Россия
Россия
Создание искусственных рифов имеет большое значение в повышении производства морских биоресурсов и широкое распространение. При реализации таких проектов преследуют различные цели, среди которых – обогащение местных популяций рыб и других морских обитателей. Искусственные рифы обычно быстро заселяются обрастателями, и исследование этих сообществ представляют собой интерес, поскольку они увеличат пищевые ресурсы и укрытия, сделав рифы более привлекательными для рыб. Приводятся таксономический состав и количественные характеристики зооперифитона искусственных рифов, установленных на глубинах 10–12 м в приглубой части Северного Каспия. Результаты исследований показали, что на искусственных рифах уровень развития организмов, использующих их как среду обитания, значительно выше, чем в естественном биотопе. Отмечено сезонное снижение уровня развития как отдельных видов, так и в целом зооперифитона в среднем в 4 раза. По сравнению с зообентосом численность и биомасса обрастателей были выше, наиболее значительно это наблюдалось в летний период. Количественные показатели зооперифитона формировали ракообразные и моллюски в оба сезона исследований. Доминирующие виды перифитона – митилястер и балянус. Практически все виды, отмеченные в обрастаниях, встречались в составе проб зообентоса, отобранных рядом с искусственными рифами. Исследования не выявили повышения видового разнообразия в данном районе моря, однако высокий уровень численности и биомассы организмов свидетельствует о значении искусственных рифов для улучшения кормовой базы рыб.
Северный Каспий, искусственные рифы, зооперифитон, таксономический состав, численность, биомасса
Введение
Системы искусственных рифов играют важную роль в увеличении естественного производства биологических морских ресурсов, и они используются во всем мире. Искусственные рифы в морской среде обычно создаются с целью обогащения местных популяций рыб и других морских обитателей, они восприимчивы к обрастанию и последовательно образуют сообщества, которые могут напоминать или не напоминать биоценозы на естественных субстратах. В Северном Каспии установка искусственных рифов также эффективна с целью необходимости защиты моря, т. к. этот район Каспийского моря испытывает антропогенное воздействие в большей степени, чем другие районы моря [1, 2].
Цель работы направлена на исследование развития неподвижной биоты и ее структурной и функциональной отношениях. Исследование этих сообществ представляют большой интерес, поскольку они увеличат пищевые ресурсы и укрытия, сделав рифы более привлекательными для рыб. Исследовалась зооценозы искусственных рифов, установленных на глубинах 10–12 м в приглубой части Северного Каспия.
Материал и методы исследований
Дается характеристика беспозвоночных, являющихся частью биоценоза обрастаний, сформированного на поверхности искусственных рифов. Пробы обрастаний отбирались с площади 100 см2 с помощью шпателя, подвергались фиксации раствором формалина. Пробы обрабатывались общепринятыми методами гидробиологических исследований. Результаты подсчета организмов пересчитаны на
1 м2 площади искусственного субстрата.
Результаты исследований
Таксономический состав зооперифитона. Видовой состав зооперифитона на обследованных субстратах был достаточно обеднен (табл.).
Качественный и количественный cостав зооценоза обрастаний
Qualitative and quantitative composition of the zooocenosis of fouling
|
Наименование организмов |
Численность, тыс. экз./м2 |
Биомасса, кг/м2 |
||
|
лето |
осень |
лето |
осень |
|
|
Hydrozoa |
||||
|
Cordylophora caspia (Pallas, 1771) |
- |
< 0,1 |
- |
< 0,1 |
|
Всего Hydrozoa |
- |
< 0,1 |
- |
< 0,1 |
|
Polychaeta |
||||
|
Hediste diversicolor (O. F. Müller, 1776) |
4,1 |
1,627 |
< 0,1 |
< 0,1 |
|
Всего Polychaeta |
4,1 |
1,627 |
< 0,1 |
< 0,1 |
|
Crustacea |
||||
|
Balanus improvisus (Darwin, 1854) |
65,7 |
8,54 |
4,2 |
0,5 |
|
Rhithopanopeus harrisii (Gould, 1841) |
0,2 |
0,047 |
< 0,1 |
< 0,1 |
|
Astacus sp. (личинки) |
0,8 |
0,093 |
< 0,1 |
< 0,1 |
|
Всего Crustacea |
66,7 |
8,68 |
4,2 |
0,5 |
|
Bivalvia |
||||
|
Mytilaster lineatus (Gmelin, 1791) |
27,1 |
13,567 |
7,0 |
2,3 |
|
Всего Bivalvia |
27,1 |
13,567 |
7,0 |
2,3 |
|
Итого |
98,0 |
23,873 |
11,3 |
2,8 |
В зоне глубин 10–12 м обнаружено только 6 видов-обрастателей, представленные 3 видами ракообразных, 1 видом моллюсков, 1 видом полихет, 1 гидроидом. В каждой из проанализированных проб
встречалось 3–5 видов.
Из членистоногих (т. Artropoda) в составе перифитона отмечены виды кл. Crustacea: Balanus improvisus (сем. Balanidae), Rhithopanopeus harrisii (сем. Panopeidae) и личинки раков (сем. Astacidae). Моллюски (т. Mollusca) были представлены видом кл. Bivalvia: Mytilaster lineatus (сем. Mytilidae), кишечнополостные (т. Coelenterata) – видом кл. Hydrozoa: Cordylophora caspia (сем. Cordylophoridae), кольчатые черви (т. Annelida) – видом кл. Polychaeta: Hediste diversicolor (сем. Nereidae).
Встречаемость видов на станциях была различна. На всех обследованных станциях как летом, так
и осенью обитали полихеты H. diversicolor, усоногие ракообразные B. improvisus и моллюск M. lineatus (100 %). Общая встречаемость ракообразных отр. Decapoda была немногим ниже – 80–90 %, а его представители – молодь краба и личинки рака отмечены в 50–60 % проб. Редко (в 20 % проб) на поверхности донных станций летом встречались кладки икры рыб сем. Gobiidae.
Количественная характеристика зооперифитона. Основу зооперифитона составляли ракообразные и моллюски в оба сезона наблюдений. Летом их доля в общей численности составляла 68 и 28 % и в биомассе – 37 и 62 % соответственно (рис.).
|
а
|
|
б |
Доля групп организмов зооперифитона в разные сезоны наблюдений: а – лето; б – осень
The proportion of groups of zooperiphyton organisms in different observation seasons: a – summer; б – autumn
Количественные показатели этих двух доминирующих групп животных перифитона определяли два вида – балянус и митилястер. B. improvisus составлял 67 % численности и 37 % биомассы всего зооперифитона, M. lineatus – 28 и 62 % соответственно. Численность этих видов была довольно высокой, достигая десятки и сотни тысяч экземпляров в 1 м2 поверхности субстрата, при этом наибольшая масса балянуса достигала 18 кг/м2, митилястера – 20 кг/м2 на поверхности субстрата. Приведем для сравнения биомассу этих видов
в составе зообентоса в районе установки искусственных рифов: максимально она не превышала 4 и 2 г/м2 соответственно.
Осенью ракообразные и моллюски составляли 36 и 57 % общей численности зооперифитона и в биомассе – 18 и 81 % соответственно, при доминировании тех же видов, что и летом. Однако в осенний период отмечено снижение количественных показателей этих видов, более значительно уменьшились показатели балянуса – они были в 8 раз ниже летних величин, поэтому доля вида в составе зооперифитона по сравнению с летом уменьшилась до 36 % численности и 18 % биомассы всего зооперифитона. Сократилось и количество митилястера: численность – в 2 раза, биомасса – в 3 раза, но доля его составляла 57 % численности и 81 % биомассы зооперифитона соответственно. По сравнению с зообентосом численность этих видов была также выше, как и летом.
В 63 % проб она достигала более 10 тыс. экз. в 1 м2 поверхности субстрата.
Максимум биомассы балянуса в обрастаниях искусственных рифов составлял 1,1 кг против 51 г/м2 в зообентосе и митилястера – 3,6 кг/м2 против 52 г/м2.
Полихета H. diversicolor, встреченная во всех пробах обрастаний, заселяла бетонные поверхности искусственных рифов в зоне глубин 10–12 м достаточно равномерно. Численность вида летом колебалась в небольших пределах – от 3,1 до 5,4 тыс. экз./м2, биомасса была в основном в диапазоне 15–22 г/м2, но иногда встречались довольно крупные особи вида, и тогда биомасса вида могла превышать 60 г/м2. Осенью количество нереиса было меньше, чем летом: численность вида колебалась в пределах от 0,9 до 2,3 тыс. экз./м2, биомасса была в основном в диапазоне 3–13 г/м2, а в среднем осенние величины численности и биомассы вида в 2,5 и 3,2 раза были ниже летних. Как видно, по сравнению с доминирующими видами зооперифитона, значение полихеты в формировании количественных показателей зооперифитона было невелико (4 % численности и 7 % биомассы всех беспозвоночных на рифах).
Количество личинок краба Rh. harrisii и личинок Astacus sp. было еще меньше. Средние значения суммарной численности и биомассы летом составляли всего 1 тыс. экз./м2 и 5,7 г/м2, осенью – 140 экз./м2 и 7,4 г/м2, но, надо отметить, что даже при такой низкой концентрации видов, количество краба в обрастаниях было выше, чем в зообентосе: летом численность вида была больше в 14 раз, осенью – в 9 раз, а биомасса – в 3,6 и 5 раз соответственно. Astacus sp. и его личинки в зообентосных пробах не встречались.
На этих глубинах гидроиды обнаружены только осенью. Это была кардилофора каспийская, ее количество не превышало 30 г/м2 поверхности пирамид. Также отметим, что летом количество икринок бычковых рыб составляло более 80 тыс. шт. на 1 м2 поверхности пирамид.
Результаты исследований выявили сезонное снижение уровня развития как отдельных видов, так и в целом зооперифитона. Количество животных, населяющих поверхности искусственных рифов, установленных в приглубой зоне моря на глубинах 10–12 м, в летний период наблюдений были выше по сравнению с осенью в среднем в 4 раза. По сравнению с зообентосом разница в численности и биомассе возрастала еще больше и наиболее значительно – в летний период (в среднем, численность – в 35 раз, биомасса – 114 раз). В целом, количественные показатели зооперифитона формировали ракообразные и моллюски в оба сезона исследований (см. рис.).
Заключение
На искусственных рифах уровень развития организмов, использующих их как среду обитания, значительно выше, чем в естественном биотопе. Хотя это и естественно. Самые значимые виды перифитона – митилястер и балянус относятся к обрастателям, и для существования им необходимо прикрепляться к подводным предметам или твердому субстрату. Это могут быть скалистые биотопы, камни, раковины моллюсков и, как в нашем случае, искусственные рифы, изготовленные из бетона. Также следует отметить, что на ранних стадиях развития эти виды находятся в толще воды, и их личинки, осев на твердый субстрат, продолжают там свое развитие до взрослой особи. Учитывая, что в районе установки грунт песчаный с примесью ракуши, то для митилястера и балянуса в естественной среде недостаточно твердого субстрата для прикрепления, за исключением раковин моллюсков, рассредоточенных по дну моря.
Менее значимые виды, обнаруженные в зооперифитоне, относящиеся к Decapoda, обычные обитатели дна, но в пробах отмечены их личинки, которые в этот период жизни находятся в пелагиали, и в обрастаниях искусственных рифов им легче укрыться от врагов. Также в обрастаниях легче укрыться и полихете. Кроме этого, на поверхности искусственных рифов образуется достаточное количество пищи для этих организмов. Все это способствует более интенсивному освоению искусственных субстратов.
Результаты исследований показали, что практически все виды, отмеченные в обрастаниях, встречались в составе проб зообентоса, отобранных рядом с искусственными рифами. В зообентосе они обнаружены в значительно меньших количествах. Также отметим, что по сравнению с нашими исследованиями, результаты которых приводятся в работе [3], в приглубой зоне таксономический состав обрастателей менее разнообразен, чем на свале глубин Северного Каспия (до 10 м), но они превосходят по уровню количественного развития.
Анализ исследования не выявил повышения видового разнообразия в данном районе моря, однако высокий уровень численности и биомассы организмов свидетельствует о значении искусственных рифов для улучшения кормовой базы рыб.
1. Попова Н. В. Биоэкологические основы и практические результаты разработки системы защиты биологического разнообразия Каспийского моря от нефтяного загрязнения: дис. ... канд. биол. наук. Астрахань, 2004. 147 c.
2. Сокольский А. Ф., Попова Н. В., Колмыков Е. В., Курапов А. А. Биологические основы и практические результаты разработки системы защиты биологического разнообразия Каспийского моря от нефтяного загрязнения. Астрахань: Изд-во КаспНИРХ, 2005. 128 с.
3. Курапов А. А., Умербаева Р. И. Структура зооценозов обрастаний искусственных рифов в Северном Каспии // Нефтегазовые технологии и экологическая безопасность. 2023. № 2. С. 62-68.
