распределение численносги зоопланктонных видов из подотряда Calanoida в районе дампинга весной в 1998—2009 гг.
5400
4800 -
£ 4200 -
* 3600 -
I*4 3000 -
и О 2400 -
К 1800 -
и 1200 -
600 -
0
Фоновая станция І (весна)
Temora longicornis Centropages hamatus
яяяяяяяяя»Линейная (Acartia spp.)
■
і / / —Л
^^ \ У jm' _
1998 1999 2000 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Год
Рис. 3. Распределение численности зоопланктонных видов из подогряда Calanoida на фоновой станции І весной в 1998—2009 гг.
P. parvus Claus и P. elongatus Boeck в районе дампинга встречаются редко, а в некоторые годы отсутствуют. Так, весной в районе дампинга за 12 лет исследований P. parvus Claus был встречен в 1998 г. с невысокой численностью (1576 экз./м3) и с исключительно низкой численностью в 2003 (14 экз./м3) и 2006 гг. (24 экз./м3). P. elongatus Boeck также был малочисленным: его численность в 1998 г. составляла 1882 экз./м3, а в 2006, 2007 и 2009 гг. она равнялась 24, 63 и 392 экз./м3 соответственно. На фоновой станции І данные виды встречались редко. Численность P. parvus Claus и P. elongatus Boeck в 1998 г. составляла 1896 и 4279 экз./м3 соответственно. Эти виды были отмечены и в 2003, 2006 и 2008 гг. Их численность была очень низкой (от 8 до 63 экз./м3). В. М. Бондек указывает [1, с. 193], что Pseudocalanus elongatus Boeck в весенний период поднимается в верхние слои для размножения, пик которого наступает в мае. В наших наблюдениях мы этого не отмечали, однако было зафиксировано уменьшение, а в некоторые годы (и их большинство) отсутствие данного вида, как и вида Paracalanus parvus Claus. Уменьшение численности ракообразных — процесс неблагоприятный как в экологическом аспекте в целом, так и для кормовых ресурсов планктоноядных рыб в частности.
Биомасса зоопланктона весной в течение 12 лет, как и численность, не была высокой и в последние годы достигала самых минимальных значений. Основную часть биомассы составлял рачок A. longiremis Lillje-borg, но и его биомасса не была достаточно высокой и снижалась из года в год. С 2003 г. в районе дампинга и на фоновой станции І биомасса каланоид достигла значений 21 — 23 мг/м3, и к 2009 г. она уменьшилась до 3 мг/м3. Отчасти данное положение в зоопланктонном сообществе можно объяснить уменьшением роли преобладающего вида A. Longire-mis Lilljeborg и практически отсутствием крупных видов каланоид таких как P. elongatus Boeck, которые играют важную роль при формировании биомассы планктона и кормовой базы кильки и салаки [1].
Летом численность ракообразных, которые являются основным кормовым запасом рыб-планктофагов, повысилась до 42—44 % от общей численности зоопланктона (52147 экз./м3). Среди них доминировали Cladocera (на дампинге — 19376 экз./м3, на фоновой станции — 16024 экз./м3), а не Calanoida. Однако доля каланоид повысилась в районе дампинга и на фоновой станции І до 14 % (4524 экз./м3) и 15 % (4855 экз./м3) соответственно (рис. 4), то есть численность копепод увеличилась в зоне дампинга на 1223 экз./м3, на фоновой станции — на 2247 экз./м3 по сравнению с весной. Численность остальных групп зоопланктона различалась незначительно (1 — 4 %), за исключением Rotife-ra, количество которых от весны к лету уменьшилось от 68 % до 22 — 26 %. Заслуживает внимания сходство показателей на обеих станциях.
В летний период зоопланктонный комплекс Calanoida состоял из тех же названных выше шести видов. Численность преобладавшего вида A. lon-giremis Lilljeborg в некоторые годы увеличилась, и была замечена некоторая цикличность в ряде лет — как в районе дампинга, так и на фоновой станции І. Самые низкие показатели численности наблюдались в 2003 г.: каланоид в целом — 282 и 294 экз./м3, а A. longiremis Lilljeborg — 141 и 176 экз./м3 в районе дампинга и на фоновой станции І соответст-
63
64
венно. Самые высокие показатели были отмечены в 2009 г., когда численность A. longiremis Lilljeborg достигала в районе дампинга 7126 экз./м3, а на фоновой станции І 9659 экз./м3. Каланоид в этот год было 13535 и 12445 экз./м3 в районе дампинга и на фоновой станции І соответственно. По показателям численности можно отметить тенденцию ее роста, но только для A. longiremis Lilljeborg — как самого многочисленного среди веслоногих ракообразных. Остальные виды были малочисленными, несмотря на оптимальный период для размножения и развития [1]. P. elongatus Boeck встречали только в 1998 г. с численностью 1132 экз./м3 в районе дампинга и 765 экз./м3 на фоновой станции І, в 1999 г. — 31 экз./м3 в районе дампинга и 282 экз./м3 на фоновой станции І. Другой вид P. parvus Claus летом не встречался.
Фоновая станция I (лето)
Длмгшнг (лето)
Рис. 4. Среднее процентное отношение групп зоопланктона в летний период (экз./ м3) в 1998 — 2009 гг.: а — в районе дампинга, б — на фоновой станции I
Биомасса Calanoida в летний период не достигала оптимальных показателей, достаточных, чтобы виц стал кормовым ресурсом, необходимым для ихтиофауны, относительно бедной для данного региона. С 1998 по 2006 г. наблюдается некоторая цикличность в распределении биомассы A. longiremis ЫЩеЪо^ и существенный ее спад с 2005 г. В этот период отличия между биомассой A. longiremis ЬИЦеЪо^ и биомассой представителей подотряда Calanoida минимальные (2,212 и 2,604 мг/м3 в районе дампинга; 2,378 и 2,428 мг/м3 на фоновой станции I), так как остальные пять видов планктонных ракообразных имели минимальную биомассу, которая не могла повлиять на кормовые ресурсы.
Анализируя многолетние данные по динамике численности и биомассы доминирующего вида A. longiremis ЫЩеЪо^, определяющего в целом состояние этих показателей зоопланктонного комплекса, можно отметить незначительное увеличение численности от весны к лету (от 2228 до 2868 экз./м3) в районе дампинга и более выраженное ее увеличение — на фоновой станции I (от 1362 до 3172 экз./м3). В эти же годы в районе дампинга биомасса всего комплекса Calanoida от весны к лету возрастала от 45,179 до 60,659 мг/м3, а на фоновой станции I она увеличилась несколько больше: от 34,645 до 65,273 мг/м3.
Следует иметь в виду, что в районе дампинга, то есть в зоне выброса грунта, происходит постоянное загрязнение морской воды. В русскоязычной литературе в слово загрязнение изначально вкладывается негативный смысл [2, с. 7]. Планктонные ракообразные — весьма чувствительные организмы, и жить во взмученной мелкодисперсной взвесью воде они не приспособлены. Некоторые гидробионты испытывают сильное угнетающее влияние взвеси в уязвимые периоды своего существования [4]. Помимо механического загрязнения происходит и химическое — при попадании донных портовых отложений в морские воды, а это тяжелые металлы, углеводороды, пестициды и органические соединения. Последние могут включать механизм биологического загрязнения и как следствие — понижать биомассу ракообразных, чем обусловливать недостаток пищи для ихтиофауны или замену ценных промысловых рыб на менее ценные.
В целом сезонный рост численности и биомассы зоопланктонного комплекса, в том числе и Calanoida (от весны к лету), наблюдался как в зоне дампинга, так и на фоновой станции I без существенных различий между ними. Особо следует отметить, что указанный сезонный рост происходил на фоне постоянного с 1998 по 2009 г. уменьшения численности и биомассы рачкового зоопланктона, и это свидетельствует о несомненном продолжительном и растущем влиянии дампинга, причем влияние это не «точечное», а охватывает всю экосистему.
Выводы
1. Весной подотряд Calanoida представлен морским комплексом видов и солоноватоводным видом Eurytemora affгnis Рорре. Среди морских видов А. longiremis ЬШ]еЬо^ встречается во всех отобранных зоопланк-тонных пробах и является самой многочисленной среди веслоногих ракообразных как в районе дампинга, так и на фоновой станции I. Численность видов в весенний период на протяжении 12 лет снижается. Биомасса Calanoida весной в течение 12 лет не была высокой, а в последние годы достигала самых минимальных значений. Основную часть биомассы составлял рачок А. longiremis ЬШ]еЬо^, но и его биомасса не была достаточно высокой и снижалась из года в год. Отчасти это можно объяснить уменьшением размеров преобладающего вида и практически отсутствием крупных форм каланоид таких, как Р. elongatus Воеск.
2. В летний период зоопланктонный комплекс Calanoida состоял из тех же видов. Численность преобладавшего вида А. longiremis ЬШ]еЬо^ в некоторые годы увеличивалась, и была отмечена многолетняя цикличность процесса и в районе дампинга, и на фоновой станции I. По показателям численности наблюдалась тенденция ее роста, но только для А. longiremis ЬШ]еЬо^. Остальные виды были малочисленными. По биомассе в летний период Calanoida не достигала возможных оптимальных показателей для достаточного уровня кормовых ресурсов, необходимых для ихтиофауны. С 1998 по 2006 г. фиксируется некоторая цикличность в распределении биомассы А. longiremis ЬШ]еЬо^, а с 2006 г. — ее спад. Остальные виды планктонных ракообразных составляли минимальную биомассу.
65
3. В целом сезонный рост (от весны к лету) численности и биомассы зоопланктонного комплекса, в том числе и Calanoida, отмечался как в зоне дампинга, так и на фоновой станции без существенных различий между ними. Особо следует отметить, что указанный сезонный рост происходил на фоне постоянного в период 1998 — 2009 гг. уменьшения численности и биомассы рачкового зоопланктона, что свидетельствует о явном продолжительном и усиливающемся влиянии дампинга на экосистему рассмотренной зоны Балтийского моря.
Список литературы
66 1. Бондек В. М. Зоопланктон средней и южной части Балтийского моря и
----- Рижского залива // Труды Всесоюзного научно-исследовательского института
морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО). 1953. Т. 26. С. 188 — 209.
2. Герлах С. А. Загрязнение морей. Диагноз и терапия. Л., 1985.
3. Ривьер И. К. Состав, распределение и динамика зоопланктона как кормового ресурса рыб // Экология водных беспозвоночных. Н. Новгород, 2007. С. 242 — 293.
4. Чернина Е. Ю., Старцева А. И. Влияние мелкодисперсной взвеси на морских гидробионтов // Гидробиологический журнал. 1991. Т. 27, № 2. C. 9—14.
5. HELCOM. Guidelines for the Baltic monitoring programme for the third stage. Part D. Biological determinands. 1988. № 27, D. P. 131 — 135.
Об авторе
Наталья Евгеньевна Демерецкиене — ведущий специалист, соиск., Департамент морских исследований, Клайпеда, Литва.
E-mail: [email protected]
About the author
Natalya Demereckiene, Leading Specialist, PhD student, Department of Marine Research, Klaipeda, Lithuania.
E-mail: [email protected]
