Сезонная и многолетняя динамика обилия зоопланктона в прибрежной зоне Кандалакшского залива Белого моря в связи с изменениями температуры воды

• Автор: Усов, Николай Викторович
• Шифр специальности: 25.00.28, 03.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение
Глава 1. Исследования многолетней динамики зоопланктона и ее закономерности в разных
районах Северной Атлантики
Глава 2. Материал и методы
2.1. Материал и его первичная обработка
2.2. Регистрация температуры
2.3. Методика выделения группировок планктонных животных с разными оптимальными температурами
2.4. Методы изучения сезонной динамики температуры воды и количественных характеристик зоопланктона
2.5. Методы изучения фенологических процессов в планктоне
2.6. Анализ многолетней динамики температуры воды и количественных характеристик зоопланктона
2. 7. Высокие и низкие значения температуры воды и количественных характеристик
зоопланктона
Глава 3. Состав и обилие зоопланктона в районе исследований
Глава 4. Сезонная динамика температуры воды
Глава 5. Температурные предпочтения и экологические группировки планктонных животных.
Сезонная динамика численности зоопланктона
Глава 6. Сезонные изменения обилия и состава зоопланктона в связи с динамикой
температуры воды в Белом море
Глава 7. Многолетняя динамика температуры воды, численности зоопланктона и фенологических сроков в сезонном цикле развития зоопланктона
7.1. Межгодовые колебания и тренды в динамике температуры воды и численности зоопланктона
7.2. Связь межгодовых колебаний обилия зоопланктона и температуры воды
7.3. Многолетние изменения сроков сезонного прогрева водной толщи и фенология массовых видов
7.4. Квазицикпические изменения температуры воды и численности зоопланктона
7.5. Смена термического режима в губе Чупа и реакция на нее зоопланктона
Глава 8. Многолетние изменения численности зоопланктона и фенологических индексов в
связи с динамикой температуры воды
Заключение
Выводы
Список использованных терминов
Список использованной литературы
Введение
Актуальность исследования. Зоопланктон - один из важнейших компонентов морских пелагических экосистем и представляет собой ключевое звено пищевых цепей в океанах и пресных водах. Планктонные организмы пойкилотермны, и их жизнедеятельность в значительной степени зависит от температуры среды. Поэтому динамика зоопланктона тесно связана с климатическими процессами, а в условиях масштабных климатических изменений на планете особый интерес представляют многолетние исследования планктона. В морях высоких широт сильно выражены сезонные и межгодовые изменения характеристик среды и показателей обилия зоопланктона (Перцова, 1962; Прыгункова. 1974; Трошков. 2005; Beaugrand, 2000; Pertsova, Kosobokova, 2003; Ribera d'Alcala, 2004 и др.). Кроме того, в высоких широтах от года к году смещаются сроки прогрева водной толщи, что приводит к смещению фенологических сроков в планктонных сообществах (Usov et al., 2013). Последнее может негативно сказываться на организмах зоопланктона. Межгодовые колебания как абсолютных значений, так и сроков различных процессов во внешней среде и в планктоне характерны и для Белого моря. Однако многолетняя динамика состава и обилия зоопланктона в Белом море остается малоизученной. Для выявления закономерностей динамики состава и обилия зоопланктона в условиях значительных межгодовых колебаний абиотических и биологических переменных необходимы круглогодичные исследования в течение длительного срока с сохранением методики сбора и обработки проб (Михайловский, 1982. 1988). Многолетние непрерывные наблюдения за зоопланктоном необходимы для снижения доли ошибки при анализе сезонной динамики обилия зоопланктона и температуры воды. Наличие длительного ряда наблюдений в районе, не подверженном антропогенному влиянию, дает возможность оценить размах естественных колебаний обилия зоопланктона. Эти данные, в свою очередь, могут служить "эталоном" для выявления последствий антропогенного влияния на сообщества планктона. Знание многолетней "нормы" (среднемноголетнее значение обилия, температуры воды и т.п.) позволит выявить аномальные явления в планктоне и их причины. Многолетние ряды биологических и абиотических переменных могут быть материалом для выявления цикличности и длительных трендов в динамике обилия планктона и их связи с многолетними колебаниями параметров среды. Непрерывный ряд наблюдений позволит также заметить появление чужеродных видов и выявить причины этого: изменения климата или антропогенное влияние.
Степень разработанности темы исследования. Многолетние количественные исследования зоопланктона в Белом море проводятся Северным филиалом ПИНРО на сети
стандартных разрезов, но работы выполняются максимум 3 раза в год, в разные сезоны (Мискевич, 2003; Трошков. 2005). На Беломорской биологической станции Московского Университета планктон исследуют с 1959 г.. часть периода наблюдений пробы отбирали круглый год, часть периода - только в летний период (Перцова, Кособокова. 2002, 2010). Исследования на биостанции МГУ представляют особую ценность в связи с тем. что охватывают глубоководную часть Кандалакшского залива (Кособокова, Перцова, 2005, 2012; Перцова, Кособокова, 2010). В пределах Белого моря требованиям к мониторинговым работам в полной мере отвечают многолетние круглогодичные наблюдения за изменениями структуры и обилия зоопланктона в районе Беломорской биостанции Зоологического института РАН, которые проводятся на декадной станции (ст. Д-1, устьевая часть губы Чупа) непрерывно с 1961 г. по настоящее время.
За время работ в этой точке исследованы видовой состав, сезонная динамика зоопланктона (Прыгункова. 1974). его вертикальное распределение, особенности вертикальных миграций отдельных видов (Прыгункова, 1973, 1979). Изучены межгодовые и многолетние изменения обилия зоопланктона (Прыгункова, 1978, 1985а, б, в. 1990; Бабков, Прыгункова. 1997). а также аномальные явления в многолетней динамике обилия сообществ (Бабков. Прыгункова. 1974). Было проведено сравнение структурных характеристик зоопланктона с соседними районами моря (Прыгункова, 1977; Бабков и др.. 1988). Параллельно со сбором зоопланктона велись наблюдения за гидрологическим режимом, в ходе которых были описаны особенности сезонной динамики и межгодовых изменений температуры и солености (Бабков. 1978, 1982, 1985). Тем не менее, остается еще множество открытых вопросов. В связи с недостаточной продолжительностью ряда не изучались многолетние тенденции в динамике обилия зоопланктона. Межгодовые изменения в планктоне и среде его обитания были изучены на основании анализа ряда наблюдений с 1961 по 1980 гг. (Прыгункова. 1990). Попытка выделения 5-7-летней цикличности в появлении теплых лет (Бабков. Прыгункова. 1974) сделана на основе наблюдений продолжительностью не более 10 лет. что нельзя считать корректным. В 2003 г. вышла в свет сводка по данным многолетних исследований в губе Чупа Белого моря (Berger et al.. 2003). Однако основное внимание в этой работе было уделено сезонной динамике обилия отдельных видов и характеристике тепловодных и холодноводных организмов и практически не затронуты многолетние изменения в планктонных сообществах. Лишь в самое последнее время вышли статьи, основанные на материалах многолетнего мониторинга в губе Чупа (Persson et al., 2012; Usov et al., 2013).
В связи со сказанным выше, необходимо было проанализировать сезонные циклы в динамике температуры воды и обилия и состава зоопланктона на основании более длительного ряда наблюдений. Необходимо было проследить смещения во времени сроков различных

2.7. Высокие и низкие значения температуры воды и количественных характеристик
зоопланктона
Достоверность отличия нормированных отклонений от среднего многолетнего значения оценивалась с использованием /-критерия (Лакин, 1990). Однако использование этого метода не дало ни одного достоверного результата для температуры и лишь единичные достоверные отличия - для численности зоопланктона и соотношения группировок, поэтому для выявления высоких и низких значений изученных переменных дополнительно был использован формальный подход, неоднократно применявшийся ранее (Толстиков, 2006; С1агк еТ а1., 2003). Высокими и низкими считались такие значения температуры, обилия планктона и соотношения группировок, которые превышали половину максимального положительного или отрицательного отклонения от среднемноголетнего значения. Верхняя и нижняя границы условной нормы определялись по следующим формулам:
х — х верхняя граница = .г + - т '

-Г - А-„
нижняя граница = х1ШП + ^
Значения температуры воды и характеристик зоопланктона, выходящие за эти границы, сопоставлялись для анализа реакции планктонных животных на повышенные и пониженные значения температуры. При наличии четко выраженной реакции организмов планктона на такие изменения температуры воды последние были признаны аномальными.
Список использованных терминов приведен на