WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Популяционный анализ поселений мидий mytilus edulis l. в экосистемах баренцева моря

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Кравец

Петр Петрович

ПОПУЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОСЕЛЕНИЙ мидий

Mytilus edulis L. В ЭКОСИСТЕМАХ БАРЕНЦЕВА МОРЯ

03.02.04 - зоология

03.02.08 - экология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Петрозаводск - 2011

Работа выполнена на кафедре биологии Биологического факультета Мурманского государственного технического университета Федерального агентства по рыболовству

Научный руководитель доктор биологических наук

профессор

Шошина Елена Васильевна

Официальные оппоненты доктор биологических наук

профессор

Максимович Николай Владимирович

доктор биологических наук

профессор

Шкляревич Галина Андреевна

Ведущая организация Мурманский морской биологический институт

Кольского научного центра РАН

Защита диссертации состоится 19 октября 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.01 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33, эколого-биологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета, с авторефератом – на сайте ПетрГУ по адресу http://petrsu.ru

Автореферат разослан «___» сентября 2011 г.

Ученый секретарь

 диссертационного совета, канд. биол. наук И.М. Дзюбук Общая характеристика-0

диссертационного совета,

канд. биол. наук И.М. Дзюбук

Общая характеристика работы

Актуальность. Мидия Mytilus edulis L. - один из наиболее массовых видов двустворчатых моллюсков Баренцева моря. Мидия занимает доминирующее положение в прибрежных экосистемах, где эти организмы преобладают по биомассе и плотности над остальными представителями обитающей здесь фауны, определяя структурные и функциональные особенности. Они обычно встречаются повсеместно на литорали, однако разнообразные и меняющиеся гидрологические условия, а также разнообразие грунтов в прибрежной зоне приводят к высокой мозаичности распределения моллюсков.

Мидии как организмы-фильтраторы принимают активное участие в процессах биотической трансформации вещества и энергии в морской среде, а также в накоплении в тканях радионуклидов и тяжелых металлов, поэтому их можно использовать в качестве биоиндикаторов загрязненных морских вод.

Высокая встречаемость, доступность сбора, высокая скорость роста, простота выращивания и вкусовые качества мяса сделали мидий объектом промысла, а затем и культивирования во многих странах (Кулаковский, 2000). Являясь фильтраторами, они имеют короткие пищевые цепи и способны производить на единицу массы своего тела большее количество белка, чем представители других видов более высокого трофического уровня (Ryther, Bardach, 1968).

Мидия является перспективным объектом культивирования в прибрежной зоне Баренцева моря. Наличие незамерзающих губ и заливов на побережье Мурмана, высокая продуктивность прибрежных экосистем и разработанные технологии культивирования мидий создают достаточно высокий потенциал развития аквакультуры моллюсков в Мурманской области.

Повышенный интерес к марикультуре мидий связан также с возможностью их использования в качестве биофильтров в акваториях, которые подвержены антропогенному загрязнению. Выращивание мидии положительно сказывается на режиме и биоте, прилежащих к хозяйству акваторий моря, а также способствует снижению загрязнения воды токсикантами и микроорганизмами. В связи с этим культивирование мидий можно рассматривать в качестве мероприятия по охране окружающей среды и сохранения естественного видового разнообразия в прибрежных экосистемах.

Решение задач, касающихся промысла и выращивания мидий, их эффективного использования, создание зон биофильтров и экологического мониторинга в значительной степени зависит от знания особенностей роста и возрастной структуры поселений этих моллюсков в естественных условиях Мурманского побережья Баренцева моря. Экономическая выгода марикультуры мидий и возможность решения ряда экологических проблем должны привести к тому, что на современном этапе мидиевые хозяйства будут создаваться на Мурманском побережье Баренцева моря.

Цель и задачи работы. Целью данной работы является изучение закономерностей роста и распределения мидий в экосистемах Мурманского побережья Баренцева моря.

В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать пространственное распределение и оценить обилие моллюсков в районах исследования.

2. Сравнить размерно-весовую и возрастную структуру поселений мидий.

3. Установить показатели линейного роста мидий в исследуемых экосистемах.

4. Провести сравнительный анализ характеристик роста мидий в различных районах.

Научная новизна. Получена современная информация (2006-2010 гг.) о состоянии поселений мидий в экосистемах на Мурманском побережье Баренцева моря. Проанализированы особенности пространственного распределения, размерно-возрастной структуры поселений мидий, характера роста и определены ресурсы литоральных поселений.



Практическое значение. Итоги исследований могут быть использованы для составления рекомендаций по устойчивой эксплуатации ресурсов мидий прибрежной зоны Баренцева моря. Получены количественные характеристики роста мидий, которые являются основой для оценки их продукционного потенциала, а также могут использоваться в системах экологического мониторинга. Сведения о морфологических параметрах мидий, распределении, литоральных ресурсах и возрастной структуре поселений мидий необходимы для выбора акваторий, наиболее благоприятных для культивирования моллюсков, а также для организации рационального промысла и планирования мероприятий по сохранению ресурсов. Результаты исследования могут быть использованы в целях мониторинга прибрежных экосистем, аквакультуры, а также в курсах лекций и практических занятий по зоологии и биогеографии в ВУЗах.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы представляли на международной научно-технической конференции «Наука и образование» (г. Мурманск, МГТУ, 2006-2011); XXVIII и XXIX конференции молодых ученых Мурманского морского биологического института КНЦ РАН (г. Мурманск, ММБИ КНЦ РАН, 2010, 2011), XI Всероссийской конференции «Проблемы изучения, рационального использования и охраны природных ресурсов Белого моря» (г. С.-Петербург, ЗИН РАН, 2010); научный семинар «Чтения памяти К.М. Дерюгина» (г. С.-Петербург, СПбГУ, 2009, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы. Рукопись содержит 113 страниц текста, 29 рисунков и 4 таблицы. Список литературы включает 190 источников, в том числе 68 - на иностранных языках.

Содержание работы

Во Введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи работы, приводятся сведения о научной новизне и практической значимости полученных результатов.

Глава 1. Биоэкологическая характеристика мидий

На основании литературных источников обсуждаются представления о пространственной организации поселений Mytilus edulis в экосистемах Баренцева моря. Рассматриваются биологические и экологические особенности этих животных, как доминирующего компонента сообществ литорали.

Глава 2. Материалы и методы

Материал был собран в 12 бухтах Мурманского побережья Баренцева моря в летний период 2006-2010 гг. Работа выполнена на кафедре биологии Мурманского государственного технического университета и на базе Дальнезеленецкой биологической станции Мурманского морского биологического института КНЦ РАН.

 Район исследования. В исследуемых районах на литорали вдоль заливов-2

Рис.1. Район исследования.

В исследуемых районах на литорали вдоль заливов (или бухт) закладывали по 3 пробных площадки – в куту, середине и в устье. Обилие моллюсков на разрезах оценивали сериями из 3-х количественных проб площадью 10x10 см2, равномерно распределенных по ширине, населенной мидиями зоны литорали.

Описание пространственного распределения особей проводили на всех исследуемых участках, но модельными явились 2 участка литорали – губа Тюва (Кольский залив) и губа Ярнышная (Восточный Мурман). В губе Тюва наблюдения проводили в 2006, 2007, 2009 и 2010 гг., в губе Ярнышная – в 2006, 2007 и 2009 гг.

При описании структуры поселений мидий отобрано 250 проб и исследовано более 10000 моллюсков.

Видовой состав и показатели обилия (численность и биомасса) макрозообентоса в сообществах мидий изучали в Кольском заливе (кутовой, средней и устьевой части). На каждом участке отобрано по 3 пробы на нижнем, среднем и верхнем горизонте литорали. Всего было проанализировано 27 проб.

Структуру сообществ оценивали индексом доминирования Симпсона:

Разнообразие определяли на единицу площади индексом Маргалефа:

Экологическое разнообразие оценивали индексом Шеннона:

где S - число видов на станции, N – общая численность, Ni – численность вида.

При оценке ресурсов были закартированы границы исследованных участков для расчета площади. Путем перемножения средней биомассы на площадь литорали оценивали ресурсы. Помимо этого рассчитывали долю промысловых моллюсков (от 3 см) в выборке.

При помощи штангенциркуля измеряли длину (L), высоту (H) и толщину (B) раковины. Все измерения длин проводили с точностью до 0,1 мм.

Затем, взвесив це­лого моллюска, аккуратно раскрывали раковину, для чего вставляли между створками тонкий нож и разрезали мускул-замыкатель. Из открытой раковины извлекали тело моллюска. По разности между массой целого моллюска и суммой массы мяса и створок раковины находили массу заключенной в раковине жидкости (полостная жидкость). Вскрывали всех моллюсков крупнее 1 см. При обработке результа­тов высчитывали отношение найденной массы отдельных частей тела и органов беспозвоночного к об­щей массе целого беспозвоночного в процентах (Методические рекомендации …, 1981).





Возраст определяли путем подсчета колец зимней остановки роста на раковинах.

Индивидуальный рост моллюсков реконструировали путем измерения расстояний между макушкой раковины и всеми кольцами зимней остановки роста («размеры колец»), групповой рост – путем усреднения данных по размерам одноименных колец между всеми моллюсками в пробах. Скорость роста особей Mytilus edulis оценивали с использованием аппроксимации кривых роста по уравнению Берталанфи. Сравнение кривых роста проводили по остаточным дисперсиям с помощью критерия Фишера. Мера расстояния - отношение F/Fкр. (Максимович, 1989).

Линейный рост описывали уравнением Берталанфи: Lt= L (1- e-k(t-t0)), где Lt - длина раковины моллюска в возрасте t, мм; L, k и t0 – коэффициенты уравнения.

Проводили статистический анализ всех измеряемых параметров методами описательной статистики (вычисление средних величин с показателями точности определения средней и показателями вариации) при 95%-ном уровне значимости. В тексте работы для измеряемых параметров указываются значения среднего арифметического и стандартная ошибка. Все расчеты проводили c помощью программного пакета MS Excel 2003. Использовали также программный пакет GraphPad Prism 4.0 (GraphPad Software, Inc., 2003) и макрос KlastAnalis_alfa (автор Иванова Т.С., персональное сообщение).

Глава 3. Характеристика районов исследования

Рассматривается физико-географическая характеристика и гидрологические особенности районов исследования - губа Печенга (Западный Мурман), Кольский залив и губа Ярнышная и губа Дальнезеленецкая (Восточный Мурман)

Глава 4. Результаты и обсуждение

На Мурманском побережье мидии обычно встречаются на литорали повсеместно. Однако, как показали наши исследования, распределены крайне неравномерно, не образуют четко выраженного пояса и в большинстве районов не заселяют верхний горизонт. Поселения мидии занимают участки от 0,5 до 2,5 м над нулем глубин, с соленостью от 5 до 34 ‰. Мидии предпочитают каменистые и скальные грунты, но обитают и на песчаных участках дна при наличии небольших камней или гальки. Наиболее плотные скопления отмечены на литорали в поясе фукусовых водорослей.

4.1. Структура поселений Mytilus edulis Мурманского побережья Баренцева моря

4.1.1. Размерно-весовая структура поселений

Исследована размерно-весовая структура поселений мидии в Кольском заливе, в губах Западного и Восточного Мурмана.

В Кольском заливе прослеживается тенденция увеличения размеров и массы мидий от южного (кут) к северному колену (устье) (рис. 2, рис. 3). Наиболее крупные моллюски с длиной раковины 3,4±0,66 см и массой 6,5±0,81 г обнаружены на мысе Ретинский (северное колено). В кутовой части залива средняя длина мидий колеблется от 1,41 до 1,98 см, масса - от 1,07 до 1,23 г. Различия связаны с возрастанием солености к устью залива, а также с повышением гидродинамики и снижением антропогенной нагрузки со стороны населенных пунктов, расположенных на побережье.

В куту возможна любая степень опреснения в зависимости от сочетания стока, приливных и сгонно-нагонных явлений. В южном колене залива сохраняются достаточно высокие значения интенсивности движения воды, обусловленные реками, впадающими в залив, в среднем колене наблюдается снижение интенсивности движения воды, а в северном колене она вновь увеличивается.

 Средняя длина раковины мидии в исследуемых районах. -9

Рис. 2. Средняя длина раковины мидии в исследуемых районах.

 Средняя масса мидии в исследуемых районах. Кольский залив-10

Рис. 3. Средняя масса мидии в исследуемых районах.

Кольский залив считается загрязненным районом, его воды подвергаются значительной антропогенной нагрузке. Во всех районах залива к числу массовых загрязнителей относится нефть и нефтепродукты. По уровню аккумуляции нефтепродуктов донные отложения Кольского залива относятся к числу сильно загрязненных, в устьевой части залива - как средне загрязненные. Главными источниками загрязнения в кутовой части залива являются коммунальное хозяйство, рыбный и торговый порты, военно-морские базы, в связи с чем данный район характеризуется наибольшей степенью загрязнения по сравнению с остальными участками. Исследования сублиторальных и литоральных сообществ в Кольском заливе свидетельствуют о критическом состоянии биоты в донных сообществах в южной части залива (Фролова, 1991; Фролова и др., 2001).

Наибольшими размерами и массой (из всех исследованных районов) обладают моллюски, собранные в губе Печенга (Западный Мурман), средняя длина моллюска 4,32±0,21 см, средняя масса 6,84±0,89 г. Размер моллюсков в губах Восточного Мурмана меньше почти в 2 раза, а масса моллюсков - в 3 раза по сравнению с поселениями на Западном Мурмане. Как показали наши исследования в губах Восточного Мурмана (2009 г.), средний размер и масса мидий из губы Ярнышная составляют 2,28±0,18 см и 1,42±0,24 г, в губе Дальнезеленецкая средний размер – 2,43±0,1 см, а масса – 1,19±0,17 г.

У берегов Западного Мурмана температура в среднем на 1-3С теплее (Матишов и др., 1997), чем у восточной части побережья, что создает условия, благоприятные для развития поселений мидий по сравнению с другими районами исследования. Существует гипотеза, что в прибрежной зоне Мурмана низкие температуры неблагоприятно влияют на нерест и личиночные стадии развития мидий (Агарова, 1979; Антипова и др., 1984).



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.