Бегун Андрей Аркадьевич Begun Andrej Arkadevich Учреждение: Учреждение Российской академии наук, Институт биологии моря имени А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН E-mail: andrejbegun@yandex.ru Узкий объект исследований: Фитоперифитон, фитоэпифитон, фитоэпизоон, диатомовые водоросли Регион исследований: Залив Петра Великого Японского моря (заливы Амурский, Уссурийский, Восток, Посьета), бухта Золотой Рог Узкие интересы: Флористика, экология, биоиндикация, обрастание микроводорослей на природных и антропогенных субстратах, методологические подходы в исследованиях микроводорослей
|
||
Основные результаты: Впервые для дальневосточных морей России применен методологический подход в исследовании морских диатомовых водорослей с использованием экспериментальных пластин из различного материала и с разными сроками экспозиции. Показано, что на видовой состав и количественные характеристики диатомовых водорослей значительное влияние оказывает поверхность антропогенного субстрата. Проведено сравнительное исследование влияния поверхности экспериментальных пластин из высоколегированной стали, оргстекла и древесины со сроками экспозиции 15, 134 и 143 суток на качественное и количественное развитие диатомовых водорослей перифитона в экстремально-эвтрофной бух. Золотой Рог и умеренно-эвтрофной бух. Рында. Независимо от типа субстрата и времени экспозиции в импактной бух. Золотой Рог доминировали α-мезосапробионты – виды-индикаторы значительного органического загрязнения вод, в фоновой акватории бух. Рында – ß-мезосапробионты – виды умеренного органического загрязнения вод. Установлено, что количество видов (60 < 78 < 77), средние значения численности и биомассы диатомовых водорослей увеличиваются независимо от сроков экспозиции пластин в море в последовательности: высоколегированная сталь < оргстекло < древесина. Отмечено, что не только физико-химические свойства экспериментального субстрата определяют количественное развитие диатомовых водорослей, но и такие факторы среды, как время года и длительность экспозиции субстрата в море, тип антропогенного загрязнения, который может оказывать стимулирующее или ингибирующее влияние. Показана правомочность использования диатомовых водорослей в обрастании антропогенных субстратов в качестве экспериментальных модулей для оценки качества морских вод.
Проведен сравнительный анализ видового и количественного состава микроводорослей перифитона экспериментальных пластин, экспонированных в летне-осенний период в двух бухтах разных по степени трофности вод Японского моря: экспериментально-эвтрофной бух. Золотой Рог и умеренно-эвтрофной б. Сухопутная. Обнаружено 73 вида и внутривидовых таксона водорослей, принадлежащих к отделам Bacillariophyta (66 видов и ввт), Dinophyta (5) и Chrysophyta (2);. из них 48 – в бух. Золотой Рог, 66 – бух. Сухопутная. В экстремально-эвтрофной акватории плотность микроводорослей варьирует от 0,1 до 19,4 млн кл·м-2, а биомасса – от 0,18 до 9,6 мг·м-2; значения индексов видового разнообразия (Н) и выровненности (е) для сообществ диатомовых водорослей составляют: Н = 1,71 и е = 1,76; в умеренно-эвтрофной акватории – от 0,6 до 23,9 млн кл·м-2, биомасса от 1,96 до 49,2 кл·м-2; Н = 0,41 и e = 0,51. Показано, что диатомовый комплекс развивается лучше в условиях природного эвтрофирования, чем при антропогенном загрязнении токсичными элементами сточных вод, впадающих в бух. Золотой Рог.
Экологический анализ флоры диатомовых водорослей перифитона показал, что их виды представлены подвижными (66 %) и прикрепленными (34 %) формами, которые, в свою очередь, являются свободноживущими (54 %) и колониальными (46 %). Колонии микроводорослей имеют разнообразные жизненные формы: пучковидные, трубчатые, находящиеся в слизистых тяжах, веерообразные, прикрепленные к субстрату с помощью слизи, нитчатые, лентовидные и зигзаговидные, у которых клетки соединены с помощью апикальных слизевых пор. К типичным эпифитам и обрастателям твердых субстратов относится 20 видов диатомовых водорослей. Другая часть видов принадлежит к флоре песчаных и илистых грунтов, попавших на субстрат в период взмучивания вод, либо к формам, осевшим из толщи воды. В бух. Золотой Рог эпизодически регистрировались аберрантные формы диатомовых водорослей. Это выражалось в более или менее существенной деформации всего кремнеземного панциря и в вогнутости в центральной или латеральной частях створки и срастании ребер.
Впервые для дальневосточных морей России применен методологический подход в исследовании морских диатомовых водорослей с использованием эпибиозов экспериментальных пластин с нарастающим сроком экспозиции. Основным субстратом для поселения эпибионтных диатомей служили сообщества мидий Mytilus trossulus, полихет Polydora limicola, усоногих раков Balanus crenatus и Amphibalanus improvisus и колониальные асцидии. Последовательная смена ассоциаций диатомей была характерна в большей степени для относительно чистой акватории – бухты Сухопутной, в то время как в загрязненной бухте Золотой Рог эта закономерность нарушена, что выражается в присутствии некоторых ассоциаций диатомей в течение длительного срока или их сопряженности с другими комплексами. Другое проявление влияния этих факторов – нарушение хода последовательной смены диатомовых комплексов. Зарегистрировано снижение показателей плотности диатомовых водорослей в бухте Золотой Рог в период резкого скачка концентрации нефтеуглеводородов в р. Объяснения, влияющей на экологию кутовой части бухты. В бухте Золотой Рог отмечены также специфические черты развития сообществ диатомей: доминирование видов-индикаторов органического загрязнения вод α-мезосапробионтов; преобладание планктонных форм и их покоящихся стадий; снижение обилия и степени сходства сообществ видов последовательных сроков опробования.
Изучено видовое разнообразие эпифитных диатомовых водорослей, обитающих на более чем 40 макрофитах, которые составляют основу макрофитобентоса бухты Соболь Уссурийского залива в летне-осенний период. В эпифитоне всех исследованных видов макрофитов преобладали диатомовые водоросли, видовой список диатомей был достаточно стабилен. Анализ сапробности диатомового сообщества эпифитона бух. Соболь показал, что среди видов с известной сапробностью преобладали β-мезосапробионты, характеризующие β-мезосапробную зону сапробности. Впервые для российских вод Японского моря указаны диатомовые водоросли: Amphora caroliniana Giffen, Falcula media Voigt var. subsalina Proschk.-Lavr., Gyrosigma tenuissimum (W. Sm.) Griff. et Henfr. и Nitzschia hybrida f. hyalina Proschk.-Lavr.
В Амурском заливе Японского моря проведено изучение диатомовых водорослей в обрастании льда как субстрата, активно обрастающего диатомовыми водорослями, а также его продукционных и гидрохимических характеристик. Показано, что зимой (до середины февраля) снежный покров отсутствовал, вследствие чего под лед проникало достаточное количество физиологически-активной радиации (ФАР) для развития микроводорослей. Содержание хлорофилла на всех станциях было высоким, а содержание биогенных элементов – пониженным. После выпадения снега в феврале содержание Хл в толще льда резко снизилось. Содержание биогенных элементов было, напротив, повышенным и практически не извлекались из среды. Во льду и подледной воде доминирующими были диатомовые водоросли. В отсутствие снега величина первичной продукции может быть весьма существенной и к концу ледостава достигать 1 г С/(м2 день). Наличие снежного покрова существенно снижает продукцию акватории эстуария. В устьевой и приустьевой зоне Амурского, где соленость была понижена, наибольшей встречаемостью (70-71%) характеризовались пеннатные диатомеи Nitzschia sp. и Nitzschia cf. frigida (холодноводный солоноватоводный вид), которые являются мелкоклеточными, способны к миксотрофному типу питания в условиях высокого уровня органического загрязнения и могут служить индикаторами высокого уровня загрязнения (эвтрофирования) водной среды.
Печатные работы по перифитону за последние 5-6 лет:
Бегун А.А. Диатомовые водоросли, как компонент обрастания экспериментальных пластин в Уссурийском заливе и бух. Золотой Рог (Японское море) // Тез. докл.: г. Тольятти, IX съезда ГБО РАН, 18-22 сентября 2006, г. Тольятти, 2006б. Т. 1. С. 39.
Бегун А.А. Микроводоросли перифитона прибрежных вод г. Владивостока в условиях антропогенного загрязнения // Территориальные исследования: цели, результаты и перспективы: Материалы IV региональной школы-конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, г. Биробиджан, 13-15 ноября 2007 г. С. 13.
Бегун А.А. Состав и количественные характеристики микроводорослей планктона и перифитона в заливе Петра Великого (Японское море): Автореф. дисс… канд. биол. наук. Владивосток, 2007. 18 c.
Бегун А.А., Рябушко Л.И. Диатомовые водоросли эпифитона морского льна Phyllospadix iwatensis Makino в бухте Лазурная Японского моря // Современные проблемы альгологии: Материалы международной научной конференции и VII Школы по морской биологии, г. Ростов-на-Дону, 9-13 июня 2008 г. С. 44-46.
Бегун А.А., Рябушко Л.И. Отклик микроводорослей планктона и перифитона на загрязнение морских вод // Современные проблемы регионального развития: Материалы II Международной научной конференции, г. Биробиджан-Кульдур, 6-9 октября 2008 г. С. 101-102.
Бегун А.А., Рябушко Л.И. Особенности количественного развития микроводорослей перифитона бухты Золотой Рог (Японское море) в условиях антропогенного пресса // Регионы нового освоения: экологические проблемы и пути их решения: Межрегиональная конференция, г. Хабаровск, 9-12 октября 2008 г.
Левченко Е.В., Бегун А.А., Селина М.С., Орлова Т.Ю. Микроэпифитон бухты Соболь (Уссурийский залив, Японское море) // Морские прибрежные экосистемы. Водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки: Тезисы докладов Третей Международной научно-практической конференции, г. Владивосток: ТИНРО-Центр, 8-10 сентября 2008 г. С. 95-96.
Левченко Е.В., Бегун А.А. Диатомовые водоросли эпифитона на макрофитах бухты Соболь (Уссурийский залив, Японское море) // Изв. ТИНРО. 2008. Т. 154. С. 248-258.
Левченко Е.В., Бегун А.А. Оценка состояния морской среды Уссурийского залива органическими веществами методом биоиндикации по сообществу диатомовых водорослей эпифитона // Материалы международной научно-практической конференции «Уссурийский залив: современное экологическое состояние, ресурсы и перспективы природопользования», посвященной 10-летию Международной кафедры ЮНЕСКО «Морская экология» ДВГУ, г. Владивосток, 29 ноября 2008 г. С. 29-30.
Бегун А.А. Роль поверхности антропогенных субстратов в количественном развитии микрофитоперифитона (залив Петра Великого, Японское море) // X Съезд Гидробиологического общества при РАН. Тез. докл. (г. Владивосток, 28 сентября – 2 октября 2009 г.) / Отв. Ред. Алимов А.Ф., Адрианов А.В. Владивосток: Дальнаука, 2009. С. 34.
Бегун А.А. Оценка состояния морской среды методом биоиндикации по диатомовым водорослям в обрастании антропогенных субстратов // Территориальные исследования: цели, результаты, перспективы: Тезисы V региональной школы-семинара молодых ученых, аспирантов и студентов. Биробиджан, 20-23 октября 2009 г. / Под ред. Е.Я. Фрисмана. Биробиджан: ИКАРП ДВО РАН – ГОУ ВПО «ДВГСГА», 2009. С. 8-10.
Бегун А.А., Рябушко Л.И., Звягинцев А.Ю. Состав и количественные характеристики микроводорослей перифитона экспериментальных пластин из разных по степени трофности акваторий залива Петра Великого (Японское море) // Альгология. 2009. Т. 19, № 3. С. 257-272.
Бегун А.А., Звягинцев А.Ю., Мощенко А.В. Состав, обилие и динамика сообществ микроводорослей перифитона в прибрежных водах некоторых акваторий залива Петра Великого Японского моря // Известия ТИНРО. 2009. Т. 157. С. 50-79.
Звягинцев А.Ю., Ивин В.В., Кашин И.А., Орлова Т.Ю., Селина М.С., Касьян В.В., Корн О.М., Куликова В.А., Корниенко Е.С., Безвербная И.П., Зверева Л.В., Радашевский В.И., Белогурова Л.С., Бегун А.А., Городков А.Н. Население балластных вод в порту Владивосток // Биология моря. 2009. Т. 35, № 1. С. 29-40.
Звалинский В.И., Марьяш А.А., Стоник И.В., Швецова М.Г., Сагалаев С.Г., Бегун А.А., Тищенко П.Я. Продукционные и гидрохимические характеристики льда, подледной воды и донных осадков эстуария реки Раздольной (Амурский залив, Японское море) в период ледостава // Биология моря. 2010. Т. 36, № 3. С. 186-195.
Бегун А.А., Звягинцев А.Ю. Биоиндикация качества морской среды по диатомовым водорослям в обрастании антропогенных субстратов // Известия ТИНРО. 2010. Т. 161. С. 177-198.
Бегун А.А., Рябушко Л.И., Звягинцев А.Ю. Влияние поверхности субстрата и времени его экспозиции в море на количественное развитие диатомовых водорослей перифитона // Известия ТИНРО. 2010. Т. 163. С. 247-270.
Бегун А.А., Рябушко Л.И., Звягинцев А.Ю. Диатомовые водоросли перифитона экспериментальных пластин бухты Золотой Рог Японского моря в условиях хронического антропогенного загрязнения // Альгология. 2010. Т. 20, № 4. С. 449-470.
Бегун А.А., Рябушко Л.И. Биоиндикация состояния морских вод по диатомовым водорослям в перифитоне экспериментальных пластин // Мат-лы Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 125-летию со дня рождения И.И. Месяцева, г. Мурманск, 20-22 октября 2010 г. Мурманск, 2010. С. 29-32.
Бегун А.А., Звягинцев А.Ю., Мощенко А.В. Состав, обилие и динамика диатомовых водорослей эпибиозов в прибрежных водах некоторых акваторий залива Петра Великого Японского моря // Известия ТИНРО. 2011. В печати.
Предложения по контактам. Возможны налаживание контактов по обмену информацией, научные дискуссии, предложения о сотрудничестве.