Роль макро- и мейобентоса в донных сообществах вершины Финского Залива

А.А. Максимов и В.А. Петухов

Труды Зоологического института РАН, 2011, 315(3): 289–310 · https://doi.org/10.31610/trudyzin/2011.315.3.289

Резюме

Исследована роль макро- и мейобентоса в донных сообществах вершины Финского залива при различных условиях среды. В мелководных районах выше изобаты 20 м соблюдается так называемое правило биоценотической компенсации, а именно увеличение количественных показателей мейобентоса при обеднении макрозообентоса. Это правило нарушается в более глубоких районах, где донные сообщества периодически уничтожаются вследствие возникновения гипоксийно-аноксийных явлений. Глубоководные сообщества отличались крайне нестабильной структурой. Гипоксия губительно действовала на оба исследованных компонента бентоса. В ходе последующей восстановительной сукцессии преимущество получали представители макробентоса – полихеты Marenzelleria spp., способные из-за наличия планктонной личинки быстро колонизировать свободные участки дна. Для мейобентоса было характерно более медленное восстановление. Таким образом, в открытых районах Финского залива мейобентос неспособен компенсировать исчезновение или сильное обеднение макрозообентоса при возникновении придонной гипоксии, в последние годы ставшей обычным явлением на большей части акватории этого водоема.

Ключевые слова

соотношение мейо- и макрофауны, правило биоценотической компенсации, гипоксия, Балтийское море, поток энергии, нематоды

Поступила в редакцию 21 мая 2011 г. · Принята в печать 19 августа 2011 г. · Опубликована 23 сентября 2011 г.

Литература

Алимов А.Ф. 1981. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков. Наука, Ленинград, 248 с.

Алимов А.Ф. 1989. Введение в продукционную гидробиологию. Гидрометеоиздат, Ленинград, 152 с.

Алимов А.Ф. и Голубков С.М. 1987. Функциональное значение зообентоса в экосистеме Невской губы. В кн.: Г.Г. Винберг и Б.Л. Гутельмахер (Ред.) Невская губа: Гидробиологические исследования. Наука, Ленинград: 170–174.

Алимов А.Ф. и Голубков С.М. (Ред.). 2008. Экосистема эстуария реки Невы: биологическое разнообразие и экологические проблемы. Товарищество научных изданий КМК, Москва, 477 с.

Балушкина Е.В. 1987. Функциональное значение личинок хирономид в континентальных водоемах. Наука, Ленинград, 179 с.

Балушкина Е.В. и Винберг Г.Г. 1979. Зависимость между длиной и массой тела планктонных ракообразных. В кн. Г.Г. Винберг (Ред.). Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озер. ЗИН АН СССР, Ленинград: 58–79.

Винберг Г.Г. 1983. Температурный коэффициент Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса в биологии. Журнал общей биологии, 44(1): 31–42.

Гальцова В.В. 1991. Мейобентос в морских экосистемах на примере свободноживущих нематод. Зоологический институт АН СССР, Ленинград, 241 с.

Голиков А.Н. и Аверинцев В.Г. 1977. Биоценозы верхних отделов шельфа архипелага Земля Франца-Иосифа и некоторые закономерности их распределения. В кн.: А.Н. Голиков (Ред.). Биоценозы шельфа Земли Франца-Иосифа и фауна сопредельных акваторий. Исследования фауны морей, 14(22). Наука, Ленинград: 5–54.

Голиков А.Н., Скарлато О.Н., Аверинцев В.Г., Меншуткина Т.В., Новиков О.К. и Шереметевский А.М. 1990. Экосистемы Новосибирского мелководья и некоторые закономерности их распространения и функционирования. В кн. А.Н. Голиков (Ред.). Экосистемы Новосибирского мелководья и фауна моря Лаптевых и сопредельных вод Арктического океана. Наука, Ленинград: 4–79.

Голубков С.М., Максимов А.А., Голубков М.С. и Литвинчук Л.Ф. 2010. Функциональный сдвиг в экосистеме восточной части Финского залива под влиянием естественных и антропогенных факторов. Доклады Академии наук, 432(3): 423–425.

Джендереджян К.Г. и Унанян А.С. 1987. Связь между массой тела и некоторыми линейными параметрами тубифицид на примере Potamothrix hammoniensis (Michaelsen). Водные малощетинковые черви: Материалы VI Всесоюзного симпозиума. Рига: 64–66.

Еремина Т.Р. и Карлин Л.Н. 2008. Современные черты гидрохимических условий в восточной части Финского залива. В кн.: А.Ф. Алимов и С.М. Голубков (Ред.). Экосистема эстуария реки Невы: биологическое разнообразие и экологические проблемы. Товарищество научных изданий КМК, Москва: 24–38.

Исаев А.В. 2010. Количественные оценки пространственно-временной изменчивости абиотических характеристик экосистемы восточной части Финского залива на основе данных наблюдений и математического моделирования. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук. Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург, 21 с.

Камлюк Л.В. 1974. Энергетический обмен у свободноживущих плоских и кольчатых червей и факторы его определяющие. Журнал общей биологии, 35(6): 874–885.

Курашов Е.А. 1994. Мейобентос как компонент озерной экосистемы. Алга-Фонд, Санкт-Петербург, 224 с.

Максимов А.А. 2004. Многолетние изменения макрозообентоса Невской губы, Биология внутренних вод, 3: 84–92.

Максимов А.А. 2006. Причины возникновения придонной гипоксии в восточной части Финского залива Балтийского моря, Океанология, 46(2): 204–210.

Максимов А.А. 2008а. Изменения макрозообентоса вершины Финского залива вследствие гидротехнических работ по сооружению морского фасада Санкт-Петербурга. Сборник тезисов IX Международного экологического форума «День Балтийского моря» (11–13 марта 2008 г., Санкт-Петербург). Диалог, Санкт-Петербург: 262–263.

Максимов А.А. 2008б. Влияние климатических факторов на динамику макрозообентоса. В кн.: А.Ф. Алимов и С.М. Голубков (Ред.). Экосистема эстуария реки Невы: биологическое разнообразие и экологические проблемы. Товарищество научных изданий КМК, Москва: 346–355.

Максимов А.А. 2009. Изменения в донных сообществах восточной части Финского залива после вселения полихеты Marenzelleria neglecta. Российский Журнал Биологических Инвазий, 2: 14–22.

Максимов А.А. 2010. Крупномасштабная инвазия Marenzelleria spp. (Polychaeta; Spionidae) в восточной части Финского залива Балтийского моря. Российский Журнал Биологических Инвазий, 4: 19–31.

Максимов А.А. и Петухов В.А. 2009. Макро- и мейобентос вершины Финского залива. Х Международный экологический форум «День Балтийского моря». Сборник материалов. Макси-Принт, Санкт-Петербург: 58–59.

Мокиевский В.О. 2009. Экология морского мейобентоса. Т-во научных изданий КМК, Москва, 286 с.

Мокиевский В.О., Воробьева Л.В., Горлицкая Л.А., Милютина М.А. и Кучерук Н.В. 2010. Многолетние изменения в мейобентосе восточной части Черного моря. Океанология, 50(6): 994–1001.

Мокиевский В.О. и Каменская О.Е. 2002. Мейобентос гидротермальных зон и других восстановительных биотопов. В кн.: А.В. Гебрук (Ред.). Биология гидротермальных систем. Москва: 237–253.

Набережный А.И. и Ирмашева С.Г. 1980. Соотношение размеров и массы тела у гарпактицид (Crustacea, Harpacticoida). Известия АН Молдавской ССР. Серия биологических и химических наук, 4: 75–76.

Орлова М.И., Анцулевич А.Е., Белякова Р.Н., Насека А.М., Ципленкина И.Г., Жакова Л.В., Литвинчук Л.Ф., Березина Н.А. и Максимов А.А. 2008. Биологические инвазии. В кн.: А.Ф. Алимов и С.М. Голубков (Ред.). Экосистема эстуария реки Невы: биологическое разнообразие и экологические проблемы. Товарищество научных изданий КМК, Москва: 272–312.

Панов В.Е. 1987. Высшие ракообразные и их роль в зообентосе. В кн.: Г.Г. Винберг и Б.Л. Гутельмахер (Ред.). Невская губа: Гидробиологические исследования. Наука, Ленинград: 145–150.

Петухов В.А. 1987. Мейобентос. В кн.: Г.Г. Винберг и Б.Л. Гутельмахер (Ред.). Невская губа: Гидробиологические исследования. Наука, Ленинград: 121–127.

Петухов В.А., Максимов А.А. и Березина Н.А. 2009. Мейобентос как элемент донных сообществ в водоемах Северо-Запада России. Отчетная научная сессия по итогам работ 2008 г. Тезисы докладов. Зоологический институт РАН, Санкт-Петербург: 28–29.

Романова З.А. и Хмелева Н.Н. 1978. Дыхание ракообразных в пределах ареала. Биология моря, 46. Наукова думка, Киев: 29–36.

Рыбалко А.Е., Федорова Н.К. и Максимов А.А. 2009. Влияние гидротехнических работ на формирование геохимической структуры донных осадков (на примере восточной части Финского залива в 2006–2008 гг.). В кн.: А.П. Лисицин (Ред.). Геология морей и океанов: Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. 4. ГЕОС, Москва: 147–149.

Сущеня Л.М. 1972. Интенсивность дыхания ракообразных. Наукова Думка, Киев, 195 с.

Цалолихин С.Я. 1981. Определение веса пресноводных нематод. В кн.: Т.А. Платонова и С.Я. Цалолихин (Ред.). Эволюция, систематика, морфология и экология свободноживущих нематод. Зоологический институт АН СССР, Ленинград: 80–85.

Шереметевский А.М. 1987. Роль мейобентоса в биоценозах шельфа южного Сахалина, восточной Камчатки и Новосибирского мелководья. Исследования фауны морей, 35(43). Наука, Ленинград, 135 с.

Шереметевский А.М. 1991. К вопросу о компенсации развития макробентоса мейобентосом на примере мидиевых банок Белого моря. Экология моря, 39: 89–91.

Ankar S. and Elmgren R. 1976. The benthic macro- and meiofauna of the Asko-Landsort area (Northern Baltic Proper). A stratified random sampling survey. Contributions from the Asko Laboratory, University of Stockholm, 11: 1–115.

Austen M.C. and Widdicombe S. 2006. Comparison of the response of meio- and macrobenthos to disturbance and organic enrichment. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 330: 96–104. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2005.12.019

Elmgren R. 1975. Benthic meiofauna as indicator of oxygen conditions in the northern Baltic proper. Merentutkimuslaitoksen Julkaisu/ Havsforskningsinst, 239: 265–271.

Elmgren R. 1976. Baltic benthos communities and the role of meiofauna. Contributions from the Asko Laboratory, University of Stockholm, 14: 1–31.

Elmgren R., Rosenberg R., Andersin A.-B., Evans S., Kangas P., Lassig J., Leppäkoski E. and Varmo R. 1984. Benthic macro- and meiofauna in the Gulf of Bothnia (Northern Baltic). Finnish Marine Research, 250: 3–18.

Gutiérrez D., Enríquez E., Purca S., Quipúzcoa L., Marquina R., Flores G. and Graco M. 2008. Oxygenation episodes on the continental shelf of central Peru: Remote forcing and benthic ecosystem response. Progress in Oceanography, 79: 177–189. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2008.10.025

Josefson A.B. and Widbom B. 1988. Differential response of benthic macrofauna and meiofauna to hypoxia in the Gullmar Fjord basin. Marine Biology, 100(1): 31–40. https://doi.org/10.1007/BF00392952

Lehtonen K.K. 1996. Ecophysiology of the benthic amphipod Monoporeia affinis in an open-sea area of the Northern Baltic Sea: seasonal variations in oxygen consumption and ammonia excretion. Marine Biology, 126: 645–654. https://doi.org/10.1007/BF00351331

Levin L.A., Ekau W., Gooday A.J., Jorissen F., Middelburg J.J., Naqvi W., Neira C., Rabalais N.N. and Zhang J. 2009. Effects of natural and human-induced hypoxia on coastal benthos. Biogeosciences Discuss, 6: 3563–3654. https://doi.org/10.5194/bgd-6-3563-2009

Maximov A.A. 2003. Changes of bottom macrofauna in the eastern Gulf of Finland in 1985–2002. Proceedigs of the Estonian Academy of Scences. Biology. Ecology, 52(4): 378–393. https://doi.org/10.3176/biol.ecol.2003.4.02

Modig H. and Ólafsson E. 1998. Responses of Baltic invertebrates to hypoxic events. Journal of Experimental Marine Bioogy and Ecology, 229: 133–148. https://doi.org/10.1016/S0022-0981(98)00043-4

Steyaert M., Moodley L., Nadong T., Moens T., Soetaert K. and Vincx M. 2007. Responses of intertidal nematodes to short-term anoxic events. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 345: 175–184. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2007.03.001

VanColen C., Montserrat F., Verbist K., Vincx M., Steyaert M., Vanaverbeke J., Herman P.M.J., Degraer S. and Ysebaert T. 2009. Tidal flat nematode responses to hypoxia and subsequent macrofauna-mediated alterations of sediment properties. Marine Ecology Progress Series, 381: 189–197. https://doi.org/10.3354/meps07914

Veit-Köhler G., Gerdes D., Quiroga E., Hebbeln D. and Sellanes J. 2009. Metazoan meiofauna within the oxygen-minimum zone off Chile: Results of the 2001-PUCK expedition. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 56(16): 1105–1111. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2008.09.013

Warwick R.M., Dashfield S.L. and Somerfield P.J. 2006. The integral structure of a benthic infaunal assemblage, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 330: 12–18. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2005.12.013

Whomersley P., Huxham M., Schratzberger M. and Bolam S. 2009. Differential response of meio- and macrofauna to in situ burial. Journal of the Marine Biological Association of the UK, 89(6): 1091–1098. https://doi.org/10.1017/S0025315409000344