Изменение фитопланктонного сообщества в районах постановки искусственных рифов в прибрежных водах Приморья (японское море)

Известия Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра 200Г Том 128

С.В.Явнов, Г.Н.Гладких

ИЗМЕНЕНИЕ ФИТОПЛАНКТОННОГО СООБЩЕСТВА В РАЙОНАХ ПОСТАНОВКИ ИСКУССТВЕННЫХ РИФОВ В ПРИБРЕЖНЫХ ВОДАХ ПРИМОРЬЯ

Рыбопродуктивность различных морей и океанов находится в прямой зависимости от уровня первичной продукции.

Первичная продукция органического вещества в пелагиали морей и океанов создается за счет жизнедеятельности фито- и бактериопланк-тона. Органическое вещество, созданное фотосинтезом, является первичным источником пищи для большого количества животных, среди которых многие используются человеком. Второй особенностью питания водорослей является их способность усваивать азот, серу, фосфор, калий и другие минеральные элементы в виде ионов минеральных солей и использовать их для синтеза компонентов живой клетки. Даже отмирающие клетки фитопланктона служат источником питания бактерий.

Значение организмов планктона как показателей загрязнения воды и их роль в процессе очищения вод от промышленных и радиоактивных загрязнений в природных водоемах и очистных биологических сооружениях весьма велико. Известно, что диатомовые водоросли весьма чувствительны к содержанию в воде хлоридов и поэтому с успехом используются как биоиндикаторы степени солености воды.

Значение фитопланктона как биоиндикатора морских течений и водных масс наиболее высоко в тех районах, где водные массы имеют разнородный характер и, смешиваясь друг с другом, часто меняют гидрологические особенности (Киселев, 1947). Материалы по распределению фитопланктона могут быть использованы также и для районирования моря с целью выявления наиболее продуктивных рыболовных зон. Примером районирования по фитопланктону может служить Амурский залив с его сложным и изменчивым режимом (Коновалова, 1972).

Ранее проводили изучение продуктивности вод Амурского залива с целью выявления кормовой базы и оценки сезонной динамики фитопланктона (Коновалова, 1972; Марковцев, Прахова, 1981) и зал. Посьета (Вышкварцев, Карапетян, 1979).

Так как видовой состав и количество фитопланктона изменяется как в сезонном аспекте, так и по годам, в настоящее время возникает необходимость детального изучения микроводорослей в прибрежных водах Приморья с целью накопления новых данных. Известно, что качественный и количественный состав диатомей в обрастаниях различного субстрата находится в прямой зависимости от гидрологических условий в районах нахождения субстрата.

Ранее исследований по динамике фитопланктона в зоне искусственных рифов в прибрежных водах Приморья не проводилось, что и явилось основной целью данной работы.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Весной (март) и летом (август) 1990 г. в северо-западной части Амурского залива изучали динамику развития фитопланктона. Материал был собран батометром, объем 1 л с интервалом глубин 0,5 м с мотобота и обработан осадочным методом.

Исследования по фитопланктону в зоне искусственных рифов (ИР) проводили в июне 1990-1991 гг. в разных районах зал. Петра Великого (табл. 1): бухты Новгородская, Экспедиции, Постовая (зал. Посьета); бухта Северная (зал. Владимира).

Таблица 1

Видовой состав и встречаемость микроводорослей в районах постановки искусственных рифов

Table 1

Microalgae species composition and occurence in artificial reefs

Название организма Отношение Встречаемость

к биотопу 7.06 9.06 7.06 9.06 7.06 16.06 16.06 26.06

№ пробы

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Actinocyclus octokarius П + + + + +

Actinoptychus senarius П +

Bacteriastrum

deli catulum П +

Ditylum brightwellii П +

Corethron criophylum П +

Chaetoceros socialis П + +

Chaetoceros willei П +

Chaetoceros sp. П + +

Cylindrotheca

closterium П + + + + +

Thalassionema

nitrschioides П + + + + +

Odontella aurita П + +

Coscinodiscus sp. П +

Podosira П + +

Rhizosolenia setigera П +

Coeceneis scutellum Б + + + + +

Navicula directa Б + + + +

Navicula hennedyi Б +

Navicula sp. Б + + + + +

Raphoneis amphiceros Б +

Licmophora sp. Б + + +

Grammatophora marina Б +

Nitzschia sp. Б + + + + +

Pleurosigma formosum Б +

Amphora Б +

Distephanus speculum П +

Peridinium sp. П ++ +

Примечания. П - планктонная форма, Б - бентосная форма. Пробы № 1-2 -бухта Новгородская, № 2-4 - бухта Экспедиции, № 5 - бухта Постовая, № 6-7 -бухта Дашкевича, № 8-9 - бухта Северная.

В зал. Амурском, Посьета, Находка ИР изготовлены из автопокрышек в форме тетраэдра, каждый объемом 5 м3 из 25 шин. Рифовые кон-

903

струкции выставлены на глубине 4-11 м на разных грунтах. В зал. Владимира искусственным рифом служит затопленный корабль на глубине 8 м. Все рифы функционируют в воде более трех лет.

Материалом для данного исследования послужили сборы фитопланктона, которые отбирали в объеме 1 л в потоке воды перед рифовой конструкцией и в потоке, прошедшем сквозь риф, или внутри рифовой конструкции. Пробы фитопланктона фиксировали формалином. Воду для химического анализа отбирали батометром и обрабатывали в лаборатории по стандартным методикам. Осадок дважды просчитывался на счетной пластинке.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

В марте в Амурском заливе интенсивно развиваются диатомовые водоросли. Преобладает Thalassisira nordensckioladis (150 кл./л). В мае отмечено 7 видов диатомей, где преобладает Thalassionema nitzschioides (160 кл./л). Таким образом, для весны характерно развитие диатомовых водорослей и четко прослеживается смена доминантных видов и колебание численности.

Летом (август) наблюдается массовое развитие фитопланктона. Коли -чественно преобладают перидинеи - Prorocenrum (550 кл./л). Из диатомей доминируют: Sceletonema costatum и Rhizosolenia fragilissima (150 кл./л).

В конце августа вновь преобладают диатомеи - Rhizosolenia stolter-fotnii (100 кл./л). Перидинеи представлены р. Glenodinium, который встречен единичными экземплярами. Таким образом, для лета характерно количественное преобладание перидиней.

Полученные данные сравнимы с материалами предыдущих исследований Амурского залива. Г.В.Коновалова (1972) в апреле отметила 13 видов , ведущими из которых были Leptocylindrus danicus и Dinobryon balti cum. В мае состав планктона пополнился представителями р. Gi-rodinium, а также диатомеей Rh. fragilissima.

Численность водорослей в августе увеличилась за счет доминирования Scelentonema costatum и Chaetoceros socialis и перидиней. По данным В.Г.Марковцева, Н.В.Праховой (1981), в апреле отмечено 10 видов фитопланктона, где доминировали Sceletonema costatum, среди перидиней в массе развивался Prorocentrum.

Проведенный анализ материала выявил летний максимум фитопланктона, вызванный диатомеями (Sctletonema costatum) и перидинеями.

Для прибрежных вод Амурского залива характерна сезонная смена доминирующих форм фитопланктона, что обусловлено резкими сезонными колебаниями температуры.

Видовой состав и распределение микроводорослей в районах постановки ИР представлены в табл. 1. В сборах обнаружено 26 видов микроводорослей. В пробах в основном преобладают диатомовые - 24 вида. Перидиниевые и золотистые водоросли представлены по одному виду. Среди диатомей 14 видов планктонных и 10 бентосных водорослей.

Количественное распределение водорослей показано на рисунке. Из гистограммы видно, что во всех пробах доминируют планктонные виды микроводорослей. Максимальная их численность достигает 20 тыс. экз./л в пробах, взятых внутри рифа в зал. Владимира. Там же отмечено наибольшее количество бентосных форм - 900 экз./л. Доминирующие виды в пробе - Chaetoceros socialis и Chaetoceros willei (табл. 1).

При сравнении количественных данных по станциям в зоне ИР в зал. Посьета видно, что максимальное количество планктонных видов -1,9 тыс. экз./л - отмечено в бухте Экспедиции, где преобладают Cylin-drotheca closterium.

905

Экз./л 20000 |

2000 '

1500 ‘

1000 • 500 -

Внутри

рифа

Внутри

рифа

Вне

рифа

Внутри

рифа

Вне

рифа

Внутри

рифа

Внутри

рифа

Вне

рифа

Вне

рифа

Я

Численность фитопланктона в районах постановки искусственных рифов

Phytoplankton abundance in the artificial reefs

I 2 3 4 1 5 1 6 7 ' 8 9 Номер

Бухта Новгородская Бухта Экспедиции Бухта Постовая Бухта Дашкевича Бухта Северная пР°бы  - планктонные формы \'У/1 - бентосные формы

Анализ данных по гидрохимическому составу воды в зоне ИР из разных районов показал, что кислорода внутри рифовой конструкции меньше, чем вне нее. Кремний и фосфор интенсивнее потребляются внутри рифа. По нитратам особенностей не выявлено (табл. 2).

Таблица 2

Гидрохимическая характеристика воды в зоне постановки искусственных рифов

Table 2

Hydrochemical characteristics of water in the artificial reefs

Район Дата H, м (глубина) t, оС S, % °2, мл/л

Бухта Экспедиции 7.06.91

Внутри рифа 6,0 13,2 32,82 7,50

Вне рифа 6,0 13,2 32,82 7,55

Бухта Постовая 7.06.91

Внутри рифа 5,0 10,8 32,66 7,34

Вне рифа 5,0 10,8 32,61 7,49

Бухта Новгородская 7.06.91

Внутри рифа 6,0 8,9 32,15 7,39

Вне рифа 6,0 8,9 32,15 7,55

Бухта Дашкевича 16.06.91

Внутри рифа 5,5 13,0 32,61 7,22

Вне рифа 5,5 13,0 32,61 7,25

Таким образом, в результате проведенных работ выявлено, что внутри рифовых конструкций концентрация фитопланктона более чем в два раза выше, чем вне рифа. Видовое разнообразие диатомовых водорослей внутри рифа в 2,5 раза выше, чем вне рифа. Число планктонных и бентосных видов микроводорослей почти одинаковое, но количественно преобладают планктонные виды рода Chaetoceros (см. рисунок).

Резюмируя вышеизложенное, следует заключить, что сообщество гидробионтов, населяющих искусственные рифы, в процессе жизнедеятельности оказывает влияние на гидрохимический состав воды и способствует увеличению фитопланктонного сообщества, а следовательно, увеличению первичной продукции на акватории, где выставлены ИР. Уменьшение количества кислорода в потоке воды, прошедшем сквозь рифовую конструкцию, обусловлено большим количеством микроводорослей, потребляющих кислород в условиях затемнения. Это необходимо учитывать при проектировании и расположении большого количества ИР, что позволит избежать возникновения зон кислородного голодания при заселении рифов большим количеством гидробионтов.

Литература

Вышкварцев Д.И., Карапетян Т.Ш. Сезонная динамика первичной продукции в мелководных бухтах залива Посьета (Японское море) // Биол. моря. -1979. - № 2. - С. 28-33.

Киселев И.А. Фитопланктон дальневосточных морей как показатель некоторых особенностей их гидрологического режима // Тр. ГОИН. - 1947. -Вып. 1 (13). - С. 189-212.

Коновалова Г.В. Сезонная характеристика планктона в Амурском заливе Японского моря // Океанол. - 1972. - Т. 12. - С. 123- 127.

Марковцев В.Г., Прахова Н.В. Предварительные данные по оценке продуктивности фитопланктона некоторых бухт Амурского залива: Отчет о НИР / ТИНРО. - Арх. № 17824. - Владивосток, 1981.

Поступила в редакцию 18.08.2000 г.