Современное представление о состоянии и причинах сукцессионных изменений макрофитобентоса северо-кавказского побережья Черного моря




Скачать 181.86 Kb.
Дата12.07.2016
Размер181.86 Kb.




Содержание

Оглавление

стр.

Введение...4



Глава 1. Современное представление о состоянии и причинах сукцессионных изменений макрофитобентоса северо-кавказского побережья Черного моря...9

1.1. Особенности экологических условий формирования донной растительности северо-кавказского побережья Черного моря...9

1.2. Проблемы адаптации макрофитобентоса в условиях воздействия

антропогенного фактора на морские экосистемы...14

Глава 2. Гидролого-гидрохимический режим и эколого-абиотические

параметры района исследований...32

Глава 3. Материалы и методы исследований...45

3.1. Методика подводных геоботанических исследований, методы оценки продукции, возраста растений, объема ближайшего жизненного пространства популяций цистозиры...45

3.2. Основной объект популяционных исследований размерно-массовой и

возрастной структуры...49

Глава 4. Адаптивные изменения популяций цистозиры кустистой и цистозиры бородатой северо-кавказского побережья Черного

моря...50

Глава 5. Растительные сообщества верхней сублиторали северо-кавказского побережья Черного моря и адаптивные изменения структуры морской растительности и флоры, под действием антропогенного фактора...62

5.1. Растительность северо-восточного (Анапско-Туапсинского) гидроботанического района...62

5.2. Структура и распределение макрофитобентоса в Новороссийской бухте...69

3

5.3. Растительность прикерченского (Анапско-Прикерченского)



гидроботанического района...83

Глава 6. Оценка состояния макрофитобентоса в районах интесивной хозяйственной деятельности (Абрауский полуостров и Таманский полуостров)... 104

6.1.1. Макроскопическая донная растительность в районе функционирования терминала Каспийского Трубопроводного Консорциума (КТК) по перекачке нефтепродуктов...104

6.1.2. Загрязнение макрофитов нефтяными углеводородами и полициклическими ароматическими углеводородами в районе КТК...122

6.2.1. Донная растительность в районе строительства Таманской базы сжиженных углеводородных газов (СУГ)...124

6.2.2. Загрязнение макрофитов нефтяными углеводородами и полициклическими ароматическими углеводородами в районе строительства

базы СУГ...133

Глава 7. Ущерб водным биоресурсам от работы морского терминала КТК по перекачке нефти и нефтепродуктов...137

Глава 8. Продуктивность, запасы и значение отдельных видов макрофитов и донных растительных сообществ северо-кавказского

побережья... 151

Рекомендации по добыче морских водорослей и трав на российском побережье

Черного моря...159

Выводы...161

Список литературы... 163

Приложение 1...179

Приложение 2...182

Приложение 3...190

Введение

Введение

Анализ литературы, посвященной морским экологическим исследованиям, свидетельствует, что большая часть публикаций последнего времени посвящена проблеме рационального использования, охраны и воспроизводства морских биологических ресурсов. Эта проблема весьма актуальна в свете интенсификации техногенеза, обуславливающего необходимость разработки принципов мониторингового анализа состояния биоты. В последнее десятилетие, в связи со сложившимися экономико-политическими обстоятельствами, возросла интенсивность добычи, переработки и перевозки нефти и на юге, и на севере России (Патин, 1998). Планируется ввести и уже вводится в действие несколько крупных нефтяных и газоконденсатных месторождений на шельфе Черного и Азовского морей (Патин, 1995), а также терминалов по перекачке сжиженных углеводородов и нефтепродуктов, хотя известно, что эвтрофирование и загрязнение Черного моря уже привело к деградации природных комплексов, резкому снижению биологической продуктивности, подрыву исторически сложившегося в азовско-черноморском районе рыбного промысла, ухудшению санитарно-гигиеническую обстановки на побережье, представляющем значительную рекреационную ценность, определяемую благоприятными климатическими условиями (Громов, 1998). Таким образом, необходимо пересматривать на современном уровне и разрабатывать новые методы контроля состояния, защиты и рационального использования морских донных биоценозов. В условиях больших антропогенных нагрузок прибрежный фитобентос претерпевает закономерные изменения структуры и функциональных характеристик (антропогенные сукцессии), исследование которых представляет теоретический и практический интерес. Таким образом, анализ состояния, динамики, распределения морских биоресурсов в российской зоне Черного моря, исследование продуктивности популяций, сообществ и экосистем морских водорослей, проблемы их рационального использования, а так же выявление адаптационных возможностей макрофитобентоса на разных

5

иерархических уровнях организации живой материи представляется чрезвычайно актуальным. Активность альгологических исследований в области антропогенного влияния на морскую растительность, прогнозирования предстоящих изменений и разработки методов рекультивации обедненных участков прибрежной зоны моря обусловлена так же тем, что прибрежные фитоценозы служат природными инкубаторами личинок и молоди рыб и беспозвоночных, а также мощными поставщиками детрита (Хайлов, Парчевский, 1983). Очевидно, что реакция фитоценоза и его компонентов, как и любой другой биологической системы, на любое внешнее воздействие имеет две составляющие: специфическую и неспецифическую. Специфическая составляющая перестройки жизнедеятельности включает в себя адаптивные реакции, направленные на преодоление характерных черт данного внешнего воздействия, неспецифическая - включает процессы, которые не направлены непосредственно на преодоление характерных черт данного внешнего воздействия, а включают в себя общие механизмы повышения устойчивости. По мнению В.А. Барабоя с соавт. (1991), неспецифическая составляющая, впервые описанная Г. Селье (1987) и названная им стресс-синдромом, на клеточном уровне индуцируется в первую очередь окислительным стрессом. В этой работе рассмотривается неспецифическая составляющая процесса системной адаптации - стресс-синдром. При возрастании интенсивности внешних воздействий, в процесс системной адаптации вовлекаются все более и более высокие уровни организации живой материи (клеточный, организменный, популяционный, фитоценотический и экосистемный). На каждом из них стресс - синдром находит свое проявление, выявить которые является одной из задач работы. Исследованиями на популяционном уровне были охвачены наиболее важные в биоценотическом плане виды -эдификаторы побережья Черного моря Cystoseira barbata (Good, et Wood.) Ag. et C. crinita (Desf.) Bory.



Цель исследований - изучить состав и особенности формирования, механизмы адаптации к экстремальным факторам среды донных фитоценозов и

6

популяций цистозиры северо-кавказского шельфа Черного моря и разработать предложения по их рациональному использованию.



В соответствии с указанной целью были поставлены и решены следующие задачи:

1) изучить видовой состав и структуру растительных сообществ верхней сублиторали северо-кавказского побережья Черного моря;

2) оценить изменения возрастной и размерной структуры популяций цистозиры;

3) исследовать состояние макрофитобентоса в районах интенсивной хозяйственной деятельности;

4) изучить биопродуктивность и запасы отдельных видов макроводорослей в северо-восточной части Черного моря;

5) оценить ущерб водным биоресурсам при нефтяном загрязнении акватории моря;

6) разработать предложения по рациональному использованию цистозиры и других видов водорослей и морских трав в прибрежной акватории северовосточной части Черного моря.

Научная новизна работы:

Определены современные состав, структура и состояние доминирующих ассоциаций российского черноморского шельфа, в том числе впервые исследована растительность банки Марии Магдалины. Впервые для указанного района исследована направленность изменений популяционной структуры видов эдификаторов под давлением антропогенного фактора, выявлены современные запасы водорослей — макрофитов и трав, в частности показано, что общие их запасы на участке мыс Кадош - мыс Анапский составляют около 375000 т, в Таманском заливе - 168000 т в сыром весе. Впервые показаны сукцессионные изменения макрофитобентоса в районах интенсивной хозяйственной деятельности (район терминала по перекачке нефти и нефтепродуктов Каспийского Трубопроводного Консорциума (КТК).

7

Теоретическая значимость работы заключается в описании структуры, распределения и запасов промысловых видов водорослей и морских трав, а также в расшифровке адаптационных механизмов популяции цистозиры к антропогенному фактору.



Практическая значимость работы определяется основными результатами работы:

определены биопродуктивность и запасы отдельных видов

макроводорослей в северо-кавказского шельфа Черного моря;

оценен ущерб водным биоресурсам при нефтяном загрязнении акватории

моря;

разработаны предложения по рациональному использованию цистозиры,



некоторых других видов водорослей и морских трав, распространенных

на северо-кавказском шельфе Черного моря.

Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на международных конференциях "Современные проблемы океанологии шельфовых морей России" (2002); "Эволюция морских экосистем под влиянием вселенцев и искусственной смертности фауны" (2003); "Биотехнология - охране окружающей среды" (2004); "Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов" (2004); международных конференциях молодых ученых (2000, 2001, 2004); VIII гидробиологическом съезде РАН (2001); IX съезде ботанического общества РАН (2003), V всероссийской конференции по водным растениям (2000), I всероссийской школе по морской биологии (2001), а также региональных и межвузовских конференциях (2000, 2001, 2004), коллоквиумах кафедры ботаники РГУ и отдела природоохранных исследований АзНИИРХ.

Публикации. В период 2000-2004 гг. по материалам диссертации опубликовано 24 работы.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 5 глав, излагающих основные результаты работы, выводов,

практических рекомендаций и 3 приложений. Работа представлена на 199 страницах текста, включая приложения; содержит 26 таблиц, 17 рисунков. Список литературы содержит 152 источника, в том числе 21 иностранных.

Личный вклад автора заключается в обосновании и выборе конкретного направления, выполнении исследования и разработке практических рекомендаций по применению полученных результатов и для рационального и эффективного использования водных биологических ресурсов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Видовое и фитоценотическое разнообразие макрофитобеноса в северовосточной части Черного моря представлено 31 видом зеленых водорослей, 22 видами бурых, 66 красных, 5 харовых водрослей - макрофитов, 11 видами трав и 63 ассоциациями.

2. Адаптации популяций цистозиры к антропогенному загрязнению выражаются в изменении размерно-массовых характеристик и возрастной структуры.

3. Предложения по рациональному использованию цистозиры и других видов водорослей и морских трав в прибрежной акватории северо-восточной части Черного моря.

Автор выражает глубочайшую благодарность за ценные рекомендации, помощь в обсуждении результатов и написании работы научному руководителю профессору кафедры ботаники РГУ, д.б.н. Валентину Валентиновичу Громову, профессору, д.б.н. Станиславу Петровичу Воловику, замдиректора, зав.отделом природоохранных исследований АзНИИРХ, д.б.н. Ирине Григорьевне Корпаковой, а так же сотрудникам АзНИИРХ — зав. отделом океанографии, к.б.н. Екатерине Ивановне Студеникиной, зав.лабораторией оценки последствий НТК, к.б.н. Игорю Евгеньевичу Цыбульскому, Екатерине Григорьевне Сушковой, Владимиру Николаевичу Шевченко, руководителю водолазной группы Владимиру Александровичу Грицыхину и другим.

9

Глава 1. Современное представление о состоянии и причинах сукцессионных изменений макрофитобентоса северо-кавказского побережья Черного моря



1.1. Особенности экологических условий формирования донной растительности северо-кавказского побережья Черного моря. Черное море, вследствие полуизолированности от Средиземного отличается по флористическому составу фитобентоса от других морей, лежащих в той же биогеографической зоне. Два фактора — температура и соленость - в основном определяют таксономический состав и экологический характер черноморской альгофлоры (Черное море..., 1983). Можно выделить интегральный фактор - глубину, определяющий большинство экологических характеристик водной среды, такие как свет, температура, гидрохимические параметры, перемешивание воды и другие (Dring, 1982). Экологические условия прибрежной зоны очень своеобразны и тем резче проявляются, чем обширнее и мелководнее она. Здесь сильнее ощущается влияние пресных вод берегового стока, температурные колебания, а наличие взвесей в воде сказывается на качестве поглощаемого света (изменение его спектрального состава с глубиной) и на прозрачности воды. Все это в совокупности с другими физико-химическими и гидродинамическими факторами создает в прибрежной зоне особый режим, резко отличны от гидрологического режима центральной части моря, что в свою очередь сказывается на общих чертах прибрежной флоры и растительности (Миничева, 1993).

В целом, растительный покров прибрежной части Черного моря неоднороден, что обусловлено как многообразием условий различных районов, так и большим числом видов, приспособленных к жизни в различной среде. Существует большое разнообразие фитоценозов, отличающихся по видовому составу, строению, особенностям местообитаний.

В 70-гг XX века флора Черного моря насчитывала от 292 до 304 видов водорослей-макрофитов. Согласно А.А. Калугиной - Гутник, было определено 84 вида зеленых, 74 бурых и 134 красных, относящихся к 3 отделам, 5 классам,

10

28 порядкам, 61 семейству и 148 родам (Калугина - Гутник, 1969, 1970, 1973, 1975). Наиболее многочисленны представители семейств Chaetophoraceae (11 родов), Ulvaceae (5 родов), Chordariaceae (7 родов), Corallinaceae (8 родов), Ceramiaceae (8 родов), Rhodomelaceae (9 родов). Самые богатые роды -Enteromorpha (9 видов), Cladophora (10 видов), Ectocarpus (7 видов), Kylinia (7 видов), Ceramium (12 видов), Polysiphonia (11 видов), Laurencia (7 видов).



К числу наиболее распространенных ассоциаций в Черном море принадлежат цистозировые ассоциации, занимающие прибрежную полосу скал и валунов. Они приурочены преимущественно к чистым и открытым берегам и располагались сплошной полосой у берегов Кавказа (от Анапы до м. Кадош), Крыма (прерываясь в Керченской и Феодосийской бухтах и в Каламитском заливе), вдоль берегов Румынии, Болгарии и Турции (Калугина - Гутник, 1964, 1975, 19796).

1.1.1. Грунт

В отличие от наземной растительности, в развитии морских фитоценозов грунты и другие твердые поверхности играют роль только субстрата прикрепления. В Черном море можно выделить четыре основных типа грунта: скальный, валунный, галечный и песчаный; чаще встречаются смешанные (скально-валунный, валунно-галечный и др.). Подвижные грунты (галечный, песчаный) на глубинах до 2 м заселяются в незначительном количестве небольшими однолетними макрофитами, харовыми водорослями и морскими травами, что связано с большой подвижностью субстрата во время штормов и прибоя. Ценозообразующие макрофиты заселяют скальный и валунный грунты. Соотношение скально-валунного и одного из подвижных грунтов часто определяет общее проективное покрытие (ОПП).

Эдификаторами донных сообществ Черного моря являются два вида цистозир — цистозира кустистая и цистозира бородатая - крупнейшие водоросли исследуемых акваторий. Они образуют обширные подводные заросли, густо покрывающие поверхность скал и валунов; покрытые площади дна в 80-х годах прошлого века достигали 80-100%. Наибольшие величины численности и

11

биомассы приходятся на самую мелководную зону - от 1 до 10 м. Цистозира произрастает и на гальке: её плоские подошвы прочно присасываются к их гладкой поверхности (Калугина-Гутник, 1975). Заросли цистозиры обычно имеют вид пятен или полос, обуславливаемых грунтом (Морозова-Водяницкая, 1959). Некоторые водоросли очень лабильны в выборе субстрата прикрепления (Ceramium rubrum, Enteromorpha intestinalis) и встречаются на всех типах грунтов, а также на других водорослях, т.е. являются эпифитами.



1.1.2. Соленость

Средняя соленость миксомезогалинного Черного моря (согласно классификации Международного лимнологического объединения (1958)) вблизи северо-кавказских берегов колеблется в пределах 17-18°/00, что обуславливает возможность выделения четырех типов альгофлор - морской, солоноватоводно-морской, солоноватоводной и пресноводно-солоноватоводной (табл. 1). Данных о солевыносливости бентосных водорослей черноморского побережья мало (Калугина - Гутник, 1974). Из 304 видов черноморских макрофитов, около 200 видов относятся к группе морских водорослей. Ядро ее составляют красные (109) и бурые (59) водоросли.

Таблица 1. Фитогалинный состав альгофлоры Черного моря в % (по Калугиной-Гутник, 1975)

Группы Зеленые Бурые Красные Всего

Морские 16,0 29,5 54,5 68,5

Солоноватово дно-морские 51,3 19,2 29,5 26,7

Солоноватоводные 87,5 — 12,5 2,8

Пресноводно-солоноватоводные 83,3 — 16,7 2,0

12

Зеленые водоросли представлены в этой группе слабо и состоят из видов, широко распространенных в Средиземном море. Представители группы обитают у открытых и чистых берегов с постоянной соленостью воды; к ним относятся виды родов Codium, Zanardinia, Dilophus, Padina, Cladostephus, Cystoseira, Corallina, Polysiphonia, Laurensia и др. В опресненных участках бухт преобладают солоноватоводно-морские виды. Сол оноватово дно-морская группа включает около 80 видов, ядро которой составляют зеленые водоросли (40 видов), обитающие в опресненных участках Новороссийской и Севастопольской бухт и особенно вдоль Одесского побережья, где соленость воды колеблется в пределах 8-16%. Сюда относятся виды родов Ulotrix, Enteromorpha, Cladophora, Urospora и др. Меньше всего здесь бурых водорослей - 15 видов. К ним относятся виды родов Ectocarpus, Scytosiphon, Pylaiella и др., вегетирующие в зимний период, когда колебания солености минимальны. Солоноватоводная и пресноводно-солоноватоводная группы водорослей очень малочисленны и включают соответственно 8 и 6 видов. В основном это зеленые водоросли родов Ulotrix, Rhizoclonium, Cladophora, обитающие в эстуариях рек с соленостью 5-8700(Калугина-Гутник, 1975). Итак, на побережье Черного моря ведущая роль принадлежит морским видам, и только в северозападной части и в опресненных участках преобладают солоноватоводно-морские виды. Представители морской и солоноватоводно-морской групп в сумме составляют 95,2%. Таким образом, черноморская альгофлора в основном морская и широкоэвригалинная в сторону пониженной солености.



1.1.3. Свет

Фактором, определяющим характер вертикального распределения макрофитов, является качественное и количественное распределение света в толще воды. По отношению к свету водоросли разделяются на две группы — фотофильные (светолюбивые) и сциафильные (тенелюбивые). Количественное распределение света зависит от прозрачности воды: глинистые взвеси, ил, большое количество фитопланктона, органические частицы значительно

13

уменьшают глубину проникновения света. Вблизи устьев рек и в мелководных районах после дождя или волнения прозрачность воды снижается. Калугина-Гутник (1975) указывает, что в 70-х гг. XX века в открытых прибрежных водах прозрачность достигала 2-6 м, в глубоководных районах увеличиваясь в 2-3 раза. На I съезде ВГБО (1925) выделено несколько зон материковой отмели: супралитораль (зона заплеска - от ОД до 1,5 м над уровнем моря) охватывает пояс, смачиваемый только во время шторма и прибоя, характеризуется полной освещенностью; литораль (зона приливов) в Черном море отсутствует, ее аналогом является псевдолитораль - очень узкая и постоянно увлажняемая зона уреза воды - от 0 до 0,1 м над уровнем моря и от 0 до 0,1 м ниже поверхности; сублитораль (освещенная зона) занимает шельфовую зону до 80-90 м глубины и делится на два горизонта — горизонт фотофильной растительности: 1 ярус (глубиной от 0,1 до 5 м), 2 ярус (от 5 до 15 м), 3 ярус (от 15 до 25 м); горизонт сциафильной растительности: 1 ярус (глубиной 25-60 м), 2 ярус (60-90 м) (Калугина-Гутник, 1975; Афанасьев и др., 2000).



1.1.4. Температура

Среди макрофитов, обитающих в Черном море, преобладают нижне-бореальные (виды родов Phyllophora, Cladophora, Cystoseira), бореально-тропические (виды родов Dictiota, Dilophus, Padina, Ulva, Gelidium, Corallina, Gracillaria, Chaetomorpha) и космополиты (Ectocarpus confervoides, Enteromorpha intestinalis, Ulotrix zonata). В целом, фитобентос Черного моря представлен преимущественно широко распространенными эвритермными видами. В отдельнные сезоны в основную массу видов вклиниваются стенотермные виды. На больших глубинах (свыше 20 м) состав альгофлоры остается почти постоянным круглый год (Калугина-Гутник, 1979; Громов, 1998; Афанасьев и др. 2000).

14

1.2. Проблемы адаптации макрофитобентоса в условиях воздействия



антропогенного фактора на морские экосистемы.

Проблема адаптации является одной из старейших проблем биологии. Изучение адаптации, начавшееся в свое время с уровня многоклеточного организма, перешло позже на уровень тканей, клеток, субклеточных структур. С появлением экологии стало ясно, что адаптации происходят и в ценозах, и в экосистемах (Ковардаков и др., 1985). Однако до сих пор, развитию межуровневых исследований в биологии и экологии препятствуют большие методические различия при изучении клетки, целого растения, популяции и ценоза. Это объясняет преимущественное изучение адаптации организмов на примере отдельных признаков или небольших ансамблей признаков, относящихся к одному уровню организации. Между тем, иерархическая организация слагает отдельные приспособления в единый комплекс, существенно отличный от свойств его частных составляющих (Ничипорович, 1982). Системная адаптация, в которой взаимосвязано много структур и функций, решает проблему гомеостатично, приводя систему к устойчивому состоянию при изменении условий среды (Ковардаков и др., 1985). Представляется особо интересным выявление межуровневых взаимодействий (клеточного, организменного, популяционного, фитоценотического) и изучения взаимообусловленности адаптационных процессов сложных систем.

Принято различать: 1) онтогенетическую адаптацию, связанную с индивидуальными адекватными изменениями организмов в ответ на воздействие среды, и 2) филогенетическую адаптацию (эвоадаптацию), как результат исторического преобразования организмов (выработка адаптивной нормы реакции) ("Философские проблемы теории адаптации", 1975). Согласно американской энциклопедии адаптация есть сдвиг по функции или форме, поддерживающий существование системы в определенной среде. В книге "Философские проблемы теории адаптации" (1975) дано следующее определение: адаптация - целостная система реакций живых систем (индивид, вид, биоценоз), имеющих активный, направленный (телеономический)

15

характер, способствующих не только поддержанию динамического равновесия в данных условиях среды, но и обеспечивающих возможности эволюции при их изменении. По определению К. М. Хайлова, адаптация - это возникающая в результате внешнего воздействия совокупность (комплекс, в пределе — система) частных изменений, направленных на сохранение основных свойств и работоспособности объекта в условиях длящегося воздействия (Ковардаков и др., 1985). Основой надо считать сохранение свойств ценой частных изменений, которые, являясь антитезой сохранения, сами адаптациями быть не могут (Ковардаков и др., 1985). В этом смысле, адаптация есть группа скомпенсированых неадаптивных изменений (Новосельцев, 1978). Выделяются несколько типов адаптации: 1) по критерию специфичности - специфические, развивающиеся в ответ на изменение условий среды с которыми организм или популяция уже сталкивалась в процессе филогенеза, и неспецифические, не имеющие своего индивидуального пути, и представляющие собой общий стресс-синдром, проявляющийся в ответ на любые негативные воздействия; 2) по критерию периодичности - периодические (суточные, сезонные и т.д.) и непериодические, развивающиеся в ответ на не имеющие закономерных циклов изменения условий среды и т.д.



Заслуживает особого внимания предположение о том, что в ряде случаев, поддерживается не состав определенных структур, а их функция (Mangum, Towle, 1977). Так, концентрации растворенных веществ в клетке регулируются в расчете на поддержание структуры и функции ферментов, рН внутри клетки изменяется так, чтобы при изменении температуры не нарушались функции ее белков. Результат адаптации во всех таких случаях - не гомеостаз (постоянство состояния), а "энантиостаз" (поддержание функции) (Mangum, Towle, 1977).

Адаптивные реакции популяционного уровня необходимо включают в себя ростовые процессы, рождаемость и смертность, а фитоценотического — онтогенетические, связанные с динамикой экспансии и элиминации в ценозе тех или иных видов растений.

16

Итак, адаптация - это совокупность частных неадаптивннх изменений, которые, взаимно компенсируя друг друга, позволяют системе сохранять некоторые основные параметры на неизменном или мало измененном уровне в условиях длящегося внешнего воздействия (Новосельцев, 1978).



Так как изменения, направленные на поддержание структуры и функции сообществ, при действии антропогенного фактора, на популяционном и фитоценотическом уровнях, хорошо заметны, то такие адаптивные реакции довольно давно рассматриваются с точки зрения экологического мониторинга. Основная задача состоит в том, чтобы отличить изменения природного характера от антропогенных (Израэль, Цыбань, 1981):

1) связать изменения в биоте с уровнем загрязнения,

2) выявить критические уровни загрязнения,

3) создать систему наблюдения за биологическими эффектами в экосистеме.

Назначение мониторинга в следующем:

а) биологическая "перепись" биоты (сравнение настоящего с прошлым и возможность прогнозирования будущего состояния),

б) экологические исследования,

в) применение биоты в качестве индикатора.

Негативное воздействие антропогенного загрязнения окружающей среды по степени интенсивности можно условно разделить на три типа (Гуськов и др., 1993):

Первый - низкие дозы загрязнителей. Физиологические (морфологические) повреждения растений не наблюдаются совсем, или они проявлены незначительно и растения выглядят вполне жизнеспособными. Нет заметного снижения интенсивности жизнедеятельности по сравнению с фоновыми условиями.

Второй тип характеризуется более высокой концентрацией загрязнителей окружающей среды. Здесь наблюдаются значительные морфологические нарушения, подавление репродуктивной способности,

17

заметное изреживание за счет элиминации наименее устойчивых форм. Естественная смена поколений и поддержание исходной генетической структуры популяции становятся невозможными.



Наконец, при дальнейшем повышении концентрации токсикантов можно наблюдать третий тип: массовое отмирание аборигенных форм (возможно сохранение единичных наиболее устойчивых форм). Такой фитоценоз без вмешательства человека неизбежно деградирует, и заменяется другим, эфемерным или сезонным, как правило, низкопродуктивным.

Такое деление в целом соответствует этапам загрязнения по Савельеву (2000) для гидробионтов. Они выделяют следующие уровни:

На организменном могут наблюдатся нарушения отдельных физиологических функций: снижение темпа роста, увеличение смертности, вследствии прямого отравления или снижения устойчивости к различным стрессовым состояниям внешней среды.

На уровне популяции загрязнение может вызывать изменение численности и биомассы, рождаемости и смертности, размерной структуры.

На биоценотическом загрязнение сказывается на структуре и функциях сообщества. Одни и те же токсиканты различно влияют на разные компоненты сообщества. Соответственно меняются количественные и качественные соотношения в биоценозе, вплоть до полного исчезновения одних форм и появления других. В конечном итоге происходит полная деградация экосистем, ухудшение элементов среды.

Структуру и отдельные аспекты адаптационных механизмов макрофитобентоса Черного моря начали исследовать в 20-х гг. XX века. Так, Морозова-Водяницкая (1927) описывая фитобентос, касалась вопроса адаптационной пластичности некоторых полисапробных видов макрофитов. А.А. Калугина-Гутник (1975) и В.В. Громов (1973а, 1985, 1998) исследовали не только флору и растительность шельфа, но и особенности их формирования в антропогенно нарушенных экотпах. В многочисленных работах К.М.Хайлова с сотрудниками (1983, 1985, 1991), касающихся в основном организменного и



Список литературы


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница