СТРУКТУРА ПРИБЕРЕЖНИХ УГРУПОВАНЬ ЗООБЕНТОСУ О. КРИТ (ЕГЕЙСЬКЕ МОРЕ) ПРИ РІЗНОМУ РІВНІ ОРГАНІЧНОГО ЗБАГАЧЕННЯ ДОННИХ ВІДКЛАДЕНЬ
Ключові слова:
зообентос, структура угруповань, органічне збагачення ґрунтів, екологічні індикатори, багатомірний статистичний аналіз, о. Крит, Егейське мореАнотація
Виконано порівняльний аналіз показників розвитку макрозообентосу при різному рівні органічного збагачення донних відкладень (від 0.4 до 9.1 мг·г-1 Сорг) в узбережжі о. Кріт (Егейське море). Статистичними методами з вихідного списку з 18 фізико-хімічних параметрів виділена комбінація з 4 провідних факторів (глибина, частка алевро-пелітових фракцій, редокс-потенціал (Eh) і рівень органічних речовин Сорг в грунтах), що найбільшою мірою визначають кількісний розвиток зообентосу уздовж інтегрального градієнта органічного збагачення донних відкладень. За результатами кластерного та ординаційного (MDS) аналізу вся множина станцій (77) була згрупована в 4 групи (A – D), кожна з яких характеризується визначеним рівнем значень провідних факторів у верхньому шарі відкладень. Для всіх груп станцій були порівняно оцінені значення показників кількісного розвитку, розмаїтості і видової насиченості ES(n) для різних груп бентосу і зміни цих індексів з урахуванням граничного рівня Сорг (3 – 4 мг· г-1). За результатами порівняння двох груп станцій (умовно мезотрофні й оліготрофні біотопи щодо граничного рівня) по ступені варіабельності попарних рангових подібностей (R), достовірні розходження в структурних показниках були отримані для поліхет (R = 0.65) і для бентосу в цілому (R = 0.61) (Р < 0.1 %). Встановлено, що при досить низьких рівнях евтрофіровання ґрунтів (1 – 4 мг·г-1 Сорг), структурні показники бентосних угруповань міняються в різному напрямі, показуючи як деякий ріст, так і зниження значень зі збільшенням рівня Сорг, що не завжди узгоджується з класичною моделлю Пірсона–Розенберга. Тільки при перевищенні рівня Сорг у відкладеннях понад 8 – 10 мг·г-1, в угрупованнях виявляються стійкі негативні зміни. У такому випадку фактори, що визначають інтегральний градієнт органічного збагачення грунтів, починають значно впливати на структурні показники бентосу.
Посилання
Миронов О. Г., Кирюхина Л. Н., Дивавин И. А. Санитарно-биологические исследования в Чёрном море. – С.-П.: Гидрометеоиздат, 1992. – 116 с.
Петров А. Н. Реакция прибрежных макробентосных сообществ Чёрного моря на органическое обогащение донных отложений // Экология моря. – 2000. – Вып. 51. – С. 45 – 51.
Azov Y. J. Seasonal patterns of phytoplankton productivity and abundance in near-shore oligotrophic waters of the Levant Basin (Mediterranean). // J. Plankton Res. – 1986. – 8. – P.41–53.
Clarke K. R., Ainsworth M. A method of linking multivariate community structure to environmental variables // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1993. – 92. – P. 205 – 219.
Clarke K. R., Warwick R. M. Change in marine communities: an approach to statistical analysis and interpretation, 2nd edition. – PRIMER-E: Plymouth, 2001. – 154 p.
Dounas C., Koutsobas D., Vlachones G., Petrov A. et al. Comparative assessment of environmental quality of Chania Bay water areas (Crete) after building of Biological Treatment station. // Rep. Res. Project, IMBC, Crete, Greece, 1995. – 84 p.
Eleftheriou A., Tselepides A. (Eds.) Report of the Research project: “Μελετι τον ακτον τες Κριτις πώυ πapoyσiazoyn oikoλoγikeσ διαταραχες. II. Θάλάσσίο μερος. Τελικη εκθεση” – 1988. – Univ. of Crete, Crete, Greece. - 1990. – 136 p.
Gowen R.J., Brandbury N.B. The ecological impact of salmonid farming in coastal waters: a review // Oceanography and marine biology Annual Review. – 1987. – 25. – P.563 – 575.
Gray J. S., Wu R. S., Or Y. Y. Effects of hypoxia and organic enrichment on the coastal marine environment. // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 2002. – 238. – P. 249 – 279.
Grizzle R.E., Penniman C.A. Effects of organic enrichment on estuarine macrofaunal benthos: a comparison of sediment profile imaging and traditional methods // Mar. Ecol. Progr. Ser. - 1991. – 74. - P.249-262.
Heip C. Eutrophication and zoobenthos dynamics. // Ophelia. – 1995. – 41. – P. 113 – 136.
Hyland J., Balthis L., Karakassis I., Magni P. et al. Organic carbon content of sediments as an indicator of stress in the marine benthos. // Mar. Ecol. Progr. Ser. - 2005. – 295. – P. 91 – 103.
Ignatiades L. The productive and optical status of the oligotrophic waters of the Southern Aegean Sea (Cretan Sea), Eastern Mediterranean. // J. Plankton Res. – 1998. – 20. – P. 985 – 995.
Karakassis I. Benthic enrichment data from the Eastern Mediterranean and implications for determining indicators of environmental health / In: Hyland J.L, Karakassis I., Magni P., Petrov A.N, Shine J.P. (eds). Ad hoc benthic indicator group—results of initial planning meeting. – IOC Technical Series No. 57. – UNESCO /IOC, Paris, 2000. – P. 25 – 29.
Karakassis I., Eleftheriou A. The continental shelf of Crete: structure of macrobenthic communities // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1997. – 160. – P.186 – 196.
Karakassis I., Eleftheriou A. The continental shelf of Crete: the benthic environment // P.S.Z.N.: Marine Ecology. – 1998. – 19(4). – P. 263 – 277.
Karakassis I., Tsapakis M., Hatziyanni E., Papadopoulou K.N., Plaiti W. Impact of cage farming of fish on the seabed in three Mediterranean coastal areas. ICES. // J. Mar. Sci. – 2000. – 57. – P. 1462 –1471.
Karydis M. Eutrophication assessment of coastal waters based on indicators: a literature review // Global Nest J. – 2009. – 11(4). – P. 373 – 390.
Lampadariou N, Karakassis I, Chapdelaine L, Wilkinson M.F., Dafnomili E. Spatial variability in water column and sediment chemistry in Heraklion harbour (Crete, E. Mediterranean) // Fresenius Envir. Bul. – 2000. – 9. – P. 164 –171.
Magni P., Tagliapietra D., Lardicci C., Balthis L. et al. Animal-sediment relationships: Evaluating the ‘Pearson-Rosenberg paradigm’ in Mediterranean coastal lagoons. // Mar. Pol. Bul. – 2009. – 58. – P. 478 – 486.
Maurer D., Robertson J., Gerlinger T. San Pedro Shelf California: testing the Pearson-Rosenberg model (PRM) // Mar. Environ. Res. – 1993. – 35. – P. 304 – 321.
Osadchaya T. S., Ovsyaniy E. I., Kemp R., Romanov A. S., Ignatieva O. G. Organic carbon and oil hydrocarbons in bottom sediments of the Sevastopol bay (the Black Sea) // Mar. Ecol. J. – 2003. – 2, № 2. – С. 85 – 93.
Pearson T. H. The Loch Eil project: assessment and synthesis with a discussion of certain biological questions arising from a study of the organic pollution of sediments // J. Exp. Mar. Biol. – 1982. – 57. – P. 93 – 124.
Pearson T. H., Rosenberg R. Macrobenthic succession in relation to organic enrichment and pollution of the marine environment.// Oceanogr. Mar. Biol. Ann. Rev. – 1978. – 16. – P. 229 – 311.
Petrov A. N. Elaboration the new bioindicational methods and objects based on coastal macrobenthos assemblages for assessment of organic enrichment of marine environment around Crete // NATO Research Fellowship Project, Report: IMBC, Crete, Greece, 1995. – 48 p.
Petrov A. N. Using of bioindication approach for assessment of modern anthropogenic impact upon coastal marine environment around Crete (the Aegean Sea) and Crimea (the Black Sea) // Oceanography of the Eastern Mediterranean and the Black Sea. Similarities and differences of two interconnected basins: Intern. Symp. (Athens, Greece, Feb. 1999). – 1999. – P. 362 – 364.
Petrov A. N. Benthic monitoring in the northern Black Sea. / Hyland J. L, Karakassis I., Magni P., Petrov A. N, Shine J. P. (eds). Ad hoc benthic indicator group – results of initial planning meeting. – IOC Technical Series No. 57. – UNESCO /IOC, Paris, 2000. – P. 30 – 39.
Petrov A. N. Investigation of benthos responses in several coastal regions of the Aegean Sea with different eutrophication levels for introduction of new bioindication methods into practice of monitoring of marine environment. // Ann. Res. Rep. / IMBC, Crete; Ed. A. Eleftheriou. – Crete (Greece), 2001. – P. 1 – 6.
Petrov A. N., Arvanitidis Cr., Eleftheriou A. Macrobenthos in relation to eutrophication impact in the Black Sea and the Eastern Mediterranean // Oceanography of the Eastern Mediterranean and Black Sea: similarities and differences of two interconnected basins: 2 Intern. Conf. (Ankara, Turkey, 14–18 Oct. 2002): Abstracts Book. – Ankara, 2002. – P. 171 – 172.
Reynoldson T. B. Interactions between sediment contaminants and benthic organisms. // Hydrobiologia. – 1987. – 149. – P. 53 – 66.
Rosenberg R., Loo L. O. Marine eutrophication induced oxygen deficiency: effect on soft-bottom fauna, Western Sweden. // Ophelia. – 1988. – 29. – P. 213 – 225.
Rosenberg R., Hellman B., Johansson B. Hypoxic tolerance of marine benthic fauna. // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1991. – 79. – P. 127 – 131.
Ruellet T., Dauvin J.-C. Benthic indicators: analysis of the threshold values of ecological quality classification for transistional waters. // Mar. Pol. Bul. – 2007. – 54. – P. 1707 – 1714.
Soetaert K., Heip C. Sample-size dependence of diversity indices and the determination of sufficient sample size in a high-diversity deep-sea environment // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1990. – 59. – p. 305-307.
Subida M.D., Drake P., Jordana E , Mavric B. et al. Response of different biotic indices to gradients of organic enrichment in Mediterranean coastal waters: Implications of non-monotonic responses of diversity measures. // Ecol. Indicators. – 2011. – doi:10.1016/j.ecolind.2011.07.021
Weston D.P. Quantitative examination of macro-benthic community changes along an organic enrichment gradient. // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1990. – 61. – P. 233 – 244.
