К изучению мезозоопланктона в Новороссийской бухте в условиях антропогенной нагрузки

УДК 574.52(470.620)

К ИЗУЧЕНИЮ МЕЗОЗООПЛАНКТОНА В НОВОРОССИЙСКОЙ БУХТЕ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

С.Н. Шалито, Н.П. Ремизова, М.А. Козуб, О.В. Букарева

Кубанский государственный университет, г. Краснодар, Россия

Новороссийский учебный и научно-исследовательский морской биологический центр КубГУ (НУНИМБЦ), г. Новороссийск, Россия

Изучены видовой состав, численность и биомасса мезозоопланктона Чёрного моря в районе Новороссийской бухты в условиях антропогенной нагрузки. Рассчитаны индекс видового разнообразия Шеннона-Уивера и индекс выровненности Пиелу для зоопланктона в районах Западного мола и городского пляжа.

Зоопланктон своим разнообразием и комплексностью поддерживает обширную систему пищевых цепей в морских пелагических сообществах. Понижение его биоразнообразия негативно отражается на всех трофических уровнях морской экосистемы. При этом участвуя в процессах круговорота веществ в водоёме и обладая высокими фильтрующими возможностями, зоопланктон повышает самоочищающий потенциал акватории, способствуя таким образом улучшению рекреационных показателей морской среды наряду с другими сообществами, формирующими черноморскую экосистему (Загородняя, Морякова, 2011).

Изменения экосистемы в Новороссийской бухте произошли в результате воздействия антропогенных загрязнений, что привело к сокращению количества видов зоопланктона. Наиболее сильные загрязнения наблюдаются в малых и относительно мелководных акваториях, таких как Новороссийский порт. В портовой акватории бухты наблюдается высокая антропогенная нагрузка, вызванная сбросами сточных вод промышленных и хозяйственно-бытовых объектов.

Материал и методы

Исследования проводились в западной части Новороссийской бухты Чёрного моря в июне-июле 2022 г. Пробы мезозоопланктона отбирали вертикальными ловами сетью типа Джеди (диаметр входного отверстия 25 см, размер ячеи 100 мкм). Пробы фиксировали нейтральным формалином до конечной концентрации 1–2 %. Подсчёт организмов вели в камере Богорова (Цыбань, 1980). При малом количестве планктона просчитывали всю пробу целиком, при обилии – часть. Пробу хорошо перемешивали и штемпель-пипеткой объемом 1,0 мл, отбирали часть, необходимую для изучения. Эту операцию проделывали дважды (Бродский, 1950). Во время просмотра в камере определяли видовой состав, численность организмов каждого вида и возрастные стадии. Для расчёта количества организмов в 1 м3 брали усреднённые результаты двух выборок. После этого пробу просматривали целиком под бинокуляром для определения и подсчёта редких видов. Индивидуальные веса устанавливали по весовым характеристикам (Петипа, 1957). Для изучения биоразнообразия исследуемого зоопланктона были проведены подсчёты индексов Шеннона-Уивера и Пиелу. Индекс Шеннона-Уивера используется для исследования разнообразия в биологическом сообществе и для описания беспорядочности и неопределённости отдельных видов (Shannon, Weaver, 1949). На основании этого индекса вычисляли индекс выравненности Пиелу (Pielou, 1975), показывающий насколько относительная численность особей при данном количестве видов равномерно распределена в сообществе.

Результаты и обсуждение

Для определения видового состава, подсчёта численности и биомассы зоопланктона были отобраны пробы воды в районе Западного мола и городского пляжа западной части Новороссийской бухты. В результате исследования установили, что в составе мезозоопланктона обнаружено 25 представителей. В течение всего времени изучения в пробах воды наиболее часто встречались такие виды, как Acartia tonsa, Oithona davisae, Paracalanus parvus, Pleopis polyphemoides, Oikopleura (Vexillaria) dioica, Polychaeta larvae, Cirripedia nauplius, Cirripedia cipris, Harpacticoida spp., Isopoda spp., Noctiluca scintillans. У остальных организмов численность и биомасса сильно варьировала за период сбора проб (таблица 1). Суммарная численность мезозоопланктона с Западного мола равна 54 179,1 экз./м3, а в районе городского пляжа составляла 89 144 экз./м3. По общей численности в двух районах исследования доминировали такие виды, как Cirripedia nauplius (15,1 %), Harpacticoida spp. (1,5 %) и Noctiluca scintillans (79,7 %). Noctiluca scintillans является не кормовым организмом, однако, её численность и биомассу можно наиболее ярко отследить в течении исследуемого периода. Интервал между сбором проб составлял около двенадцати дней.

Таблица 1 – Биоразнообразие и численность зоопланктонных организмов

Вид и таксономическая единица

10 июня

22 июня

06 июля

1

2

1

2

1

2

Численность, экз./м3

Голопланктон

кл. Ракообразные (Crustacea) подкласс Веслоногие (Copepoda):

Acartia tonsa Dana, 1848

29

44

-

33

58,7

308

Acartia clausi Giesbrecht, 1889

-

-

-

-

-

165

Oithona davisae Ferrari F.D. & Orsi, 1984

103

0

59

110

102,7

44

Paracalanus parvus (Claus, 1863)

191

33

205

198

117,3

143

Pontella mediterranea (Claus, 1863)

-

-

15

-

-

-

подкласс Листоногие (Branchiopoda) отряд Ветвистоусые (Cladocera):

Evadne spinifera P.E. Müller, 1867

15

44

-

-

29,3

11

Penilia avirostris Dana, 1849

-

-

29

-

-

-

Pleopis polyphemoides (Leuckart, 1859)

293

99

440

55

29,3

-

кл. Аппендикулярии (Appendicularia):

Oikopleura (Vexillaria) dioica Fol, 1872

-

22

29

33

29,3

-

тип Щетинкочелюстные (Chaetognatha):

Parasagitta setosa J. Müller, 1847

-

-

59

-

-

-

Меропланктон:

кл. Гидрозои (Hydrozoa):

Sarsia tubulosa (M. Sars, 1835)

-

-

-

11

-

-

Cladonema radiatum Dujardin, 1843

-

-

15

-

14,7

-

Gastropoda larvae Cuvier, G. 1795

-

-

73

55

58,7

-

Bivalvia larvae Linnaeus, 1758

-

-

59

-

-

-

Polychaeta larvae Grube, 1850

161

110

264

66

308

33

Cirripedia nauplius Burmeister, 1834

484

1298

763

770

7978,7

10296

Cirripedia cipris Burmeister, 1834

44

22

-

132

73,3

88

кл. Форониды (Phoronidea) Phoronis sp.

-

-

-

-

14,7

-

Тип Коловратки (Rotatoria) род Synchaeta sp.

-

-

-

-

14,7

-

Harpacticoida spp.

528

99

323

495

440

319

Amphipoda sp.

-

-

29

55

44

-

Isopoda spp.

29

11

59

132

58,7

-

Nematoda spp.

-

11

-

-

-

-

Ascidia lavrae Linnaeus, 1767

-

-

-

11

-

-

Noctiluca scintillans (Macartney) Kofoid & Swezy, 1921

2757

61776

32032

5148

5720

6864

 Примечание: 1 – район Западного мола; 2 – район городского пляжа.

Так же был произведён подсчёт видового разнообразия по индексу Шеннона-Уивера. Наибольшее значение индекса Шеннона-Уивера по численности и биомассе за исследуемый период установлено для района портовой части (Западный мол) – 1,43 и 1,23 соответственно; а наименьшее значение – для района городского пляжа – 0,16 и 0,06 соответственно. Это говорит, о том, что водная экосистема Новороссийской бухты в районе городского пляжа представлена монокультурными видами и относительно низким видовым разнообразием. А в портовых водах Западного мола встречаются поликультурные виды.

Индекс Пиелу характеризует выравненность видов в сообществе. Показатели данного индекса варьировали в пределах от 0,06 до 0,54  по численности и от 0,02 до 0,40 по биомассе. Наименьшие значения индекса Пиелу и по численности и по биомассе зафиксированы для района городского пляжа, наибольшие – для района Западного мола. В целом это характеризует постоянно низкую выровненность видов в сообществе мезозоопланктона и выраженное преобладание одних видов над другими.

Сильные колебания в структуре сообщества и видового состава мезозоопланктона связаны с изменениями окружающей среды, усилением антропогенной нагрузки и влиянием динофлагелята Noctiluca scintillans, характеризующегося быстрыми темпами размножения и питающегося науплиями и личинками зоопланктона.

Антропогенное воздействие в виде городских и ливневых стоков с городских пляжей, сброса балластных вод и разливов нефти в районе Шесхарис приводит к уменьшению видового разнообразия, численности и соответственно биомассы зоопланктона. В сильно загрязнённых районах наиболее распространены только один или два вида планктонных организмов.

Исследования показали, что Noctiluca scintillans также повлияла на численность зоопланктона и структуру сообщества.  Интенсивный рост численности Noctiluca scintillans оказала сильное влияние на мезозоопланктон, в результате чего наблюдалось резкое снижение численности и биомассы кормового зоопланктона.

Библиографический список

Бродский К.А. Веслоногие рачки Calanoidae дальневосточных морей СССР и полярного бассейна. М.: Из-во АН СССР, 1950. 445 с.

Загородняя Ю.А., Морякова В.К. Зоопланктон как кормовая база промысловых пелагических рыб. Севастополь, 2011. 257 с.

Петипа Т.С. О среднем весе основных форм зоопланктона Чёрного моря // Тр. Севастоп. биол. станции. 1957. Т. IX. С. 39–58.

Цыбань А.В. Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 183 с.

Pielou E.C. Ecological diversity. – New York: Gordon and Breach Science Publisher, 1975. 165 p.

Shannon C.E., Weaver W. The mathematical theory of communication. – Illinois: University of Illinois, 1949. 125 p.