.

Інфузорії планктону прибережної зони та лиманів північно-західної частини чорного моря (автореферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
2 3141
Скачать документ

Загальна характеристика роботи

 
Угруповання планктонних інфузорій (циліатопланктон) являє собою перспективний об’єкт для дослідження якості водного середовища, насамперед “самоочисної” здатності прибережних морських екосистем та їхньої продуктивності. Дані про численність інфузорій, їхню продукцію та участь в трансформації органічної речовини (ОР) можуть являти собою цінну інформацію при визначенні кормової бази промислових об’єктів (риби, молюски, ракоподібні). Проте, у високопродуктивній північно-західній частині Чорного моря (ПЗЧМ) і причорноморських лиманах вивчення пелагічних інфузорій переважно зведено до розгляду їх як складової сіткового зоопланктону, де переважає нечисленна група черепашкових форм, тоді як інші, через методичні труднощі, звичайно випадають з поля зору дослідника. Взагалі, практично неможливо повною мірою оцінити роль інфузорій як компонента планктону, а саме, внесок їх у загальну біорізноманітність, участь у функціонуванні планктонної трофічної мережі та формуванні кормової бази гідробіонтів.
 

Актуальність теми

 
Недостатня вивченість ролі інфузорій в екосистемах пелагіалі прибережної зони ПЗЧМ і лиманів визначає необхідність вивчення складу, структури і функції циліатопланктону як таксоценозу. Ідентифікація всього якісного складу інфузорій планктону і вивчення екології окремих видів надає можливість одержати адекватне уявлення про їхню різноманітність. Кількісна оцінка розвитку циліатопланктону, аналіз структурних характеристик і мінливості цих параметрів у часі та в умовах гетерогенності навколишнього середовища дозволяє виявити вплив природних та антропогенних чинників на його стан. На підставі визначення функціональної активності пелагічних інфузорій, з урахуванням даних про структурну організацію угруповання, стає можливою оцінка ролі циліатопланктону в утворенні і трансформації ОР в пелагіалі прибережних районів моря і лиманах.
 

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами

 
Робота виконана відповідно до науково-дослідної теми, що виконується в Одеській філії ІнБПМ НАН України “Основи формування біологічної різноманітності прибережних морських і приморських водних екосистем” (№ державної реєстрації 0101U000163), а також у рамках прикладної теми ОФ ІнБПМ “Умови формування кормової бази промислових риб північно-західної частини Чорного моря в сучасний період” (№ державної реєстрації 0101U000164).
 

Мета і задачі дослідження

 
Мета роботи – визначити склад і виявити особливості мінливості у просторі й часі кількісного розвитку та структурно-функціональних характеристик циліатопланктону прибережної зони і лиманів північно-західної частини Чорного моря.

Для досягнення зазначеної мети було поставлено наступні задачі:

  • ідентифікувати таксономічний склад планктонних інфузорій ПЗЧМ та лиманів різного типу, вивчити особливості екології окремих видів;
  • дослідити сезонну динаміку численності, біомаси та структурних параметрів циліатопланктону – видової, розмірної, трофічної структури і швидкості сукцесії в прибережній зоні ПЗЧМ;
  • порівняти особливості структурної організації циліатопланктону та їх часову мінливість в прибережних районах ПЗЧМ і лиманах різного типу;
  • дослідити функціональну організацію угруповання і визначити роль інфузорій у продукційно-деструкційних процесах та трансформації органічної речовини в пелагіалі досліджуваних районів.

Об’єкт дослідження – інфузорії планктону (циліатопланктон).

Предмет дослідження – склад і структурно-функціональна організація угруповань планктонних інфузорій прибережної зони ПЗЧМ і причорноморських лиманів.

Методи дослідження. Для вивчення якісного складу застосовувалися загальноприйняті в цитологічній практиці методи світлової мікроскопії. Оцінка кількісного розвитку інфузорій здійснювалася стандартними методами, що прийняті в гідробіологічних дослідженнях. Визначення функціональних параметрів здійснювалось розрахунковим методом. Цифровий матеріал оброблявся статистично, відповідно до сучасних принципів і методів аналізу та інтерпретації даних екологічних досліджень.
 

Наукова новизна отриманих результатів

 
Вперше був визначений таксономічний склад “голих” інфузорій планктону досліджених районів. Складено реєстр, приведений у відповідність до прийнятої в наш час системи, що включає 184 таксона інфузорій (142 видові назви), з яких 83 (67 визначені до виду) – нові  для Чорного моря.

Вивчені особливості екології та трофічна спеціалізація масових видів у планктоні прибережної зони різних районів ПЗЧМ та найбільш важливих у господарському відношенні лиманів. Узагальнені морфологічні критерії, що дозволяють диференціювати інфузорій на евпланктонних, бенто-перифітонних та евритопних. Проаналізовано розмірний склад інфузорій планктону і виявлені деякі закономірності, притаманні його розподілу.

Вперше дана оцінка кількісного розвитку інфузорій в пелагіалі досліджених районів, простежена його динаміка в прибережжі Одеської затоки, найбільш підданому антропогенному впливу, показана її закономірність.

Виділені та детально вивчені структурні показники циліатопланктону, простежена їхня просторово-часова мінливість. На їх підставі здійснено порівняльний аналіз прибережних районів ПЗЧМ і лиманів різного типу та оцінений внесок кожного з них.

Вперше наведено дані щодо продукції інфузорій у досліджених районах і проаналізована її доступність для організмів вищих трофічних рівнів. Дано кількісну оцінку рівню та ефективності передачі спожитої інфузоріями енергії по трофічному ланцюзі, визначена роль інфузорій у біотичному балансі пелагіалі прибережної зони ПЗЧМ.
 

Практичне значення отриманих результатів

 
Отримані дані по таксономічному складу інфузорій заповнюють білу пляму в поданнях про біологічну різноманітність фауни Чорного моря.

Дані з кількісного розвитку і продукційних характеристик угруповань інфузорій в планктоні прибережної зони й лиманів можуть бути використані при оцінці кормової бази промислових гідробіонтів.

Особливості структурно-функціональної організації циліатопланктону та її просторово-часової мінливості дозволяють точніше охарактеризувати сучасний стан і ступінь забруднення прибережної зони ПЗЧМ. На їхній підставі можуть бути розроблені експрес-методи оцінки якості водного середовища.

Комплексний підхід до визначення і вивчення структурних характеристик циліатопланктону дозволяє отримати набагато більше інформації, ніж показники кількісного розвитку і може бути застосований до інших угруповань гідробіонтів що використовуються при оцінці якості водного середовища.

Отримані дані з морфометрії клітин інфузорій можуть бути використані для визначення їхньої біомаси. Поряд з інформацією про трофічний статус виду ці дані було покладено в основу алгоритму розробленої в ІнБПМ НАНУ комп’ютерної програми “Планктон” що обчислює численність, біомасу й видову різноманітність фіто- і зоопланктону.
 

Особистий внесок здобувача

 
Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням. Збір, обробка матеріалу, включаючи ідентифікацію видів, статистичну обробку даних та їхню інтерпретацію здійснювалися автором особисто. У дисертації також використані матеріали по абіотичним факторам, надані співробітниками ОФ ІнБПМ, за що автор висловлює їм щиру вдячність. Більшість робот з теми дисертації опубліковано без співавторів, написані та оформлені здобувачем особисто. У роботах, надрукованих у співавторстві, здобувачеві належить істотний внесок у розробку і визначення цілей і задач досліджень, а також аналіз та інтерпретація даних стосовно теми дисертаційної роботи.
 

Апробація результатів дисертаційної роботи

 
Основні положення дисертаційної роботи було докладено на IV й V Міжнародних симпозіумах “Екологічні проблеми Чорного моря” (Одеса, 1999, 2000 рр.); на конференціях молодих вчених “Понт Эвксинский 2000”, “Понт Эвксинский II, III” (Севастополь, 2000, 2001, 2003 рр.); конференції молодих вчених “Сучасні питання і проблеми зоологічної науки” (Київ, 2002 р); конференції аспірантів і молодих вчених “Биоразнообразие, экология, эволюция, адаптация” (Одеса, 2003 р); IV Європейському конгресі протистологів і 10-й міжнародній конференції з біології інфузорій (San-Benedetto-del-Tronto (AP), Italy, 2003); на звітних наукових конференціях ОФ ІнБПМ (1998, 2000 рр.). Матеріали роботи також були подані на I та II науково-технічних виставках “Молоді науковці – майбутньому України” (Одеса, 2002, 2003 рр.).
 

Публікації

 
За матеріалами дисертації надруковано 14 робот. З них 8 статей, серед яких 6 – у спеціалізованих наукових виданнях, рекомендованих ВАК України. 2 статті й 1 препринтне видання написані в співавторстві. Матеріали конференцій видані в 5 збірниках тез.
 

Структура і обсяг роботи

 
Дисертація складається із вступу, п’яти розділів, висновків, списку літератури (274 джерела) і додатків. Загальний обсяг роботи становить 258 сторінок машинописного тексту, включає 52 малюнка (у т. ч. 25 – сторінкового формату), 24 таблиці (у т. ч. 2 – сторінкового формату). У додатку А (14 сторінок) подано систематичний покажчик таксонів інфузорій. Додаток Б (5 сторінок) містить таблицю таксономічного складу інфузорій у досліджених районах.
 

Огляд літератури

 
У розділі проаналізовано літературні дані про сучасні уявлення щодо ролі інфузорій в екосистемах пелагіалі Світового океану, простежені основні етапи вивчення інфузорій у Чорному морі та лиманах, включаючи ретроспективний огляд публікацій, починаючи із другої половини XIX століття дотепер. Обґрунтовано необхідність проведення досліджень з теми дисертації.
 

Матеріал і методи дослідження

 
Стисла характеристика прибережної зони ПЗЧМ і лиманів, де проводилися дослідження – Тілігульського, Григор’ївського, Хаджибейського, Сухого і Шаболатського складена на підставі літературних даних з гідрології та власних вимірів температури і солоності за період 1998 – 2003 рр. В якості дослідницьких станцій в ПЗЧМ (Одеська затока) було обрано 5 районів (акваторія Одеського морського порту, мис Ланжерон, гідробіологічна станція Одеського Національного університету (ОНУ), райони пляжів “Аркадія” і 10 ст. В. Фонтану) з різною глибиною, насиченістю акваторії твердими субстратами, особливостями гідродинаміки, наявністю джерел надходження забруднюючих речовин. Частина матеріалу була відібрана в інших прибережних районах ПЗЧМ (біля низовій лиманів та навколо о. Зміїний), а також в гирлах Дофінівського і Дністровського лиманів.

На першому етапі досліджень проводилися паралельні зйомки проб планктону, перифітону з гідротехнічних споруджень і псаммону (у зоні заплеску) із червня до листопада 1998 р в районі біостанції ОНУ з метою ідентифікації циліатопланктону як ценозу. На наступному етапі вивчалися особливості сезонної динаміки і вертикального розподілу інфузорій у водній товщі. Проби відбиралися з двох горизонтів (0 – 0,5 й 3,5 – 4 м) щодекадно протягом року (1998 – 1999 рр.) в модельному моніторинговому районі (м. Ланжерон). Особливості розвитку циліатопланктону в умовах впливу різних факторів довкілля вивчалися в ПЗЧМ і лиманах. В Одеській затоці на 5-ти станціях зйомки проводилися одночасно протягом року (зазвичай, 2 рази на місяць). Матеріал в лиманах відбирався як у прибережній зоні водойм, так і у відкритих ділянках великих лиманів: у Тілігульському і Сухому станції розташовувалися по відповідних розрізах від верхів’я до гирла, у Хаджибейському – від берега до відкритої частини. Усього зібрано й оброблено 282 кількісних і більше ніж 300 якісних проб планктону, а також 14 проб бентосу і перифітону.

Проби планктону відбиралися 1-л батометром, проби перифітону відбиралися з поверхні траверсів, хвилеломів і підводних каменів за допомогою рамок 10 х 10 см і шкребка,  проби ґрунту (верхній, 2 см шар піску) відбиралися поршневою трубкою, діаметром 5 см. Одночасно вимірювали температуру й солоність (у лабораторії).

Кількісний облік планктонних інфузорій здійснювався в нативній воді без згущення безпосередньо після відбору проб (або протягом найближчих 24 годин) у камері Богорова (5 мл) під мікроскопом МБС-10 при збільшенні 16х – 56х. Залежно від кількості інфузорій обсяг проби, в якій здійснювався облік, становив від 1 до 100 мл. В разі відсутності в цьому об’ємі інфузорій було застосовано метод зворотної фільтрації крізь ядерні мембранні фільтри (діаметр пор 1 мкм). Кількісна обробка проб мікробентосу та перифітону здійснювалася згідно з загальноприйнятими в гідробіологічній практиці методиками. Ідентифікація та виміри інфузорій здійснювалися на тимчасових, фарбованих метиловим зеленим, і постійних, фарбованих залізним гематоксиліном або імпрегнованих протарголом (у модифікації І. Х. Алєкпєрова, 1995) препаратах. Трофічна спеціалізація визначалася шляхом мікроскопіювання вмісту травних вакуолей при імерсійних збільшеннях з використанням фазово-контрастного пристрою, як на живому матеріалі, так і на постійних препаратах. Біомаса обчислювалася шляхом уподібнення форми клітини простим геометричним фігурам або їхнім комбінаціям.

За даними численності (N) і біомаси (B) розраховувалися структурні показники – видове багатство (індекс Маргалефа, D) та різноманітність (індекс Шеннона, H), вирівненість видів за численністю (індекс Пайлоу, J’), співвідношення розмірних груп (індекс Мейера-Діро, АВС), середній об’єм клітин (Vсер).

Розрахунки функціональних параметрів – раціону (Imax), інтенсивності дихання (R), питомої продукції (Сmax) здійснювались на підставі експериментально отриманих залежностей відповідних параметрів від індивідуальної маси та об’єму клітин (Павловская, 1971; Хлебович, 1986; Андрушайтис, 1990). Загальна добова продукція інфузорій P обчислювалася помноженням Сmax на біомасу і визначалася з урахуванням двох трофічних рівнів (“мирні” інфузорії та інфузорії-хижаки). Для інфузорій-міксотрофів було прийнято, що від 40 до 95 % енергетичних потреб задовольняється за рахунок фотосинтезу.

У роботі були використані загальноприйняті в екологічних дослідженнях принципи і методи кількісного аналізу (Песенко, 1982). Масиви даних, як емпіричних, так і розрахованих, оброблялися статистично (Лакин, 1980). Реалізація комп’ютерної обробки матеріалу здійснювалася за допомогою пакету аналізу в MS EXEL® а також пакету прикладних програм для аналізу біологічних даних PRIMER® for WINDOWS® v. 5.2.8. з урахуванням відповідних рекомендацій (Clarke, Warwick, 1994).
 

Таксономічний склад інфузорій планктону та їх екологічна характеристика

 

Таксономічний склад

 
Усього за період досліджень в планктоні вивчених районів ідентифіковано 184 таксона інфузорій (142 визначені до виду, інші – до роду), що належать до 9 класів. З них у ПЗЧМ – 167, у лиманах – 111. У Чорному морі 83 таксона (з них 67 визначені до виду) раніше в літературі не вказувалися. Для лиманів таксономічний склад циліатопланктону визначений вперше.

У ПЗЧМ протягом року постійно зустрічаються, зазвичай, не більше 10 видів – Myrionecta rubra (Lohm., 1908), Pelagostrobilidium spirale (Leeg., 1915), Strombidium vestitum (Leeg., 1915), S. dalum Lynn et al., 1988, S. emergens (Leeg., 1915), S. conicoides (Leeg., 1915), представники родів Holophrya Ehr., 1833 та Urotricha Clap. et Lachm., 1859. У цілому, до масових можна віднести близько 50 видів, що більш-менш інтенсивно розвиваються протягом року. Більшість ідентифікованих у ПЗЧМ інфузорій належать до досить поширених видів, що властиві пелагіалі морів та океанів, а також естуаріям. Співвідношення морських, солонуватоводних, евригалінних і прісноводних видів відносно постійне протягом року, хоча частка останніх незначно зростає навесні (березень), внаслідок впливу річкових паводків. У Хаджибейському лимані та опріснених ділянках Сухого лиману фауна інфузорій несе переважно прісноводний характер. В нижній частині Сухого, у Григор’ївському і Тілігульському лиманах переважають морські види, а в Шаболатському лимані через істотні коливання солоності – евригалінні. У Палієвській затоці Хаджибейського лиману, через його відносну ізоляцію утворився своєрідний комплекс прісноводних видів, адаптований до високої мінералізації (до 60 г ∙ л–1).

На підставі літературних даних і власних спостережень було виділено ряд ознак, що властиві евпланктонним видам інфузорій: сильно розвинена циліатура на певних ділянках клітини; зворотньо-конусоподібна, краплевидна, еліптична або веретеноподібна форма тіла; апікально розташований цитостом; запасання жиру, для зменшення питомої ваги; захисні пристосування у вигляді черепашок; специфічна рухова поведінка – гелікоїдна та стрибкоподібна. Аналіз таксономічного складу з урахуванням вищевказаних характеристик свідчить, що в планктоні прибережної зони ПЗЧМ лише 57,5 % виявлених видів – евпланктонні. В лиманах ці показники варіюють від 39 – 50 % у Хаджибейському і Шаболатському, до 81,1 – 94,6 % у Григор’ївському і Сухому. Для всіх виявлених таксонів евпланктонних інфузорій та інфузорій неспецифічного комплексу наведена стисла екологічна характеристика – розміри, поширення, показники кількісного розвитку, діапазон температури і солоності, деякі характерні риси морфології, особливості харчування і поведінки.
 

Розмірний склад і трофічна спеціалізація

 
Через різноманіття морфології клітин, при аналізі розмірної структури угруповань одноклітинних організмів звичайно оперують не лінійними розмірами, а середніми об’ємами клітин (Vсер). Розміри виявлених видів коливаються від 600 мкм3 у S. epidemum Lynn et al., 1988 і деяких дрібних Cyclidium spp. до (6 – 12) 105 мкм3 у Cyclotrichium sphaericum F.-Fr., 1924 і окремих екземплярів (клітин) Favella ehrenbergii (Clap. et Lachm., 1858).  Розподіл Vсер для 120 видів інфузорій у ПЗЧМ, де видовий склад інфузорій вивчений найбільш повно, має різко асиметричний характер.

Максимум (75 %) припадає на види об’ємом (1 – 50) . 103 мкм3, а більш ніж 50 % видів мають об’єми клітин до 2,5 . 104 мкм3. До цієї категорії належать масові види – M. rubra, S. vestitum, S emergens, Urotricha spp., Rimostrombidium spp., Holophrya pelagica Lohm., 1920 та ін. Аналіз розподілу Vсер інфузорій у найбільш вивчених лиманах – Тілігульському і Сухому, свідчить про подібну картину. Коефіцієнти варіації об’ємів клітин найбільш високі в міксотрофів а також у видів, що споживають харчові об’єкти, порівняні із власними розмірами, досягаючи максимуму в дідініїд – 156 %.

Обчислені співвідношення об’єму клітин і черепашок в 10 найбільш масових видів тінтіннід (487 вимірів) виявили значну мінливість не тільки у систематично близьких видів (рід Tintinnopsis Stein, 1867), але й в особин одного виду. У середньому, для тінтіннід цей показник склав 32,8 % (від 10,9 % у Tintinnidium mucicola (Clap. et Lachm.1858) до 71,5 % у Tintinnus sp.).

Отримані дані з трофічної спеціалізації інфузорій дозволили виділити 4 основні трофічні групи: “мікрофаги” (основа харчування – пікопланктон, детрит, розчинена і зависла ОР (РОР і ЗОР)), “альгофаги” (основа харчування – різні мікроводорості), “хижаки” (переважно споживають інших інфузорій), “міксотрофи”. Останні займають особливе місце серед інфузорій-альгофагів. Приблизно у 13 % всіх виявлених видів реєструвалися фотоендосимбіонти. Деякі види енергетично залежні від них (облігатні міксотрофи), інші використовують їх при нестачі їжі (факультативні міксотрофи). В облігатних міксотрофів вміст хлорофілу і рівень фотосинтезу подібні до таких у мікропланктонних водоростей (Stoecker et al., 1989), що стало підставою для виділення їх в окрему трофічну групу.

Найбільш представницька група в ПЗЧМ – альгофаги (62,3 % всіх видів), які складають основу видового багатства протягом року. Мікрофаги (18,6 % всіх видів) розвиваються переважно влітку (липень), міксотрофи (4,7 % всіх видів) найбільшої різноманітності досягають восени і взимку при температурі води не вище 180С. Хижаки (14,4 % всіх видів), як правило, нечисленні. Їхня частка зростає навесні слідом за піком численності інших форм інфузорій, а також улітку при спалахах розвитку інфузорій-мікрофагів. Співвідношення трофічних груп у лиманах подібно до такого у ПЗЧМ.
 

Структурна організація угруповання

 
Розділ присвячений кількісним аспектам структурної організації циліатопланктону: видовій структурі (видове багатство і різноманітність), трофічній структурі (співвідношення трофічних груп за численністю та біомасою), розмірній структурі (середній об’єм клітин і співвідношення різних розмірних категорій), а також просторово-часовий розподіл цих параметрів з урахуванням основних абіотичних факторів (температура, солоність).
 

Інфузорії прибережної зони моря

 
Дані, отримані в ході паралельних зйомок у бентосі, перифітоні та планктоні, свідчать що представники 16 родів, включаючи масові види (Cyclidium spp., Euplotes balteatus (Duj., 1841)) зустрічаються повсюдно. Проте, по домінуючим видам, особливостям структурної організації та динаміці кількісного розвитку угруповання інфузорій у вивчених біотопах істотно розрізняються та екологічно відокремлені одне від одного. У планктоні, як і передбачалося, частка видів неспецифічного комплексу відносно висока, внаслідок мілководності досліджуваного району, а також присутності різноманітних твердих субстратів у товщі води, що сприяє міграції відповідних видів у пелагіаль. Проте, у кількісному розвитку ці види значно поступаються евпланктонним, на відміну від інших біотопів, де відповідні видові комплекси кількісно домінують.

Аналіз динаміки численності і біомаси циліатопланктону в поверхневому 0 – 0,5 м і придонному 3,5 – 4 м горизонтах (при відсутності відмінностей в температурі) свідчить, що коливання цих параметрів, у цілому, синхронні. За рідкісним винятком, показники кількісного розвитку вище в поверхні, хоча помітні розходження не завжди чітко виражені. Крім неоднорідності кількісного розподілу, були виявлені розходження в розмірній структурі. У придонному шарі амплітуда коливань АВС індексу виражена сильніше, особливо в області позитивних значень, чому сприяє міграція в планктон відносно великих за розмірами бентичних видів. Перевазі в поверхневому шарі дрібніших видів (більшість з яких мікрофаги) сприяє присутність на поверхні води побутового сміття, гідробіонтів що розкладаються, а також плівки нафтопродуктів і морської піни з високим вмістом РОР.

З використанням даних про відмінність в якісному складі між окремими зйомками (по індексу відмінності Чекановського-С’єренсена, IDCz) була досліджена інтенсивність перебудов у ході сезонної сукцесії (рис. 2).

Найбільш низький рівень мінливості якісного складу спостерігається наприкінці зими і навесні, коли створюються сприятливі умови для розвитку інфузорій – приплив біогенів з річковими паводками та достаток харчових ресурсів (весняне “цвітіння” фітопланктону), що послаблює міжвидову конкуренцію за них, відсутність пресу хижаків. Найбільш висока мінливість характерна для зимового періоду, коли видове багатство низьке і істотне значення у формуванні видового складу належить випадковим чинникам. Максимуми показника IDCz прив’язані до змін сезонних видових комплексів за винятком літа (липень – серпень), коли на хід сезонної сукцесії, імовірно, накладається вплив антропогенного фактору. Середньорічне значення IDCz (“середня швидкість сукцесії”) становило 57,1 ± 2,2 % за 10 днів (проміжок часу між відборами проб), тобто в середньому, видовий склад за цей час змінювався більш ніж наполовину.

Видова різноманітність, у порівнянні з якісними перебудовами, варіює незначно. До весни вона зростає, що пов’язано зі збільшенням видового багатства, потім різко падає за рахунок посилення домінування декількох видів (M. rubra, P. spirale, S. vestitum). Далі (травень – серпень) спостерігається тенденція до поступового збільшення видової різноманітності – співвідношення численності видів вирівнюються, зростає видове багатство, досягаючи максимуму в липні (DN  = 1,79). Середнє за рік значення індексу Шеннона (N ) склало 1,838 ± 0,111 біт ∙ особина–1.

Аналіз розмірної структури свідчить, що дрібні види (Vсер ≤ 25 ∙ 103 мкм3) переважають у планктоні не тільки в якісному, але й у кількісному відношенні, становлячи основу численності (до 60 % середньорічної). Річна динаміка Vсер багатовершинна, однак простежується тенденція до зменшення цього показника навесні і поступового збільшення до осені.

Найбільш численні групи протягом року – альгофаги і мікрофаги. Максимальний розвиток фітотрофних інфузорій припадає на зимовий період (грудень – березень). У грудні – на початку лютого переважають инфузорії-діатомофаги, поступаючись в лютому – березні споживачам джгутикового планктону. Серед мікрофагів узимку більш-менш значного розвитку досягали дрібні стромбідіуми, а також E. balteatus, Cyclidium spp., Pleuronema marinum Duj., 1841 та ін. Навесні співвідношення трофічних груп змінюється за рахунок різкого збільшення численності міксотрофних видів, особливо M. rubra, що досягав іноді більше 90 % від загальної численності всіх інфузорій. Влітку і восени переважною групою залишаються, за деяким виключенням, мікрофаги, з домінуванням S. vestitum. Міксотрофи навесні були представлені майже винятково M. rubra та Strombidium acutum (Leeg., 1915), а влітку – M. rubra і S. conicoides. До осені їхнє різноманіття і частка в планктоні зростають за рахунок збільшення численності таких видів, як  Strombidium conicum (Lohm., 1908), S. wulffii (Wulff, 1919), S. ventropinnum Martin et Mont., 1993, Laboea strobila (Lohm., 1908), що реєструвалися в планктоні до грудня. Відносна численність хижих інфузорій у планктоні, як правило, невелика і помітно зростає лише після спалахів розвитку мирних видів.

На відмінність від численності, співвідношення біомас різних трофічних груп зрушено убік домінування протягом року альгофагів. Інфузорії-мікрофаги, у порівнянні з фітотрофами, мають звичайно дрібніші розміри, і, не дивлячись на відносно високу численність, не досягають значної біомаси. Внесок в біомасу хижих інфузорій, у порівнянні з численністю, більш помітний завдяки їх відносно великим розмірам. Що стосується міксотрофів, то їхня частка, як у загальній численності, так і в біомасі протягом року приблизно однакова.

Незважаючи на те, що динаміка кількісного розвитку інфузорій планктону різних ділянок Одеської затоки має свої особливості, спостерігаються деякі загальні закономірності: наявність виражених піків численності і біомаси навесні і влітку, подібний набір видів. Розходження, певною мірою, стосуються неоднорідності розвитку окремих видів-домінантів що зумовлює низький рівень подібності станцій (16,2 – 19,67 %). Максимуми біомаси за часом відповідають пікам численності. Найбільші значення реєструються, як правило, навесні. Літні максимуми біомаси, на відміну від численності, не досягають весняних величин, що пов’язано з перевагою в цей період дрібних видів інфузорій. Зіставлення кількісного розвитку циліатопланктону з основними абіотичними параметрами (температура і солоність) не виявило значимої залежності між цими показниками.

Порівняльний аналіз середньомісячних показників численності й біомаси за більш густою часовою сіткою станцій (щодекадні зйомки в 1998 – 1999 рр.) і за більш густою просторовою сіткою (5 районів, 2 рази на місяць, 2000 – 2001 рр.) свідчить про двохвершинність динаміки кількісного розвитку циліатопланктону (рис. 3). Максимуми прив’язані до весняного “цвітіння” фітопланктону і до періоду максимального рекреаційного навантаження на прибережні акваторії влітку.

Видова різноманітність в Одеській затоці характеризується близькими середніми показниками на всіх станціях. Найбільш висока варіабельність і низьке середнє значення притаманні ст. “Біостанція” (НN = 0 – 3,726 біт; N = 2,150 ± 0,194 біт) – найбільш насиченої твердими субстратами акваторії, найбільш високе середнє значення і мінімальний розмах коливань – для ст. “Морпорт” (НN = 1,567 – 3,627 біт; N = 2,607 ± 0,132 біт) – найбільш глибоководної. На цій же станції відзначені нижчі показники інтенсивності змін якісного складу з урахуванням численності і біомаси: індекси відмінності Брей-Кьортиса IDBC склали 87,0 й 88,4 %, тоді як на інших станціях – 92 – 94 %. Більше 70 % розходжень у численності між станціями залежить від розвитку 13 – 16 видів, з яких тільки 2 види – S. vestitum та M. rubra вносять більше 10 % кожний у загальну відмінність між практично всіма парами порівнюваних районів. Основні розбіжності в біомасі (більше 70 %) забезпечується трохи більшою кількістю видів (16 – 18), причому, у більшості випадків парного порівняння, головна роль (внесок більше 10 %) належить одному з масових видів – P. spirale. На другому місці стоїть M. rubra, який завдяки дрібним розмірам істотно не впливає на розходження в біомасі. Ще менше роль S. vestitum.

Розмірна структура характеризується зниженням Vсер на всіх станціях до літа, коли переважають дрібні види-мікрофаги, а співвідношення розмірних категорій зрушено убік переваги крупніших видів: середні за рік значення індексу АВС на всіх станціях позитивні, екстремальні значення (від –14,44 до +19,79) реєструвалися епізодично, без часової та просторової закономірності. Достовірних розходжень за цим показником між станціями не виявлено. Проте, при ординації районів методом багатомірного шкаліювання (MDS) в окремі кластери виділяються акваторії найбільш (“Морпорт” і “Біостанція”) та найменш (“Аркадія” і “Фонтан”) насичені твердими субстратами, що може свідчити про вплив организмів-перифітонтів на розмірну структуру циліатопланктону, як через виїдання ними певних розмірних фракцій інфузорій, так і через метаболіти.

Зіставлення внеску комплексів структурних показників у відмінність між районами Одеської затоки демонструє відносно рівний внесок таких категорій, як видова і розмірна структура, причому основна роль належить видовому багатству та співвідношенню розмірних груп (табл. 1). Внесок численності й біомаси розподілений приблизно однаково. Звертає на себе увагу низький рівень значимості таких параметрів, як видова різноманітність, вирівненість видової структури та середній об’єм клітин, а також велика амплітуда коливань практично усіх показників.
 
Таблиця 1.

Внесок (%) основних структурних характеристик циліатопланктону у відмінність між районами Одеської затоки

ЗначенняКількісний розвитокВидова
структура
Розмірна
структура
NBDNHNJ’ABCVсер
Межі7,3 – 44,71,7 – 33,92,9 – 55,20,7 – 5,10,1 – 4,55,7 – 58,70,9 – 11,7
Середнє21,2 ± 3,818,4 ± 3,225,4 ± 6,02,6 ± 0,42,0 ± 0,525,4 ± 5,65,0 ± 1,0
Усього39,6 30,0 30.4

 
Трофічна структура циліатопланктону Одеської затоки характеризується перевагою за численністю та біомасою альгофагів і міксотрофів, яким належить основний внесок у відмінність між станціями (більше ніж 67 % за численністю і більше ніж 74 % за біомасою). Роль мікрофагів незначна (27 – 35 % загальної численності і 12 – 19 % загальної біомаси), а частка хижаків не перевищує, відповідно, 7 % і 15 %. При ординації станцій (MDS) за трофічною структурою подібність простежується між станціями, розташованими в районі великих пляжів (“Аркадія” і “Фонтан”) та між станціями, віддаленими від них (“Біостанція” і “Ланжерон”). Станція “Морпорт” за трофічною структурою рівною мірою відрізняється від інших, характеризуючись низькою варіабельністю співвідношення трофічних груп протягом року.

Порівняльний аналіз структури циліатопланктону в Одеській затоці та інших районах ПЗЧМ за даними паралельних зйомок не виявив достовірних розбіжностей між ними. Іноді простежувалась більш висока подібність віддалених одне від одного районів у порівнянні з прилеглими. Не виявлено також зв’язку кількісного розвитку та основних структурних параметрів від температури й солоності у всіх досліджених районах ПЗЧМ.
 

Інфузорії планктону лиманів

 
 Досліджені лимани, насамперед, розрізняються за таксономічним складом, видовою різноманітністю, показниками кількісного розвитку та трофічною структурою циліатопланктону (табл. 2). Вертикальний розподіл, що вивчався в Тілігульському і Сухому лиманах, характеризується більш низькими показниками численності та біомаси в придонному шарі в глибоководних ділянках. У прибережних районах показники кількісного розвитку подібні з такими в поверхневому горизонті у відкритих частинах лиманів, а видове багатство і різноманітність, як правило, вище, звичайно за рахунок евпланктонних видів (Сухий і Тілігульський лимани). У Хаджибейському лимані в прибережних районах переважають бенто-перифітонні види, численність і біомаса зазвичай вище, ніж у відкритій частині.

У відкритих лиманах – Григор’ївському і Сухому, де домінують за численністю та біомасою альгофаги, виявлений позитивний зв’язок кількісного розвитку з комплексом трьох факторів – температури, солоності та концентрації розчиненого кисню (ρ = 0,663 (N) й 0,697 (B) у Григор’ївському, ρ = 0,604 (N) й 0,557(B) – у Сухому). За окремими параметрами, найбільш високі показники зв’язку зареєстровані для розчиненого кисню: ρ = 0,829 (N) і 0,685 (B) у Григор’ївському та ρ = 0,305 (N) і 0,280 (B) у Сухому, де внаслідок високої численності міксотрофів кореляція дещо нижче.
 

Основні структурні характеристики циліатопланктону в деяких лиманах 

 
Зіставлення лиманів за комплексом структурних показників (включаючи вирівненість трофічної структури) показало, що загальна подібність між ними досить висока, і коливається від 56,9 до 81,1 % (у середньому, 70,4 ± 2,8 %); максимальні розходження пов’язані з розмірною структурою (34,2 %). Фактор зв’язку з морем, насамперед, впливає на такі показники, як розмірна й видова структура.
 

Роль планктонних інфузорій у функціонуванні прибережних екосистем

 

Продукційні характеристики циліатопланктону

 
Розраховані показники продукції інфузорій коливаються від негативних значень, коли в угрупованні переважають хижаки до 585,1 мг ∙ м–3 ∙ доба–1 (Одеська затока) і до 364,1 – 2299,6 мг ∙ м–3 ∙ доба–1 у лиманах (табл. 3). Більша частина продукції інфузорій (82 – 88.%) утворюється видами, що входять у розмірний діапазон харчових об’єктів, що споживаються мезозоопланктоном та личинками риб. Виключення становлять Хаджибейський, Тілігульський та Шаболатський лимани, де цей показник становить 42 – 70 %. Максимальні показники продукції в Одеській затоці властиві літньому періоду, чому сприяють високі температури. Більше 93 % її належить 14 таксонам, внесок яких у загальну продукцію інфузорій перевищує 1 %.
 
Таблиця 3.

Значення добової продукції, Р (мг ∙ м–3 ∙ доба–1 сирої ваги) інфузорій у вивчених районах

РайонPminPmaxP± m
ПЗЧМ (Одеська затока)–173,3585,112,5 ± 6,0 – 48,3 ± 33,5
Тілігульський лиман–582,61350,6147,8 ± 58,9
Григор’ївський лиман–78,3364,168,2 ± 46,8
Хаджибейський лиман–322,02299,6232,0 ± 210,4
Сухий лиман–18,0619,682,1 ± 28,6
Шаболатський лиман–496,31452,4271,6 ± 229,2

 
Не зважаючи на більшу амплітуду коливань значень на окремих станціях, середні розбіжності між ними не істотні і обумовлені розвитком невеликої кількості домінуючих видів. Значення продукції в інших районах ПЗЧМ перебувають у межах значень, характерних для Одеської затоки. Найбільш високі значення продукції відзначені в закритих лиманах (Хаджибейський і Шаболатський), де підвищена трофність і майже відсутній відтік живильних речовин, що надходять у систему (стічні води СБО “Північна” в Хаджибейському лимані, курорту “Сергіївка” в Шаболатському). У відкритих лиманах амплітуда коливань і середні значення, як правило, набагато нижче. Тілігульський лиман за показниками продуктивності займає проміжне положення: у південній частині, де відчутний вплив морських вод скрізь канал та у центральних прибережних районах, з невеликими мілководними затоками продукція сильно варіює (розмах коливань 1933,1 мг ∙ м–3 ∙ доба–1), тоді як у відкритих глибоководних ділянках амплітуда незначна (284,7 мг ∙ м–3 ∙ доба–1).

Внесок в продукцію окремих трофічних груп визначає ресурси, за рахунок яких формується біомаса інфузорій. У ПЗЧМ переважають альгофаги (більше 50.%) і міксотрофи (більше 27 %). У Григор’ївському, Сухому і Шаболатському – альгофаги (51,5 – 68,3 %). В Тілігульському лимані, навпаки, значення цієї групи мінімально, хоча більше 50 % продукції належить міксотрофам. В той же час у Шаболатському лимані внесок міксотрофів найменший (менш ніж 0,2 %), що пов’язане з низьким рівнем прозорості води через “цвітіння” пікопланктону. У Хаджибейському лимані внесок мікрофагів (47,6 %) перевищує такий альгофагів (38,9 %). Роль хижаків (у всіх районах), як правило, незначна (2,7 – 12.%). Значення продукції циліатопланктону досліджених районів перевищують такі, що характерні для різних прибережних районів Світового океану, в тому числі евтрофованих.
 

Роль інфузорій у трансформації органічної речовини та енергії

 
Розраховані раціони інфузорій показують, що в Одеській затоці та інших районах ПЗЧМ за добу ними в 1 м3 споживається максимально до 1677 мг водоростевої (всіма фітотрофами, включаючи міксотрофів) і до 456 мг біомаси бактерій і співрозмірних їм мікроорганізмів. У свою чергу, хижими інфузоріями споживається до 406 мг “мирних” видів. У середньому за добу, в Одеській затоці раціони “мирних” форм становлять від 31,3 до 190,3 мг ∙ м–3 ∙ доба–1 водоростевої та 15,1 – 39,9 мг ∙ м–3 ∙ доба–1 бактеріальні біомаси; раціони хижаків – від 4,9 до 31,7 мг ∙ м–3 ∙ доба–1. У лиманах показники в кілька разів вище: у Шаболатському лимані споживається, в середньому, більше 1000 мг мікроводоростей в 1 м3. Тут, а також у Хаджибейському лимані, зареєстровані максимально високі рівні споживання фітопланктону (понад 6000 мг за добу). Мінімальні середні значення виявлені в Тілігульському лимані – до 169 мг ∙ м–3 ∙ доба–1. Максимальні середні та екстремальні раціони мікрофагів (понад 7000 мг за добу) зареєстровані в Хаджибейському лимані – як правило, у прибережних ділянках низов’я та у Палієвській затоці – районах, найбільш підданих забрудненню стічними водами СБО “Північна” і прилеглих сіл (тваринницькі господарства). У середньому, за період досліджень, сумарні раціони “мирних” форм у відкритих лиманах істотно (майже втричі) нижче, ніж у закритих, де інфузорії можуть споживати за добу понад 13 ∙ 103 мг мікроводоростей і бактерій в 1 м3 (Хаджибейський лиман). Витрати на обмін у інфузорій у ПЗЧМ та лиманах мають близькі значення (не більше 10,3 % від спожитої енергії їжі). Взагалі, для циліатопланктону досліджених районів, ефективність передачі енергії на більш високі трофічні рівні низька: у середньому, 12,5 – 14,1 % від раціону перетворюється в продукцію, тоді як більша частина повертається в трансформованому вигляді в навколишнє середовище, поповнюючи запас органічної речовини, що циркулює в системі РОР + ЗОР → бактерії → найпростіші → РОР + ЗОР.
 

Роль інфузорій у біотичному балансі угруповань пелагіалі прибережної зони північно-західної частини Чорного моря

 
Інфузоріям належить провідна роль у трансформації енергії гетеротрофним компонентом планктону. Середні за вегетаційний період (травень – листопад) показники продукції інфузорій, у порівнянні з безхребетними виявилися вище в 1,4 рази, а витрати на обмін – в 7 разів, не зважаючи на більш низьку їх біомасу. Внесок інфузорій у гетеротрофну і загальну деструкцію склав 0,84 і 0,82 % відповідно, а рівні споживання – 1 % і 6,5 % продукції бактерій та чистої первинної продукції фітопланктону та 0,5 і 18 % їхньої біомаси. Відносно низькі рівні споживання ресурсів циліатопланктоном у ПЗЧМ обумовлені, з одного боку, високою абсолютною численністю фіто- і бактеріопланктону, а з іншого боку – забрудненням та антропогенним перетворенням прибережної зони, що порушують природну структуру угруповань гідробіонтів.
 

Висновки

 

  1. Вперше детально вивчено таксономічний склад, особливості екології окремих видів і просторово-часова мінливість структурно-функціональних характеристик угруповань планктонних інфузорій прибережної зони північно-західної частини Чорного моря і деяких лиманів – Тілігульського, Григор’ївського, Хаджибейського, Сухого та Шаболатського, а також низовій Дофінівського і Дністровського лиманів.
  2. Ідентифіковано 184 таксона інфузорій (142 визначені до виду, інші – до роду), що належать до 9 класів. З них у ПЗЧМ – 167 (125 визначені до виду), у Тілігульському – 36 (28 визначені до виду), у Григор’ївському – 35 (27 визначені до виду), у Хаджибейському – 41 (28 визначені до виду), у Сухому – 37 (31 визначений до виду), у Шаболатському – 22 (12 визначені до виду), у низов’ї Дністровського лиману – 29 (20 визначені до виду), Дофінівського – 21 (17 визначені до виду). Для Чорного моря наведено вперше 83 таксона (з них 67 визначені до виду).
  3. Розмірний склад інфузорій варіює від нанопланктонних форм (об’ємом від 600 мкм3) до мезопланктонних (до (6 – 12) .105 мкм3). Максимум (75 %) припадає на види, об’ємом (1 – 50) . 103 мкм3, причому більше половини з них мають об’єми клітин до 2,5 . 104 мкм3, і зазвичай розглядаються під час оцінювання продуктивності як “дрібні”. До цієї категорії належать найбільш масові види – rubra, S. vestitum, S emergens, Urotricha spp., Rimostrombidium spp., H. pelagica.
  4. Основу видового багатства циліатопланктону в ПЗЧМ і лиманах становлять альгофаги, тоді як співвідношення представників інших трофічних груп в значній мірі пов’язане з низкою абіотичних (прозорість) і біотичних (активність споживачів інфузорій, достаток та розмірна структура харчових об’єктів) факторів.
  5. Сумарна численність і біомаса інфузорій характеризуються тими ж порядками величин, що й в інших районах Світового океану і відрізняються високою варіабельністю, становлячи в планктоні ПЗЧМ 0,001 – 160,250 млн. кл. ∙ м–3 і 0,003 – 1266,930 мг ∙ м–3, з мінімальними значеннями в червні – липні, максимальними – в березні – квітні. В лиманах ці показники становлять від 0,012 – 26,520 млн. кл. ∙ м–3та 0,87 – 220,54 мг ∙ м–3 у Григор’ївському до 0,7 – 122,2 млн. кл. ∙ м–3 і 5,9 – 2207,6 мг ∙ м–3 у Хаджибейському.
  6. В умовах інтенсивної гідродинаміки і невеликих глибин в прибережній зоні ПЗЧМ формується мікропросторова структура циліатопланктону, що характеризується неоднорідністю вертикального розподілу розмірних фракцій, численності й біомаси.
  7. Річна динаміка численності й біомаси виявляє два закономірних максимуми – весняний і літній, відповідні весняному максимуму розвитку фітопланктону та періоду максимального рекреаційного навантаження, у той час як сезонна мінливість якісного складу і структурних показників циліатопланктону визначається кліматичними умовами, наявністю харчових ресурсів, міжвидовими взаємодіями та антропогенними факторами, відрізняючись високою інтенсивністю сукцесійних процесів, коливаннями видової різноманітності та середніх об’ємів клітин.
  8. Просторовий розподіл якісних, кількісних і структурних характеристик угруповань планктонних інфузорій у ПЗЧМ на 40 % виражений у розбіжності в кількісному розвитку, на 30 % – у видовій та розмірній структурі і залежить від особливості гідрології району, глибини, ступеню насиченості акваторії твердими субстратами і не залежить від коливань солоності та температури.
  9. Структура циліатопланктону в різних лиманах має високий ступінь подібності. У відкритих лиманах простежується позитивна кореляція кількісного розвитку зі вмістом розчиненого кисню, а також більш високі показники видового багатства, різноманітності і середніх об’ємів клітин інфузорій.
  10. Середньодобова продукція циліатопланктону в ПЗЧМ коливається від –173,3 до 585,1 мг ∙ м–3∙ доба–1 сирої маси, і характеризується позитивними середньорічними значеннями (36,2 ± 22,4 мг ∙ м–3 ∙ доба–1), при цьому більша її частина (82 – 88 %) створюється інфузоріями, розміри яких входять у діапазон розмірів харчових об’єктів, що споживаються мезозоопланктоном.
  11. Інфузорії планктону ПЗЧМ, у середньому за добу, споживають від 31,3 до 190,3 мг ∙ м–3водоростевої і 15,1 – 39,9 мг ∙ м–3 бактеріальної біомаси, у вегетаційний період (травень – листопад) споживаючи не більше 6,5 % чистої первинної і близько 1 % бактеріальної продукції, що набагато нижче, ніж у відкритій частині Чорного моря та в інших районах Світового океану. Лише 14,1% енергії спожитої їжі перетворюється в продукцію, тоді як більш ніж 76 % повертається в навколишнє середовище в трансформованому вигляді.
  12. Абсолютні показники функціональної активності циліатопланктону в лиманах у кілька разів вище, ніж у ПЗЧМ в той же період: добова продукція коливається від –582,6 (у Тілігульському) до 2299,6 мг ∙ м–3(у Хаджибейському), становлячи, в середньому, від 68,2 ± 46,8 (Григор’ївський) до 271,6 ± 229,2 мг ∙ м–3 (Шаболатський); рівні добового споживання водоростевої і бактеріальної біомаси досягають, відповідно, 6225,3 і 7105,0 мг ∙ м–3 (у Хаджибейському лимані), становлячи, в середньому, фітопланктону – від 169,0 ± 90,0 (Тілігульський) до 1105,3 ± 858,2 мг ∙ м–3 (Шаболатський); бактерій – від 40,8 ± 9,4 (Сухий) до 799,9 ± 634,0 мг ∙ м–3 (Хаджибейський).

 

Роботи, що опубліковано за темою дисертації

 

  1. Курилов А. В. Инфузории как компонент планктона прибрежной зоны Чёрного моря // Экологические проблемы Чёрного моря. – Одесса: ОЦНТЭИ, 1999. – С. 253 – 257.
  2. Курилов А. В. Инфузории прибрежных биотопов Одесского залива // Экология моря. – 2000. – Вып. 52. – С. 9 – 11.
  3. Kurilov A. V. Peculiarities of the seasonal development of Mesodinium rubrum Lohm. in the coastal zone of Odessa Bay // The Black Sea Ecological problems. – Odessa: SCSEIO, 2000. – P. 132 – 136.
  4. Курилов А. В. Сезонная изменчивость структурно-функциональных характеристик сообщества планктонных инфузорий Одесского залива // Экология моря. – 2001. – Вып. 58. – С. 18 – 21.
  5. Теренько Л. М., Курилов А. В. “Красные приливы” в Одесском заливе Чёрного моря // Наук. зап. Тернопільського держ. пед. ун-ту. Сер. “Біологія”, спец. Вип. “Гідроекологія”. – Тернопіль: Видавництво ТДПУ, 2001. – С. 160 – 162.
  6. Александров Б. Г. Курилов А. В. Биотический баланс сообщества пелагиали прибрежной зоны Чёрного моря // Экология моря. – 2002. – Вып. 61. – С. 5 – 10.
  7. Курилов А. В. Особенности развития планктонных инфузорий в причерноморских лиманах различного типа // Экология моря. – 2003. – Вып. 64. – С. 7 – 12.
  8. Курилов А. В. Инфузории планктона прибрежной зоны северо-западной части Чёрного моря // Экология моря. – 2004. – Вып. 65. – С. 35 – 40.
  9. Брянцева Ю. В., Курилов А. В. Расчёт объёмов клеток микроводорослей и планктонных инфузорий Чёрного моря. – Севастополь, 2003. – 20 с. (Препр. / НАН Украины. ИнБЮМ; 12 – 2003).
  10. Курилов А. В. Инфузории прибрежных биотопов Одесского залива // Тез. докл. I Всеукраинской конференции молодых учёных “Понт Эвксинский – 2000” (16-18 мая 2000 г). – Севастополь: “Экоси-Гидрофизика”, 2000. – С. 37.
  11. Курилов А. В. Структурно-функциональная организация сообщества инфузорий планктона Одесского залива // Тез. докл. II Всеукраинской конф. молодых учёных “Понт Эвксинский – 2001”. – Севастополь: “Экоси-Гидрофизика”, 2001. – С. 47 – 48.
  12. Курилов А. В. Инфузории планктона Хаджибейского лимана // Мат. науч. конф. “Биоразнообразие. Экология. Эволюция. Адаптация”. – Одесса: “Принт мастер”, 2003. – С. 84.
  13. Курилов А. В. Инфузории планктона черноморских лиманов различного типа // Тез. докл. III Всеукраинской конференции молодых учёных “Понт Эвксинский – 2003”. – Севастополь: “Экоси-Гидрофизика”, 2003. – С. 52 – 53.
  14. Kurilov A. V. Ciliated protozoa from coastal waters of the North-Western Black Sea // Abstr. 4-th Europ. Congr. of Protistology and 10-th Europ. Conf. on Ciliate Biology. – San-Benedetto-del-Tronto (Italy). – 2003. – P. 120.

Курілов О. В. Інфузорії планктону прибережної зони та лиманів північно-західної частини Чорного моря. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за фахом 03.00.17 – гідробіологія. – Інститут біології південних морів ім. О.О. Ковалевського НАН України, Севастополь, 2005.

Дисертація присвячена вивченню циліатопланктону прибережної зони моря та деяких, найбільш важливих у господарському відношенні лиманів.

Проаналізовано літературні дані щодо сучасних уявлень про роль інфузорій в екосистемах пелагіалі Світового океану, простежені основні етапи вивчення інфузорій у Чорному морі і лиманах, починаючи із другої половини XIX століття дотепер.

На підставі власних досліджень (1998 – 2003 р.) дана екологічна характеристика виявлених видів інфузорій (184 таксона, 142 видові назви). Проаналізовано їхню трофічну спеціалізацію і розподіл за розмірною шкалою. Вивчено вертикальний розподіл і просторово-часову мінливість кількісного розвитку, якісного складу та основних структурних параметрів циліатопланктону – видового багатства і різноманітності, трофічної і розмірної структури. Дано оцінку продукційно-деструкційним характеристикам інфузорій планктону досліджених районів.

Ключові слова: циліатопланктон, якісний склад, видова структура, розмірна структура, трофічна структура, розподіл, кількісний розвиток, продукція, енергетичний баланс.

Курилов А. В. Инфузории планктона прибрежной зоны и лиманов северо-западной части Чёрного моря. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.17 – гидробиология. – Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины, Севастополь, 2005.

В диссертации рассмотрены вопросы структурно-функциональной организации цилиатопланктона прибрежной зоны и наиболее важных в хозяйственном отношении лиманов северо-западной части Чёрного моря. Проанализированы литературные данные по современным представлениям о роли инфузорий в экосистемах пелагиали Мирового океана, прослежены основные этапы изучения инфузорий в Чёрном море и лиманах, начиная со второй половины XIX века до настоящего времени.

За период исследований в планктоне исследованных районов идентифицировано 184 таксона инфузорий (142 определены до вида, остальные – до рода), 83 таксона (67 видов) для Чёрного моря указаны впервые. Преобладают мелкие эупланктонные виды-альгофаги, со средним объёмом клеток (1 – 50) . 103 мкм3, составляя не только основу видового богатства, но и численности (около 60 % среднегодовой). Проанализирована интенсивность смены качественного состава в течение года, составившая, в среднем, 57,1 % в течение 10 дней.

Установлено, что в условиях сильной гидродинамики и небольших глубин (до 4 м) в прибрежной зоне СЗЧМ формируется микропространственная структура цилиатопланктона, характеризующаяся неоднородностью вертикального распределения размерных фракций, численности и биомассы. Видовая структура характеризуется возрастанием видового разнообразия в течение года. Среднее значение индекса Шеннона (N) составило 1,838 ± 0,111 бит ∙ особь–1. Годовая динамика количественного развития обнаруживает два закономерных максимума – весенний и летний, соответствующие весеннему “цветению” фитопланктона и периоду максимальной рекреационной нагрузки. В то же время сезонная изменчивость качественного состава и структурных показателей цилиатопланктона определяется климатическими условиями, наличием пищевых ресурсов, межвидовыми взаимодействиями и антропогенными факторами, отличаясь высокой интенсивностью сукцессионных процессов, колебаниями видового разнообразия и средних объёмов клеток в сообществе. Суммарная численность и биомасса инфузорий характеризуются теми же порядками величин, что и в других районах Мирового океана и отличается высокой вариабельностью.

Сопоставление вклада комплексов структурных показателей в различие между прибрежными районами моря показало, что 40 % отличий связаны с  неоднородностью количественного развития, 30 % – с видовой и размерной структурой. Распределение этих параметров зависит от особенностей гидрологии района, насыщенности акватории твёрдыми субстратами, глубины и не зависит от колебаний солёности и температуры. Обращает на себя внимание низкий уровень различий видового разнообразия, выравненности видовой структуры и среднего объёма клеток, а также относительно большой размах колебаний практически всех показателей.

Изученные лиманы различаются по таксономическому составу, видовому разнообразию и количественному развитию, а также по трофической структуре. В результате сопоставления комплексов структурных показателей (включая выравненность трофической структуры) в лиманах установлено, что общее сходство между ними довольно высокое, и колеблется от 56,9 до 81,1 % (в среднем, 70,4 ± 2,8 %), а максимальные различия связаны с размерной структурой сообществ (34,2 %). Фактор связи с морем, прежде всего, влияет на размерную и видовую структуру. В открытых лиманах прослеживается положительная корреляция количественного развития с содержанием растворённого кислорода, а также более высокие показатели видового богатства, разнообразия и средних объёмов клеток инфузорий.

Значения продукции цилиатопланктона изученных районов превышают таковые, характерные для различных прибрежных районов Мирового океана, в том числе эвтрофированных. Большая её часть (82 – 88 %) образуется видами, входящими в размерный диапазон кормовых объектов, потребляемых мезозоопланктоном и личинками рыб. В лиманах с ограниченной связью с морем этот показатель составляет всего 42 – 70 %. Абсолютные показатели функциональной активности цилиатопланктона (уровни потребления пищевых ресурсов, трат на обмен и выделения) в лиманах в несколько раз выше, чем в СЗЧМ в тот же период. В целом, эффективность передачи энергии на более высокие трофические уровни сообществом планктонных инфузорий низкая: всего 12,5 – 14,1 % от рациона превращается в продукцию, тогда как большая часть возвращается в трансформированном виде в окружающую среду, пополняя запас органического вещества, циркулирующего в системе РОВ + ВОВ → бактерии → простейшие → РОВ + ВОВ.            Вклад инфузорий в гетеротрофную и общую деструкцию составил 0,84 и 0,82 % соответственно, а рационы – 1 % и 6,5 % продукции бактерий и чистой первичной продукции фитопланктона и 0,5 и 18 % их биомассы. Сравнительно низкие уровни потребления ресурсов цилиатопланктоном в СЗЧМ обусловлены, с одной стороны, высокой абсолютной численностью фито- и бактериопланктона, с другой – загрязнением и антропогенным преобразованием прибрежной зоны, нарушающими естественную структуру сообществ гидробионтов.

Ключевые слова: цилиатопланктон, качественный состав, видовая структура, размерная структура, трофическая структура, распределение, количественное развитие, продукция, энергетический баланс.

Kurilov A. V. Planktonic ciliates of the coastal zone and limans of the north-western part of the Black Sea – Manuscript.

Dissertation for scientific degree of kandidat of biological sciences in speciality 03.00.17 – hydrobiology. – Institute of Biology of the Southern Seas named after A. O. Kovalevsky, National Academy of Sciences of Ukraine. – Sevastopol, 2005.

The dissertation is dedicated to the study of coastal ciliatoplankton of the north-western Black Sea and some of the most important economically limans.

In the manuscript literature data on modern concepts on the role of the ciliatoplankton in pelagic ecosystems of the World Ocean are reviewed. A literature review of the main stages of the study of ciliates in the Black Sea and limans for the period from the second half of the XIX century to the present has been done. Ecological features of the discovered species of ciliates (184 taxa of genus level, 142 species) are given on the grounds of own studies (1998 – 2003). Their trophic specialization and distribution in a dimensional scale is also represented.

Vertical distribution and spatial-temporary variability of the quantitative development, qualitative composition and the main structural parameters of ciliatoplankton – species composition richness and diversity, trophic and size structure were studied. Assessment of production-decomposition features of planktonic ciliates of studied areas is given.

Keywords: ciliatoplankton, species composition, species structure, size structure, trophic structure, distribution, quantitative development, production, energetic balance.

Похожие документы
Обсуждение
    Заказать реферат
    UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019