Зоологический журнал, 2020, T. 99, № 7, стр. 757-771

Сообщества с доминированием Modiolus modiolus в Онежском заливе Белого моря: насколько они стабильны во времени и пространстве?

М. В. Чикина a*, В. А. Спиридонов a, А. Д. Наумов b

a Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
117997 Москва, Россия

b Зоологический институт РАН
199034 Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: chikina.m@gmail.com

Поступила в редакцию 22.11.2019
После доработки 16.01.2020
Принята к публикации 09.03.2020

Аннотация

Сообщества макрозообентоса Онежского залива Белого моря были исследованы в 2010 г. на 10 станциях в точках съемок ББС ЗИН РАН, выполненных в 1950-е и 1980-е гг. На всех участках, исследованных в 2010 г., наблюдались донные сообщества с доминированием двустворчатых моллюсков по биомассе. Две основные группы образовывали станции с доминированием Modiolus modiolus и станции с доминированием Clinoсardium ciliatum. Также были отмечены сообщества с доминированием Hiatella arctica и Macoma calcarea, каждое из которых было зарегистрировано только на одной станции. В связи со сложностью точного воспроизведения методов отбора и особенностями первичной обработки исторических работ, сравнение данных проводили по наиболее надежно учитываемой группе – двустворчатым моллюскам, которые, к тому же, доминируют во всех сообществах по биомассе. Значительных изменений в характере доминирования двустворчатых моллюсков обнаружено не было. На небольшой глубине (13 м) отмечено замещение поселения мидий сообществом с доминированием Hiatella arctica. Глубже 40 м наблюдалась смена доминантов: Clinocardium ciliatumMya truncata (1952), Elliptica ellipticaMacoma calcarea (1981), Clinocardium ciliatumMacoma calcarea (2010). Скорее всего, смена сообществ обусловлена мозаичностью в распределении этих массовых форм. Сообщества с доминированием Modiolus modiolus, наблюдавшиеся в Онежском заливе на глубинах до 40 м в 1952 и 1981 гг., сохранились в тех же местах и в 2010 г. Важным условием стабильности сообществ макробентоса с доминированием крупных долгоживущих двустворчатых моллюсков, в частности модиолуса, является отсутствие значительных изменений условий среды и антропогенного воздействия в Онежском заливе на протяжении, по крайней мере, второй половины 20–начала 21 столетий.

Ключевые слова: макрозообентос, долговременные изменения, двустворчатые моллюски, модиолус, циприна

DOI: 10.31857/S004451342007003X

Список литературы

  1. Ашик И.М., Карклин В.П., Кириллов С.А., Радионов В.А., Тимохов Л.А., 2014. Раздел 5. Воздействие изменения климата на морские природные системы. Глава 5.1. Арктические моря России // Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. С. 590–614.

  2. Бабков А.И., 1998. Гидрология Белого моря. СПб.: Беломорская биологическая станция ЗИН РАН. 98 с.

  3. Герасимова А.В., Кузнецова Е.К., Максимович Н.В., 2008. О многолетней динамике структуры поселения Arctica islandica L. (Mollusca, Bivalvia) и особенностях пространственного распределения макробентоса в районе Керетского архипелага (Белое море) // Материалы XI научной конференции Беломорской биологической станции МГУ: Сборник статей. М.: Изд-во Гриф и Ко. С. 34–37.

  4. Герасимова A.B., Максимович Н.В., 2009. О закономерностях организации поселений массовых видов двустворчатых моллюсков Белого моря // Вестник СПбГУ. № 3 (3). С. 82–97.

  5. Голиков А.Н., Бабков А.И., Голиков А.А., Новиков О.К., Шереметевский А.М., 1985. Экосистемы Онежского залива и сопредельных участков Бассейна Белого моря // Экосистемы Онежского залива Белого моря. (Исслед. фауны морей. Т. 33 (41)). Л.: Зоол. И-т АН СССР. С. 20–87.

  6. Денисенко С.Г., 2013. Биоразнообразие и биоресурсы макрозообентоса Баренцева моря. Структура и многолетние изменения. СПб.: Наука. 285 с.

  7. Золотарев В.Н., 1989. Склерохронология морских двустворчатых моллюсков. Киев: Наукова Думка. 112 с.

  8. Иванова С.С., 1957. Качественная и количественная характеристика бентоса Онежского залива Белого моря // Материалы по комплексному изучению Белого моря. Вып. I. М.-Л.: Изд-во АН СССР. С. 355–380.

  9. Исаченко А.И., Цетлин А.Б., Мокиевский В.О., 2013. Структура поселения Arctica islandica в акватории губы Ругозерская (Белое море) и ее многолетняя динамика // Зоологический журнал. Т. 92. № 4. С. 143–153.

  10. Кременецкий В.В., 2012. Океанологические наблюдения во время рейса на НИС “Профессор Владимир Кузнецов” в юго-восточную часть Онежского залива // Комплексные исследования подводных ландшафтов в Белом море с применением дистанционных методов (Тр. Беломорской биостанции МГУ, т. 11). Под ред. Мокиевского В.О., Спиридонова В.А., Цетлина А.Б., Красновой Е.Д. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 121–126.

  11. Краснов Ю.В., 2011. Морские птицы: современное состояние популяций, распределение и трофические связи // Биологические ресурсы Белого моря: изучение и использование (Исслед. фауны морей. Вып. 69 (77)). Под ред. Бергера В.Я. СПб.: Зоологический институт РАН. С. 244–260.

  12. Кудерский Л.А., 1962. Донное сообщество “Modiolus modiolus” Онежского залива Белого моря // Труды Карельского филиала АН СССР. Вып. 33. С. 67–81.

  13. Кудерский Л.А., 1966. Донная фауна Онежского залива Белого моря // Труды Карельского отд. ГосНИОРХ. Т. 4. Вып. 2. С. 204–371.

  14. Кудерский Л.А., 2006. Исследования на Белом море на начальном этапе истории Карельского Научного центра РАН // Северная Европа в XXI веке: природа, культура, экономика. Материалы Международной конференции, посвященной 60-летию КарНЦ РАН. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН. С. 11–16.

  15. Луканин В.В., Наумов А.Д., Федяков В.В., 1987. Исследование бентоса Белого моря. Общая история изучения бентоса Белого моря // Гидрологические и ихтиологические исследования в Белом море. Ленинград: ЗИН АН СССР. С. 51–63.

  16. Луканин В.В., Наумов А.Д., Федяков В.В., 1995. Особенности распределения бентоса в Онежском заливе // Белое море. Биологические ресурсы и проблемы их рационального использования. Ч. 1. Под ред. Бергера В.Я. СПб.: Зоол. Ин-т РАН. С. 227–232.

  17. Любин П.А., 2016. Сравнительный анализ селективности методов промывки количественных проб бентоса, применявшихся в исследованиях на разрезе “Кольский меридиан” // Труды Кольского НЦ РАН. Т. 36. Серия Океанология. Вып. 3. С. 44–64.

  18. Любина О.С., Стрелкова (Анисимова) Н.А., Любин П.А., и др., 2016. Современное количественное распределение зообентоса на разрезе “Кольский меридиан” // Труды Кольского НЦ РАН. Т. 36. Серия Океанология. Вып. 3. С. 64–91.

  19. Максимова М.П., 1991. Гидрохимия Белого моря // Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 2. Белое море. Ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат. С. 8–1 93.

  20. Материалы обработки бентоса, 1953. НИС “Профессор Месяцев”, рейсы I и II. Онежский залив, 1952 г. // Научно-исслед. архив КарНЦ РАН. Ф. 20. Оп. 2. Ед. хр. 232.

  21. Моисеенко Т.И., 2010. Загрязнение поверхностных вод водосбора и ключевые антропогенно обусловленные процессы // Система Белого моря. Т. 1. Природная среда водосбора Белого моря. Под ред. Лисицына А.П. М: Научный мир. С. 301–333.

  22. Мокиевский В.О., Котельников К.А., 2017. Донные сообщества сублиторали Ругозерской губы (Кандалакшский залив, Белое море): современное состояние и изменения за 60 лет // Труды VI Международной научно-практической конференции “Морские исследования и образование (MARESEDU-2017)”, Москва, 30.10.2017-02.11.2017 г. Тверь: ООО “ПолиПРЕСС”. С. 471–476.

  23. Наумов А.Д., 2006. Двустворчатые моллюски Белого моря. Опыт эколого-фаунистического анализа. СПб.: Зоол. институт РАН. 367 с.

  24. Наумов А.Д., Мокиевский В.О., Исаченко А.И., Савченко О.Н., Биягов К.Л., Аристов Д.А., 2016. Сублиторальные сообщества макробентоса Бабьего моря // Комплексные исследования Бабьего моря, полуизолированной беломорской лагуны. Геология, гидрология, биота: изменения на фоне трансгрессии берегов (Труды Беломорской биостанции МГУ. Т. 12). Под ред. Мокиевского В.О., Исаченко А.И., Дгебуадзе П.Ю., Цетлина А.Б. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 121–143

  25. Наумов А.Д., Савченко О.Н., Аристов Д.А., Биягов К.Л., 2017. Десятилетие наблюдений над литоральным бентосом на акватории морского специализированного порта Витино (северная часть Кандалакшского залива, Белое море): методологические подходы // Зоол. журн. Т. 96. № 12. С. 1464–1481.

  26. Невесский Е.Н., Медведев В.С. Калиненко В.В., 1977. Белое море. Седиментогенез и история развития в голоцене. М.: Наука. 236 с.

  27. Пантюлин А.Н., 2012. Динамика, структура и водные массы // Система Белого моря. Т. 2. Водная толща и взаимодействующие с ней атмосфера, криосфера, речной сток и биосфера. Под ред. Немировской И.А. М.: Научный мир. С. 309–379.

  28. Рейсовые журналы, 1952. Район работ Белое море: Онежский залив. I и II рейсы НИС “Профессор Месяцев”. 1952 г. // Научно-исслед. архив КарНЦ РАН. Ф. 20. Оп. 2. Ед. хр. 117.

  29. Рогачева А.В., 2012. Бентос восточной части Онежского залива по данным дночерпательной съемки // Комплексные исследования подводных ландшафтов в Белом море с применением дистанционных методов (Труды Беломорской биостанции МГУ, т. 11). Под ред. Мокиевского В.О., Спиридонова В.А., Цетлина А.Б., Красновой Е.Д. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 144–166.

  30. Сапожников В.В., Аржанова Н.В., Мордасова Н.В., 2012. Гидрохимические особенности биопродуктивности и продукционно-деструкционные процессы в Белом море // Система Белого моря. Т. 2. Водная толща и взаимодействующие с ней атмосфера, криосфера, речной сток и биосфера. Под ред. Немировской И.А. М.: Научный мир. С. 433–473.

  31. Солянко Е.Ю., 2010. Сравнительная характеристика фауны и сообществ сублиторального макробентоса Горла и Онежского залива Белого моря. Дис. канд. биол. наук. М.: Институт океанологии РАН. 167 с.

  32. Спиридонов В.А., Мокиевский В.О., Солянко Е.Ю., 2012. Экспедиционные работы и некоторые результаты океанологических и гидробиологических исследований в юго-восточной части Онежского залива на НИС “Профессор Кузнецов” в июле 2006 г. // Комплексные исследования подводных ландшафтов в Белом море с применением дистанционных методов (Труды Беломорской биостанции МГУ. Т. 11). Под ред. Мокиевского В.О., Спиридонова В.А., Цетлина А.Б., Красновой Е.Д. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 112–120.

  33. Стасенков В.А., 2011. Сельдь // Биологические ресурсы Белого моря: изучение и использование (Исследования фауны морей. Вып. 69 (77)). Под ред. Бергера В.Я. СПб.: Зоологический институт РАН. С. 159–163.

  34. Усов Н.В., 2015. Сезонная и многолетняя динамика обилия зоопланктона в прибрежной зоне Кандалакшского залива Белого моря в связи с изменениями температуры вод. Автореф. дис. … канд. биол. наук. СПб.: Зоол. институт РАН. 26 с.

  35. Черенкова Н.Н. (сост.), 2013. Эколого-экономическое обоснование организации Соловецкого комплексного природного ландшафтно-морского заказника. М.: Проект ГЭФ – ПРООН “Укрепление морских и приморских особо охраняемых территорий России”. 150 с.

  36. Чикина М.В., 2009. Макрозообентос рыхлых грунтов Северо-Кавказского побережья Черного моря: пространственная структура и многолетняя динамика. Дис. … канд. биол. наук. М.: Институт океанологии РАН. 117 с.

  37. Чикина М.В., Спиридонов В.А., Мардашова М.В., 2014. Изучение пространственной и временной изменчивости прибрежных донных сообществ Керетского архипелага и пролива Великая Салма (Кандалакшский залив, Белое море) // Океанология. Т. 54. № 1. С. 60–72.

  38. Ahn I.Y., Kang Y.C., Choi J.W., 1995. The influence of industrial effluents on intertidal benthic communities in Panweol, Kyeonggi Bay (Yellow Sea) on the West Coast of Korea // Marine Pollution Bulletin. V. 30. № 3. P. 200–206.

  39. Andrew N.L., Mapstone B.D., 1987. Sampling and the description of spatial pattern in marine ecology // Oceanography and Marine Biology. Annual Review. V. 25. P. 39–90.

  40. Anwar N.A., Richardson C.A., Seed R., 1990. Age determination, growth rate and population structure of the horse mussel Modiolus modiolus // Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom. V. 70. P. 441–457.

  41. Basova L., Begum S., Strahl J. et al., 2012. Age dependent patterns of antioxidants in Arctica islandica from six regionally separate populations with different life spans // Aquatic Biology. V. 14. P. 141–152.

  42. Berger V.Y., Naumov A.D., 2001. General features // Berger V., Dahle S. (Eds) White Sea. Ecology and Environment. St. Petersburg and Tromsø: Derzhavets Publisher. P. 9–22.

  43. Boyd S.E., Barry J., Nicholson M., 2006. A comparative study of a 0.1 and 0.25 m2 Hamon grab for sampling macrobenthic fauna from offshore marine gravels // Journal of Marine Biological Association of the United Kingdom. V. 86. P. 1315–1328.

  44. Chikina M.V., Kucheruk N.V., 2005. Long-term changes in the structure of coastal benthic ommunities in the northeastern part of the Black Sea: influence of alien species // Oceanology. V. 45. Supplement. P. 176–182.

  45. Clare D.S., Robinson L.A., Frid C.L. J., 2015. Community variability and ecological functioning: 40 years of change in the North Sea benthos // Marine Environmental Research. V. 107. P. 24–34.

  46. Clarke K.R., Warwick R.M., 2001. Change in Marine Communities: An Approach to Statistical Analysis and Interpretation, 2nd edn. Plymouth, UK: Primer-E. 176 p.

  47. Cusson M., Archambault P., Aitken A., 2007. Biodiversity of benthic assemblages on the Arctic continental shelf: historical data from Canada // Marine Ecology Progress Series. V. 331. P.291–304.

  48. Dinesen G.E., Morton B., 2015. Review of the functional morphology, biology and perturbation impacts on the boreal, habitat forming horse mussel Modiolus modiolus (Bivalvia: Mytilidae: Modiolinae) // Marine Biology Research. V. 10. P. 845–870.

  49. Eleftheriou A., Moore D.C., 2005. Macrofauna techniques // Methods for the study of marine benthos 3rd edn. (ed. A. Elefheriou and A. McIntyre). Oxford, UK: Blackwell Publishing. P. 160–228.

  50. Filatov N.N., Nazarova L.E., Salo Ju A., Tolstikov A.V., 2005. Climate of the White Sea catchment scenarios of climate and river runoff changes // Filatov N.N., Pozdnyakov D.V., Johannessen O.M. (Eds). White Sea. Its Marine Environment and Ecosystem Dynamics Influenced by Global Change. Chichester: Springer-Praxis Publishing. P. 53–72.

  51. Filatov N.N., Pozdnyakov D.V., Ingebeikin Yu.I., Zdorovenov R.E., Melentyev V.V., Tolstikov A.V., Pettersson L.H., 2005a. Oceanographical regime // Filatov N.N., Pozdnyakov D.V., Johannessen O.M. (Eds). White Sea. Its Marine Environment and Ecosystem Dynamics Influenced by Global Change. Chichester: Springer-Praxis Publishing. P. 73–154.

  52. Ganmanee M., Narita T. Sekuchi H., 2004. Long-term investigation of spatio-temporal variations in faunal composition and species richness of megabenthos in Ise Bay, Central Japan // The Journal of Oceanography. V. 60. P. 1071–1083.

  53. Gerasimova A.V., Maximovich N.V., 2013. Age–size structure of common bivalve mollusk populations in the White Sea: the causes of instability // Hydrobiologia. V. 706. P. 119–137.

  54. Gray J.S., Elliott M., 2009. Ecology of marine sediments: from science to management. Second ed. Oxford: Oxford University Press. 255 p.

  55. Grebmeier J.M., Barry J.P., 1991. The influence of oceanographic processes on pelagic-benthic coupling in polar regions: A benthic perspective // Journal of Marine Systems. V. 2. P. 495–518.

  56. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. 2001. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica 4(1): 9 pp. http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm

  57. Hughes D.J., Shimmiled T.M., Black K.D., Howe J.A., 2015. Ecological impacts of large-scale disposal of mining waste in the deep sea // Scientific Reports. V. 5. P. 9985.

  58. Kaiser M.J., Edwards D.B., Armstrong P.J., Radford K., Lough N.E.L., Flatt R.P., Jones H.D., 1998. Changes in megafaunal benthic communities in different habitats after trawling disturbance // The ICES Journal of Marine Science. V. 55. P. 353–361.

  59. Kautsky N., 1982. Growth and size structure in a Baltic Mytilus edulis population // Marine Biology. V. 68. P. 117–133

  60. Kenchington E.L., Kenchington T.J., Henry A.-A., Fuller S., Gonzales P., 2007. Multi-decadal changes in the megabenthos of the Bay of Fundy: The effects of fishing // The Journal of Sea Research. V. 58. P. 220–240.

  61. Kröncke I., Reiss H., Egleton J.D. et al., 2011. Changes in North Sea macrofauna communities and species distribution between 1986 and 2000 // Estuarine, Coastal, Shelf Science. V. 94. P. 1–15.

  62. Lesser M.P., Kruse V.A., 2004. Seasonal temperature compensation in the horse mussel, Modiolus modiolus: metabolic enzymes, oxidative stress and heat shock proteins // Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. V. 137. P. 495–504.

  63. Mann H.B., Whitney D.R., 1947. On a Test of Whether One of Two Random Variables Is Stochastically Larger than the Other // Annals of Mathematical Statistics. V. 18. P. 50–60.

  64. McConnaughey R.A., Mier C.L., Dew C.B., 2000. An examination of chronic trawling effects on soft-bottom benthos of the eastern Bering Sea // ICES Journal of Marine Science. V. 57. P. 1377–1388.

  65. Mendes C.L.T., Tavares M., Soares-Gomes A., 2007. Taxonomic sufficiency for soft-bottom sublittoral mollusks assemblages in a tropical estuary, Guanabara Bay, Southeast Brazil // Marine Pollution Bulletin. V. 54. P. 377–384.

  66. Naumov A.D., 2001. Benthos // Berger V., Dahle S. (Eds). White Sea. Ecology and Environment. St. Petersburg and Tromsø: Derzhavets Publisher. P. 41–53.

  67. Naumov A.D., 2013. Long-term fluctuations of soft-bottom intertidal community structure affected by ice cover at two small sea bights in the Chupa Inlet (Kandalaksha Bay) of the White Sea. // Hydrobiologia. V. 706. P. 159–173.

  68. Olsgard F., Brattegard T., Holthe T., 2003. Polychaetes as surrogates for marine biodiversity: lower taxonomic resolution and indicator groups // Biodiversity Conserv. V. 12. P. 1033–1049.

  69. Olsgard F., Somerfield P.J. 2000. Surrogates in benthic investigations. Which taxonomic unit to target? // J Aquat Ecosystem Stress Recovery. V. 7. P. 25–42.

  70. Oug E., Sundet J.H., Cochrane S.C.J., 2018. Structural and functional changes of soft-bottom ecosystems in northern fjords invaded by the red king crab (Paralithodes camtschaticus) // Journal of Marine Systems. V. 180. P. 255–264.

  71. Pearson T.H., Rosenberg R., 1978. Macrobenthic succession in relation to organic enrichment and pollution of the marine environment // Oceanography and Marine Biology: An Annual Review. V. 16. P. 229–311.

  72. Pogrebov V.B., 1993. Assessment of the ecological state of the West Arctic shelf by benthos // Proceedings of the Workshop on Arctic Contamination Arctic Research of the United States V. 8. Anchorage, Alaska: Interagency Arctic Research Policy Committee. P. 290–294.

  73. Revkov N.K., Petrov A.N., Kolesnikova E.A., Dobrotina G.A., 2014. Comparative analysis of long-term alterations in structural organization of zoobenthos under permanent and antropogenic impact (Case study: Sevastopol Bay, Crimea) // Morskoi ecologichnii zhurnal. V. 8. № 3. P. 38–49.

  74. Rosenberg R., Gray J.S., Josefson A.B., Pearson T.H., 1987. Petersen benthic stations revisited. 2. Is the Oslofjord and eastern Skagerrak ecnriched? // The Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. V. 105. P. 219–251.

  75. Solovyev B., Spiridonov V., Onufrenya I. et al., 2017. Identifying a network of priority areas for conservation in the Arctic seas: Practical lessons from Russia // Aquatic Conservation. Marine and Freshwater Ecosystems. V. 27. Supplement 1. P. 30–51.

  76. Solyanko K., Spiridonov V., Naumov A., 2011. Biomass, commonly occurring and dominant species of macrobenthos in Onega Bay (White Sea, Russia): data from three different decades // Marine Ecology. V. 32. P. 36–48.

  77. Spiridonov V.A., Naumov A.D., Chikina M.V., Simakova U.V., 2015. Resilience capacity in the White Sea ecosystem // Abstracts of the 50th European marine biological symposium. Helgoland, 21-25 September 2015. Helgoland, Germany: Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research. P. 27.

  78. Swane I., Ompi M., 1993. Patch dynamics in beds of the blue mussel Mytilus edulis L.: Effects of site, patch size, and position within a patch // Ophelia. V. 37. P. 187–202.

  79. Terzhevik A.Y., Litvinenko A.V., Druzhinin P.V., Filatov N.N., 2005. Economy of the White Sea watershed // Filatov N.N., Pozdnyakov D.V., Johannessen O.M. (Eds). White Sea. Its Marine Environment and Ecosystem Dynamics Influenced by Global Change. Chichester: Springer-Praxis Publishing. P. 241–301.

  80. Underwood A.J., Chapman M.G., 2005. Design and analysis in benthic surveys // Methods for the study of marine benthos 3rd edn. (ed. A. Elefheriou and A. McIntyre), Oxford, UK: Blackwell Publishing. P. 1–42.

  81. Usov N., Kutcheva I., Primakov I., Martynova D., 2013. Every species is good in its season: Do the shifts in the annual temperature dynamics affect the phenology of the zooplankton species in the White Sea? // Hydrobiologia. V. 706 (1). P. 11–33.

  82. Włodarska-Kowalczuk M., Kędra M., 2007. Surrogacy in natural patterns of benthic distribution and diversity: selected taxa versus lower taxonomic resolution // Marine Ecology Progress Series. V. 351. P. 53–63.

  83. WoRMS, 2018. World Register of Marine Species. Astarte J. Sowerby, 1816. Ciliatocardium Kafanov, 1974 http:// www.marinespecies.org Accessed 08.05.2018

Дополнительные материалы отсутствуют.