Введение к работе
Актуальность темы. Наблюдаемое в глобальном масштабе ухудшение стояния природных экосистем несет реальную угрозу жизненно вашим оцессам, происходящим в биосфере. Особую опасность представляет прерывно возрастающий поток в океан загрязняющих веществ, .только сть которых мокет быть удалена за счет естественных процессов, жду тем, Мировой океан, как правило, находится в конечном звене упномасштабных потоков разных веществ и их превращений, а океани-ская ветвь биогеохимических циклов витальных элементов играет рьезную роль в существовании всего живого на ношей планете /Изра ь, Цыбань; 1989/.
В настоящее время справедливо полагают, что именно живой океан ределяет нормальное функционирование глобальной климатической слеш Земли. В связи с этим возможное глобальное потепление, свя-нное с изменением Оиогеохимического цикла углерода, мокет оказать щественное влияг'та на функционирование морских экосистем, особен-в условиях антропогенного воздействия.
Поскольку Мировой океан является основным поглотителем и исто-иком С02, изучение функідаонирования внсокопродуктігеннх морских осистем приобретает особую актуальность в свете новейших проблем 'Временной океанологии.
К числу наиболее продуктивных райжов Мирового океана относит-: Берингово море, первичная продукция ксторого составляет 1.5% от рвичной продукции Мирового океана. Кроме того, наиболее интенсив-е поглощение атмосферного С02 происходит в высоких широтах. Эти юбенности объясняют важную роль Берингова моря в глобальном цикле юксида углерода.
Несмотря на многие исследования, проведенные в последние 20 т в Беринговом море в рамках ряда международных и национальных юграмм, функционирование планктонных сообществ в его пелагиали (учено слабо. В связи с чем, эта проблема активно разрабатывается последние года в рамках российско-американского проекта БЕРПАК 977-1993 гг.), посвященного комплексным экологическим исследова-[ям Берингова, Чукотского морей и отдельных экосистем Тихого океа-I. Настоящая работа составила одно из направлений этого проекта и
включала многолетнее изучение зоопланктона открытия районов Берш гова моря, а также оценку функционирования эштелагических плаю тонних сообществ в целом.
Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы заюн чалась к изучении структури и Функционирования зоопланктона, опре делении закономерностей формирования и оценке потоков органичесга веществ и знерічіи через трофическую цепь планктонных сообществ открытых районах Берингова моря.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
Изучить качественные и количественные структурные показать ли состояния мвзозооплаиктона Берингова моря и их пространствешк временную изменчивость.
-
Оценить уровни функциональных, характеристик мезозоошшнктс ни и эпипелагиали Берингова моря с учетом трофических факторов.
-
Исследовать структурные и функциональные особенности плаш тонных сообществ в эпипелагиали открытых районов Берингова моря.
-
оценить потоки органического углерода и' энергии чер< трофическую цепь планктонных сообществ в эпипелагиали открытых ра! онов Берингова моря.
Научная новизна работы. Впервые в разных экосистемах Берингої моря получены данные о пространственном распределении ме?озооплаш тона. Изучена качественная, количественная и трофическая структу] эиипелагического мезозоопланктона с учетом мелкоразморной его час с использованием в качестве орудий лова батометров большого объем,
Впервые проведен подробный .анализ структурных характерней планктонных сообществ на основе данных широкого комплекса підроби* логических наблюдении. Количественно оценены трофические свя основных элементов планктонных сообществ в эпипелагиали открыт районов Берингова моря и их биотический баланс с учетом всех осно: них гетеротрофных групп планктона. Изучены особенности функционир вания планктонного сообщества и оценены потоки органического веще тпа через трофическую цепь эпипелагиали глубоководной юго-западн области Берингова моря.
Практическая ценность. Результаты исследований послужили осн вой для расчета экспертных ко.личветвенных оценок изменения функци налышх показателей состояния гетеротрофных элементов пвлагпчвек сообществ Берингова моря под воздействием антропогенных факторов
рогнозируемого потеплення климата. Данные о временной изменчивости труктуры и процессов функционирования плаиктошшх сообществ, а акже особенности взаимосвязи основных биологических процессов в елагиали Берингова моря будут использованы для расчета новых и орректировки используемых коэффициентов в региональной модели био-еохимических циклов биогенных элементов верхнего квазиоднородного лоя Берингова моря. Результаты долгопериодных исследований зоо-ланктона Берингова моря могут быть полезны для прогнозирования остояния кормовой базы промысловых видов плэнктоноядшх рыб и мле-опитающих.
Результаты исследований использованы при разработках научно-сследовательского проекта 3.5.3 Государственной научно-технической рограммы России "Глобальное изменение природной среды и климата", емы IV.4.5 Плана НИР и ОКР Росгидромета (Программа МОНОК) и др.
Результаты исследований составили самостоятельный раздел Прог-аммы комплексное экологического мониторинга океана (Программа ШОК), реализация которой осуществляется на национальном и между-ародном уровнях. На национальном уровне результаты работы предста-лены в "Обзоре экологического состояния морей ОССР и отдельных айонов Мирового океана за 1989 г.", на международном - в советско-мерикэнских монографиях "Исследование экосистемы Берингова моря" выпуски 2 и 3), а также в главе "Мировой океан и прибрежные зоны" вриодического обзора по проблеме экологических последствий возмож-:ого изменения климата (Climate Change 1992), издаваемого на іусском и английском языках.
Фактический иатериал. В основу работы положены материалы, поученные в ходе трех комплексных экологических экспедиций в Берин-'овом море в 1981, 1984 и 1988 гг. Автор принимал непосредственное частие во всех экспедициях. Им обработаны пробы мезозоопланктона, собранные с помощью батометров большого объема, а также пробы сет-ых ловов, проведенных в 1984 и 1988 гг.
В работе, наряду с результатами автора, использованы данные по 'бщей численности, биомассе и скорости продукционных процессов бак-ериопланктона, предоставленные автору вед.н.с. Института глобаль-:ого климата и экологии (ИГКЭ) В.М.Кудрявцевым, первичной продукции с.н.с. ИГКЭ М.Н.Корсаком, численности и биомассе фитопланктона -i.H.c. ИГКЭ М.В.Вентцелем и Н.П.Васютиной, численности и биомассе
- 4 -зоофлагеллят, полученные м.н.с. Южного отд-ния Института OKeanoj гии РАН (ИОАН, г.Геленджик) Е.В.Коисеевьш и численности и биома! инфузорий - с.н.с. Южного отд-ния ИОАН (г.Геленджик) Н.В.Мамаевс Обработка сетных проб зоопланктона, отобранных в 1901 г., осуще< влена н.с. кафедры гидробиологии биологического факультб Московского государственного университета Е.Г.Колосовой и м.н. ИОАН (г.Москва) К.Н.КосоСоковой.
Апробация работы. Основные результаты данной работы доложеш обсуждены на Российско-американских симпозиумах по обсуждению на} них итогов совместных экспедиций в Беринговом море (Беркли-Сприш 1987; Москва-Ялта, 1990; Москва - С.-Петербург,1992), на III Съег советских океанологов (Ленинград, 1937), на Второй конферет молодых ученых Лаборатории мониторинга природной среда и климг Госкомгидромета СССР и АН СССР (Москва, 1987), на коллоквиуме лас ратории планктона ИОАН (Москва, 1993), на семинарах отдела зколої и мониторинга океана ИГКЭ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных и і учно-методических работ.
Структура и объеи работы. Диссертация состоит из введеш пяти глав, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована рисунками, 30 таблицами. Список лит&ратуры включает 167 работ, которых 73 на иностранных языках.