WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

ЗЕНИНА Мария Александровна ОСТРАКОДЫ КАК ИНДИКАТОРЫ СОСТОЯНИЯ И ДИНАМИКИ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ (на примере северной части Амурского залива и акватории порта Владивосток) 03.00.18 – гидробиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток - 2009 2

Работа выполнена в Лаборатории экологии бентоса Института биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН Научный руководитель доктор биологических наук, старший научный сотрудник Шорников Евгений Иванович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Чавтур Владимир Григорьевич кандидат биологических наук Будникова Людмила Леонидовна Ведущая организация Зоологический институт РАН

Защита состоится 25 декабря 2009 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 005.008.02 при Институте биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН по адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Пальчевского, 17, факс (4232) 310900. Электронный адрес: inmarbio@mail.primorye.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН Автореферат разослан “24” ноября 2009 г.

Ученый секретарь Костина Е.Е.

диссертационного совета кандидат биологических наук 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Остракоды - обширный (около 70 000 видов) класс микроскопических ракообразных, тело которых заключено в двустворчатую известковую раковину. Они прекрасно сохраняются в ископаемом состоянии (известны, начиная с кембрия), а ныне населяют все возможные водные биотопы, от океанической ультраабиссали до подземных вод и влажных наземных местообитаний (даже на деревьях), образуя в каждом из них специфические комплексы видов. Традиционно остракоды широко используются в геологии в качестве руководящих ископаемых, преимущественно при поисках нефти и газа, поскольку зарекомендовали себя как прекрасные индикаторы в био- и экостратиграфии, палеоэкологии, палеобатиметрии, палеоокеанологии, палеогеографии, палеоклиматологии и др. (Ostracoda in the earth sciences, 1988; Ostracoda and global events, 1990). Современные остракоды изучены значительно хуже ископаемых. Успешному прикладному их использованию препятствует слабая изученность. В связи с острейшим дефицитом квалифицированных специалистов по современным остракодам, в подавляющем большинстве гидробиологических и экологических публикаций остракоды определены только до класса.

Между тем, исследования последних лет показали, что остракоды - едва ли не самая замечательная группа организмов-индикаторов, которая может быть использована для мониторинга состояния и динамики водных экосистем (Шорников, 1996, 2004; Schornikov, 2000; Bodergat et al., 1998; Ruiz et al., 2005 Yasuhara, 2003, 2007 и др.). От других представителей мейобентоса, имеющих раковину (например, фораминифер) остракоды выгодно отличаются тем, что они разнообразны не только в морских и солоноватых, но и в пресных водах. В качестве биоиндикаторов остракоды особенно хороши тем, что после гибели их раковины остаются в грунте и по ним можно реконструировать облик изначально существовавших сообществ в загрязненных акваториях. На основе сопоставления танатоценозов и биоценозов в загрязненных и более чистых акваториях, можно определить степень деструкции изначальных комплексов под влиянием антропогенного воздействия. Кроме того, доминирующие в море остракоды подотряда Cytherocopina не способны плавать. Поэтому они медленнее, чем многие другие организмы, повторно заселяют участки, периодически подвергающиеся стрессовому загрязнению. Донные же остракоды подкласса Myodocopa – прекрасные пловцы, и они быстро вселяются в районы, даже временно оказавшиеся чистыми. Загрязнение приводит к сокращению видового богатства, изменениям в структуре сообществ и, в конечном счете, к полному вымиранию этих животных. В условиях сильного загрязнения остракоды не живут. В последнее время остракодовый анализ все более активно применяется для оценки состояния водных экосистем. Однако исследования в этом направлении только начинаются и необходимы серьезные усилия в деле совершенствования принципов и методов остракодового анализа для более успешного его использования.

Цель и задачи исследования. Цель работы – создать базу для более успешного использования остракодового анализа при диагностике и мониторинге состояния водных экосистем в результате изучения состава и распределения остракод северной части Амурского залива и акватории порта Владивосток в зависимости от природных и антропогенных факторов, также инвентаризации их фауны в районах стандартных трансект для долговременного мониторинга биоразнообразия в рамках программы DIVPA (Diversitas in Western Pacific and Asia), в Амурском зал. у ИБМ и в зал. Восток у МБС «Восток». В задачи входило:

1. Определить видовой состав остракод исследуемых районов.

2. Изучить особенности распределения остракод в зависимости от параметров среды (температуры, солености, характера биотопов, глубины).

3. Оценить влияние загрязнения на фауну остракод в районах с разной степенью антропогенного воздействия.

4. Выявить диапазоны толерантности различных видов остракод к антропогенному воздействию.

5. Провести бонитировку изученных районов в связи с трансформациями комплексов остракод в зависимости от солености и их деструкции в зависимости от антропогенного воздействия.

Личное участие в получении научных результатов. Диссертантом собрано и обработано 177 качественных проб мейобентоса, остальные пробы, разной степени обработки, были предоставлены научным руководителем. По ним автором составлена коллекция и списки видов, проведена обработка данных и проанализированы результаты исследования. Все рисунки и СЭМ фотографии сделаны диссертантом. Автор принимал непосредственное участие в постановке цели и задач исследования, планировании работ, анализе результатов и формулировании выводов и обобщений. Иден тификация остракод проводилась под руководством научного руководителя д.б.н.

Е.И. Шорникова.

Научная новизна. Впервые получены сведения о видовом составе остракод и особенностях их распределения на акватории Амурского залива, порта Владивосток и у северо-западного побережья зал. Восток в зависимости от природных и антропогенных факторов. Работа вносит серьезный вклад в совершенствование остракодового анализа и его использование при диагностике и мониторинге состояния водных экосистем не только в зал. Петра Великого, но и в других районах. Значительная часть обнаруженных видов - новые для науки, сведения об их распространении и экологии приводятся впервые.

Практическая значимость. Полученные данные являются реальной базой для диагностики состояния и мониторинга экологической обстановки не только в зал.

Петра Великого, но и в сопредельных районах. Выявленные комплексы остракод могут служить эталонами при последующих экологических исследованиях. Кроме того, полученные результаты имеют серьезное значение для палеоэкологических интерпретаций четвертичных отложений Японского моря и изучения палеоклиматических флюктуаций.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на:

1. VI региональной конференции по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии, 20-22 ноября 2003 г., г. Владивосток; 2. 4th International Symposium of the Kanazawa University 21st-Century COE Program, 8-11 March, 2006.

Kanazawa, Japan; 3. Workshop «Global change in Northeast Asia: climate variability, landocean interactions, coastal zone management», May 24-26, 2006, Vladivostok; 4. Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы использования прибрежных морских акваторий», 26-28 октября 2006, Владивосток; 5. European Ostracodologists' Meeting V1 (EOM VI), 19th International Senckenberg Conference, 5–September 2007, Frankfurt-am-Main, Germany; 6. Workshop «Marine biodiversity and bioresources of the North-Eastern Asia», 21-22th October 2008; Marine and Environmental Research Institute, Cheju National University, Jeju, Korea; 7. X Съезде Гидробиологического общества при РАН, 28 сентября – 2 октября 2009 г., на ежегодных научных конференциях ИБМ в 2006-2009 гг., а также на совместном экологогидробиологическом семинаре ИБМ, 15 мая 2009 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ (в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 3 статьи в других изданиях, публикаций в материалах конференций).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 174 страницах и состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов, списка литературы (186 источник, из них 91 иностранных) и трех приложений. Работа включает 11 таблиц и рисунка.

Благодарности. Особую благодарность автор выражает своему научному руководителю д.б.н. Е.И. Шорникову за руководство, поддержку и помощь при работе над диссертацией. Автор искренне признателен сотрудникам ИБМ ДВО РАН: А.В.

Мощенко, К. А. Лутаенко, за ценные замечания, сотрудникам водолазной группы, Д.А. Некрасову и сотруднику ТИГ ДВО РАН Б.В. Преображенскому за помощь в сборе материала, а также многим другим коллегам, оказывавшим различную помощь в работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ По литературным данным приведена физико-географическая характеристика и описаны гидрологические и гидрохимические особенности Амурского залива.

ГЛАВА 2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ОСТРАКОД В КАЧЕСТВЕ ИНДИКАТОРНЫХ ОРГАНИЗМОВ Проанализирована имеющаяся литература по данной проблематике, которая в основном посвящена описанию фактов губительного влияния загрязнения на фауну остракод в различных районах мира. Декларируется, что остракоды перспективны для использования в качестве индикаторов в экологических исследованиях.

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Работа основана на обработке 304 качественных проб мейобентоса, 4 грунтовых колонок и 4 кернов скважин из четырех районов: I - эстуарий р. Раздольная; II - северо-восточное прибрежье Амурского залива (6 полигонов, от п-ова Де-Фриза до м.

Токаревского); III - акватория порта Владивосток; IV - северо-западное прибрежье зал. Восток (табл.). Для сбора и первичной обработки проб использовали в основном небольшую (36 см шириной) дражку с мешком из нейлонового сита (ячея 0,15Х0,мм) и вставляющимся в нее ситом (ячея1,5Х1,5 мм). Реже пользовались другими гид робиологическими инструментами. Многие пробы с глубины 1,5-10 м собраны водолазным способом. При разборке проб с большим количеством остракод использовали делители. Кроме обычной световой оптики активно пользовались СЭМ. Поскольку пробы собирались в разных биотопах и различными методами, при количественном Таблица Характеристика собранного материала Район сбора Период сбора Кол-во проб Эстуарий р. Раздольная Пресноводные биотопы в бассейне ниж- 9.04.1989–6.08.2006 него течения р. Раздольная Солоноватые воды дельты р. Раздольная, 8.06–14.10.2005 лагуны Тихая и Тавричанстого лимана Северо-западная часть Амурского залива 31.05.1974, 23.11.1999, 7.06-21.09.У северо-восточного побережья Амурского залива Район дюкера очистных сооружений у п- 16.07.2003, 8-17.06.2005 ова Де-Фриза (полигон 1) Район у здания Института биологии моря 1.03.1967 - 29.05.2007 (ИБМ) (полигон 2) Район Кировского стока (Полигон 3) 3.05.2006 Район Второй Речки (Полигон 4) 4.08.2006 - 30.05.2007 Район Первой речки (Полигон 5) 1.07.2004 - 4.09.2008 Акватория у м. Токаревского (Полигон 6) 19.09.1996, 4.09.2008 Дополнительные сборы у северо- 23.11.1999 - 2.07.2007 восточного побережья Амурского залива Акватория порта Владивосток Порт Владивосток 46, 2K, 4С 04-05.Зал. Восток У МБС «Восток» 12.09.1970 - 11.08.2009 42, 2K Всего 304, 4К и 4С Примечание. К – грунтовые колонки; С - керны скважин.

анализе рассчитывали процентные соотношения живых экземпляров и створок каждого вида остракод, содержащихся в пробе. Это позволяет достаточно адекватно выделять и сопоставлять комплексы организмов независимо от объемов проб и методов их взятия.

ГЛАВА 4. ВИДОВОЙ СОСТАВ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И БИОГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТРАКОД ИЗУЧЕННЫХ РАЙОНОВ В исследованных районах обнаружено 182 вида остракод из 65 родов, принадлежащих 2 подклассам, 2 отрядам, 5 подотрядам, 22 семействам и 20 подсемействам.

Cистематический список содержит 75 описанных и 107, приведенных в открытой номенклатуре, еще не описанных новых видов. Даны их экологическая и биогеографи ческая характеристики, указаны диапазоны глубин, придонной температуры и солености, при которых они встречены живыми в зал. Петра Великого, а также приуроченность к биотопам. Среди них 21 пресноводный, 6 солоноватоводных и 155 морских видов; 37 фитобионтов, 23 литофила, 54 псаммобионта, 11 интерстициальных видов, 46 пелобионтов, 1 наземный вид, 2 комменсала, сверлящей древесину изоподы Limnoria lignorum, 7 относительно эвриэдафических видов и единственный вид из подкласса Myodocopa, Euphilomedes nipponicus Hiruta, 1976, ведущий планктобентический образ жизни. По зонально-географической принадлежности среди солоноватоводных и морских остракод 97 (60,2 %) низкобореальных, 38 (23,6 %) субтропическо-низкобореальных, 24 (14,9 %) широкобореальных и 2 широкобореальноарктических вида, а среди пресноводных – 2 голарктических, 2 палеарктических и восточно-палеарктических видов.

ГЛАВА 5 КОМПЛЕКСЫ ОСТРАКОД ЭСТУАРИЯ Р. РАЗДОЛЬНАЯ В эстуарии крупнейшей в Приморье р. Раздольная, впадающей в северозападную часть Амурского залива, обнаружено 58 (54 живыми) видов остракод, в том числе 21 пресноводный, 6 солоноватоводных и 31 вид морской вид. Солоноватоводный вид, Sinocytheridea sp., является реликтом глобального потепления климата. Во время среднеголоценового климатического оптимума, 5-6 тыс. лет назад, он был распространен значительно шире, а ныне обитает в отдельных наиболее прогреваемых участках (рефугиях) Амурского зал. и на литорали Желтого моря в Китае. В зависимости от их комплексов, обусловленных режимом солености вод, в эстуарии выделяются четыре зоны. Первые две зоны занимают речную его часть, а остальные две – морскую (рис. 1).

I. Пресноводная зона охватывает заведомо пресноводные (менее 0,5 ‰) местообитания в бассейне нижнего течения реки с 21 пресноводным видом.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






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