Г В Лосовская - Характер пространственного распределения (дисперсии) у некоторых видов черноморских полихет - страница 1

Страницы:
1  2 

МОРСЬКИЙ    ГІДРОФІЗИЧНИЙ ІНСТИТУТ НАЦІОНАЛЬНО!    АКАДЕМІЇ     НАУК УКРАЇНИ

 

ІНСТИТУТ     ГЕОЛОГІЧНИХ НАУК

НАЦІОНАЛЬНО!   АКАДЕМІЇ   НАУК УКРАЇНИ

 

ОДЕСЬКИЙ    ФІЛІАЛ    ІНСТИТУТУ    БІОЛОГІЇ    ПІВДЕННИХ МОРІВ

НАЦІОНАЛЬНО!   АКАДЕМІЇ   НАУК УКРАЇНИ

 

 

 

ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ПРИБЕРЕЖНОЇ ТА ШЕЛЬФОВОЇ ЗОН ТА КОМПЛЕКСНЕ ВИКОРИСТАННЯ РЕСУРСІВ ШЕЛЬФУ

Збірник   наукових праць випуск 15

 

 

 

 

 

МОРСКОЙ    ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ НАЦИОНАЛЬНОЙ    АКАДЕМИИ     НАУК УКРАИНЫ

ИНСТИТУТ     ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАУК НАЦИОНАЛЬНОЙ    АКАДЕМИИ     НАУК УКРАИНЫ

ОДЕССКИЙ    ФИЛИАЛ    ИНСТИТУТА    БИОЛОГИИ    ЮЖНЫХ МОРЕЙ НАЦИОНАЛЬНОЙ    АКАДЕМИИ     НАУК УКРАИНЫ

 

 

 

 

ЭКОЛ ОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИБРЕЖНОЙ И ШЕЛЬФОВОИ ЗОН И КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ ШЕЛЬФА

Сборник    научных трудов выпуск 15

 

 

 

 

Севастополь 2 0 0 7

Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: 36. наук, праць. Вип.15 / НАН України, МП, ІГН, ОФ ІнБПМ. Редкол.: ІвановВ.О. (гол. ред.) та інші - Севастополь, 2 007-С. 575.1л. 249. Табл. 102.

Збірник являє собою результати досліджень, що виконуються науковими організа­ціями Причорноморських держав, чиї спільно складені плани досліджень мали на увазі вивчення найбільш цікавих об'єктів шельфу України. Роботи виконувалися у напрямах: моніторинг і розробка нових технологій контролю морського середови­ща; наукові основи комплексного використання природних ресурсів шельфа і мо­делювання шельфових екосистем. Кінцевим результатом досліджень була інформа­ція про стан, мінливість і можливі наслідки антропогенної діяльності в прибереж­них і шельфових зонах моря, а також засоби для виконання розрахунків та інфор­маційного забезпечення прийняття рішень про виконання робіт в прибережній зоні.

Призначений для широкого кола фахівців в області екології моря.

 

 

Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа: Сб. научн. тр. Вып.15 / НАН Украины, МГИ, ИГН, ОФ ИнБЮМ. Редкол.: Иванов В.А. (гл. ред.) и др-Севастополь, 2007.- С. 575. Ил. 249. Табл. 102.

Сборник представляет собой результаты исследований, выполняемых научными организациями Причерноморских государств, чьи совместные планы исследований включали в себя изучение наиболее интересных объектов шельфа Украины. Работы выполнялись по направлениям: мониторинг и разработка новых технологий кон­троля морской среды; научные основы комплексного использования природных ресурсов шельфа и моделирование шельфовых экосистем. Конечным результатом исследований являлась информация о состоянии, изменчивости и возможных по­следствиях антропогенной деятельности в прибрежных и шельфовых зонах моря, а также средства для выполнения расчетов и информационного обеспечения приня­тия решений о выполнении работ в прибрежной зоне.

Предназначен для широкого круга специалистов в области экологии моря.

 

 

 

Затверджено до друку Вченою радою МП НАН України, Вченою радою ІГН HAH України і Вченою радою ОФ ІнБПМ НАН України

 

 

ISSN 1726-9903

 

 

 

©    Морський  гідрофізичний інститут НАН України,

Інститут геологічних.наук  НАН України.

Одеський  філіал  Інституту біології південних морів НАН  України, 2007

УДК    5 9 5.1 42 (2 62.5)

Г.В.Лосовская

Одесский  филиал  Института  биологии южных морей НАН Украины, г.Одесса

ХАРАКТЕР  ПРОСТРАНСТВЕННОГО  РАСПРЕДЕЛЕНИЯ (ДИСПЕРСИИ) .       У НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ЧЕРНОМОРСКИХ ПОЛИХЕТ

Исследован характер распределения особей в популяциях полихет Harmothoe imbricata, Neanthes succinea, Spio filicornis, Polydora limicola, Heteromastus filiformis и Melinna palmata по отношению дисперсии к средней арифметической в акватори­ях Одесского порта и Одесского региона. Размещение организмов в популяциях этих видов оказалось в разной степени агрегированным (по численности). Только у вагильной полихеты, полифага Н. imbricata дисперсия была выше средней арифме­тической на порядок величин, у всех остальных видов (преимущественно детрито-ядного N. succinea и детритофагов) - на 2 - 3 порядка. Средняя геометрическая, вычисленная путем логарифмирования данных, у большинства видов была значи­тельно меньше средней арифметической.

 

Одним из важных признаков популяции является тип распределения особей в пределах занимаемой территории. Распределение организмов в популяции может быть случайным, равномерным и групповым, или агреги­рованным. Характер размещения особей в пространстве обычно определяют по соотношению средней арифметической и дисперсии. При случайном распределении дисперсия равняется средней арифметической, при равно­мерном она меньше, а при групповом - больше средней [1, и др.].

Анализ данных по пространственному размещению популяций обнару­живает, как правило, тенденцию к агрегации составляющих их особей [2]. Однако, вопрос о степени агрегированности в распределении гидробионтов изучен еще недостаточно. Статистические закономерности распространения массовых видов бентоса исследованы на примерах отдельных районов Ба­ренцева, Белого и Японского морей [2-5]. На Черном море подобные рабо­ты не проводились.

Изучение закономерностей распределения гидробионтов представляет не только теоретический, но и практический интерес. Увеличение агрегиро-ванности пищи (т.е. кормовых объектов - ГЛ.) эквивалентно увеличению биомассы и существенно сказывается на нагуле рыб [2]. Установление типа распределения и степени агрегации необходимо для точного измерения плотности популяции, прежде всего средней ее величины, на основе кото­рой производится расчет запасов промысловых или кормовых беспозвоноч­ных. К.Н.Несис [6] считает, что средняя арифметическая для распределе­ний, отклоняющихся от нормального, не имеет биологического смысла и недостаточно устойчива. Вместо этой величины он предложил использовать среднюю геометрическую, полагая, что большинство количественных пока­зателей популяций вполне удовлетворительно аппроксимируется логнор-мальным распределением.

Пространственное размещение особей у большинства видов донных ©   Г.В.Лосовская, 2007полихет априори является неслучайным и проявляет тенденцию к агрега­ции. Целью данной работы было установление типа распределения и степе­ни агрегированное™ в популяциях некоторых массовых видов черномор­ских полихет по отношению дисперсии к средней арифметической. Пред­ставляло интерес также определение средней геометрической и сравнение ее со средней арифметической.

Материал и методика. В работе использованы результаты обработки проб бентоса, собранных в акватории Одесского порта (2001 г.) и в смежной акватории Одесского региона, между устьями Сухого и Григорьевского ли­манов на глубинах до 25 м (1998 г.). Пробы отбирали дночерпателем Петер-

2

сена с площадью захвата 0,1 м и промывали через систему сит. Грунт с нижнего сита размером ячеи 1 мм) обрабатывали в лабораторных услови­ях во избежание потери мелких полихет семейств Spionidae и Capitellidae.

В Одесском порту, для изучения типа распределения организмов в по­пуляциях Harmothoe imbricata, Neanthes succinea, Polydora Umicola и Heteromastus filiformis в однородных условиях местообитания, были выбра­ны пробы, собранные в открытой акватории порта исключительно на или­стых грунтах и в одинаковых условиях водообмена. Характер распростра­нения особей у Spiofdicornis исследовали в изолированных в разной степе­ни гаванях с несколько различными условиями водообмена (в открытой ак­ваторий торта этот вид почти не встречался). /Для сравнения в этих же гава­нях изучали и распределение P. Umicola.

В Одесском регионе исследовали характер размещения особей в попу­ляциях N. succinea, P. Umicola, Н. filiformis и Melinna palmata в неоднород­ных экологических условиях. Пробы были собраны на 28 станциях, разли­чающихся как по характеру грунта (песок с ракушей, чистая и заиленная ракуша, ил с ракушей, ил), так и по глубинам (от 7 до 24 м).

Средняя арифметическая (численность) и дисперсия определялись стандартными методами. Средняя геометрическая вычислялась с помощью логарифмирования [7] - как антилогарифм средней арифметической лога­рифмов вариант (величин численности).

Результаты и обсуждение. Распределение особей в популяциях всех исследуемых видов полихет, как и предполагалось, оказалось агрегирован­ным. При этом дисперсия превышала среднюю арифметическую в десятки и сотни раз (табл.1, 2), что позволяет судить об образовании значительных скоплений организмов даже в условиях относительно однородной экологи­ческой среды.

В открытой акватории Одесского порта у эпибионта, полифага Я. imbricata дисперсия была больше средней на порядок, у интра - эпибионта, полифага N. succinea - на 2 порядка, а у интрабионтов, детритофагов Р. Umicola и Н. filiformis - на 3 порядка величин (см. табл.1). В Одесском ре­гионе, в неоднородных условиях обитания, дисперсия у N. succinea превы­шала среднюю арифметическую на 3 порядка, как и у детритофагов Р. Umicola и Н. filiformis  (см. табл. 2).

Образование скоплений особей отмечается в большинстве популяций. Такие скопления возникают у низших животных вследствие местных разли­чий условий среды, суточных и сезонных изменений погоды, в связи с процесс-

2

Таблица   1 . Статистические показатели распределения полихет в акватории Одесского порта (по численности, экз.-м" ).

 

вид

число проб

границы измене­ния численности

средняя ариф­метическая

дисперсия

отношение дисперсии к средней арифметической

средняя геомет­рическая

IIarm oil і о с lm brie at а

10

10-80

41

610

15

36

Neanthes succinea

17

10-800

258

53439

207

146

Spiofilicornis

38

10-140

40

1522

38

25

Polydora limicola (открытая акватория)

15

30-6450

296

188036

635

126

P.   limicola (гавани)

58

10-1650

205

106206

518

59

Heterom astus fil і form is

15

10-4600

1393

1224235

878

682

Таблица    2. Статистические

показатели распределения полихет в

2

акватории Одесского региона (по численности, экз.-м" )

вид

число проб

границы измене­ния численности

средняя ариф­метическая

дисперсия

отношение дисперсии к средней арифметической

средняя геомет­рическая

Neanthes succinea

40

10-1860

540

183862

340

313

Polydora limicola

28

10-1050

82

13740

167

51

Hetcromastus filiform is

34

10-2750

365

351834

963

125

Mclinna palmata

20

10-630

145

24994

172

69

сом размножения или с приуроченностью к пище [1,8, и др.]. Как показали наши исследования, агрегация гораздо сильнее выражена у малоподвижных и мелких полихет (Spionidae, Capitellidae), чем у подвижной (вагильной) и бо­лее крупной Н. imbricata. Распространение детритофагов зависит значительно в большей степени от наличия пищи в занимаемой ими экологической нише, чем распределение полифагов. Исключением является полифаг с широким спектром питания N. succinea. Этот эвриэдафичный вид отдает все же пред­почтение илистым и илисто- песчаным грунтам, удобным для строительства норок. Проводя в своей норке большую часть жизни, он питается преимуще­ственно путем заглатывания поверхностного слоя грунта, богатого органиче­ским веществом и микробентосом, подобно типичным детритофагам. Этим объясняется значительная агрегированность его распределения, особенно в неоднородных условиях обитания. Наибольшее развитие N. succinea приуро­чено к местам аккумуляции органического вещества в осадках.

В акватории Одесского региона выделялись два пятна высокой концен­трации N.   succinea - против станций очистки городских коммунальных сто-

2

ков Южная и Северная (1860 и  1830 экз. м" ). На этих же участках дна, но в

другой  экологической  нише  отмечена самая большая  численность (более 2

2000 экэ. м" ) детритофага Н. filiformis, питающегося путем безвыборочного заглатывания грунта в его толще Интересно заметить, что средняя и макси­мальная численность, а также степень агрегированное™ второго массового детритофага P. Umicola в Одесском регионе намного уступали этим показа­телям у N. succinea, но в условиях функционирования порта максимальная численность и агрегация у полидоры были гораздо больше чем у нереиса (см. табл.1, 2).

Из двух видов спионид-собирателей детрита степень агрегированное™ у S. filicornis оказалась на порядок меньше, чем у P. Umicola. Это отчасти объясняется тем, что в изолированных гаванях, где встречался & filicornis, в условиях плохого водообмена и дефицита кислорода фауна полихет угнете­на, и они не образуют больших скоплений. Между тем в открытом море и в некоторых лиманах численность S. filicornis достигала 4000 и 10000 экз. м"~ соответственно [9]. В отличие от других видов, P. Umicola, чрезвычайно ус­тойчивая к дефициту кислорода и к загрязнению (в частности, к нефтяному) [9, 10], и в акваториях с ограниченным водообменом (гаванях) образует значительные скопления: дисперсия превысила ее среднюю численность в 518 раз. Результаты наших исследований дают основание считать, что сте­пень агрегированное™ распределения животных в популяциях разных ви­дов полихет в значительной мере обусловлена особенностями их экологии (образ жизни, характер питания, степень толерантности), а также связана с неоднородностью среды обитания.

При измерении количественных показателей популяций в случаях стати­стически значимых отличий эмпирических распределений от нормального возникает необходимость в нормализации данных. Для агрегированного рас­пределения, аппроксимируемого математическими моделями отрицательно -биномиального или логнормального распределений, это преобразование осу­ществляется путем логарифмирования [6, 11]. С помощью таких трансформи­рованных данных была вычислена средняя геометрическая для  каждого изисследуемых видов полихет. Ее значение оказалось меньше средней арифме­тической, что является характерным для логнормального распределения [6].

Только у вагильной полихеты Н.   imbricata, численность которой редко пре-

2

вышает 100 экз. м" , средняя геометрическая была не намного ниже средней арифметической, тогда как у остальных видов - в   1,6-3,4 раза меньше.

Заключение. Изучение характера размещения особей в популяциях по­лихет Harmothoe imbricata, Neanthes succinea, Spio fdicornis, Polydora limicola, Heteromastus filiformis и Melinna palmata по отношению дисперсии к средней арифметической показало, что распределение организмов в посе­лениях этих видов в акваториях Одесского порта и Одесского региона было агрегированным (по численности). При этом у полифага Н. imbricata дис­персия превышала среднюю арифметическую на порядок, у преимущест­венно детритоядного N. succinea и детритофагов S. fdicornis и М. palmata -на 2 порядка, а у детритофагов P. limicola и Н. filiformis - на 3 порядка ве­личин. Степень агрегированное"™ распределения особей в популяциях этих видов связана также с их образом жизни, степенью толерантности и с неод­нородностью среды обитания.

Средняя геометрическая, полученная путем логарифмирования данных (численности) у большинства видов оказалась значительно меньше средней арифметической.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.    Одум Ю. Основы экологии - М.: Мир, 1975 - 743 с.

2.    Погребов В.Б., Волков В.А. Изменение пространственной структуры популяции литорин при ее экспериментальных нарушениях // Биология моря - 1986 - № 1.

-С.30-36.

3.    Погребов В.Б., Пропп М.В., Тарасов В.Г. Экологическая система фиордовой губы Баренцева моря. Донные сообщества // Биология моря - 1975.-№ 4 - С.51-60.

4.    Погребов В.Б. Распределение массовых видов макрозообентоса на твердых грунтах залива Восток и прибрежья острова Путятина (Японское море) // Био­логия моря -  1980.-№ 1.-С.48-55.

5.    Погребов В.Б., Горянина О.О. Литораль полузамкнотой акватории Белого моря в условиях распреснения. Ведущие экологические факторы, состав и простран­ственная структура поселений гидробионтов // Вестник ЛГУ- 1988 - сер.З, вып.1.- С. 17-23.

6.    Несис К.Н.   Применение геометрической средней при изучении распределения

водных организмов // Тр. ВНИРО.- 1969.- 65.- С.307-309.

7.    Рокицкий П.Ф. Основы вариационной статистики для биологов - Минск: Изд. Белорус, ун-та,  1961.-221 с.

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

Г В Лосовская - Сравнение видового состава и количественного развития полихет обрастания и бентоса на примере одесского порта

Г В Лосовская - Некоторые особенности современного состояния зообентоса северо-западной части черного моря

Г В Лосовская - Характер пространственного распределения (дисперсии) у некоторых видов черноморских полихет

Г В Лосовская - Характер пространственного распределения (дисперсии) у некоторых видов черноморских полихет

Г В Лосовская - Пространственное распределение полихет neanthes succinea и polydora ltmtcola