Развитие фитопланктона в зимне-весенний период в прибрежных водах Крыма
Development of phytoplankton in the winter-spring period in the coastal waters of Crimea
Development of phytoplankton in the winter-spring period in the coastal waters of Crimea
Дата
2021
Авторы (alternative)
Название журнала
Номер ISSN
Название тома
Издатель
Аннотация
Исследование фитопланктона в зимне-весенний период имеет важное значение для изучения особенностей его годовой динамики и функционирования экосистемы Чёрного моря в целом. Состояние фитопланктона в шельфовой зоне в зимне-весенний период по сравнению с таковым в летне-осенний сезон изучено слабо, поэтому проведение подобного исследования особенно важно для решения ряда проблем, связанных с продуктивностью конечных звеньев пищевой цепи, формированием гидрохимического режима вод и циклом углерода в море. Цель работы — оценить влияние сезонных условий на развитие фитопланктона и его продукционные показатели в зимне-весенний период в прибрежных водах Крыма. В статье представлены результаты исследований гидрофизических (температура, плотность, относительная прозрачность воды) и биологических параметров (концентрация хлорофилла a, его флуоресценция, таксономический состав и продукционные характеристики фитопланктона) в шельфовой зоне Чёрного моря в январе — апреле 2016–2019 гг. Исследования проведены на 50 станциях, расположенных в прибрежных водах Крыма от Каркинитского залива до Керченского пролива. Концентрация хлорофилла a определена стандартным флуориметрическим методом, видовой состав — с помощью микроскопирования; удельная скорость роста фитопланктона рассчитана по разработанной ранее модели. Зимой (январь — февраль) концентрация хлорофилла a и глубина верхнего квазиоднородного слоя были максимальными (0,42–0,52 мг·м−3 и 44–58 м соответственно), весной (март — апрель) — в 2–3 раза ниже. В январе — феврале доминировала примнезиевая водоросль Emiliania huxleyi (Lohmann) W. W. Hay & H. P. Mohler, 1967; в марте — апреле в разные годы преобладали динофитовые и диатомовые водоросли либо примнезиевые, динофитовые и диатомовые. Зимой вертикальное распределение хлорофилла a на большинстве станций было равномерным; весной преобладали одномодальные профили с глубинным максимумом, расположение которого не было связано с градиентами температуры и плотности. Относительное изменение концентрации хлорофилла a и флуоресценции с глубиной имело, как правило, одинаковый характер. Продукция фитопланктона и суточный коэффициент P/B (production/biomass ratio) повышались от зимы к весне. Корреляция между величинами интегральной продукции, биомассой и максимальной удельной скоростью роста водорослей отсутствовала. Максимальная удельная скорость роста была наименее изменчивым показателем. В течение зимне-весеннего периода водоросли в зоне фотосинтеза делились в среднем 1 раз в 2–5 суток.
Аннотация (alternative)
The analysis of phytoplankton in the winter-spring period is important for investigating peculiarities of its annual dynamics and the Black Sea ecosystem overall functioning. Phytoplankton state in the winter-spring period in the Black Sea shelf zone is less studied than that of the summer-autumn season; conducting such a research is especially important for solving several problems, related to the productivity of the last links of the food chain, the formation of water hydrochemical regime, and the carbon cycle in the sea. The aim of the work is to assess the effect of seasonal conditions on the development of phytoplankton and its production estimates in the winter-spring period in the coastal waters of Crimea. The article presents the results of studies of hydrophysical (water temperature, density, and relative transparency) and biological indicators (chlorophyll a concentration, its fluorescence, taxonomic composition, and phytoplankton production estimates) in the Black Sea shelf zone in January – April 2016–2019. The studies were carried out at 50 stations, located in the coastal waters of Crimea from the Karkinitsky Bay to the Kerch Strait. Chlorophyll a concentration was measured by the standard fluorometric method, species composition was determined by microscopy, and phytoplankton specific growth rate was calculated according to the previously developed model. In winter (January – February), the values of chlorophyll a content and upper mixed layer depth were the highest (0.42–0.52 mg·m−3 and 44–58 m, respectively); in spring (March – April) they were 2–3 times lower. In January – February, the coccolithophore species Emiliania huxleyi (Lohmann) W. W. Hay & H. P. Mohler, 1967 predominated; in March – April, in different years, either dinoflagellates and diatoms or coccolithophores, dinoflagellates, and diatoms prevailed. In winter, chlorophyll a vertical distribution at most stations was uniform; in spring, unimodal profiles with a depth maximum prevailed, the location of which was not related to temperature and density gradients. Relative changes in chlorophyll a concentration and fluorescence with depth were usually the same. Phytoplankton production and daily production/biomass ratio (P/B) increased from winter to spring. There was no correlation between the values of integral production, biomass, and maximum specific growth rate of algae. Maximum specific growth rate was the least variable indicator. During the winter-spring period, algae in the photosynthetic zone divided on average once every 2–5 days.
Ключевые слова
таксономический состав, численность и биомасса фитопланктона, хлорофилл a, флуоресценция, максимальная удельная скорость роста водорослей, температура, плотность воды, Чёрное море
Библиографическое описание
Финенко З. З., Мансурова И. М., Ковалёва И. В., Георгиева Е. Ю. Развитие фитопланктона в зимне-весенний период в прибрежных водах Крыма // Морской биологический журнал. - 2021. - Т. 6, № 1. - С. 102-114. https://doi.org/10.21072/mbj.2021.06.1.08