Нанофитопланктон прибрежной зоны морей Северной Европы (Баренцево и Северное моря)

• Автор: Дружкова, Елена Ивановна
• Шифр специальности: 03.00.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЯ НАНОФИТОПЛАНКТОННЫХ СООБЩЕСТВ УМЕРЕННЫХ И ПОЛЯРНЫХ ВОД СЕВЕРНОГО ПОЛУШАРИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ГЛАВА 3. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ПРИБРЕЖНОГО НАНОФИТОПЛАНКТОННОГО СООБЩЕСТВА БАРЕНЦЕВА И СЕВЕРНОГО МОРЕЙ
3.1. Прибрежная экосистема Баренцева моря
3.2. Прибрежная экосистема Западно-Фризских островов
ГЛАВА 4. ЭКОСИСТЕМНЫЕ СВЯЗИ НАНОФИТОПЛАНКТОННОГО СООБЩЕСТВА
4.1. Экспериментальные данные
4.2. Корреляционный анализ экосистемных связей нанофитопланктона
4.3. Воздействие ультрафиолетового излучения
4.4. Взаимодействие сообществ нанофитопланктона и микрозоопланктона
4.4.1. Прибрежная экосистема Центрального Мурмана
4.4.2. Прибрежная экосистема Западно-Фризских островов
4.4.3. Интерпретация результатов
ГЛАВА 5. КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ СХЕМА ГОДОВОГО ЦИКЛА НАНОФИТОПЛАНКТОННОГО СООБЩЕСТВА БОРЕАЛЬНОЙ ЗОНЫ

ГЛАВА 6. РОЛЬ НАНОФИТОПЛАНКТОНА В ФОРМИРОВАНИИ БИОТЫ СПЕЦИФИЧЕСКИХ КОНТАКТНЫХ БИОТОПОВ НА ПРИМЕРЕ ПОВЕРХНОСТНОГО МИКРОСЛОЯ И СТАБИЛЬНОЙ МОРСКОЙ ПЕНЫ.

6.1. Поверхностный микрослой (ПМС)
6.2. Стабильная морская пена
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Группа одиночных хлорофилсодержащих планктонных водорослей размером от 2 до 20 мкм - нанофитопланктон -важнейшее структурное звено прибрежного фитоцена приливных морей всей Северной Европы и, в первую очередь, безледных бассейнов, таких как южная часть Баренцева и Северного морей. Особенно значимую роль в системе экологического метаболизма прибрежной пелагиали эта группа приобретает в летний период сбалансированного развития и зимой, когда нанофитопланктон является доминирующей (а на Центральном Мурмане - единственной активной) группой пелагических автотрофов. Детальное рассмотрение сезонной динамики прибрежного нанофитопланктона в южной части Баренцева и Северного морей позволило скорректировать наши представления о структуре и функционировании североевропейских прибрежных экосистем и населяющих их планктонных сообществ, что необходимо для создания действенных систем долгосрочного мониторинга.
Нанофитопланктон до настоящего времени остается недостаточно изученной группой, поскольку подавляющее большинство посвященных этому вопросу исследований носит эпизодический и узколокальный характер. В русской Арктике, за исключением детальных исследований, проведенных на Белом море сотрудниками кафедры гидробиологии МГУ (Федоров и др., 1988; Смирнов и др.,1989), нанофитопланктон систематически не изучался.
Цель и задачи исследования.Исходя из вышеизложенного целью настоящей работы явилось описание сезонной динамики прибрежного нанофитопланктонного сообщества южной части Баренцева и Северного морей (высокобореальный и срединно-бореальный тип прибрежных экосистем, соответственно) и разработка на этой основе концептуальной модели его годового цикла. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. описание сезонной динамики количественных характеристик;
2. описание сезонной динамики размерной структуры;

3. установление основных экосистемных связей нанофитопланктонного сообщества с абиотическими и биотическими факторами среды;
4. изучение роли нанофитопланктона в структуре специфических контактных биотопов (ПМС и стабильная морская пена).
Научная новизна работы. Впервые для Баренцева моря в течение трех лет, различных по своим гидрометеорологическим условиям, изучена сезонная динамика количественных характеристик и размерной структуры нанофитопланктонного сообщества, выделены основные фазы его сезонного развития и дана их экологическая характеристика. По результатам этих исследований построена принципиальная схема годового цикла нанофитопланктона прибрежной зоны Центрального Мурмана, которая, после привлечения оригинальных материалов по сезонной динамике нанофитопланктона прибрежной зоны Северного моря и данных литературы, легла в основу предложенной концептуальной модели годового цикла нанофитопланктона бореальных прибрежных экосистем Северной Европы. Сопоставление годового цикла нано- и микрофитопланктона позволило определить основные черты сходства и различия динамики этих структурных звеньев пелагического фитоцена. С использованием статистической обработки данных натурной съемки и скляночных экспериментов выделены ключевые экологические факторы, регулирующие сезонную динамику нанофитопланктона.
Практическое значение работы. Материалы настоящей работы могут быть использованы при организации и проведении программ долгосрочного мониторинга прибрежных бореальных экосистем Северной Европы. Годовой цикл нанофитопланктона прибрежных вод Баренцева моря (Центральный Мурман) предлагается в качестве экологического эталона в силу того, что данная прибрежная экосистема являет собой редкий для Североевропейского региона пример экологически ненарушенных экосистем.
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

размерных классов. Последние на пике обилия, зарегистрированном 18 июля, составляли более 90% биомассы нанофитопланктона и только около 30% его численности.
Начиная с 3-ей декады июля и далее наблюдался устойчивый, длительный спад обилия нановодорослей, коснувшийся в основном крупных фракций сообщества. Таким образом, происходил своеобразный демонтаж верхних структурных “этажей” сообщества. Однако, процесс снижения обилия наблюдался и в младших размерных фракциях сообщества. К концу июля биомасса и численность упали до уровня более низкого, чем в начале периода исследований (40.6 мкг л'1 и 0.4 х 106 кл. л*1, соответственно). Низкий уровень количественных показателей, по-видимому, сохранялся и далее по сезону. По-видимому, можно даже говорить о дальнейшем спаде обилия нанопланктонного сообщества. По крайней мере, 26 и 31 августа уровни обилия нано водорослей были заметно ниже в сравнении с концом июля (15.3-21.5 мкг л'1; 92-444 х Ю3 кл. Л1).
Столь заметный и быстрый спад обилия нанофитопланктона можно связать с активностью микрозоопланктона. Во второй половине июля и далее по сезону в губе Дальнезеленецкой наблюдалось заметное повышение активности пелагических инфузорий. Численность одних только раковинных инфузорий в этот период превышала 100 кл. л'1, и они были не единственной группой микрозоопланктона, отмеченной в этот период в пелагиали. В пробах регистрировались также многочисленные инфузории-хореотрихи из сем. Strombidiidae и коловратки Synchaeta sp. (Дружков, неопубликованные данные 1987 г.). Именно эти группы микропланктонных организмов способны эффективно контролировать численность нанопланктонных водорослей в пелагиали в теплый период года (Pierce, Turner, 1992; Kiorboe, 1993; Riegman et al„ 1993a). Спаду обилия нанофитопланктона могло также способствовать усиление гидродинамической (турбулентной) активности прибрежной водной толщи. Средняя скорость ветра заметно возросла в августе в сравнении с июлем (6-8 против 2-5 м с'1).