WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     ||
|

55 гг.

Г В 40 Животные Растения 1949 г. 1954- 1963 г. 1987 г. 1997 г.

1949 г. 1954- 1963 г. 1987 г. 1997 г.

55 гг.

55 гг.

Рис. 4. Изменение видового богатства растений и животных с 1949 по 1997 гг. на литорали б. Крабовой. А – участки 1 и 2 (входные мысы), Б – участки 3 и 4 (средняя часть), В – участок 5 (расширенная часть), Г – участок 6 (кутовая часть бухты).

На скалисто-каменистой литорали (участки 3 и 4) наблюдается иная картина. Здесь незначительное загрязнение отмечено еще в 1949 г. и с тех пор постепенно увеличивалось.

В 1949 г. на умеренно-прибойных участках литорали было отмечено 116 видов Количество видов Количество видов Количество видов Количество видов макробентоса, в 1954–1955 гг. – 117, в 1963 г. – 106, в 1987 г. – 88. Число видов макрофитов оставалось практически постоянным, видовое богатство животных снизилось с 81 вида в 1954–1955 гг. до 74 и 53 видов в 1963 и 1987 гг. соответственно (рис. 4Б).

Таким образом, количество видов макробентоса на литорали сильно-прибойных и умеренно-прибойных участков в 1949 и 1954–1955 гг. было практически одинаковым, в 1963 г. разница была еще мала, в 1987 г. – значительна.

В 1954 г. наиболее загрязненная литораль отмечена в расширенной части бухты, где функционировали небольшая электростанция и рыбоконсервный завод. Именно поэтому с 1949 г. здесь произошло резкое уменьшение (почти вдвое) общего числа видов макробентоса (с 79 до 41). При этом снижение числа видов происходило преимущественно за счет животных (56 видов в 1949 г. и 23 вида в 1955 г.). Далее число видов макробентоса неуклонно снижалось: 34 вида – в 1963 г, 27 – в 1987 г. (рис. 4В).

В кутовой части видовое богатство макробентоса уменьшалось постепенно. В 1949 г.

было обнаружено 38 видов, в 1955 г. – 30, в 1963 г.– 24, в 1987 г. в куту бухты был найден всего 1 вид (рис. 4Г). До середины 1960-х годов здесь существовал богато населенный илисто-песчаный пляж с зарослями морской травы Zostera marina, зарывающимися в песок крупными раками-кротами Upogebia major и двустворчатыми моллюсками Mactra sp.

(Кусакин, 1978). К 1987 г. этот участок литорали вследствие сильного антропогенного загрязнения превратился в зловонную, покрытую жиром болотистую низину с вязким черным грунтом.

Поскольку количественную съемку проводили лишь в 1963 и 1987 гг., то данные по динамике биомассы охватывают относительно короткий период – 24 года – период наиболее сильного загрязнения бухты. Наименьшие количественные изменения произошли на открытых прибою скалах входных мысов (участки 1, 2). Суммарная средняя биомасса растений для всех сообществ литоральной зоны в 1963 г. была равна 2238 г/м2, в 1987 г. – 2327 г/м2, животных – 1518 и 1507 г/м2 соответственно. Большинство видов животных составляли неподвижные сестонофаги, что характерно для литорали этого биономического типа (Кусакин, 1963).

При антропогенном загрязнении основные поясообразующие сообщества остались прежними, а количественные соотношения видов животных изменились в пользу детритофагов, что можно объяснить евтрофикацией литоральной зоны. Например, в верхнем горизонте биомасса усоногого рака Chthamalus dalli снизилась с 3080 до 205 г/м2, а брюхоногого моллюска Littorina sitkana возросла от 100 до 1800 г/м2. В сообществе красной водоросли Gloiopeltis furcata биомасса хтамалуса снизилась с 705 г/м2 в 1963 г. до 420 г/м2 в 1987 г., а литторины повысилась с 40 до 100 г/м2. В нижнем горизонте произошло незначительное уменьшение удельного веса сестонофагов (с 63.6% от всей средней биомассы животных в 1963 г. до 59.9% в 1987 г.) при значительном увеличении такового детритофагов (с 16.8% в 1963 г. до 36.4% в 1987 г.). Более резкое изменение в соотношении пищевых группировок, наблюдаемое в верхней литорали по сравнению с нижней, вполне объяснимо. Ведь загрязнение начинается с супралиторали и самой верхней литорали, где аккумулируются выбросы, в том числе органические отходы, легко вымываемые из нижней части литорали.

Заметные изменения в биомассе и трофической структуре произошли в умеренноприбойной литорали, где загрязнение отходами рыбозавода было более значительным (участки 3 и 4). Если биомасса растений с 1963 по 1987 г. здесь выросла менее чем в 2 раза (с 1633 до 3025 г/м2), то биомасса животных – более чем в 10 раз (с 419 до 4927 г/м2).

Наиболее резкий рост биомассы произошел в верхнем и среднем горизонтах литорали и сопровождался одновременно изменением в трофической структуре сообществ. На этих участках доля детритофагов от суммарной биомассы животных на всех горизонтах литорали увеличилась в 2 раза (с 36% в 1963 г. до 72.6% в 1987 г.). Основное увеличение произошло за счет фито-детритофагов Falsicingula kurilensis и, особенно, L. sitkana (рис. 5).

В нижней части литорали, в поясах багрянок и ламинариевых, биомасса животных увеличилась в меньшей степени. Поскольку на этих участках скалистые мысы окаймлены каменисто-песчаной платформой, сестонофагов здесь относительно меньше, чем на прибойной скалистой литорали. В 1963 г. их биомасса составляла 37% от общей биомассы животных, в 1987 г. – 16.5%.

На заиленном песке с выходами скал в расширенной части бухты (участок 5), где умеренное загрязнение существовало еще до 1949 г. и заметно интенсифицировалось в связи с появлением рыбокомбината в кутовой части, произошли значительные изменения в составе и структуре сообществ, вплоть до их деградации. Биомасса животных и в 1963 г., и в 1987 г. была крайне низкой, трофическая структура при этом упрощалась. На скалах осталось три пищевых группировки (детритофаги, фито-детритофаги и эврифаги), а на галечно-песчаной литорали – одна (детритофаги).

Катастрофические изменения произошли к 1987 г. в куту бухты (участок 6). В г. здесь существовала богато населенная илисто-песчаная осушка с зарослями морской травы Z. marina, обитающими в песке раками-кротами U. major, двустворчатыми моллюсками Мya arenaria, Macoma incongrua и др. Биомасса животных составляла в среднем 1455 г/м Пояс литторины и хтамалуса 8000 1997 г.

6000 1987 г.

1963 г.

сестонофаги фито- детритофаги эврифаги хищники детритофаги Пояс фукоидов 1997 г.

1987 г.

1963 г.

сестонофаги фито- детритофаги эврифаги хищники детритофаги Пояс багрянок 1997 г.

1987 г.

1963 г.

сестонофаги фито- детритофаги эврифаги хищники детритофаги Пояс ламинариевых 1997 г.

300 1987 г.

1963 г.

сестонофаги фито- детритофаги эврифаги хищники детритофаги Рис. 5. Соотношение пищевых группировок налиторали в средней части (участки 3 и 4) б. Крабовой в 1963, 1987 и 1997 гг.

(Кусакин, 1978), а в 1987 г. биомасса единственного сохранившегося здесь вида полихеты Capitella capitata – индикатора органического загрязнения – не превышала 1 г/м2.

биомасса, г/мбиомасса, г/мбиомасса, г/мбиомасса, г/м Таким образом, биомасса с 1963 и видовое богатство с 1949 по 1987 гг. большинства литоральных сообществ уменьшались по направлению к кутовой части б. Крабовой, где находится рыбоперерабатывающий комбинат.

6.2. Состояние литоральных сообществ после опускания берега в результате землетрясения. Результаты воздействия тектонических сдвигов на литоральную биоту автор наблюдал в б. Крабовой после сильного землетрясения, произошедшего в районе о-ва Шикотан 5 октября 1994 г. До 1994 г. на входных скалистых мысах с платформами и плоскими рифами располагались типичные для бореальной зоны северо-западной части Тихого океана климаксные поясообразующие сообщества литорины и хтамалуса в верхнем, фукуса – в среднем и ламинариевых водорослей и морских трав в нижнем горизонтах литорали (Кусакин, 1961; Кусакин, 1994; и др.). Эта устойчивая система, наблюдаемая в течение 40 лет, оказалась резко нарушенной землетрясением 1994 г., эпицентр которого находился недалеко от о-ва Шикотан. Одним из важнейших последствий землетрясения, которое проявилось на острове с интенсивностью 8–9 баллов (по 12-балльной шкале MSK64), было общее тектоническое опускание острова на 0.5–0.7 м (Иващенко и др., 1996). В б.

Крабовой произошли обвалы, образовались новые осыпи и многочисленные непропуски, почти полностью погрузились ниже 0 глубин богато населенные абразионные скалистые платформы с расселинами и ваннами, в результате чего на мысах значительно уменьшилась площадь литорали. Если учесть, что величина прилива и, следовательно, протяженность по вертикали литоральной зоны в б. Крабовой составляет 1.5 м, то резкое погружение берега почти на 0.7 м, когда 40% литорали оказалось ниже 0 глубин, можно считать катастрофическим для многих обитателей литорали, особенно неподвижных (Кусакин, Цурпало, 1999).

В результате землетрясения на литорали б. Крабовой в верхнем и, частично, в среднем горизонтах произошло заселение животными и растениями новых субстратов, а в нижнем и, частично, среднем, горизонте – смена сообществ.

На входных мысах видовое богатство в 1997 г. по сравнению с 1987 г. (118–102) и число сообществ (19–15) уменьшилось. Тем не менее, основные поясообразующие сообщества восстановились (Littorina sitkana, Chthamalus dalli – в верхнем, Fucus evanescens, Analipus japonicus, Corallina pillulifera, Halosaccion glandiforme, Phyllospadix iwatensis – в среднем, Alaria angusta – в нижнем горизонте).

В средней части бухты в 1997 г. по сравнению с 1987 г. видовое богатство (88–видов) и число сообществ (16–13) также уменьшилось. На этих участках формирование и восстановление литоральных сообществ произошло на фоне общего очищения бухты от органического загрязнения, в том числе, от многолетних жировых наслоений. В средней части бухты на 3 участке наблюдалась наиболее резкая перестройка биоты, связанная, главным образом, с погружением рифа. Из 13 сообществ, отмеченных здесь в 1987 г., лишь 2 сообщества (F. evanescens и Spongomorpha duriuscula) восстановились, а 8 – сформировались заново. На участке 4, подвергшемся более сильному загрязнению, из сообществ 1987 г. восстановились 4 (L. sitkana, Porphyra pseudolinearis, F. evanescens, Ulva lactuca), а 4 – сформировались заново.

Возрождение биоты отмечено в расширенной части бухты (участок 5). Здесь произошло резкое увеличение биологического разнообразия, чему способствовало образование глыбового навала в результате землетрясения. Общее число видов в 1997 г. по сравнению с 1987 г увеличилось почти вдвое (50–27). Если в 1987 г. этот участок населяли 2 сообщества (Capitella capitata – на песке и Chaetomorpha ligustica – на выходах скал), то в 1997 г. – 9, из них 3 (U. lactuca, F. evanescens и Zostera marina) отмечали и в 1963 г.

В 1997 г. в кутовой части в нижнем горизонте вновь появилось сообщество Z.

marina, отмеченное здесь в 1963 г. В среднем горизонте сформировалось сообщество F.

evanescens, в верхнем – L. sitkana. В 1997 г. здесь было найдено 15 видов животных и растений. Восстановление сообществ, полностью утраченных в 1987 г., произошло лишь частично. Видимо, евтрофикация остается одним из сдерживающих факторов восстановления сообществ.

О том, что произошло возобновление не только доминирующих поясообразующих видов, а целых сообществ, свидетельствует почти полное восстановление видового богатства (от 111–118 видов макробентоса в 1949–1987 гг. до 102 видов в 1997 г.) Сравнение средней биомассы макробентоса скалисто-каменистых участков (1–4) по годам (рис. 6) показывает, что средняя биомасса животных на этих участках вследствие евтрофирования закономерно увеличивается в 1987 г. по сравнению с 1963 г. (на 4 участке – более чем в 5 раз) и уменьшается – в 1997 г. Средняя биомасса растений на входных мысах (участки 1 и 2) и в расширенной части бухты показывает обратную закономерность: она снижается в 1987 г. и увеличивается в 1997 г. На других участках отмечено повышение биомассы растений с 1963 по 1997 гг. По-видимому, загрязнение органическими отходами на животных влияет сильнее, чем на растения.

Сравнение средней биомассы сообществ макробентоса скалисто-каменистых участков (1–4) б. Крабовой по горизонтам и годам показывает, что в верхнем горизонте литорали биомасса сообществ в 1987 г. вследствие евтрофирования закономерно увеличивается почти на всех участках, затем, после землетрясения, уменьшается.

Участок 1 Участок 7000 Растения 2500 Растения Животные 2000 Животные 0 1963 г. 1987 г. 1997 г. 1963 г. 1987 г. 1997 г.

Участок 3 Участок Растения 5000 Растения Животные 4000 Животные 1963 г. 1987 г. 1997 г.

1963 г. 1987 г. 1997 г.

Участок 5 Участок Растения 5000 Растения Животные 4000 Животные 1963 г. 1987 г. 1997 г.

1963 г. 1987 г. 1997 г.

Рис. 6. Изменение средней (±Se) биомассы растений и животных в 1963, 1987 и гг. на участках литорали б. Крабовой.

Та же картина наблюдается и в среднем горизонте литорали. Для нижнего горизонта характерно нарастание биомассы как в 1987, так и в 1997 гг. На участке 5 отмечено резкое уменьшение биомассы в 1987 г. в среднем и нижнем горизонтах (из-за близости к источнику загрязнения), а после землетрясения – резкое повышение биомассы из-за образования новых субстратов. На 6 участке в 1997 г. биомасса макробентоса увеличивается на всех горизонтах.

В течение трех лет произошло почти полное восстановление состава и структуры сообществ прибойной скалистой литорали. Это подтверждается восстановлением вертикальной стратификации доминантных поясообразующих видов. Видовое богатство сообществ, за редким исключением, уменьшилось. Сравнение видовых списков разных участков б. Крабовой показало сходство их состава 1949–1963 гг. и 1987–1997 гг.

Биомасса, г/мБиомасса, г/мБиомасса, г/мБиомасса, г/мБиомасса, г/мБиомасса, г/м ВЫВОДЫ 1. На литорали б. Крабовой о-ва Шикотан по собственным данным выявлено вида макробентоса, а с учетом литературных данных – 341 вид, что составляет более одной трети всех животных и растений, отмеченных для литорали южных Курильских островов.

Впервые для района исследований указано 47 видов.

2. Макробентос представлен в основном бореальными видами (66%), из которых преобладают тихоокеанские широкобореальные виды (26%). Все участки литорали бухты сходны между собой по соотношению зонально-географических групп. Значительно отличается от них макробентос кутовой части: в 2 раза уменьшается доля бореальноарктических и в 3 раза увеличивается доля субтропическо-низкобореальных и бореальнотропических видов.

3. Трофологические характеристики 15 массовых видов позволили отнести их к трем трофическим группировкам: эврифагам (1 вид полихет, 5 видов декапод, 3 вида актиний), фитофагам (2 вида амфипод и по 1 виду изопод, гастропод и хитонов) и грунтоедам (1 вид актинии). При загрязнении доля детритофагов увеличивается, сестонофагов – уменьшается.

Pages:     ||
|



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.