УДК 595.793.3(477-924.52)

А. Й. Бобиляк, А. Г. Сіренко

Прикарпатський національний університет ім. Василя Стефаника,
Україна, bratlibo@yahoo.co.uk

CONTROL OF HYLOTOMOUS PESTS IN DARK CONIFEROUS FORESTS
OF THE UKRAINIAN CARPATHIANS

A. Y. Bobyliak, A. G. Sirenko

Vasyl’ Stefanyk Precarpathian National University, Ivano-Frankivsk, Ukraine, bratlibo@yahoo.co.uk

Протягом 11 років (2000–2010 рр.) проведено спостереження за чисельністю стов­бурових деревогризних шкідників в умовах темнохвойних лісів Українських Карпат і чисельністю їх основних паразитів. Зокрема, проведено спостереження за чисельністю деревогризного шкідника хвойних дерев Urocerus gigas (Linnaeus, 1758) (Siricidae, Hymenoptera) та його паразита Rhyssa persuasoria Linnaeus, 1758 (Ichneumonidae, Hymenoptera). Дослідження динаміки чисельності популяцій цих видів комах проводились у 2000–2010 рр. у стаціонарі урочища «Ельми» (околиці заповідника «Ґорґани», долина р. Зубрівка, прирічкові луки оточені мішаним буково-ялицево-ялиновим лісом, 804 м н. р. м.). Відлов комах здійснювали протягом першої декади липня щороку з використанням пастки, що являла собою 6 свіжоушкоджених стовбурів ялини та ялиці (по дві кожної породи дерева). Ушкодження являло собою надріз розміром 5 х 5 см. Запах ушкодженої деревини приваблював самок Urocerus gigas L. для яйцекладіння в деревину та самок Rhyssa persuasoria L. для пошуку личинок рогохвостів.

У результаті проведених досліджень проведено аналіз чисельності та динаміки популяції Urocerus gigas L. – єдиного виду деревогризних стовбурових шкідників родини Siricidae який зустрічався масово у досліджених стаціонарах і для якого ці дослідження були можливими. Результати кількісного аналізу багаторічної динаміки лету цього виду у стаціонарі дослідження наведені в таблиці 1. Статистична обробка продемонструвала наявність статистично достовірної динаміки чисельності дослідженої популяції Urocerus gigas L. – частота відлову імаго відрізнялась статистично достовірно при p < 0,05 у 30 випадках і при p < 0,01 у 26 випадках із 45 порівнянь. Дослідження динаміки популяції Urocerus gigas L. у стаціонарі дослідження показали, що у досліджуваний період спостерігалось два піки чисельності – у 2002 та у 2009 р. Аналогічний спалах чисельності Urocerus gigas L. у 2009 р. спостерігався і в інших стаціонарах дослідження.

Таблиця 1. Результати відлову екземплярів Urocerus gigas L. (UG)
та у Rhyssa persuasoria L. (RP) стаціонарі А

Примітки: наведені кількісні показники – кількість екземплярів відловлених у першу декаду липня у 2000–2010 рр. і середні показники відлову за день у різні роки.

При дослідженні кореляції змін чисельності Urocerusgigas L. та Rhyssapersuasoria L. виявлено, що максимуми чисельності Rh.persuasoria L. простежуються на рік пізніше за максимум чисельності U.gigas L. (що власне і було очікувано – піки чисельності паразитів не співпадають із піками чисельності господарів). Лінійної кореляції між змінами чисельності цих видів перетинчастокрилих не виявлено (r = –0,276). І в той же час виявлено нелінійну поліномінальну кореляцію. Згідно отриманих даних частоти відлову, чисельність паразита Rh. persuasoria L. інколи перевищувала чисельність жертви U. gigas L. Це пояснюється тим, що Rh. persuasoria L. має досить широке коло господарів ксилофагів.

Подальшу динаміку чисельності U. gigas L. і вплив спалахів чисельності популяцій цього виду на стан лісових екосистем Українських Карпат прогнозувати важко, хоча очевидним є періодичне зростання негативного впливу U. gigas L. на деревостан хвойних екосистем Українських Карпат. Після збільшення чисельності U. gigas L. спостерігалось і збільшення чисельності Rh. persuasoria L. – виду, що спеціалізується на паразитуванні на личинках Siricidae, після чого спостерігається спадання чисельності U. gigas L. – цього небезпечного шкідника-ксилофага. Так що загалом можна говорити, що чисельність U. gigas L. хоча і періодично загрозливо зростає, проте перебуває під контролем паразитів, екосистема гомеостаз чисельності ксилофагів. Виявлено взаємну залежність коливання чисельності популяцій U. gigas L. та Rh. persuasoria L. із запізненням піку зростання чисельності паразита та Rh. persuasoria L. на один рік.

Між коливанням чисельності популяцій U. gigas L. та Rh. persuasoria L. є нелінійна кореляція у вигляді поліному: R = 0,7516 – 0,3791 U + 0,0577 U₂, де R, U частоти відлову цих видів перетинчастокрилих.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 163-165.

УДК 595.2+598.2:591.521

Н. М. Белоусова

ГБОУ ДПО Приморский краевой институт переподготовки
и повышения квалификации работников образования, Владивосток, Россия

ПОЧВЕННЫЕ АРТРОПОДЫ ИЗ ГНЕЗД СИНАНТРОПНЫХ
И ГЕМИСИНАНТРОПНЫХ ПТИЦ ЮЖНОГО ПРИМОРЬЯ

N. М. Belousova

 Primorsky Kray Institute of Retraining and Advanced Training of Educators, Vladivostok, Russia

Биоценозы гнезд синантропных птиц населены различными артроподами, часть из которых – типичные нидиколы или микрокавениколы, часть – привлечены в гнездо продуктами жизнедеятельности хозяина – эктопаразиты, копро- и некрофаги, в сборах отмечены также сапрофаги, являющиеся почвенными обитателями, последние приурочены к гнездам птиц, использующих почву, грунт или дерновину в качестве строительного материала (Hirundorustica Linnaeus, 1758; Cecropisdaurica Laxmann, 1769; Picapica Linnaeus, 1758; Corvusfrugilegus Linnaeus, 1758; C. corone Linnaeus, 1758) а также для старых, многолетних искусственных гнездовий, в которых нижний слой органики детритофагами превращен в почву (гнезда Sturnuscineraceus Temminck, 1836 и Passermontanus Linnaeus, 1758).

Материалом для данного сообщения послужили сборы нидиколов гнезд синантропных и гемисинантропных видов птиц, являющихся фоновыми для южной части Приморского края в период с 1999 по 2011 гг. В сборах представлены следующие таксоны артропод: Aranea, Acarina, Pseudoscorpionida, Geophilomorpha, Diplopoda, Collembola, Hemiptera, Siphonaptera, Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, Lepidoptera. Всего обнаружено более 55 видов членистоногих, часть из которых – обитатели почвы.

По типу размещения гнезд, характеру материалов, использующихся птицами, а также биологическому разнообразию нидиколов, можно выделить следующие виды гнездовых построек.

1. Гнезда, расположенные открыто – на деревьях (Picapica Linnaeus, 1758, Corvusfrugilegus Linnaeus, 1758, C. corone Linnaeus, 1758), микроклиматические условия в которых (особенно вне сезона репродукции хозяев) практически не отличаются от условий во внешней среде. Данная категория гнезд имеет каркасную структуру, в качестве строительного материала используется почва, глина, дерновина, фауна обитателей таких гнезд разнообразна, характеризуется ярусностью, помимо микрокавениколов в них отмечены виды артропод, привлекаемые продуктами жизнедеятельности хозяина и субстратами, используемыми для постройки. Также в них высока вероятность обнаружения случайных видов из окружающих фитоценозов.

2. Гнезда, расположенные в щелях, под крышами строений и в скворечниках – это гнезда Sturnuscineraceus Temminck, 1836 и Passermontanus Linnaeus, 1758 (микроклиматические условия в них подвержены колебаниям в меньшей степени, чем в гнездах первой категории). Кроме паразитов птицы высока численность микрокавениколов, для старых гнезд отмечены почвенные артроподы.

3. Гнезда, расположенные в хозяйственных постройках (Hirundorustica Linnaeus, 1758, Cecropisdaurica Laxmann, 1769). В них диапазон изменений микроклиматических условий еще более сглажен. Видовое разнообразие в таких гнездовьях плохо выражено, преобладают эктопаразиты птиц, синантропные членистоногие, высока численность хищников, поскольку птицы для строительства гнезда используют грунт, почвенные обитатели также характерны (особенно для старых, многократно использующихся птицей гнезд и размещенных в помещениях с высокой влажностью).

В условиях Приморья в гнездах синантропных и гемисинантропных птиц, размещающих гнездо в постройках человека, использующих в качестве субстрата почву или глину, а также в старых скворечниках, в которых основную массу образует перепревший субстрат, практически превратившийся в перегной, обнаруживаются как геобионты (Diplopoda и Geophilomorpha, Collembola), так и членистоногие, часть жизненного цикла которых (личиночная стадия или куколки) проходит в почве (Scarabaeidae, Elateridae). Наиболее многочисленны в сборах представители мезобиоты – ногохвостки и клещи (Dermanyssusgallinae de Geer, 1778, сем. Dermanyssidae). В массе характерны для гнезд врановых и ласточек, отмечены в теплый сезон, особенно многочисленны во влажное лето.

В летних сборах из гнезд почвенная макробиота представлена как личинками (численность доходит до десятка на одно гнездо) щелкунов, бронзовок и хрущей, так и имаго (Cetoniaaurata Linnaeus, 1758; Holotrichiadiomphalia Bares, 1888), которые в гнездах единичны.

Обитатели гнезд-сапрофаги в результате жизнедеятельности производят почвообразование: смешивают различные слои субстрата, унося в глубину органические вещества, разлагают и минерализуют растительную часть субстрата гнезда, останки насекомых. Поэтому в старых скворечниках, как правило, самый нижний слой – напоминающий почву рыхлый субстрат, населенный различными видами геобионтов, геофилов и геоксенов, являющихся частью биоценоза птичьегогнезда.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 162-163.

УДК 631.95:574.21:574.24+579.64:631.46/579.266.2

О. В. Безкровна

Державна академія житлово-комунального господарства, Київ, Україна, bezkrovna@mail.ru

NON-TARGET EFFECT OF PESTICIDE
ON ECOSYSTEMIC PROCESSES IN FOREST LITTER

O. V. Bezkrovna

State Academy of Municipal Service, Kyiv, Ukraine

Важливу роль у функціонуванні екосистем відіграє підстилка, яку виділяють у особливий біогеоценотичний компонент. Вона забезпечує зв’язок у системі «ґрунт – рослина». У приміських зелених насадженнях, лісосмугах є небезпека потрапляння пестицидів у ґрунт лісової екосистеми. Використання препаратів захисту рослин у кількостях, не передбачених інструкцією, ушкоджує компоненти детритного ланцюга живлення, порушує процес розкладання підстилки.

Мета дослідження охарактеризувати процес деструкції листяного та хвойного опаду в природі з урахуванням впливу фунгіциду (фундазолу), діюча речовина якого – беноміл. Оцінено характер просторового розподілу дрібних ґрунтових членистоногих під впливом пестициду. Характер агрегації – надзвичайно важливий показник, оскільки при відборі проб із метою біоіндикації може не бути охоплена вся розмірна сітка, отримані завищені чи занижені результати та зроблені невірні висновки.

Проби підстилки зібрано у мішаному лісі (листовий опад граба, клена, в’яза, липи) та сосновому насадженні Києва (глиця). Обробили сітчасті мішечки із наважкою по 7–10 г листя препаратом «Фундазол» (50 % порошок, що змочується – діюча речовина беноміл 500 г/кг – синтетичний фунгіцид). Оброблені та необроблені мішечки (контроль) закопали під дерева. Через проміжок часу (2, 4, 6 місяців) проби зважили для визначення втрати маси (швидкості деструкції).

Досліджували просторовий розподіл і агрегацію ґрунтових тварин під впливом забруднення ґрунту пестицидом «Фундазол» у зеленій зоні Києва (масив Пуща-Водиця). Відібрано 25 проб підстилки площею 25 см² через 1 м по сітці, довжина сторони квадрату – 1 м. Після відбору проб на ділянці розпилено пестицид у промисловій концентрації і через 3 доби знову відібрано проби, вже з обробленої ділянки. Підраховано кількість мікроартропод у квадратах сітки.

Загальні втрати підстилки у контролі (необроблене листя) за 6 місяців становили 2,84 г (Голосіївський ліс). Під впливом фундазолу втрати підстилки були 2,3 г. Різниця втрати маси – 0,5 г. У сосновому лісі під впливом фундазолу втрати маси підстилки – 1,13 г (глиця розкладається повільніше, ніж опад листяних дерев); у контролі втрати підстилки – 1,17 г. Різниця у втраті маси – 0,04 г. Різниця швидкості розкладання достовірна за непараметричним критерієм Ван-дер-Вардена.

Присутність фунгіцидів знижує активність грибів і мікроорганізмів-деструкто­рів, виключає із трофічних ланцюгів безхребетних, що ними живляться, знижує швидкість розкладання підстилки. При регулярному внесенні пестициду вплив проявиться більше, проте одноразове внесення пестициду у нашому досліді порушило процес деструкції.

Для оцінки ступеня агрегації складено схеми розподілу тварин у вузлах сітки та підраховано показник дисперсії ID (відношення дисперсії до середнього), індекс розміру кластера, ICS = ID – 1. Значення більше 0 вказують на агрегований розподіл, а від’ємні – на більш або менш рівномірний.

Панцирні кліщі орибатиди розподілені по ділянці рівномірно, по правом краю виявлено агрегації від 237 до 394 екз./пробу, у середньому орибатид виявлено 105 екз./пробу. Показник дисперсії ID = 1,03, ICS = 0,03, тобто, розподіл агрегований.

Кліщі Acaroidea розподілені хаотично, без певних закономірностей. На краю ділянки виявлено два скупчення (134 і 183 екз./пробу). ID = 1,83, ICS = 0,83. Середня щільність населення 54 екз./пробу. Розподіл агрегований, агрегація більш виражена, ніж в орибатид.

Collembola розподілені на краях ділянки рівномірно, у середньому виявлено 17,48 екз./пробу. ID = 0,59, ICS = –0,41. Розподіл рівномірний.

Gamasina розподілені регулярно, в одному місці знайдено агрегацію 300 екз./пробу. У середньому щільність населення – 19,9 екз./пробу. ID = 3,08, ICS = 2,08. Розподіл агрегований.

Рівномірно в усіх пробах знайдені личинки та імаго жуків (1–10 екз. пробу).
Середня щільність населення – 2,36 екз./пробу. ID = 1,17, ICS = 0,17. Розподіл агрегований.

Дослідження агрегації під впливом забруднювальної речовини мають практичне значення при плануванні біоіндикаційних досліджень. Наші дослідження показали надзвичайно високий ступінь агрегації хижих гамазових кліщів, на другому місці – акароїдні кліщі, за ними – орибатиди та жуки (личинки та імаго). Рівномірно розподілені ногохвістки. У них не змінюється характер розподілу при забрудненні ґрунту, що дає можливість порівняння контрольних і забруднених ґрунтів у польових дослідженнях. Сильна вираженість дисперсії не дозволяє адекватно використовувати для індикації гамазових кліщів. Колемболи не змінюють характер розподілу і можуть бути використані для оцінки чисельності під впливом пестициду.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 160-161.

УДК 631.468:630*272(477.63)

Ю. А. Балюк

Днепропетровский национальный университет им. Олеся Гончара, Днепропетровск, Украина

SPATIAL VARIABILITY OF ECOLOGICAL
STRUCTURE OF SOIL MESOFAUNA IN URBAN SOILS
(BY EXAMPLE OF Y. GAGARIN PARK, DNIPROPETROVS’K)

Y. A. Balyuk

Oles’ Honchar Dnipropetrovs’k National University, Dnipropetrovs’k, Ukraine

Почвенные беспозвоночные являются важным компонентом наземных экосистем. Характерной чертой почвенной мезофауны является высокое разнообразие, биомасса и численность. В этом состоит причина функциональной роли и информационной ценности сообществ педобионтов. Важной проблемой является изучение сообществ почвенной мезофауны в условиях урбанизации. Наряду с естественными градиентами условий окружающей среды в городской обстановке на экосистемы оказывают влияние комплекс антропогенных факторов. Цель нашего исследования состоит в изучении закономерностей пространственного распределения почвенных животных урбанизированных территорий на примере животного населения урбоземов парка им. Ю. Гагарина (ныне – ботанический сад ДНУ). В задачи исследования входило изучить видовой состав и обилие почвенной мезофауны с учетом пространственной компоненты изменчивости этих показателей, выявить влияние на распределение педобионтов мощности подстилки, высоты травостоя, твердости и электропроводности почвы.

В пределах парка им. Ю. Гагарина выбраны 6 пробных площадей. При размещении пробных площадей мы пытались максимально охватить естественные градиенты (высота рельефа, влажность эдафотопов и особенности растительного покрова) и градиенты антропогенного воздействия (автомагистраль вблизи парка). Каждая пробная площадь представляет собой совокупность из 7 трансект по 15 почвенных проб в каждой. Пробы в трансекте расположены с интервалом 2 м. Между трансектами также интервал составляет 2 м. Таким образом, в пределах площадки 30 × 14 м отобрано 105 проб размером 25 × 25 см. В каждой точке отбора проб измерена твердость почвы на глубину 0,5 м с интервалом 5 см (всего 10 измерений). В окружности точки 0,5 м измерена наблюдаемая электропроводность почвы (в трехкратной повторности), измерена мощность подстилки (см) и высота травостоя (см). Для анализа полученных данных применены методы статистики (детрендовый анализ соответствий), геостатистики, а также факторный анализ экологической ниши (ENFA, MADIFA и FANTER).

В результате исследований установлена пространственная компонента изменчивости видового разнообразия и экологической структуры сообществ почвенных животных и количественные характеристики экологических ниш доминирующих представителей почвенной мезофауны.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 159-160.

УДК 595.786(477.63)

В. О. Афанасьєва

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара,
Дніпропетровськ, Україна, veronika.afanaseva@gmail.com

ON NOCTUIDS FAUNA OF DNIPROPETROVS’K PROVINCE
(LEPIDOPTERA, NOCTUIDAE)

В. О. Афанасьєва

Oles’ Honchar Dnipropetrovs’k National University, Dnipropetrovs’k, Ukraine

Дослідження совок сучасної території Дніпропетровської області розпочато більш ніж півтора сторіччя тому, але систематичні збори проводились починаючи з 1960-х років (Апостолов, 1981; Барсов 1968, 1975, 1983). Станом на кінець 2010 р. на території області зафіксовано 394 види, що належать до 194 родів та 29 підродин (Ключко та ін., 2011). Збір лускокрилих здійснювали за допомогою світлових пасток і методом ручного збору, оброблено матеріали фондової колекції кафедри зоології та екології ДНУ ім. Олеся Гончара та приватної колекції Р. А. Величко. За польовий сезон 2011 року та при обробці попередніх зборів знайдено види, раніше не відомі для області, та встановлено нові пункти знаходження деяких малочисельних видів.

Schrankia costaestrigalis (Stephens, 1834) – транспалеарктичний вид, локально поширений в Україні на Поліссі, Лісостепу, Степу та пів-ві Крим. При обробці фондової колекції кафедри зоології та екології знайдено один екземпляр на правобережжі р. Самара (с. Андріївка, Новомосковського р-ну, Дніпропетровської області).

Saragossa porosa (Eversmann, 1854) – турано-паннонський степовий вид. В Україні – локально у Степу та Лісостепу. Раніше відомий для Сумської обл. (м. Конотоп), Харків­ської (м. Харків), Донецької, Луганської та Одеської областей. Єдину на території обла­сті знахідку зроблено на Булахівському лимані (поблизу с. Булахівка Павлоградського р-ну) на солонцово-солончаковій терасі заплави р. Самара.

Autographa jota (Linnaeus, 1758) – західнопалеарктичний вид. В Україні поширений локально в Карпатах, на Поліссі, в Криму та у степовій зоні. За останні 40 років на території області не реєструвався. Сучасну знахідку зроблено поблизу поселка Таромське (м. Дніпропетровськ).

Cucullia asteris ([Denis & Schiffermüller], 1775) – західнопалеарктичний вид. В Укра­їні трапляється локально скрізь, крім Карпат. У Дніпропетровській області раніше відомий лише з цілинних степових екосистем правобережжя р. Самара. Нову знахідку зроблено з околиць м. Дніпропетровськ.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 158-159.

УДК 574.5:597.556.331:591.1

Ю. Н. Худияш, Ю. Н. Красюк, В. П. Пустовгар, Н. В. Причепа

Институт гидробиологии НАН Украины, Киев, Украина, j-krasyuk@ukr.net

MODIFICATION OF SOME PHYSIOLOGICAL PARAMETERS
OF YOUNG CARPS UNDER GRADUAL AND ABRUPT INCREASE
OF WATER SALTINESS

Y. N. Hudiyash, Y. N. Krasyuk, V. P. Pustovgar, N. V. Prichepa

Institute of Hydrobiology NAS of Ukraine, Kiev, Ukraine

В условиях антропогенного влияния на водные объекты (при гидротехническом строительстве на больших реках, сбросе промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных вод) наблюдается изменение соотношения главных ионов, ионного состава и общей солености воды (Ващенко, 2000; Федоров, 1980; Шикломанов, 1979). Соленость воды является одним из определяющих факторов в приспособлении водных организмов к условиям среды. Отклонение данного фактора от физиологического оптимума вызывает нарушение осморегуляции, что затрудняет прохождение физиолого-биохимических реакций в организме и приводит к негативным последствиям. Также резкое изменение солености может вызывать стрессовые явления, в результате которых происходят функциональные нарушения, которые в дальнейшем могут привести к гибели. Учитывая эти обстоятельства, мы поставили перед собой цель оценить изменение физиологических показателей рыб при постепенном и резком повышении солености воды.

Исследования проводили на Белоцерковской экспериментальной опытной станции Института гидробиологии НАН Украины (г. Белая Церковь, Киевская обл.). Биологическим материалом служила молодь карпа, отловленная из прудов станции. Молодь карпа содержали в кристаллизаторах объемом 5 дм³ при действии солености воды 4, 6, 8, 12, 16, 21 ‰ (длительность экспозиции – 96 ч.). Определяли выживаемость и количество дыхательных движений жаберных крышек рыб (Енгашев, 1975).

Приготовление растворов разной солености проводили из расчета: водная среда соленостью 1 ‰ содержала ионы Cl^– – 0,5 г, SO₄^2– – 0,07 г, Ca²⁺ – 0,01 г, Mg²⁺ – 0,03 г, Na⁺ – 0,38 г, K⁺ – 0,003 г. Для определения влияния резкого действия солености воды на организм рыб концентрацию солей вносили одноразово с заданным количеством (4, 6, 8, 12, 16, 21 ‰). При постепенном повышении солености концентрацию солей увеличивали в течение 96 ч. на 1, 1,5, 2, 3, 4, 5,25 ‰ соответственно к заданным параметрам 4, 6, 8, 12, 16, 21 ‰. Контролем была вода из р. Рось, соленость которой составляла 0,5 ‰. Полученные данные обработаны статистически с помощью компьютерной программы Statistica.

Результаты показали, что резкое и постепенное повышение солености воды в различной степени влияло на исследуемые физиологические показатели молоди карпа, что особенно наблюдалось при действии 16 и 21 ‰. На 96 ч. экспозиции при постепенном повышении солености до 16 и 21 ‰ отмечено снижение выживаемости рыб соответственно на 8,7 и 68,2 % по сравнению с контрольными показателями.

Резкое повышение солености в том же диапазоне вызывало гибель рыб значительно раньше, чем постепенное. Уже на 72 ч. экспозиции при действии солености воды 16 ‰ выживаемость молоди карпа снижалась на 4 %, а при действии 21 ‰ на 24 ч. отмечена полная смертность рыб. Высокая гибель молоди карпа при резком повышении солености воды (16 и 21 ‰), очевидно, вызвана фактором стресса, что связано со значительным изменением условий окружающей среды.

Как известно, стресс является одним из защитно-приспособительных механизмов организма при влиянии повреждающего фактора. Если действие стресс-фактора превышает резистентные или адаптативные возможности организма, то в дальнейшем это может привести к его гибели (Панин, 1983). При резком повышении солености воды на 24 ч. экспозиции во всех опытных группах отмечалось учащение дыхательных движений жаберных крышек по отношению к контролю. Наибольшее количество движений жаберных крышек наблюдалось при действии солености 16 и 21 ‰ (выше на 75,9 и 48,6 % соответственно). На 96 ч. экспозиции при действии солености воды 4–8 ‰ этот показатель практически не отличался от контроля, а при 12 ‰ – интенсивность дыхательных движений выше, чем в контроле на 12,7 %, но ниже на 11,1% по сравнению с первыми 24 ч. экспозиции.

Очевидно, в стрессовом состоянии организм стремится к сохранению определенного уровня гомеостаза. При этом происходит перестройка систем регуляции, что в дальнейшем дает возможность адаптироваться молоди рыб к негативному действию солености воды. При действии солености 16 ‰ отмечена особенность изменения динамики движения жаберных крышек рыб. С 24 до 48 ч. наблюдалось снижение интенсивности дыхания на 5,5 %, а на 96 ч. – отмечено увеличение скорости их движения на 9,1 %. Очевидно, это может свидетельствовать об истощении компенсаторных реакций, в результате чего непосредственное действие высокой солености приводило к нарушению осморегуляторных процессов в организме рыб.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 156-157.

УДК 574.5:597(282.247.326.8)

В. В. Хобот, Р. О. Новіцький, О. О. Христов

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара,
Дніпропетровськ, Україна, zoolog@ukr.net

CHARACTERISTIC OF NEAR-BOTTOM FISH COMMUNITIES
OF THE DNIPROVS’KE (ZAPORIZKE) RESERVOIR LITTORAL

V. V. Khobot, R. O. Novitsky, O. O. Khristov

O. Honchar Dnipropetrovs’k NationalUniversity, Dnipropetrovs’k, Ukraine

Створення та функціонування водних екосистем нового типу (водосховищ) призвело до значних змін у компонентах біоти із практично повним переформуванням усього комплексу живих організмів, у тому числі іхтіофауни. Дніпровське (Запорізьке) водосховище розташоване у степовій зоні України на території Дніпропетровської та Запорізької областей. Воно утворене у результаті будівництва греблі Дніпрогесу у 1931 році і є найстарішим у каскаді водосховищ Дніпра. Площа водосховища складає близько 29 тис. га.

Іхтіологічні дослідження здійснювали на акваторії Дніпровського водосховища у літній період (ІІІ декада липня – І декада серпня) протягом 2008–2010 рр. Проби відбирали у прибережній зоні дрібновічковим неводом із вічком 7 мм у крилах та 3 мм у кулі. Дослідження проводили на 85 станціях у прибережній (до глибини 1,7 м) зоні на всій акваторії Дніпровського водосховища (верхня, середня, нижня ділянки та Самарська затока). Збір і обробку проб здійснювали за стандартними іхтіологічними методиками (Правдин, 1969; Кузнецов, 1985, Пахоруков, 1980). Із 54 зареєстрованих видів риб, що мешкають на акваторії Дніпровського (Запорізького) водосховища, родина бичкових (Gobiidae) представлена 8 видами з 5 родів (Булахов та ін., 2008).

Бички на акваторії Дніпровського водосховища не є об’єктом промислового лову, але вони – важливий компонент любительського рибальства, особливо влітку та восени. В осінній період проводиться спеціалізований вилов бичків (кругляка, головача, мартовика) рибалками-аматорами з човнів.

Проведеними у 2008–2010 рр. дослідженнями прибережної зони зареєстровано 7 видів бичків із 4 родів. Серед бичків найрозповсюдженіші та чисельніші на акваторії Дніпровського водосховища – бичок пісочник (Neogobius fluviatilis Pallas, 1814), бичок головач (N. kessleri Gunther, 1861), бичок гонець (N. gymnotrachelus Kessler, 1857) та бичок кругляк (N. melanostomus Pallas, 1814). Менш поширені – бичок мартовик (Mesogobius batrachocephalus Pallas, 1814) та бичок цуцик (Proterorhinus marmoratus Pallas, 1814). Серед даної групи риб є вид, що зустрічаються поодиноко – бичок пуголовка зірчаста (Benthophilus stellatus Sauvage, 1881). Цей представник досить рідкісний і для інших водойм України, занесений до Червоної книги України. Бички головач, пісочник і цуцик мають Європейський охоронний статус і охороняються Бернською конвенцією (1979).

З усіх видів бичків аборигенними для Дніпровського водосховища є пісочник, цуцик і пуголовка зірчаста, адвентивними – кругляк, головач, гонець мартовик і бичок Браунера. Останні два види у складі іхтіофауни водосховища відмічені нещодавно: бичок мартовик (1995 р.), бичок Браунера (2005 р.) (Новицкий и др., 2002; Новіцький, Христов, Бондарєв, 2008).

У прибережній зоні Дніпровського водосховища усереднена чисельність бичків складає 84,7 ± 5,8 екз./100 м² при загальній чисельності риб – 1702,2 ± 8,7 екз./100 м², тобто близько 5 %. За біомасою показники становлять 273,2 г/100 м² від загальної біомаси прибережних угруповань, які складають 1670,4 г/100 м² (досяга 8 % загальної біомаси). Крім того, дана група риб найбільше приурочена і є постійним компонентом прибережних біогідроценозів (на відміну від інших видів риб, які проводять тут незначний проміжок життєвого циклу). У прибережних угрупованнях бичкових зустрічаються особини віком від цьоголіток до п’ятиліток, чого не спостерігається серед інших видів риб.

Розподіл базових показників на різних ділянках водосховища нерівномірний. Видове різноманіття ділянок суттєво не відрізняється між собою, на верхній ділянці зустрічається на один вид більше (верхня ділянка – 7 видів, середня, нижня та Самарська затока – по 6 видів).

На верхній ділянці чисельність бичків складає 99,5 ± 7,2 екз./100 м², біомаса – 312,0 ± 16,7 г/100 м². На даній акваторії превалює бичок пісочник – 54,0 % (54,2 ± 3,2 екз./100 м²). Друге місце займає бичок цуцик – 23,1 % (23,2 ± 2,0 екз./100 м²). Інші види – головач, кругляк, гонець і бичок пуголовочка зірчаста складають загалом 23,1 % (чисельність коливається від 0,01 ± 0,002 до 16,2 ± 1,1 екз./100 м²). За біомасою картина дещо інша, перше місце – бичок пісочник 67,9 % (208,4 ± 10,7 г/100 м²), друге місце – бичок кругляк – 24,0 % (75,8 ± 4,0 г/100 м²), інші види займають лише 9,3 % від загальної біомаси бичкових. Найкращі умови для розвитку бичкових склалися на середній ділянці. Чисельність бичків складає 115,9 ± 7,1 екз./100 м², біомаса – 462,9 ± 24,1 г/100 м². Перше місце зберігається за бичком пісочником – 37,1 %, його середня чисельність складає 42,5 ± 2,3 екз./100 м², друге – займає бичок кругляк – до 30,0 % (35,0 ± 2,0 екз./100 м²). Особливістю даної ділянки є збільшення чисельності у прибережних угрупованнях бичка гонця – 18,1 % (20,6 ± 1,4 екз./100 м²), тоді як на верхній ділянці він складав лише 5,5 % (4,5 ± 0,4 екз./100 м²). Інші види в сумі складають лише 15,0 %. За біомасою домінантом на цій ділянці виступає бичок кругляк (62,6 % від загальної біомаси бичків на даній ділянці) (287,4 ± 14,8 г/100 м²), далі йде пісочник – 19,5 % (87,5 ± 4,5 г/100 м²), інші бички займають незначну частку біомаси та становлять лише 19 %.

Показники чисельності та біомаси бичків верхньої та нижньої ділянок набли­жені, але розподіл по видам дещо різний. Чисельність бичків на нижній ділянці складає 82,0 ± 8,4 екз./100 м², біомаса – 209,7 ± 15,1 г/100 м². На нижній ділянці аналогічно верхній домінує бичок пісочник і складає 32,3 % (26,4 ± 2,3 екз./100 м²) загальної чисельності бичків на даній ділянці, друге місце займає бичок гонець – 22,2 % (18,4 ± 2,0 екз./100 м²), за ним йде кругляк – 18,3 % (15,1 ± 1,4 екз./100 м²). Але у спів­відношенні біомас картина дещо змінюється, безперечним лідером залишаться бичок пісочник – 54,5 % (112,1 ± 6,9 г/100 м²), а от кругляк випереджає гонця на 5,1 %, кругляк складає 20,5 % (42,7 ± 2,7 г/100 м²), а гонець – 15,2 % (32,5 ± 2,4 г/100 м²).

У Самарській затоці чисельність бичків склала 40,5 ± 3,8 екз./100 м², біомаса – 98,5 ± 5,8 г/100 м². Домінант по чисельності – бичок пісочник – 65,3 % (26,3 ± 1,6 екз./100 м²) як і скрізь по водосховищу, за ним із великим відривом йдуть кругляк – 16,2 % (6,6 ± 0,7 екз./100 м²) та цуцик – 14,2 % (5,5 ± 0,7 екз./100 м²). Останній значною мірою випереджає своїх конкурентів – бичків головача, мартовика та гінця. За біомасою картина незмінна: пісочник – 80,3 % (79,2 ± 4,1 г/100 м²), кругляк – 14,3 % (14,0 ± 0,9 г/100 м²), а чисельність цуцика дуже незначна – 2,1 % (2,3 ± 0,2 г/100 м²).

За останні роки спостерігається тенденція до зростання чисельності та біомаси бичкових у Дніпровському водосховищі. За період досліджень чисельність і біомаса бичкових зросла удвічі: у 2008 р. – 55,4 ± 3,7, у 2009 р. – 111,7 ± 7,7 екз./100 м². Аналогічна картина спостерігається і за біомасою: 2008 р. – 188,6 ± 11,8, 2009 р. – 410,2 ± 21,8 г/100 м². У 2010 р. спостерігається спад чисельності та біомаси бичкових, але він не значний і порівняно з 2009 р. становить 4 %. Це пов’язано з особливостями біології даної групи.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 153-155.

УДК 574.52:592

В. В. Триліс

Інститут гідробіології НАН України, Київ, Україна, trylis@rambler.ru

SPECIFIC FEATURES OF MACROINVERTEBRATES DRIFT
IN WATER BODIES WITH PULSATIVE HYDROLOGICAL REGIME
(ON EXAMPLE OF THE VITA RIVER OUTFALL)

V. V. Trylis

Institute of Hydrobiology NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine

Закономірності дрифту донних і перифітонних макробезхребетних у рівнинних річках нині вивчені достатньо слабо. Практично відсутні в літературі дані про особливості дрифту у водоймах із перемінним напрямком течії. Типові приклади таких водойм – гирлові ділянки невеликих річок і струмків, що впадають у водосховища з щоденними коливаннями рівня. Добовий перепад рівня водосховища, що може сягати декількох десятків сантиметрів, обумовлює на таких ділянках поступально-зворотну течію, що, у свою чергу, обумовлює специфічну форму зв’язку між водосховищем і заплавними водоймами, з’єднаними з водосховищем через ці притоки. Показовий зразок такої системи в околицях Києва – р. Віта, гирлова ділянка якої має розгалужену мережу заплавних водойм різного типу. За рахунок щоденних технологічних коливань рівня Канівського водосховища, напрямок течії у гирловій ділянці Віти двічі на добу змінюється на зворотній. Таким чином забезпечується тісніший біоценотичний зв’язок між водосховищем і його заплавними водоймами, ніж це зазвичай має місце у річкових системах. Одна із форм такого зв’язку – дрифт макробезхребетних, завдяки якому здійснюється постійна міграція представників зообентосу та зооперифітону з водосховища у заплавні водойми та у зворотному напрямку.

Дослідження проводились у гирлі р. Віта (50°21,112’ N, 30°34,736’ E), що є правою притокою Дніпра та впадає у Канівське водосховище нижче Києва. Дрифт вивчався за допомогою дрифтових пасток із вхідним отвором 2 дм² та сіткою № 24, які встановлювали у найвужчому місці гирла на глибині 0,5–1,0 м. Час експозиції – 15 хв. Швидкість течії коливалась у межах 0,3–0,5 м/с, об’єм проби – від 5 до 8 м³. Експерименти проводили у темний і світлий час доби. Проби фіксували формаліном і обробляли за стандартною методикою.

За період досліджень біорізноманіття в дрифтових пробах коливалось від 4 до 15 таксонів на пробу. При цьому вдень у пробах було 4–6 таксонів безхребетних, а вночі – 11–15. Суттєвих відмінностей у таксономічному складі дрифту при прямій і зворотній течіях зазначено не було (табл.).

Кількісні показники дрифту коливались у межах від 0,10 мг/м³ та 1,40 екз./м³ до 8,80 мг/м³ та 24,40 екз./м³. При цьому середньодобові значення для прямого потоку (із Віти у Дніпро) складали 1,22 мг/м³ та 4,58 екз./м³, а для зворотного (з Дніпра у Віту) – 4,05 мг/м³ та 13,5 екз./м³. Таким чином, із Канівського водосховища у гирлову систему Віти шляхом дрифту вноситься втричі більше макробезхребетних ніж їх виноситься назад. Одним із можливих механізмів, що обумовлює таку різницю, може бути вплив рівня води. Адже під час виходу води з Віти у Дніпро (пряма течія) рівень води в системі падає, а при зворотній течії – підвищується. А підвищення рівня (наприклад, внаслідок дощових повеней) – еволюційно обумовлений чинник, що викликає інтенсифікацію дрифту гідробіонтів у звичайних річкових системах. У даному випадку цей фактор може спричиняти посилення дрифту двічі на добу, що спостерігалося в ході наших досліджень.

Таблиця. Розподіл безхребетнирх у дрифті гирлової ділянки р. Віта

Значно відрізнялись також кількісні характеристики дрифту у темний і світлий період доби. Середньозважені показники для темного періоду доби становили 5,03 мг/м³ та 16,37 екз./м³, тоді як у світлий час доби ці величини були, відповідно, 0,23 мг/м³ та 1,75 екз/м³. Розподіл кількісних показників дрифту у темний час доби нерівномірний, максимум інтенсивності охоплює декілька годин і може відбуватися у різний час, але пік інтенсивності дрифту практично завжди припадає на темну пору доби. Таким чином, інтенсивність міграцій безхребетних вночі у 10–20 разів інтенсивніша за денну. Отже, загальна оцінка кількісних і якісних характеристик дрифту, а також його ролі в енергетичному балансі екосистеми, може бути адекватною лише за умови проведення цілодобового моніторингу.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 152-153.

+

УДК 574.5(1-923.1/.2)

А. В. Толстиков*, А. Н. Шаров**

*Институт водных проблем Севера Карельского НЦ РАН,
Петрозаводск, Россия, tolstikov@nwpi.krc.karelia.ru
**Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН,
Москва, Россия, sharov_an@mail.ru

PECULIARITIES OF LAKES FUNCTIONING
IN THE EASTERN ANTARCTICA

A. V. Tolstikov*, A. N. Sharov**

* Institute of Northern Water Problems Karelian RC RAS, Petrozavodsk, Russia
**Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry RAS, Moscow, Russia

В период с декабря 2010 по апрель 2011 г. Институтом водных проблем Севера Карельского НЦ РАН проводились исследования антарктических озер в составе 56 Российской антарктической экспедиции Арктического и Антарктического научно-исследовательского института. Изучались разнотипные озера, расположенные в трех оазисах: Холмы Тала, Ширмахера, Холмы Ларсеманн. Цель работы заключалась в выявлении особенностей современного состояния физико-химического и биологического режимов типичных озер антарктических оазисов и сравнении данных с результатами, полученными ранее другими авторами. Задачи исследования включали изучение изменчивости гидрофизических параметров – сезонной и долгопериодной (сравнение с предыдущими исследованиями), изучение изменчивости концентраций биогенных элементов и особенностей структуры биологических сообществ озер, исследование вертикальной структуры донных осадков. Всего обследовано 27 озер: в оазисе Холмы Тала – 13, в оазисе Ширмахера – 11, в оазисе Холмы Ларсеманн – 3.

Озера данных оазисов представляют собой озерно-речные системы, котловины которых расположены на разных уровнях относительно друг друга и связаны между собой временными водотоками, прорывающимися в соседний водоем по уклону раз в год или раз в несколько лет в теплое время. В результате этого процесса перераспределяются значительные объемы воды, соответственно, происходит изменение уровня озер. Безусловно, это оказывает самое мощное внешнее воздействие на изменчивость структуры озерных экосистем.

Озера оазиса Холмы Тала можно разделить на три типа. К первому относятся глубокие озера, покрытые льдом в течение всего года, которые характеризуются обратной температурной стратификацией, температура придонных вод около 4 ºС. Летом вдоль берегов образуются закраины. Это оз. Лагерное (глубина 5 м) и Глубокое (глубина 30 м). Ко второму типу относятся мелкие озера, промерзающие до дна. В теплое время года в них по берегам образуются закраины, но большую часть озера покрывает лед. Глубины озер этого типа около 3 м (Овальное, Стоковое, Разливное). К третьему типу относятся мелкие озера, ледяной покров которых летом сходит полностью, и наблюдается изотермия водной массы. Глубины таких озер менее 2 м. Работы в оазисе Холмы Тала показали, что тепло в озера поступает за счет стока талых вод, а также интенсивной солнечной радиации. В силу того, что на ледяной поверхности глубоких озер практически полностью отсутствует снежный покров большую часть лета, и водная масса содержит мало взвеси, 10–15 % от измеренной приходящей солнечной радиации (до 5 Вт/м²) достигало глубины 30 м (оз. Глубокое).

Фитопланктон этих озер крайне беден, благодаря чему обеспечивается высокая прозрачность воды (до 15 м), в то время как в оазисе Ширмахера взвесь, поступающая с талой водой от ледников и снежников, значительно снижает прозрачность воды, и, оседая, способствует накоплению аллохтонных минеральных веществ в донных отложениях.

Первичная продукция во всех изученных озерах осуществляется преимущественно за счет водорослей бентоса и бактерий. Исследование сезонной динамики планктона в озерах, постоянно покрытых льдом, мощностью 3 м, показало отсутствие водорослей и животных в толще воды. В планктоне вскрывающихся озер обнаружены преимущественно зеленые водоросли Shaerocystis scroeteri Chodat, 1897 и Cosmarium leave Rabenhorst, 1868, из представителей зоопланктона – коловратки Bdeloidea.

Для глубоких озер оазиса Ширмахера в теплый период года также характерна обратная температурная стратификация. В конце летнего сезона (28 февраля 2011 г.) в придонном слое оз. Глубокого (оазис Ширмахера) нами обнаружены разновозрастные коловратки нескольких видов в концентрации 10 тыс. экз./м³, причем 5 % самок с яйцами. Это говорит о том, что данные популяции находились в стадии роста.

В окрестностях Холмов Ларсеманн находятся свыше 150 озер, которые считаются наиболее важной экологической характеристикой этого оазиса. Некоторые из них (восточная часть п-ова Брокнес) имеют самую давнюю историю донных отложений среди всех поверхностных озер Антарктики. Здесь нами исследованы несколько мелких озер (глубина до 5 м), в которых интенсивные процессы газообразования в донных осадках приводят к всплытию цианобактериальных матов. В планктоне оз. Степпед обнаружено аномальное для Антарктиды (более 1 тыс. экз./м³) обилие веслоногих рачков кладоцер Daphniopsis studeri Ruhe, 1914. На дне озера в цианобактериальных матах обнаружено значительное скопление тихоходок (Tardigrada), коловраток Notholca sp. и нематод Plectus sp. Обильное развитие беспозвоночных в оз. Степпед, вероятно, связано с гнездованием поморников на берегах, которые приносят с пометом большое количество биогенных веществ, преимущественно фосфора.

На дне некоторых озер Антарктиды обнаружен мох (Короткевич, 1958; Симонов, 1971, Li et al., 2009). В оазисе Холмы Тала нами не было найдено ни одного озера с содержанием мха в донных пробах, в то время как в озерах оазисов Ширмахера и Холмы Ларсеманн они встречаются во многих водоемах. Мох на дне оз. Глубокого (оазис Ширмахера) имеет три ярко выраженных слоя на разной глубине колонки. Скопления стеблей говорят о благоприятных для роста мха условиях. В оз. Поморник
(оазис Ширмахера) и оз. Прогресс (оазис Холмы Ларсеманн) на дне обитает наиболее распространенный в Антарктиде (Li et al., 2009) глубоководный мох Bryum pseudotriquetrum P. G. Gärtner, B. Meyer & Scherbius, 1802, а в оз. Глубоком (оазис Ширмахера) – Plagiothecium orthocarpum Mitten., 1869, которого в других озерах Антарктиды пока не обнаружено. Различие обилия мха в слоях донных отложений говорит об изменении климата в прошлом. Массовое развитие мха, по-видимому, связано с наиболее благоприятными для него периодами.

Донные сообщества цианобактерий и беспозвоночных представляют собой основную биологическую компоненту антарктических озер. В верхних слоях донных осадков доминируют коловратки и тихоходки. Основу матов составляют нитчатые цианобактерии Oscillatoriales: Pseudanabaena frigida (Fritsch) Anagn, 2001, Nostoc sp., Oscillatoria sp. и др. В мелких озерах также наиболее развиты донные сообщества, которые составляют организмы, способные формировать покоящиеся стадии или впадать в анабиоз, что позволяет выживать при высыхании летом и промерзании мелких озер зимой. Накопление донных отложений в глубоких озерах происходит со скоростью примерно 0,5 мм/год, что хорошо видно по чередованию разноцветных слоев колонки донных осадков. Такая слоистая структура цианобактериальных матов объясняется различной интенсивностью роста водорослей и цианобактерий в течение года, и может использоваться для определения возраста осадков и оценки климатических изменений в прошлом.

Таким образом, особенности функционирования озерных экосистем в Антарктиде в первую очередь зависят от ледового режима, который регулирует колебания температуры водной массы и летнюю конвекцию. При вскрытии озер происходит резкое охлаждение водной массы в результате ветро-волнового перемешивания и активного испарения с поверхности. В данных условиях, а также при низком содержании биогенных веществ в воде, развитие экосистем идет по бентосному типу.

Донные отложения озер антарктических оазисов являются архивами палеоклиматических данных. Микробиологические и геохимические исследования донных осадков позволят проследить эволюцию микробного разнообразия, реконструировать химические процессы в разные эпохи климатической истории Земли, а наличие мха в пробах может считаться хорошим маркером климатических событий прошлого.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ «Реакция озер на изменения климата» № 10-05-00963.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 149-151.

УДК 581.526.32:574.52

Ю. Н. Токарев, Е. Б. Мельникова, Н. В. Бурмистрова

Институт биологии южных морей НАН Украины, Севастополь, Украина, tokarev@ibss.iuf.net

SEASONAL VARIABILITY OF BIOLUMINESCENCE
VERTICAL PROFILE AT THE BLACK SEA COASTAL ZONE

Y. N. Tokarev, Е. B. Melnikova, N. V. Burmistrova

Institute of Biology of the Southern Seas NAS of Ukraine, Sevastopol, Ukraine

Исследование пространственного распределения интенсивности поля биолюминесценции широко применяется для выявления пространственно-временной неоднородности планктонного сообщества. При этом на динамику распределения планктона существенное влияние оказывает вертикальная стратификация вод и гидрофизические характеристики морской среды (температура, соленость, прозрачность и др.). На вертикальное распределение светящихся форм планктона оказывают влияние также циклонические течения, кратковременные (ветровые) местные циркуляции, колебания градиента температуры и другие факторы, подверженные сезонным изменениям. В соответствии с этим сезонным изменениям подвержена вертикальная структура формируемого планктоном поля биолюминесценции. При этом изменчивость вертикального профиля интенсивности поля биолюминесценции в Черном море исследована недостаточно. Целью работы являлось исследование сезонных изменений вертикального профиля биолюминесценции на траверзе бухты Круглая в прибрежной зоне г. Севастополь и его связь с вертикальной стратификацией вод. Для анализа вертикальных профилей пространственной структуры интенсивности поля биолюминесценции были использованы сезонные данные отдела биофизической экологии за 2009 год.

Траверз бухты Круглая, на которой производились съемки, представляет собой мелководную часть моря (h = 60–70 м) подверженную влиянию ряда внешних факторов – ветрового режима, волнения моря, зимнего выхолаживания и летнего прогрева водной массы – являющихся определяющими факторами изменчивости пространственной структуры полей температуры и солености.

Вертикальную структуру поля биолюминесценции исследовали методом многократного батифотометрического зондирования толщи воды, используя гидробиофизический комплекс «Сальпа-М». С помощью комплекса «Сальпа-М» измеряли интенсивность также температуру, мутность и соленость на горизонте нахождения прибора.

Интенсивность поля биолюминесценции исследовали в трех основных гидрологических слоях:

1) над слоем максимального градиента температуры;

2) непосредственно в слое максимального градиента температуры;

3) под слоем максимального градиента температуры.

В каждом из этих слоев находили и измеряли наибольшее значение интенсивности поля биолюминесценции. Далее сравнивались полученные значения интенсивности между собой и находили максимальную величину. Результаты интенсивности поля биолюминесценции рассчитывали в относительных единицах, при этом максимальную величину принимали за единицу. Затем находили относительные значения интенсивности поля биолюминесценции в остальных двух слоях, путем деления наибольшего значения в данном слое на найденное максимальное.

Биолюминесценты Черного моря, формирующие поля биолюминесценции, представлены, в основном, эвритермными видами, которые могут существовать при значительной разнице температуры (+4…+27 °С). Зимой биолюминесценты представлены батипланктонным комплексом (холодолюбивые виды), а летом помимо эвритермных видов – эпипланктонным комплексом (теплолюбивые виды). Процесс термической конвекции начинается, как правило, в ноябре, с максимальным увеличением к декабрю. С декабря по январь слой гомотермии распространяется почти до дна. Одновременно происходит быстрое охлаждение толщи вод.

В 2009 г. наиболее холодными месяцами были: январь, февраль, март и апрель. Температура воды в эти месяцы в верхнем и нижнем слоях менялась незначительно и находилась в пределах от 7,96 до 10,77 °С. Наличие зимней вертикальной циркуляции при незначительной разнице температур по глубине приводило к смешиванию организмов всех упомянутых выше комплексов планктонных организмов. Относительная однородность условий в слое зимней вертикальной циркуляции позволяла в темное время суток светящимся видам планктона мигрировать к самой поверхности, поэтому интенсивность поля биолюминесценции достигала пика в верхнем десятом слое: в январе 4638 пВт∙см^–2л^–1 (при средней температуре воды 8,79 °С), в феврале – 4707 пВт∙см^–2л^–1 (при средней температуре воды 8,44 °С), в марте – 4209 пВт∙см^–2л^–1 (при средней температуре воды 7,96 °С) и в апреле – 1887 пВт∙см^–2л^–1 (при средней температуре воды 10,77 °С). Зимние штормы и ветровой перемешивание привели к размытию слоя температурного скачка в этот период года (в среднем разность температур в слое термоклина составляло 0,2 °С, а градиент температуры не превышал 0,06 С/м).

С наступлением весны начинается перестройка вертикальной термической структуры, прекращается конвективное перемешивание, вызванное зимним охлаждением поверхностных вод. В это время начинается образование температурного и плотностного расслоения. Незначительное повышение температуры (до 14 °С) не оказывает су­щественного влияния на вертикальное распределение светящихся организмов планктона, хотя в отличие от зимы это распределение стало менее равномерным. Количество светящихся видов планктона в верхнем десятиметровом слое повысилось за счет эпипланктонных форм и интенсивность свечения в мае составила – 3659 пВт∙см^–2л^–1 (t = 14 °C). С увеличением глубины происходит постепенное понижение численности светящегося планктона. На глубине 30–50 м интенсивность свечения уменьшилась в 5 раз и составила – 737 пВт∙см^–2л^–1 (t = 10,6 °C).

В начале лета, благодаря выраженной стратификации водных масс, разделение эпипланктонного и батипланктонного комплексов наиболее полное. Основная масса всех светящихся теплолюбивых организмов и некоторых эвритермальных видов во все часы суток обитают в верхнем слое 0–10 м при температуре +20…+24 °С. При очень сильном прогреве поверхностного слоя (для некоторых видов оптимальная температура близка к +15…+20 °С) светящиеся организмы уходят в ниже лежащие области с оптимальной для них температурой, расположенной в зоне температурного скачка.

В июле – августе, когда продолжается прогрев верхних слоев, пик интенсивности свечения смещается под слой термоклина. Здесь интенсивность свечения холодолюбивых видов выше, чем эпипланктонных форм в верхнем хорошо прогретом слое. В июле – августе наблюдается один пик интенсивности поля биолюминесценции, расположенный ниже слоя температурного скачка. В приповерхностном слое и слое температурного скачка интенсивность поля биолюминесценции в 3–10 раз ниже, чем в глубинных слоях расположенных под термоклинном.

Интенсивное развитие большинства видов светящегося планктона происходит обычно в конце августа – сентябре. Максимальное значение интенсивности поля биолюминесценции наблюдается в сентябре в слое термоклина – 12642 пВт∙см^–2л^–1 на глубине 32 м, при температуре +17,8 °С. Второй пик (несколько меньший по величине 9150 пВт∙см^–2л^–1) в приповерхностном слое, при температуре +21,8 °С.

Проведенные исследования показали, что наблюдаются сезонные изменения в вертикальном профиле интенсивности поля биолюминесценции, выражающиеся, в частности, в наличии одного или двух пиков. Первый пик располагается (кроме июля и августа) в приповерхностном слое. Наибольшие значения интенсивности поля биолюминесценции в этом слое (более 4000 пВт∙см^–2л^–1) наблюдаются в январе – марте.

Величина интенсивности и расположение второго пика биолюминесценции (на глубинах более 10 м) зависит от вертикальной стратификации вод и в значительной степени определяется градиентом температуры в слое температурного скачка. Слой скачка, в котором происходит изменение температуры более чем на 6–9 °С, является непроходимой преградой для большинства светящихся организмов. Чем резче выражен температурный скачок, тем более существенной преградой служит он для светящихся форм планктона. Наибольшее значение интенсивности поля биолюминесценции (более 12000 пВт∙см^–2л^–1) наблюдалось в сентябре на глубине 30–35 м. Таким образом, зная температуру воды и тенденцию ее изменения, можно оценить когда и на каких глубинах будет располагаться пик интенсивности поля биолюминесценции.

Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 147-149.