Spatial-temporal dynamics of the zooplankton assemblage structure in coastal waters near Sevastopol in the spring–autumn period
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Abstract
Zooplankton of the coastal water area near Sevastopol are quite well studied. However, there are few comprehensive investigations of local zooplankton assemblages involving the characterization of all the taxa forming them. Moreover, previous research was mainly based on material sampled in the Sevastopol Bay at only one or two stations – at the bay mouth and/or in its apex, and there was no analysis of zooplankton spatial variability within the bay. The aim of this work is to characterize the spatial-temporal dynamics of zooplankton communities in the Sevastopol Bay and the adjacent open coastal waters in the spring–autumn 2013. We analyzed zooplankton sampled in April–November 2013 in the western, central, and eastern Sevastopol Bay, as well as at three stations in the adjacent open coastal area: two miles from the Sevastopol Bay mouth, near the Uchkuevka village, and at the Kruglaya Bay mouth. To assess spatial-temporal differences in the taxonomic structure of zooplankton assemblages, we applied analysis of similarities (ANOSIM), used nonparametric multidimensional scaling (MDS), and determined the contribution of individual taxa to the Bray–Curtis dissimilarity between sample groups (SIMPER). When analyzing beta diversity, the Shannon index was applied. As revealed, during the study period, there were spatial-temporal differences in the abundance and taxonomic structure of zooplankton communities between various areas of the Sevastopol Bay and the adjacent open coastal waters. The highest degree of dissimilarity in the taxonomic structure of zooplankton was recorded between the central–eastern bay and the open coastal area. When comparing assemblages of these water areas, R values (ANOSIM) were 0.926, 0.572, and 0.761 (p < 0.03) in spring, summer, and autumn, respectively. The mean total abundance of zooplankton in the bay in all seasons was higher than in the open coastal water area: (5.3 ± 1.9), (16.3 ± 2.7), and (8.3 ± 1.4) thousand ind.·m−3 vs. (0.8 ± 0.3), (4.6 ± 1.2), and (3.4 ± 1.3) thousand ind.·m−3 in spring, summer, and autumn, respectively (mean ± SE; p < 0.006). There was a tendency towards higher density values in the central Sevastopol Bay. A change in the level of diversity and, accordingly, in the degree of complexity of zooplankton assemblage was revealed in the spatial-temporal aspect. In spring, the lowest level of diversity was registered, with a mean (± SE) value of the Shannon index H’ of 1.09 ± 0.16. In summer and autumn, the values increased to 1.94 ± 0.11 and 1.48 ± 0.09, respectively. In summer–autumn period, the values of H’ were higher in the open coastal area (2.07 ± 0.09) and lower in the inner water area (1.53 ± 0.09). As determined, the differences in the taxonomic structure between the communities of the compared water areas were driven by three dominant taxa in spring, nine in summer, and five in autumn.
Authors
References
Алтухов Д. А., Губанова А. Д. Oithona brevicornis Giesbrecht в Севастопольской бухте в октябре 2005 – марте 2006 гг. // Морской экологический журнал. 2006. Т. 5, № 2. С. 32. [Altukhov D. A., Gubanova A. D. Oithona brevicornis Giesbrecht in the Sevastopol Bay in October, 2005 – March, 2006. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2006, vol. 5, no. 2, pp. 32. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/865
Беляева Н. В., Загородняя Ю. А. Зоопланктон Севастопольской бухты в 1981–1983 гг. // Экология моря. 1988. Вып. 29. С. 77–84. [Belyaeva N. V., Zagorodnyaya Yu. A. Zooplankton of the Sevastopol Bay in 1981–1983. Ekologiya morya, 1988, iss. 29, pp. 77–84. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/3844
Грезе В. Н., Балдина Э. П., Билева О. К. Динамика численности и продукции основных компонентов зоопланктона в неритической зоне Чёрного моря // Биология моря. 1971. Вып. 24. С. 12–49. [Greze V. N., Baldina E. P., Bileva O. K. Dinamika chislennosti i produktsii osnovnykh komponentov zooplanktona v neriticheskoi zone Chernogo morya. Biologiya morya, 1971, iss. 24, pp. 12–49. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/1592
Губанов В. В., Губанова А. Д., Родионова Н. Ю. Диагноз трофности вод Севастопольской бухты и взморья г. Севастополя // Актуальные проблемы аквакультуры в современный период : материалы Международной научной конференции, Ростов-на-Дону, 28 сентября – 02 октября 2015 г. Ростов-на-Дону : ФГБНУ «АзНИИРХ», 2015. С. 64–66. [Gubanov V. V., Gubanova A. D., Rodionova N. Yu. Diagnosis of water trophicity in the Sevastopol Bay and its offshore. In: Current Issues in Aquaculture : proceedings of the International Scientific Conference, Rostov-on-Don, 28 September – 02 October, 2015. Rostov-on-Don : FGBNU “AzNIIRKh”, 2015, pp. 64–66. (in Russ.)]
Губанова А. Д. Acartia tonsa Dana в Севастопольской бухте: появление, сезонная динамика, размерная структура // Экология моря. 2000. Вып. 51. С. 55–58. [Gubanova A. D. Acartia tonsa Dana in the Sevastopol Bay: Appearance, seasonal dynamic, size structure. Ekologiya morya, 2000, iss. 51, pp. 55–58. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/4299
Губанова А. Д. Долговременные изменения видового состава и численности копепод рода Acartia Dana в Севастопольской бухте // Современное состояние биоразнообразия прибрежных вод Крыма (черноморский сектор) / под ред. В. Н. Еремеева, А. В. Гаевской ; НАН Украины, Институт биологии южных морей. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003. С. 94–104. [Gubanova A. D. Long-term changes in the specific composition and abundance of genera Acartia Dana copepod in the Sevastopol Bay. In: Modern Condition of Biological Diversity in Near-shore Zone of Crimea (the Black Sea Sector) / V. N. Eremeev, A. V. Gaevskaya (Eds) ; NAS Ukraine, Institute of Biology of the Southern Seas. Sevastopol : EKOSI-Gidrofizika, 2003, pp. 94–104. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/1467
Губанова А. Д., Алтухов Д. А., Попова Е. В., Гарбазей О. А. Oithona davisae – новый вид копепод в Чёрном море: многолетняя динамика, пространственное распространение, влияние на сообщество зоопланктона // Морские биологические исследования: достижения и перспективы : в 3 т. : сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, приуроч. к 145-летию Севастопольской биологической станции, Севастополь, 19–24 сентября 2016 г. Севастополь, 2016. Т. 1. С. 154–157. [Gubanova A. D., Altukhov D. A., Popova E. V., Garbazey O. A. Oithona davisae, the new species of copepods in the Black Sea: Long-term dynamics, spatial distribution and impact on zooplankton community. In: Morskie biologicheskie issledovaniya: dostizheniya i perspektivy : v 3 t. : sb. materialov Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunar. uchastiem, priuroch. k 145-letiyu Sevastopol’skoi biologicheskoi stantsii, Sevastopol, 19–24 Sept., 2016. Sevastopol, 2016, vol. 1, pp. 154–157. (in Russ.)]
Губарева Е. С., Светличный Л. С., Романова З. А., Аболмасова Г. И., Аннинский Б. Е., Финенко Г. А., Бат Л., Кидейс А. Состояние зоопланктонного сообщества Севастопольской бухты после вселения гребневика Beroe ovata в Чёрном море (1999–2003 гг.) // Морской экологический журнал. 2004. Т. 3, № 1. С. 39–46. [Hubareva E. S., Svetlichny L. S., Romanova Z. A., Abolmasova G. I., Anninsky B. E., Finenko G. A., Bat L., Kideys A. Zooplankton community state in the Sevastopol Bay after the invasion of ctenophore Beroe ovata in the Black Sea (1999–2003). Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2004, vol. 3, no. 1, pp. 39–46. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/732
Дацык Н. А., Романова З. А., Финенко Г. А., Аболмасова Г. И., Аннинский Б. Е. Структура зоопланктонного сообщества в прибрежных водах Крыма (район Севастополя) и трофические отношения в пищевой цепи зоопланктон – мнемиопсис в 2004–2008 гг. // Морской экологический журнал. 2012. Т. 11, № 2. С. 28–38. [Datsyk N. A., Romanova Z. A., Finenko G. A., Abolmasova G. I., Anninsky B. E. Zooplankton community structure in the inshore waters of the Crimean coasts (Sevastopol area) and trophic relations in the food chain zooplankton–Mnemiopsis in 2004–2008. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2012, vol. 11, no. 2, pp. 28–38. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/1210
Загородняя Ю. А., Темных А. В., Морякова В. К. Сезонные изменения голопланктона в прибрежной зоне Чёрного моря в 2002 г. // Морской экологический журнал. 2007. Т. 6, № 1. С. 31–43. [Zagorodnyaya Yu. A., Temnykh A. V., Moryakova V. K. Holoplankton seasonal dynamics in inshore waters of the Black Sea in 2002. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2007, vol. 6, no. 1, pp. 31–43. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/894
Ковалев А. В. Сезонные изменения зоопланктона в Севастопольской бухте // Гидробиологический журнал. 1980. Т. 16, № 6. С. 9–14. [Kovalev A. V. Sezonnye izmeneniya zooplanktona v Sevastopol’skoi bukhte. Gidrobiologicheskii zhurnal, 1980, vol. 16, no. 6, pp. 9–14. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/2866
Лопухин А. С., Овсяный Е. И., Романов А. С., Ковардаков С. А., Сысоева И. В., Брянцева Ю. В., Рылькова О. А., Гаврилова Н. А., Губанов В. В., Лопухин С. А., Каменир Ю. Г., Гомис К., Вильсон Д. Г., Кемп Р. Б. Сезонные особенности гидролого-гидрохимической структуры вод Севастопольской бухты, микропланктон и распределение его биохимических компонент (Чёрное море, наблюдения 2004–2005 гг.) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2007. № 15. С. 74–109. [Lopukhin A. S., Ovsyany E. I., Romanov A. S., Kovardakov S. A., Sysoeva I. V., Bryantseva Yu. V., Ryl’kova O. A., Gavrilova N. A., Gubanov V. V., Lopukhin S. A., Kamenir Yu. G., Gomis C., Wilson J. G., Kemp R. B. Seasonal peculiarities of hydrologic-hydrochemical structure of Sevastopol Bay water, microplankton and distribution of its biochemical components (the Black Sea, observations of 2004–2005). Ekologicheskaya bezopasnost’ pribrezhnoi i shel’fovoi zoni i kompleksnoe ispol’zovanie resursov shel’fa, 2007, no. 15, pp. 74–109. (in Russ.)]
Павлова Е. В., Овсяный Е. И., Гордина А. Д., Романов А. С., Кемп Р. Б. Современное состояние и тенденции изменения экосистемы Севастопольской бухты // Акватория и берега Севастополя: экосистемные процессы и услуги обществу / под ред. Е. В. Павловой, Н. В. Шадрина. Севастополь : Аквавита, 1999. Гл. 2. С. 70–95. [Pavlova E. V., Ovsyany E. I., Gordina A. D., Romanov A. S., Kemp R. B. Modern state and tendencies of change in Sevastopol Bay ecosystem. In: Akvatoriya i berega Sevastopolya: ekosistemnye protsessy i uslugi obshchestvu / E. V. Pavlova, N. V. Shadrin (Eds). Sevastopol : Akvavita, 1999, chap. 2, pp. 70–95. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/5248
Серёгин С. А., Попова Е. В. Многолетняя динамика численности копеподы-вселенца, Oithona davisae, в прибрежных водах Чёрного моря // Российский журнал биологических инвазий. 2016. Т. 9, № 3. С. 90–100. [Seregin S. A., Popova E. V. Long-term dynamics of abundance of the copepod-invader, Oithona davisae, in the coastal waters of the Black Sea. Rossiiskii zhurnal biologicheskikh invazii, 2016, vol. 9, no. 3, pp. 90–100. (in Russ.)]
Темных А. В., Загородняя Ю. А., Морякова В. К. Пространственная изменчивость сезонной динамики зоопланктона в прибрежных водах Юго-Западного Крыма (по материалам 2002–2003 гг.) // Экология моря. 2008. Вып. 75. С. 23–30. [Temnykh A. V., Zagorodnyaya Yu. A., Moryakova V. K. Spatial variability of seasonal dynamics of zooplankton in coastal waters of southwestern Crimea in 2002 and 2003. Ekologiya morya, 2008, iss. 75, pp. 23–30. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/4795
Clarke K. R., Warwick R. M. Change in Marine Communities: An Approach to Statistical Analysis and Interpretation. 2nd ed. Plymouth : PRIMER-E Ltd., 2001, 171 p.
Gubanova A. D., Polikarpov I. G., Saburova M. A., Prusova I. Yu. Long-term dynamics of mesozooplankton by the example of the Copepoda community in Sevastopol Bay (1976–1996). Oceanology, 2002, vol. 42, no. 4, pp. 512–520.
Gubanova A. D., Garbazey O. A., Popova E. V., Altukhov D. A., Mukhanov V. S. Oithona davisae: Naturalization in the Black Sea, interannual and seasonal dynamics, and effect on the structure of the planktonic copepod community. Oceanology, 2019, vol. 59, no. 6, pp. 912–919. https://doi.org/10.1134/S0001437019060079
Gubanova A., Drapun I., Garbazey O., Krivenko O., Vodiasova E. Pseudodiaptomus marinus Sato, 1913 in the Black Sea: Morphology, genetic analysis, and variability in seasonal and interannual abundance. PeerJ, 2020, vol. 8, art. no. e10153 (26 p.). https://doi.org/10.7717/peerj.10153