Macrozoobenthos of the Susuya River estuary (Sakhalin Island): I. Hydrological characteristics of the estuary, species composition and distribution of macrozoobenthos
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Abstract
The paper provides description of species composition of macrozoobenthos, its structure, quantitative indicators, and features of distribution along the riverbed of the Susuya River estuary (Sakhalin Island). By hydrological characteristics and macrobenthos parameters, the main biotopic zones of the estuary are distinguished: the mouth (polyhaline zone), the lower estuary polyhaline–mesohaline zone, the middle estuary oligohaline zone, the upper estuary δ-chorohaline zone, and the freshwater zone. In total, 58 species of bottom hydrobionts were found in the river estuary. Malacostraca, 22 species, forms the basis of the species composition. Amphibiotic insects account for 15 species; Polychaeta, 9 species; and Mollusca, 7 species. Other groups are represented by 1–2 species. Each identified zone features its own, specific composition of bottom hydrobionts. Species richness decreases from the mouth with the sea salinity of water (30 species) to the α-chorohaline boundary (12 species) which corresponds to provisions of the theory of critical salinity. The value increases to 20 species when moving to the freshwater zone of the riverbed. The density of macrobenthos rises from (476 ± 59) ind.·m−2 at the river mouth to (6,653 ± 915) ind.·m−2 in the center of the lower estuary. The minimum density, (653 ± 72) ind.·m−2, characterizes the α-chorohalinicum, while the maximum one, (3,529 ± 336) ind.·m−2, is confined to the upper estuary. The basis of macrozoobenthos density is formed by polychaetes, gastropods, and amphipods in the lower estuary; by polychaetes, amphipods, and oligochaetes in the middle estuary; and by oligochaetes and dipterans in the upper estuary. Four areas with high biomass were registered: the lower estuary, (51.2 ± 5.7) g·m−2; the middle estuary, (190.5 ± 41.2) g·m−2; the upper estuary, (397.5 ± 82.0) g·m−2; and the riffle separating the estuary from the freshwater zone of the riverbed, (23.4 ± 2.78) g·m−2. At the river mouth, decapods form the basis of macrozoobenthos biomass. Upstream, the main contributors are bivalves, chiefly Macoma balthica, and gastropods, mostly Fluviocingula nipponica. In the middle estuary oligohaline zone, bivalves form the basis of macrozoobenthos biomass; those are represented almost by Corbicula japonica alone. At the boundary of the oligohaline zone and upper estuary, Diptera species (Chironomidae) predominate. On the freshwater riffle, decapods become the main group again; those are represented by a crab Eriocheir japonica alone. The boundaries between the mouth and lower estuary zone, α-chorohalinicum and δ-chorohalinicum, are clearly distinguished by macrobenthos abundance and structural indices. The boundary between the upper estuary oligohaline zone and freshwater zone extends for several hundred meters along the estuary.
Authors
References
Аладин Н. В. Концепция относительности и множественности зон барьерных солёностей // Журнал общей биологии. 1988. Т. 49, № 6. С. 825–833. [Aladin N. V. The concept of relativity and plurality of barrier salinity zones. Zhurnal obshchei biologii, 1988, vol. 49, no. 6, pp. 825–833. (in Russ.)]
Аладин Н. В., Плотников И. С. Концепция относительности и множественности зон барьерных солёностей и формы существования гидросферы // Труды Зоологического института РАН. 2013. Т. 317, приложение S3. С. 7–21. [Aladin N. V., Plotnikov I. S. The concept of relativity and plurality of barrier salinity zones and forms of existence of the hydrosphere. Trudy Zoologicheskogo instituta RAN, 2013, vol. 317, suppl. S3, pp. 7–21. (in Russ.)]
Бурковский И. В., Столяров А. П. Особенности структурной организации макробентоса в биотопе с выраженным градиентом солёности // Зоологический журнал. 1995. Т. 74, вып. 2. С. 32–46. [Burkovsky I. V., Stolyarov A. P. Peculiarities of the structural organization of macrobenthos in the biotope with pronounced gradient of salinity. Zoologicheskii zhurnal, 1995, vol. 74, iss. 2, pp. 32–46. (in Russ.)]
Бурковский И. В., Столяров А. П., Колобов М. Ю. Пространственная организация и функционирование морской (эстуарной) прибрежной экосистемы // Успехи современной биологии. 2002. Т. 122, № 4. С. 316–325. [Burkovsky I. V., Stolyarov A. P., Kolobov M. Yu. Spatial organization and functioning of a marine (estuary) coastal ecosystem. Uspekhi sovremennoi biologii, 2002, vol. 122, no. 4, pp. 316–325. (in Russ.)]
Водоёмы острова Сахалин: от лагун к озёрам / В. С. Лабай, И. А. Атаманова, Д. С. Заварзин и др. Южно-Сахалинск : Государственное бюджетное учреждение культуры «Сахалинский областной краеведческий музей», 2014. 208 с. [Reservoirs of Sakhalin Island: From Lagoons to Lakes / V. S. Labay, I. A. Atamanova, D. S. Zavarzin et al. Yuzhno-Sakhalinsk : Gosudarstvennoe byudzhetnoe uchrezhdenie kul’tury “Sakhalinskii oblastnoi kraevedcheskii muzei”, 2014, 208 p. (in Russ.)]
Водотоки острова Сахалин: жизнь в текучей воде / В. С. Лабай, Л. А. Живоглядова, А. В. Полтева и др. Южно-Сахалинск : Государственное бюджетное учреждение культуры «Сахалинский областной краеведческий музей», 2015. 236 с. [Watercourses of Sakhalin Island: Life in the Running Water / V. S. Labay, L. A. Zhivogljadova, A. V. Polteva et al. Yuzhno-Sakhalinsk : Gosudarstvennoe byudzhetnoe uchrezhdenie kul’tury “Sakhalinskii oblastnoi kraevedcheskii muzei”, 2015, 236 p. (in Russ.)]
Колпаков Н. В. Эстуарные экосистемы северо-западной части Японского моря: структурно-функциональная организация и биоресурсы / Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр. Владивосток : ТИНРО-Центр, 2018. 428 с. [Kolpakov N. V. Estuarnye ekosistemy severo-zapadnoi chasti Yaponskogo morya: strukturno-funktsional’naya organizatsiya i bioresursy / Tikhookeanskii nauchno-issledovatel’skii rybokhozyaistvennyi tsentr. Vladivostok : TINRO-Tsentr, 2018, 428 p. (in Russ.)]
Комендантов А. Ю., Орлова М. И. Экология эстуарных двустворчатых моллюсков и полихет Южного Приморья / под ред. А. Д. Наумова ; РАН, Зоологический институт. Санкт-Петербург : ЗИН РАН, 2003. 164 с. (Исследования фауны морей ; вып. 52 (60)). [Komendantov A. Yu., Orlova M. I. Ecology of Estuarine Bivalve Mollusks and Polychaetes of South Primorye / A. D. Naumov (Ed.) ; RAS, Zoological Institute. Saint Petersburg : ZIN RAS, 2003, 164 p. (Exploration of the Fauna of the Seas ; iss. 52 (60)). (in Russ.)]
Лабай В. С. Видовой состав макрозообентоса лагун о. Сахалин // Известия ТИНРО. 2015. Т. 183. С. 125–144. [Labay V. S. Species composition of macrozoobenthos in lagoons of Sakhalin Island. Izvestiya TINRO, 2015, vol. 183, pp. 125–144. (in Russ.)]
Лабай В. С. Зоогеографический очерк фауны высших раков (Crustacea Malacostraca) пресных и солоноватых вод острова Сахалин // Труды СахНИРО. Биология, состояние запасов и условия обитания гидробионтов в Сахалино-Курильском регионе и сопредельных акваториях. 2011. Т. 12. С. 131–151. [Labay V. S. Zoogeographical essay of Malacostraca (Crustacea) fauna from fresh and brackish waters of Sakhalin Island. Water Life Biology, Resources Status and Condition of Inhabitation in Sakhalin–Kuril Region and Adjoining Water Areas : Transactions of Sakhalin Scientific Research Institute of Fisheries and Oceanography, 2011, vol. 12, pp. 131–151. (in Russ.)]
Лабай В. С. Paracleistostoma cristatum De Man, 1895 (Crustacea: Decapoda) – новый для России вид краба из эстуарных вод Южного Сахалина // Биология моря. 2004. Т. 30, № 1. С. 72–75. [Labai V. S. Paracleistostoms cristatum De Man, 1895 (Crustacea: Decapoda), a crab species new for the fauna of Russia from the estuarine waters of the South Sakhalin. Biologiya morya, 2004, vol. 30, no. 1, pp. 72–75. (in Russ.)]
Лабай В. С., Корнеев Е. С., Абрамова Е. В., Ушаков А. А., Ахмадеева Е. С. Макробентос эстуария типичной «лососевой» реки острова Сахалин (на примере р. Мануй) // Известия ТИНРО. 2022. Т. 202, № 3. С. 640–660. [Labay V. S., Korneev E. S., Abramova E. V., Ushakov A. A., Akhmadeeva E. S. Macrobenthos in the estuary of a typical “salmon” river of Sakhalin Island (on example of the Manuy River). Izvestiya TINRO, 2022, vol. 202, no. 3, pp. 640–660. (in Russ.)]. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2022-202-640-660
Макеев С. С. Экологический паспорт реки Сусуя. Южно-Сахалинск : Кано, 2020. 20 с. [Makeev S. S. Ekologicheskii pasport reki Susuya. Yuzhno-Sakhalinsk : Kano, 2020, 20 p. (in Russ.)]
Методические рекомендации по сбору и определению зообентоса при гидробиологических исследованиях водотоков Дальнего Востока России : методическое пособие / отв. ред. Т. М. Тиунова. Москва : ВНИРО, 2003. 95 с. [Metodicheskie rekomendatsii po sboru i opredeleniyu zoobentosa pri gidrobiologicheskikh issledovaniyakh vodotokov Dal’nego Vostoka Rossii : metodicheskoe posobie / T. M. Tiunova (Ed.). Moscow : VNIRO, 2003, 95 p. (in Russ.)]
Михайлов В. Н., Горин С. Л., Михайлова М. В. Новый подход к определению и типизации эстуариев // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2009. № 5. С. 3–11. [Mikhailov V. N., Gorin S. L., Mikhailova M. V. New approach to the definition of estuaries and to their typology. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5: Geografiya, 2009, no. 5, pp. 3–11. (in Russ.)]
Петров А. Н., Неврова Е. Л. Прогностическая оценка видового богатства бентосных диатомовых водорослей // Альгология. 2012. Т. 22, № 4. С. 360–382. [Petrov A. N., Nevrova E. L. Prognostic estimation of benthic diatoms species. Al’gologiya, 2012, vol. 22, no. 4, pp. 360–382. (in Russ.)]
Ресурсы поверхностных вод СССР: гидрологическая изученность. Т. 18. Дальний Восток. Вып. 2 [3]. Приморье. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1963. 83 с. [Resursy poverkhnostnykh vod SSSR: gidrologicheskaya izuchennost’. Vol. 18. Dal’nii Vostok. Iss. 2 [3]. Primor’e. Leningrad : Gidrometeoizdat, 1963, 83 p. (in Russ.)]
Ресурсы поверхностных вод СССР: гидрологическая изученность. Т. 18. Дальний Восток. Вып. 4. Сахалин и Курилы. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1964. 124 с. [Resursy poverkhnostnykh vod SSSR: gidrologicheskaya izuchennost’. Vol. 18. Dal’nii Vostok. Iss. 4. Sakhalin i Kurily. Leningrad : Gidrometeoizdat, 1964, 124 p. (in Russ.)]
Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1983. 239 с. [Rukovodstvo po metodam gidrobiologicheskogo analiza poverkhnostnykh vod i donnykh otlozhenii. Leningrad : Gidrometeoizdat, 1983, 239 p. (in Russ.)]
Сафронов С. Н., Литенко Н. Л., Пешеходько В. М., Лабай В. С., Степанова Т. Г., Колганова Т. Н. Эколого-биоценотическая характеристика и качество вод внутренних водоёмов острова Сахалин // Чтения памяти профессора В. В. Станчинского. Смоленск : СГПУ, 2000. Вып. 3. С. 321–327. [Safronov S. N., Litenko N. L., Peshekhod’ko V. M., Labay V. S., Stepanova T. G., Kolganova T. N. Ekologo-biotsenoticheskaya kharakteristika i kachestvo vod vnutrennikh vodoemov ostrova Sakhalin. In: Chteniya pamyati professora V. V. Stanchinskogo. Smolensk : SGPU, 2000, iss. 3, pp. 321–327. (in Russ.)]
Сафьянов Г. А. Эстуарии. Москва : Мысль, 1987. 189 с. [Saf’yanov G. A. Estuarii. Moscow : Mysl’, 1987, 189 p. (in Russ.)]
Столяров А. П. Структурно-функциональная организация эстуарных экосистем Белого моря : дис. … д-ра биол. наук : 03.02.10. Москва, 2011. 399 с. [Stolyarov A. P. Strukturno-funktsional’naya organizatsiya estuarnykh ekosistem Belogo morya. [dissertation]. Moscow, 2011, 399 p. (in Russ.)]
Столяров А. П. Макробентос эстуарной экосистемы губы Грязной (Кандалакшский залив, Белое море): пространственная структура и разнообразие // Зоологический журнал. 2015. Т. 94, № 6. С. 623–633. [Stolyarov A. P. Macrobenthos of a Gryaznaya Bay estuary ecosystem (Kandalaksha Gulf, the White Sea): Spatial structure and diversity. Zoologicheskii zhurnal, 2015, vol. 94, no. 6, pp. 623–633. (in Russ.)]. https://doi.org/10.7868/S0044513415060161
Столяров А. П. Видовое разнообразие и трофическая структура литоральных сообществ макробентоса эстуария реки Чёрная (Кандалакшский залив, Белое море) // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 2019a. Т. 124, вып. 4. С. 19–28. [Stolyarov A. P. Species diversity and trophic structure of the littoral communities of the macrobenthos of the estuary of the Black River (Kandalaksha Bay, White Sea). Byulleten’ Moskovskogo obshchestva ispytatelei prirody. Otdel biologicheskii, 2019a, vol. 124, iss. 4, pp. 19–28. (in Russ.)]
Столяров А. П. Видовое разнообразие и трофическая структура литоральных сообществ макробентоса Лапшагиной губы (Кандалакшский залив, Белое море) // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология. 2019b. № 4 (56). С. 34–46. [Stolyarov A. P. A species diversity and trophic structure of the macrobenthos littoral communities of the estuary ecosystem of the Lapshagina Lip (Kandalaksha Bay, White Sea). Vestnik Tverskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Biologiya i ekologiya, 2019b, no. 4 (56), pp. 34–46. (in Russ.)]. https://doi.org/10.26456/vtbio117
Столяров А. П., Бурковский И. В. Нарушение структуры бентосных сообществ в эстуарных экосистемах (Кандалакшский залив, Белое море) // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология. 2018. № 2. С. 88–102. [Stolyarov A. P., Burkovsky I. V. Disruption of the structure of benthic communities in estuarine ecosystems (Kandalaksha Bay, White Sea). Vestnik Tverskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Biologiya i ekologiya, 2018, no. 2, pp. 88–102. (in Russ.)]
Хлебович В. В. Критическая солёность биологических процессов. Ленинград : Наука, 1974. 236 с. [Khlebovich V. V. The Critical Salinity of Biological Processes. Leningrad : Nauka, 1974, 236 p. (in Russ.)]
Хлебович В. В. Критическая солёность и хорогалиникум: современный анализ понятий // Биология солоноватых вод. Ленинград : ЗИН АН СССР, 1989. С. 5–11. (Труды Зоологического института АН СССР ; т. 196). [Khlebovich V. V. Kriticheskaya solenost’ i khorogalinikum: sovremennyi analiz ponyatii. In: Biologiya solonovatykh vod. Leningrad : ZIN AN SSSR, 1989, pp. 5–11. (Trudy Zoologicheskogo instituta AN SSSR ; vol. 196). (in Russ.)]
Чайко А. А. Изменение фоновых концентраций азота аммонийного в водах реки Сусуи в период с весны 2007 по осень 2008 гг. // Успехи современного естествознания. 2009. № 9. С. 124–125. [Chayko A. A. Izmenenie fonovykh kontsentratsii azota ammoniinogo v vodakh reki Susui v period s vesny 2007 po osen’ 2008 gg. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya, 2009, no. 9, pp. 124–125. (in Russ.)]
Чайко А. А. Результаты семилетнего мониторинга: динамика содержания фосфатов в водах реки Сусуя в 2007–2013 гг. // Евразийский союз учёных. 2014. № 6–5. С. 98–99. [Chayko A. A. Rezul’taty semiletnego monitoringa: dinamika soderzhaniya fosfatov v vodakh reki Susuya v 2007–2013 gg. Evraziiskii soyuz uchenykh, 2014, no. 6–5, pp. 98–99. (in Russ.)]
Чайко А. А. Результаты пятилетних наблюдений свидетельствуют: сероводородное загрязнение реки Сусуя не связано с поступлением биогенных веществ // Евразийский союз учёных. 2015a. № 11-4 (13). С. 118–119. [Chayko A. A. Rezul’taty pyatiletnikh nablyudenii svidetel’stvuyut: serovodorodnoe zagryaznenie reki Susuya ne svyazano s postupleniem biogennykh veshchestv. Evraziiskii soyuz uchenykh, 2015a, no. 11-4 (13), pp. 118–119. (in Russ.)]
Чайко А. А. Изменение содержания сульфида водорода в водах реки Сусуя в 2011–2013 гг. // Национальная ассоциация учёных. 2015b. Ч. 11, № 2 (7). С. 5–6. [Chayko A. A. Change of hydrogen sulfide content in River Susuya waters in 2011–2013. Natsional’naya assotsiatsiya uchenykh, 2015b, pt 11, no. 2 (7), pp. 5–6. (in Russ.)]
Шмидт П. Ю. Морские промыслы острова Сахалин. Санкт-Петербург : Типография Г. П. Пожарова, 1905. 458 с. (Рыбные промыслы Дальнего Востока ; 3). [Shmidt P. Yu. Morskie promysly ostrova Sakhalin. Saint Petersburg : Tipografiya G. P. Pozharova, 1905, 458 p. (Rybnye promysly Dal’nego Vostoka ; 3). (in Russ.)]
Chao A., Chiu C.-H. Species richness: Estimation and comparison. In: Wiley StatsRef: Statistics Reference Online. Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, 2016, pp. 1–26. http://dx.doi.org/10.1002/9781118445112.stat03432.pub2
Labay V. S. Review of amphipods of the Melita group (Amphipoda: Melitidae) from the coastal waters of Sakhalin Island (Far East of Russia). III. Genera Abludomelita Karaman, 1981 and Melita Leach, 1814. Zootaxa, 2016, vol. 4156, no. 1, pp. 1–73. https://doi.org/10.11646/zootaxa.4156.1.1
Labay V. S. Malacostraca (Arthropoda: Crustacea) of fresh and brackish waters of Sakhalin Island: The interaction of faunas of different origins. In: Recent Advances in Freshwater Crustacean Biodiversity and Conservation / T. Kawai, D. C. Rogers (Eds). Boca Raton : CRC Press, 2021, pp. 19–66. https://doi.org/10.1201/9781003139560
Marin I. N. Estuarine crabs of the Okhotsk Sea and the Sea of Japan: Rare species and new records. Ukrainian Journal of Ecology, 2017, vol. 7 (4), pp. 444–452. https://doi.org/10.15421/2017_140
Meire P. M., Dereu J. Use of the abundance/biomass comparison method for detecting environmental stress: Some considerations based on intertidal macrozoobenthos and bird communities. Journal of Applied Ecology, 1990, vol. 27, no. 1, pp. 210–223. https://doi.org/10.2307/2403579
Pritchard D. W. Estuarine hydrography. Advances in Geophysics, 1952, vol. 1, pp. 243–280. https://doi.org/10.1016/S0065-2687(08)60208-3
Shannon C. E. A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal, 1948, vol. 27, iss. 3, pp. 379–423. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x
Shannon C. E., Weaver W. The Mathematical Theory of Communication. Vol. 1. Urbana, IL : University of Illinois Press, 1949, 117 p.
Warwick R. M. A new method for detecting pollution effects on marine macrobenthic communities. Marine Biology, 1986, vol. 92, iss. 4, pp. 557–562. https://doi.org/10.1007/BF00392515
WORMS. World Register of Marine Species : [site]. URL: http://www.marinespecies.org/ [accessed: 06.01.2023].