Многомерный анализ распределения бентосных диатомовых (Bacillariophyta) в поле градиентов абиотических факторов в Севастопольской бухте (Черное море, Крым)
Multivariate analysis of benthic diatoms distribution across the multidimensional space of the environmental factors gradient in Sevastopol Bay (the Black Sea, Crimea)
Multivariate analysis of benthic diatoms distribution across the multidimensional space of the environmental factors gradient in Sevastopol Bay (the Black Sea, Crimea)
Дата
2005
Авторы (alternative)
Название журнала
Номер ISSN
Название тома
Издатель
Аннотация
Проведен сравнительный анализ видовой структуры и количественного распределения бентосных диатомовых водорослей в многомерном пространстве градиентов абиотических переменных, определяющих экологическую ситуацию в Севастопольской бухте. С использованием метода главных компонент и на основе расчета коэффициентов ранговой корреляции Спирмана (ρ) из исходных данных, включающих 26 физико-химических параметров, выделена комбинация из 7 абиотических факторов (глубина + фракция грунта 0,25÷0,1 мм+Cd+Eh+Mn+ПХБ+Zn), в наибольшей степени определяющих количественное распределение диатомовых в биотопе. По результатам кластерного анализа на основе сходства станций по 7 абиотическим факторам, все множество станций (32) было подразделено на три пространственно-компактные группы, соответствующие внутренней (группа 1), внешней (группа 2) и центральной части (группа 3) акватории Севастопольской бухты. Данные участки акватории также различаются по среднему уровню ключевых абиотических параметров и по особенностям структуры таксоценотических комплексов диатомовых. Значения видового богатства и численности водорослей максимальны в средней части бухты с наиболее неблагоприятными кислородными условиями (Eh«0) и повышенным уровнем токсических соединений (ПХБ, ХЭБ. тяжелые металлы) в донных отложениях. Для каждого участка акватории бухты выделены таксоценотические комплексы и охарактеризованы наиболее значимые виды (индикационные и дискриминаторные), определяющие особенности структуры каждого из комплексов и структурные отличия между комплексами. Высказано предположение о том, что межкомплексные отличия в структурной организации таксоцена могут быть обусловлены различной толерантностью дискриминаторных видов к влиянию выделенных абиотических факторов (в том числе техногенных токсикантов) в Севастопольской бухте.
Аннотация (alternative)
The comparative analysis of changes in quantitative distribution pattern and species structure of benthic diatoms taxocene across multidimensional gradient of abiotic variables determinating ecological situation in Sevastopol Bay is carried out. Initial data on 26 physico-chemical parameters of silty sediments and near bottom water layer were used for analysis. Applying algorithms of PCA ordination and evaluation of Spearman rank correlation coefficient (ρ) the combination of 7 key abiotic factors (depth + 0,25÷0,1 mm size fraction of sediment + Cd + Eh + Mn + PCBs + Zn) that are mostly influencing upon quantitative distribution and diversity features of diatoms, have been revealed. On results of hierarchical clustering based on samples similarity calculated on 7 key environmental variables, all stations (32) were subdivided into 3 "space-compacted" groups, corresponding to inner (group 1), outer (group 2) and central (group 3) parts of Sevastopol Bay water area. These part of the bay are pronouncedly differed both by average level of leading environmental factors and features of diatoms taxocene structure. Species richness and density are maximal in central part of the bay, where are most adverse oxygen conditions (Eh «0) and increased content of toxic compounds (PCBs, oil hydrocarbons and heavy metals) in silty sediments. In each of the three differently impacted locations of the bay' water area the specific taxocenotic complexes were statistically distinguished by results of clusterization and MDS ordination techniques. Most significant species (indicating and discriminating ones), which are determining most contribution to structural similarity within each of complexes and structural dissimilarity between complexes, were revealed. The assumption was expressed that inter-complex differences in taxocene's structure can be caused by various tolerance of discriminating species to impact of leading environmental factors (including technogenic toxicants) in Sevastopol Bay.
Ключевые слова
бентосные диатомовые, Bacillariophyta, структура таксоцена, многомерный статистический анализ, антропогенное воздействие, тяжелые металлы, Черное море
Библиографическое описание
Морской экологический журнал. - 2005. - Т. 4, № 3. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/812