Анализ гидролого-гидрохимических факторов трансформации донных фитоценозов в районе мыса Коса Северная (Черное море, Севастополь)

А. В. Пархоменко*, Е. Ф. Васечкина, А. А. Латушкин

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: avparkhomenko52@gmail.com

Аннотация

Макрофиты выступают в качестве важных биоиндикаторов условий окружающей среды и долгосрочных изменений качества воды, что позволяет использовать макрофитов при изучении динамики донных природных комплексов. Цель работы – выявление основных гидрофизических и гидрохимических факторов, приводящих к изменениям биомассы донных фитоценозов в районе м. Коса Северная. Проанализированы и обобщены литературные источники, результаты ландшафтных и гидроботанических исследований (летний период 1964, 1997, 2006 и 2017 гг.) в прибрежной зоне м. Коса Северная – м. Толстый c использованием данных о температуре воды, содержании в воде нитратов, нитритов, аммония, фосфатов и общего взвешенного вещества в 1998–2021 гг., а также результаты имитационного моделирования динамики биомассы макрофитобентоса в этом районе в 1998–2002 гг. В ландшафтной структуре прибрежной зоны района исследования в разные периоды времени выделялись несколько донных природных комплексов, причем с течением времени их состав и количество менялись. В эрикариево-гонголариевом фитоценозе (0.5–5 м) к 2006 г. произошло увеличение биомассы доминирующих видов, характеризующееся ростом доли эпифитов. В 2017 г. наблюдалось восстановление доминирующих видов, а общая биомасса возросла почти в три раза. Эрикариево-гонголариево-филлофоровый фитоценоз (5–10 м) полностью исчез к 2006 г., а на его месте в 2017 г. была зафиксирована Dictyota spp. Филлофоровый фитоценоз (глубины свыше 10 м) существенно деградировал в 1997 г., его биомасса сократилась почти до нуля. В 2006 г. Phyllophora crispa на этих глубинах не регистрировалась, но к 2017 г. появились отдельные участки дна, где представлена Phyllophora crispa с биомассой, меньшей на порядок по сравнению с 1964 г. Сделан вывод, что зафиксированные трансформации донных сообществ были вызваны в основном изменениями прозрачности воды, связанными с содержанием общего взвешенного вещества. Для слежения за развитием ситуации целесообразно регулярно с частотой раз в несколько лет проводить гидроботанические съемки.

Ключевые слова

макрофитобентос, донный фитоценоз, Черное море, имитационная модель, донные природные комплексы, эвтрофикация, прозрачность воды

Благодарности

Исследование выполнено в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ № FNNN-2024-0016 «Исследование пространственно-временной изменчивости океанологических процессов в береговой, прибрежной и шельфовой зонах Черного моря под воздействием природных и антропогенных факторов на основе контактных измерений и математического моделирования» и FNNN-2024-0012 «Анализ, диагноз и оперативный прогноз состояния гидрофизических и гидрохимических полей морских акваторий на основе математического моделирования с использованием данных дистанционных и контактных методов измерений».

Для цитирования

Пархоменко А. В., Васечкина Е. Ф., Латушкин А. А. Анализ гидролого-гидрохимических факторов трансформации донных фитоценозов в районе мыса Коса Северная (Черное море, Севастополь) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2024. № 2. С. 76–90. EDN CMHLRP.

Parkhomenko, A.V., Vasechkina, E.F. and Latushkin, A.A., 2024. Analysis of Hydrological and Hydrochemical Factors of Bottom Phytocenosis Transformation near Cape Kosa Severnaya (Black Sea, Sevastopol). Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 76–90.

Список литературы

  1. Zharikov V., Bazarov K., Egidarev E. Use of remotely sensed data in mapping underwater landscapes of Srednyaya Bay (Peter the Great Gulf, Sea of Japan) // Geography and Natural Resources. 2017. Vol. 38, iss. 2. P. 188–195. https://doi.org/10.1134/S187537281702010X
  2. Петров К. М. Подводные ландшафты: теория, методы исследования. Ленинград : Наука, 1989. 124 с.
  3. Митина Н. Н. Геоэкологические исследования ландшафтов морских мелководий. Москва : Наука, 2005. 197 с.
  4. Ландшафтный подход к оценке состояния макрофитобентоса в условиях конфликтного природопользования / Т. В. Панкеева [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зоны и комплексное использование ресурсов шельфа. 2014. Вып. 29. С. 70–79. EDN UXWYRD.
  5. Панкеева Т. В., Миронюк О. А., Панкеева А. Ю. Исследования донных ландшафтов прибрежной зоны Тарханкутского полуострова (Крым, Черное море) // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2014. Т. 10, № 1. C. 800–805. EDN VQDXCT.
  6. Агаркова-Лях И. В., Скребец Г. Н. Ландшафты береговой зоны Черного моря // Современные ландшафты Крыма и сопредельных акваторий / под ред. Е. А. Позаченюк. Симферополь : Бизнес-Информ, 2009. Разд. 4.3.1. С. 250–279. EDN QKKEKJ.
  7. Митина Н. Н., Чуприна Е. В. Подводные ландшафты Черного и Азовского морей: структура, гидроэкология, охрана. Москва : ФГУП «Типография» Россельхозакадемии, 2012. 320 с. EDN VNLLGW.
  8. Тамайчук А. Н. Ландшафты Черного моря // Современные ландшафты Крыма и сопредельных акваторий. Симферополь : Бизнес-Информ. 2009. С. 497–529.
  9. Тамайчук А. Н. Пространственная неоднородность природных условий и районирование Черного моря // Известия Русского географического общества. 2017. Т. 149, № 2. С. 30–50. EDN YLYNCZ.
  10. Пасынкова Л. А. Ландшафты континентального склона Черного моря: принципы выделения и характеристика // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия: География. 2008. Т. 21, № 3. С. 266–273. EDN XEDROD.
  11. Пасынкова Л. А. Проблема устойчивости подводных ландшафтов в районе Ялтинской бухты // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия: География. 2010. Т. 23, № 3. С. 331–333. EDN MCQMJM.
  12. Позаченюк Е. А., Пенно М. В. К обоснованию выделения морских антропогенных ландшафтов // Наукові записки Вінницького педуніверситету. Географія. 2013. № 25. С. 142–148.
  13. Бондарев И. П. Проблема нестабильности подводного ландшафта (на примере Северной части Черного моря) // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия: География. 2008. Т. 21(60), № 2. С. 128–133. EDN XCJNRF.
  14. Dar N., Pandit A., Ganai B. Factors affecting the distribution patterns of aquatic macrophytes // Limnological Review. 2014. Vol. 14, iss. 2. P. 75–89. https://doi.org/10.2478/limre-2014-0008
  15. Macrophyte habitat architecture and benthic-pelagic coupling: Photic habitat demand to build up large P storage capacity and bio-surface by underwater vegetation / K. Teubner [et al.] // Frontiers in Environmental Science. 2022. Vol. 10. P. 1–20. https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.901924
  16. Macrophyte landscape modulates lake ecosystem-level nitrogen losses through tightly coupled plant-microbe interactions / M. Vila-Costa [et al.] // Limnology and Oceanography. 2015. Vol. 61(1). P. 1–11. https://doi.org/10.1002/lno.10209
  17. Kalra T., Ganju N., Testa J. Development of a submerged aquatic vegetation growth model in the Coupled Ocean-Atmosphere-Wave-Sediment Transport (COAWST v 3.4) model // Geoscientific Model Development. 2020. Vol. 13, iss. 11. P. 5211–5228. https://doi.org/10.5194/gmd-13-5211-2020
  18. Панкеева Т. В., Миронова Н. В. Многолетняя динамика подводных ландшафтов прибрежной зоны мыс Коса Северная – мыс Толстый (Севастополь) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2022. № 2. С. 70–85. EDN HINHRC. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2022-2-70-85
  19. Панкеева Т. В., Миронова Н. В. Пространственно-временные изменения макрофитобентоса в прибрежных ландшафтах у мыса Коса Северная (Севастополь) // Теоретическая и прикладная экология. 2023. № 2. С. 66–72. EDN RBJDBR. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2023-2-066-072
  20. Васечкина Е. Ф., Филиппова Т. А. Имитационное моделирование донного фитоценоза в прибрежной зоне Крыма // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 3. С. 342–359. EDN NKQHDO. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-3-342-359
  21. Филиппова Т. А., Васечкина Е. Ф. Моделирование химико-биологических процессов роста морских трав // Морской гидрофизический журнал. 2022. Т. 38, № 6. С. 694–708. EDN HHFSMU. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2022-6-694-708
  22. Васечкина Е. Ф., Филиппова Т. А. Моделирование биохимических процессов в бентосных фитоценозах прибрежной зоны // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35, № 1. С. 52–69. EDN YZBBNR. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-1-52-69

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)