Межгодовая динамика структурно-функциональных характеристик макрофитобентоса прибрежной зоны рекреационного комплекса (Севастополь, Черное море)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

При помощи однофакторного дисперсионного и факторного анализов с применением метода главных компонент проведено сравнение межгодовой динамики (1985, 2004 и 2015 гг.) девяти структурно-функциональных характеристик макрофитобентоса с учетом глубины произрастания макрофитов и концентраций минеральных форм азота и фосфора в прибрежной акватории парка Победы (развивающаяся рекреационная зона г. Севастополь, включающая городской пляж). Установлены межгодовые статистически значимые различия для большинства анализируемых переменных. Показано, что при увеличении биогенной нагрузки на акваторию происходит перестройка структуры макрофитобентоса. Многолетние доминирующие виды вытесняются физиологически активными и быстро растущими эфемерными видами с развитой поверхностью; на фоне увеличения массы эпифитов и сопутствующих видов снижается биомасса доминантных видов. При уменьшении биогенной нагрузки донный фитоценоз начинает восстанавливаться.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Ковардаков

Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского (ИнБЮМ) РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: skovardakov@mail.ru
Россия, Севастополь 299011

Н. Ю. Родионова

Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского (ИнБЮМ) РАН

Email: skovardakov@mail.ru
Россия, Севастополь 299011

Список литературы

  1. Афанасьев Д.Ф. Состояние и сукцессии макрофитобентоса на Азово-Черноморском шельфе России в конце XX – начале XXI веков: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Краснодар, 2010. 40 с.
  2. Афанасьев Д.Ф., Абдуллин Ш.Р. Опыт анализа организации донной растительности Российского шельфа Черного моря с использованием непрямой ординации // Экология. 2014. № 1. С. 74–76.
  3. Афанасьев Д.Ф., Камнев А.Н., Сеськова Д.В., Сушкова Е.Г. Сезонная динамика сообществ морских водорослей с доминированием Cystoseira crinita Duby, 1830 (Fucales: Phaeophyceae) в северо-восточной части Черного моря // Биол. моря. 2017. Т. 43. № 6. С. 393–402.
  4. Беленикина О.А. Красные водоросли в системе биомониторинга сублиторали Черного моря: автореф. … дис. канд. биол. наук. М., 2005. 20 с.
  5. Березенко Н.С. Современное состояние и динамика изменений макрофитобентоса в акватории порта Новороссийск // Морские биологические исследования: достижения и перспективы: в 3-х т.: сборник материалов Всероссийской науч.-практ. конф. с междунар. участием, приуроченной к 145-летию Севастопольской биологической станции (Севастополь, 19–24 сентября 2016 г.): ЭКОСИ-Гидрофизика, 2016. Т. 2. С. 248–251.
  6. Вержевская Л.В., Миньковская Р.Я. Структура и динамика антропогенной нагрузки на прибрежную зону Севастопольского региона // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2020. № 2. С. 92–106.
  7. Григорьева И.Л., Чекмарева Е.А. Влияние рекреационного водопользования на качество воды Иваньковского водохранилища // Известия РАН. Сер. географическая. 2013. № 3. C. 63–70.
  8. Громов В.В. Макрофитобентос южных морей России. Водоросли Северо-Кавказского побережья Черного моря, прибрежно-водная растительность Азовского моря и Северного Каспия. Saarbrucken, Germany: Academic Publishing “Palmarium”, 2012. 337 с.
  9. Дьяков Н.Н., Мальченко Ю.А., Линченко А.Е. и др. Гидролого-гидрохимические характеристики прибрежных вод Крыма и необходимые мероприятия по снижению уровня загрязнения рекреационных зон // Труды ГОИН. 2020. № 221. С. 163–194.
  10. Калугина-Гутник А.А. Исследование донной растительности Черного моря с применением легководолазной техники // Морские подводные исследования. 1969. С. 105–113.
  11. Ковардаков С.А., Фирсов Ю.К. Изменение донной растительности в акватории черноморского рекреационного комплекса в процессе его развития // Системы контроля окружающей среды. Средства и мониторинг: сб. науч. тр. Севастополь: МГИ, 2007. С. 347–351.
  12. Ковардаков С.А., Празукин А.В., Фирсов Ю.К. Сравнение многолетних изменений структурных и функциональных состояний прибрежных черноморских фитоценозов с различной антропогенной нагрузкой // Системы контроля окружающей среды. Средства, информационные технологии и мониторинг: сб. науч. тр. Севастополь: МГИ, 2009. С. 377–384.
  13. Ковардаков С.А. Динамика структурных характеристик ценопопуляции Cystoseira crinita Duby в акватории черноморского рекреационного комплекса // Системы контроля окружающей среды. 2019. Вып. 1. № 35. С. 88–96.
  14. Ковардаков С.А., Павшенко Д.А. Структурные характеристики ценопопуляций Ericaria crinita в акваториях с различной рекреационной нагрузкой // Организмы, популяции и сообщества в трансформирующейся среде: сб. материалов XVII Междунар. науч. экол. конф. (Белгород, 22–24 ноября 2022 г.). Белгород: ИД “БелГУ” НИУ “БелГУ”, 2022. С. 76–79.
  15. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49769706
  16. Лемешко Б.Ю., Миркин Е.П. Критерии Бартлетта и Кокрена в измерительных задачах при вероятностных законах, отличающихся от нормального // Измерительная техника. 2004. № 10. С. 10–16.
  17. Мильчакова Н.А., Петров А.Н. Морфофункциональный анализ многолетних изменений структуры цистозировых фитоценозов (бухт Ласпи, Черное море) // Альгология. 2003. Т. 13. № 4. С. 355–370.
  18. Миничева Г.Г., Зотов А.Б., Косенко М.Н. Методические рекомендации по определению комплекса морфофункциональных показателей одноклеточных и многоклеточных форм водной растительности. Одесса, 2003. 32 с.
  19. Миронова Н.В., Панкеева Т.В. Пространственно-временные изменения макрофитобентоса бухты Круглая (Черное море) // Юг России: экология, развитие. 2020. Т. 15. № 2. С. 125–139.
  20. Миронова Н. В., Панкеева Т. В. Пространственно-временные изменения макрофитобентоса прибрежной зоны заказника “Караньский” (Севастополь, Черное море) // Поволжский экологический журнал. 2021. № 1. С. 47–63.
  21. Непомнящий В.В., Макеева Е.Г. Особенности рекреационных воздействий на аквальные комплексы: методические аспекты // Известия АО РГО. 2020. № 4. Вып. 59. С. 5–12.
  22. Никитина В.Н., Лисовская О.А. Макрофитобентос верхних отделов береговой зоны Российского побережья Черного моря. СПб.: Изд. СПбГУ, 2013. 132 с.
  23. Новаковский А.Б. Методы ординации в современной геоботанике // Вестн. ИБ Коми НЦ УрО РАН. 2008. № 10. С. 2–8.
  24. Панкеева Т.В., Миронова Н.В. Пространственное распределение макрофитобентоса с учетом ландшафтной структуры дна в бухте Ласпи (Черное море) // Вестн. удмуртского ун-та. 2019. Т. 29. Вып. 1. С. 111–123.
  25. Папунов Д.В. Макрофитобентос как индикатор динамики подводных ландшафтов береговой зоны моря // Вопросы современной альгологии. 2012. № 2 (2). URL: http://algology.ru/121
  26. Празукин А.В. Структурные и функциональные изменения черноморской цистозиры в условиях эвтрофирования (иерархический подход): автореф. дис. … канд. биол. наук. Севастополь, 1991. 25 с.
  27. Руководство по химическому анализу морских и пресных вод при экологическом мониторинге рыбохозяйственных водоемов и перспективных для промысла районов Мирового океана. М.: ВНИРО, 2003. 204 с.
  28. Садогурський С.Ю., Садогурська С.О., Белич ТВ. Склад та розподіл макрофітобентосу біля берегів півострова Тарханкут (Чорне море, Крим) // Algologia. 2021. V. 31 (3). P. 249–270. https://doi.org/10.15407/alg31.03.249
  29. Степаньян О.В. Макрофитобентос Новороссийской бухты (Черное море): деградация в условиях хозяйственной деятельности и климатических изменений // Вестник КамчатГТУ. 2018. № 45. С. 110–116.
  30. Степаньян О.В. Макрофитобентос Черного и Азовского морей: Флористические и экологические аспекты (Обзор) // Наука юга России. 2020. Т. 16. № 4. С. 26–38.
  31. Теюбова В.Ф. Разнообразие и экологические особенности макрофитобентоса российского сектора Черного моря: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Краснодар, 2012. 20 с.
  32. Хайлов К.М., Парчевский В.П. Иерархическая регуляция структуры и функции морских растений. Киев: Наукова думка, 1983. 254 с.
  33. Хайлов К.М., Празукин А.В., Ковардаков С.А., Рыгалов В.Е. Функциональная морфология морских многоклеточных водорослей. Киев: Наукова думка, 1992. 280 c.
  34. Хайлов К.М., Ковардаков С.А., Празукин А.В. Биологические поверхности многоуровневых фитосистем и расчет их численных характеристик // Морской экологический журнал. 2004. Т. 3. № 3. С. 61–77.
  35. Comrey A.L., Lee H.B. A first Course in Factor Analysis, 2nd ed. Hillsdale, N.J.: Lawrence Erlbaum, 1992.
  36. Cureton E.E., D’Agostino R.B. Factor Analysis: An Applied Approach. New York: Psychology Press. 1993. https://doi.org/10.4324/9781315799476
  37. Haan J., Huisman J., Brocke H.J. et al. Nitrogen and phosphorus uptake rates of different species from a coral reef community after a nutrient pulse // Sci. Rep. 2016. V. 6. Art. ID 28821.
  38. http://doi.org/10.1038/srep28821
  39. Lee K.J., Kang E.H., Yoon M. et al. Comparison of heavy metals and arsenic species in seaweeds collected from different regions in Korea // Appl. Sci. 2022. V. 12. № 14. Art. ID 7000. https://doi.org/10.3390/app12147000
  40. Malone T.C., Newton A. The globalization of cultural eutrophication in the coastal ocean: Causes and Consequences // Front. Mar. Sci. 2020. V. 7. Art. ID 670. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.00670
  41. Milchakova N.A. Marine Plants of the Black Sea: An Illustrated Field Guide. Sevastopol: Digit Print, 2011.
  42. Mineur F., Arenas F., Assis J. et al. European seaweeds under pressure: Consequences for communities and ecosystem functioning // J. Sea Res. 2015. V. 98. P. 91–108.
  43. Rabalais N.N., Turner R.E., Diaz R.J. et al. Global change and eutrophication of coastal waters // ICES J. Mar. Sci. 2009. V. 66. P. 1528–1537.
  44. Rees T.A.V. Scaling and transport kinetics in aquatic primary producers // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 2014. V. 509. P. 103–112.
  45. Schulz L. Nährstoffeintrag in Seen durch Badegäste // Zentralbl. Bakteriol., Mikrobiol. Hyg., Abt. l, Orig. B. 1981. V. 173. S. 528–548.
  46. Smith V.H., Joye S.B., Howarth R.W. Eutrophication of freshwater and marine ecosystems // Limnol. Oceanogr. 2006. V. 51. № 1, part 2. P. 351–355.
  47. State of the environment of the Black Sea (2001–2006/7). Publications of the Commission on the protection of the Black Sea against pollution (BSC), № 2008-3. Istanbul: Black Sea Comm., 2008.
  48. Titlyanov E.A., Titlyanova T.V., Xia B.M., Bartsch I. Checklist of marine benthic green algae (Chlorophyta) on Hainan, a subtropical island off the coast of China: comparisons between the 1930s and 1990–2009 reveal environmental changes // Bot. Mar. 2011. V. 54. № 6. P. 523–535.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта-схема с участком отбора проб и расположением станций.

Скачать (73KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Межгодовые изменения анализируемых признаков макрофитобентоса и характеристик среды из прибрежной акватории парка Победы г. Севастополь: а – концентрация минерального азота в воде (СN), б – концентрация минерального фосфора в воде (СP), в – биомасса фитоценоза (BФ), г – биомасса цистозиры (BЦ), д – биомасса эпифитов (BЭ), е – биомасса сопутствующих видов (BСВ), ж – коэффициент эпифитирования цистозиры (КЭ), з – удельная поверхность фитоценоза (S/W)Ф, и – индекс поверхности фитоценоза (ИПФ), к – плотность популяции цистозиры (NЦ), л – средняя индивидуальная масса слоевища цистозиры (WСЛ). Вертикальная ось – значения анализируемых признаков, горизонтальная – годы проведения исследований. Приведены средние значения признаков ± доверительный интервал = 0.95; F – критерий Фишера, p – уровень значимости, k1 и k2 – число степеней свободы соответственно межгрупповой и внутригрупповой дисперсий.

Скачать (417KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Проекции 12 переменных и 63 наблюдений по годам на факторную плоскость F1–F2.

Скачать (141KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Межгодовые изменения значимых переменных макрофитобентоса и среды по шкале F1. Для каждой переменной здесь и на рис. 5 и 6 приведены линии регрессии с уравнениями, коэффициентами корреляции (R) и детерминации (R2). Условные обозначения здесь и на рис. 5 и 6:  – 1985 г.,  – 2004 г.,  – 2015 г.

Скачать (468KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Межгодовые изменения значений переменных макрофитобентоса по шкале F2.

Скачать (163KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Межгодовые изменения значений переменных макрофитобентоса и глубины отбора проб (Z) по шкале F3.

Скачать (167KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024