Taxocene of molluscs of coastal soft sediments in the northeastern sector of the Black Sea at the beginning of the XXI century
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Abstract
The key question of modern ecology is to understand the relationship between changes in marine ecosystems and the environment under ongoing climate change and increasing anthropogenic load. However, not all changes occurring in marine shelf ecosystems can be explained by the action of external factors, since the dynamics of ecosystems associated with internal processes, such as natural succession, is poorly understood. Benthic communities play a crucial role in ecosystem functioning by modifying habitats and affecting nutrient cycling and primary productivity. Bottom ecosystems are associated with the potential for carbon immobilization and sequestration the assessment of which remains a fundamental scientific challenge. Coastal communities of the Black Sea are a convenient model for such studies. Carbonate-producing organisms – molluscs – dominate in benthic ecosystems of this basin. The aim of the present work was to investigate the dynamics of abundance and population structure of molluscs in soft sediments of the coastal zone of the Black Sea at the North Caucasus in 2015–2022. Annual sampling was carried out at depths of 10 and 25 m. The structure of the mollusc taxocene and the dynamics of the size structure of populations of its main dominants were analyzed: at 10-m depth, Chamelea gallina and Lucinella divaricata; at 25-m depth, Gouldia minima and Pitar rudis. Fluctuations in their abundance reached orders of magnitude. The highest taxocene biomass was recorded in 2020 which coincided with the maximum surface water temperature and salinity (a drought period). Successful annual recruitment and multimodal appearance of size–frequency diagrams of these species were observed, except for G. minima, as its juvenile stages were almost absent in the samples. Based on the analysis of size–frequency diagrams, an attempt was made to estimate the mean limiting age of individuals in the population of these species. No linear relationships were revealed between values of abiotic factors and the taxocene structure. Trends of parallel changes in abundance of juveniles in a population and total biomass of each of the studied species were characterized.
Authors
References
Алексеев Р. П., Синегуб И. А. Макрозообентос и донные биоценозы Чёрного моря на шельфах Кавказа, Крыма и Болгарии // Экология прибрежной зоны Чёрного моря : сборник научных трудов / ред. В. В. Сапожников. Москва : ВНИРО, 1992. С. 218–234. [Alekseev R. P., Sinegub I. A. Macrozoobenthos and bottom biocenoses from the Black Sea shelves off the Caucasus, Crimea and Bulgaria. In: Ecology of the Black Sea Coastal Areas : collected papers / V. V. Sapozhnikov (Ed.). Moscow : VNIRO, 1992, pp. 218–234. (in Russ.)]
Арашкевич Е. Г., Луппова Н. Е., Никишина А. Б., Паутова Л. А., Часовников В. К., Дриц А. В., Подымов О. И., Романова Н. Д., Станичная Р. Р., Зацепин А. Г., Куклев С. Б., Флинт М. В. Судовой экологический мониторинг в шельфовой зоне Чёрного моря: оценка современного состояния пелагической экосистемы // Океанология. 2015. Т. 55, № 6. С. 964–970. [Arashkevich E. G., Louppova N. E., Nikishina A. B., Pautova L. A., Chasovnikov V. K., Drits A. V., Podymov O. I., Romanova N. D., Stanichnaya R. R., Zatsepin A. G., Kuklev S. B., Flint M. V. Marine environmental monitoring in the shelf zone of the Black Sea: Assessment of the current state of the pelagic ecosystem. Okeanologiya, 2015, vol. 55, no. 6, pp. 964–970. (in Russ.)]. https://doi.org/10.7868/S0030157415060015
Болтачева Н. А., Мазлумян С. А. Линейный рост и продолжительность жизни моллюска Chamelea gallina (Bivalvia: Veneridae) в Чёрном море // Экология моря. 2001. Вып. 55. С. 50–52. [Boltachova N. A., Mazlumyan S. A. The linear growth and lifetime of Chamelea gallina (Bivalvia: Veneridae) in the Black Sea. Ekologiya morya, 2001, iss. 55, pp. 50–52. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/4385
Виноградова З. А. Материалы по биологии моллюсков Чёрного моря // Труды Карадагской биологической станции. 1950. Вып. 9. С. 100–159. [Vinogradova Z. A. Materialy po biologii mollyuskov Chernogo morya. Trudy Karadagskoi biologicheskoi stantsii, 1950, iss. 9, pp. 100–159. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/6718
Воробьев В. П. Бентос Азовского моря. Симферополь : Крымиздат, 1949. 193 с. (Труды АзЧерНИРО ; вып. 13). [Vorob’ev V. P. Bentos Azovskogo morya. Simferopol : Krymizdat, 1949, 193 p. (Trudy AzCherNIRO ; iss. 13). (in Russ.)]
Голиков А. Н., Старобогатов Я. И. Класс брюхоногие моллюски – Gastropoda // Определитель фауны Чёрного и Азовского морей. Т. 3 : Свободноживущие беспозвоночные. Членистоногие (кроме ракообразных), моллюски, иглокожие, щетинкочелюстные, хордовые / отв. ред. В. А. Водяницкий. Киев : Наукова думка, 1972. С. 65–166. [Golikov A. N., Starobogatod Ya. I. Klass bryukhonogie molluski – Gastropoda. In: Opredelitel’ fauny Chernogo i Azovskogo morei. Vol. 3 : Svobodnozhivushchie bespozvonochnye. Chlenistonogie (krome rakoobraznykh), mollyuski, iglokozhie, shchetinkochelyustnye, khordovye / V. A. Vodyanitsky (Ed.). Kyiv : Naukova dumka, 1972, pp. 65–166. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/6078
Жаворонкова А. М., Сытник Н. А., Золотницкий А. П. Возрастная структура и линейный рост анадары (Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906)) Керченского пролива // Водные биоресурсы и среда обитания. 2022. Т. 5, № 1. С. 45–55. [Zhavoronkova A. M., Sytnik N. A., Zolotnitsky A. P. Age composition and linear growth of the invasive ark clam species (Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906)) in the Kerch Strait. Vodnye resursy i sreda obitaniya, 2022, vol. 5, no. 1, pp. 45–55. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/jgjqki
Жирков И. А. Жизнь на дне. Биоэкология и биогеография бентоса. Москва : Товарищество научных изданий КМК, 2010. 453 с. [Zhirkov I. A. Zhizn’ na dne. Bioekologiya i biogeografiya bentosa. Moscow : KMK Scientific Press, 2010, 453 p. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/qksrxf
3ахваткина К. А. Личинки двустворчатых моллюсков Севастопольского района // Труды Севастопольской биологической станции. 1959. Т. 11. С. 108–152. [Zakhvatkina K. A. Lichinki dvustvorchatykh mollyuskov Sevastopol’skogo raiona. Trudy Sevastopol’skoi biologicheskoi stantsii, 1959, vol. 11, pp. 108–152. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/5397
Киселева М. И. Бентос рыхлых грунтов Чёрного моря. Киев : Наукова думка, 1981. 165 с. [Kiseleva M. I. Bentos rykhlykh gruntov Chernogo morya. Kyiv : Naukova dumka, 1981, 165 p. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/8133
Киселева М. И. Особенности размерного состава популяций двустворчатых моллюсков, обитающих в разных биотопах // Гидробиологический журнал. 1978. Т. 14, № 1. С. 54–58. [Kiseleva M. I. Peculiarities of size composition of bivalves populations inhabiting different zones of biotope. Gidrobiologicheskii zhurnal, 1978, vol. 14, no. 1, pp. 54–58. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/10110
Киселева М. И. Сравнительная характеристика донных сообществ у побережья Кавказа // Многолетние изменения зообентоса Чёрного моря / ред. В. Е. Заика. Киев : Наукова думка, 1992. С. 84–99. [Kiseleva M. I. Sravnitel’naya kharakteristika donnykh soobshchestv u poberezh’ya Kavkaza. In: Mnogoletnie izmeneniya zoobentosa Chernogo morya / V. E. Zaika (Ed.). Kyiv : Naukova dumka, 1992, pp. 84–99. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/5644
Колючкина Г. А., Семин В. Л., Григоренко К. С., Басин А. Б., Любимов И. В. Роль абиотических факторов в вертикальном распределении макрозообентоса северо-восточного побережья Чёрного моря // Зоологический журнал. 2020. Т. 99, вып. 7. С. 784–800. [Kolyuchkina G. A., Syomin V. L., Grigorenko K. S., Basin A. B., Lyubimov I. V. The role of abiotic factors in the vertical distribution of macrozoobenthos on the northeastern Black Sea coast. Zoologicheskii zhurnal, 2020, vol. 99, iss. 7, pp. 784–800. (in Russ.)]. https://doi.org/10.31857/S0044513420070053
Коршенко Е. А., Панасенкова И. И., Осадчиев А. А., Белякова П. А. Исследование сезонной и синоптической изменчивости плюмов малых рек северо-восточного побережья Чёрного моря в маловодных (2020 год) и полноводных (2021 год) условиях // Морские исследования и образование (MARESEDU) – 2022 : труды XI Международной научно-практической конференции, Москва, 24–28 октября 2022 г. Т. 2 (4). Тверь : ПолиПРЕСС, 2022. С. 236–240. [Korshenko E. A., Panasenkova I. I., Osadchiev A. A., Belyakova P. A. Synoptic and seasonal variability of small river plumes in the northeastern part of the Black Sea. In: Marine Research and Education (MARESEDU) – 2022 : proceedings of the XI International conference, Moscow, 24–28 October, 2022. Tver : PoliPRESS, 2022, vol. 2 (4), pp. 236–240. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/ehtque
Кучерук Н. В., Басин А. Б., Котов А. В., Чикина М. В. Макрозообентос рыхлых грунтов северокавказского побережья Чёрного моря: многолетняя динамика сообществ // Комплексные исследования северо-восточной части Чёрного моря / ред. А. Г. Зацепин, М. В. Флинт. Москва : Наука, 2002. С. 289–297. [Kucheruk N. V., Basin A. B., Kotov A. V., Chikina M. V. Macrobenthos of crumbly sediments of the Black Sea Caucasian coast: Long-term dynamics of the communities. In: Multi-Disciplinary Investigations of the North-Eastern Part of the Black Sea / A. G. Zatsepin, M. V. Flint (Eds). Moscow : Nauka, 2002, pp. 289–297. (in Russ.)]
Кучерук Н. В., Флинт М. В., Максимова О. В., Чикина М. В., Симакова У. В. Современная динамика бентосных сообществ северо-восточного шельфа Чёрного моря // Изменение природной среды России в XX веке / ред. В. М. Котляков, Д. И. Люри. Москва : Молнет, 2012. С. 274–287. [Kucheruk N. V., Flint M. V., Maksimova O. V., Chikina M. V., Simakova U. V. Sovremennaya dinamika bentosnykh soobshchestv severo-vostochnogo shel’fa Chernogo morya. In : The Change of the Natural Environment of Russia in the XX Century / V. M. Kotlyakov, D. I. Lyuri (Eds). Moscow : Molnet, 2012, pp. 274–287. (in Russ.)]
Луппова Н. Е. Коадаптация черноморских гребневиков-вселенцев Beroe ovata Mayer и Mnemiopsis leidyi A. Agassiz // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2017. № 9. С. 12–15. [Louppova N. E. Coadaptation of Black Sea cross-crops Beroe ovata Mayer and Mnemiopsis leidyi A. Agassiz. Mezhdunarodnyi zhurnal gumanitarnykh i estestvennykh nauk, 2017, no. 9, pp. 12–15. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/zhzkxt
Мартынюк М. Л. Особенности развития популяций гребневиков-вселенцев Mnemiopsis leidyi (A. Agassiz, 1865) и Beroe ovata Mayer, 1912 в северо-восточной части Чёрного моря // Труды АзНИИРХ (результаты рыбохозяйственных исследований в Азово-Черноморском бассейне) : сборник научных трудов по результатам исследований за 2014–2015 гг. / отв. ред. В. Н. Белоусов. Ростов-на-Дону : АзНИИРХ, 2017. Т. 1. С. 97–103. [Martynyuk M. L. Features of development of invasive Ctenophora Mnemiopsis leidyi (A. Agassiz, 1865) and Beroe ovata Mayer, 1912 in the north-eastern Black Sea. In: Proceedings of AzNIIRKh (rezul’taty rybokhozyaistvennykh issledovanii v Azovo-Chernomorskom basseine) : sbornik nauchnykh trudov po rezul’tatam issledovanii za 2014–2015 gg. / V. N. Belousov (Eds). Rostov-on-Don : AzNIIRKh, 2017, vol. 1, pp. 97–103. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/vlcolz
Митилиды Чёрного моря / отв. ред. В. Е. Заика ; АН УССР, Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского. Киев : Наукова думка, 1990. 208 с. [Mitilidy Chernogo morya / V. E. Zaika (Ed.) ; AN USSR, Institut biologii yuzhnykh morei imeni A. O. Kovalevskogo. Kyiv : Naukova dumka, 1990, 208 p. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/1459
Пиркова А. В. Рост двустворчатого моллюска Anadara inaequivalvis (Bivalvia) в Чёрном море при садковом выращивании // Современные рыбохозяйственные и экологические проблемы Азово-Черноморского региона : материалы VII Международной конференции, Керчь, 20–23 июня 2012 г. Керчь : ЮгНИРО, 2012. Т. 2. С. 73–78. [Pirkova A. V. Growth of bivalve mollusk Anadara inaequivalvis (Bivalvia) in the Black Sea while growing in cages. In: Current Fishery and Environmental Problems of the Azov–Black Sea Region : materials of VII International conference, Kerch, 20–23 June, 2012. Kerch : YugNIRO Publishers, 2012, vol. 2, pp. 73–78. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/yscpwo
Ревков Н. К., Тимофеев В. А., Лисицкая Е. В. Состав и сезонная динамика макрозообентоса локального биотического комплекса Chamelea gallina (Западный Крым, Чёрное море) // Экосистемы. 2014. № 11 (30). С. 247–259. [Revkov N. K., Timofeev V. A., Lisitskaya E. V. Composition and seasonal dynamics of macrozoobenthos in local biotic complex Chamelea gallina (Western Crimea, the Black Sea). Ekosistemy, 2014, no. 11 (30), pp. 247–259. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/vkczqp
Ревков Н. К. Многолетние изменения зообентоса рыхлых грунтов в районе юго-западного Крыма // Современное состояние биоразнообразия прибрежных вод Крыма (черноморский сектор) / ред. В. Н. Еремеев, А. В. Гаевская ; НАН Украины, Институт биологии южных морей. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003. С. 222–229. [Revkov N. K. Fluffy bottom bed zoobenthos longstanding changes in the southwest Crimea region. In: Modern Condition of Biological Diversity in Near-shore Zone of Crimea (the Black Sea Sector) / V. N. Eremeev, A. V. Gaevskaya (Eds) ; NAS of Ukraine, Institute of Biology of the Southern Seas. Sevastopol : EKOSI-Gidrofizika, 2003, pp. 222–229. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/1467
Романкевич Е. А., Ветров А. А. Цикл углерода в арктических морях России. Москва : Наука, 2001. 302 с. [Romankevich E. A., Vetrov A. A. Tsikl ugleroda v arkticheskikh moryakh Rossii. Moscow : Nauka, 2001, 302 p. (in Russ.)]
Селифонова Ж. П., Часовников В. К. Экологическое состояние зообентоса прикавказской зоны Чёрного моря (район Джубга – Хоста) // Системы контроля окружающей среды. 2017. № 10 (30). С. 119–128. [Selifonova Zh. P., Chasovnikov V. K. Ecological condition of zoobenthos on the Caucasus coast near Dzhubga – Khosta (the Black Sea). Sistemy kontrolya okruzhayushchei sredy, 2017, no. 10 (30), pp. 119–128. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/qjgrpb
Фроленко Л. Н., Живоглядова Л. А. Состояние сообществ Chamelea gallina и Pitar rudis в северо-восточной части Чёрного моря осенью 2019 г. // Водные биоресурсы и среда обитания. 2020. Т. 3, № 3. С. 45–55. [Frolenko L. N., Zhivoglyadova L. A. Status of the Chamelea gallina and Pitar rudis communities in the north-eastern Black Sea in the autumn of 2019. Vodnye resursy i sreda obitaniya, 2020, vol. 3, no. 3, pp. 45–55. (in Russ.)]. https://doi.org/10.47921/2619-1024_2020_3_3_45
Фроленко Л. Н., Живоглядова Л. А., Ковалев Е. А. Результаты исследований зообентоса северо-восточной части Чёрного моря по данным 2016–2017 гг. // Водные биоресурсы и среда обитания. 2019. Т. 2, № 4. С. 85–97. [Frolenko L. N., Zhivoglyadova L. A., Kovalev E. A. Results of the zoobenthos studies in the north-eastern Black Sea according to the data obtained in 2016–2017. Vodnye resursy i sreda obitaniya, 2019, vol. 2, no. 4, pp. 85–97. (in Russ.)]. https://doi.org/10.47921/2619-1024_2019_2_4_85
Часовников В. К., Бородулина П. А. Тенденции межгодовой изменчивости биогенных элементов в северо-восточной части Чёрного моря по данным судовых наблюдений за 2017–2021 гг. // Экология гидросферы. 2022. № 2 (8). С. 37–46. [Chasovnikov V. K., Borodulina P. A. Trends in the interannual variability of nutrients in the northeastern part of the Black Sea according to ship observations for 2017–2021. Ekologiya gidrosfery, 2022, no. 2 (8), pp. 37–46. (in Russ.)]. https://doi.org/10.33624/2587-9367-2022-2(8)-37-46
Чикина М. В. Макрозообентос рыхлых грунтов северокавказского побережья Чёрного моря: пространственная структура и многолетняя динамика : дис. … канд. биол. наук : 03.00.18. Москва, 2009. 116 с. [Chikina M. V. Makrozoobentos rykhlykh gruntov severokavkazskogo poberezh’ya Chernogo morya: prostranstvennaya struktura i mnogoletnyaya dinamika. [dissertation]. Moscow, 2009, 116 p. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/nqjfxd
Чикина М. В., Колючкина Г. А., Кучерук Н. В. Аспекты биологии размножения Scapharca inaequivalvis (Bruguière) (Bivalvia, Arcidae) в Чёрном море // Экология моря. 2003. Вып. 64. С. 72–77. [Chikina M. V., Koluchkina G. A., Kucheruck N. V. Some features of reproduction biology of Scapharca inaequivalvis (Bruguière) (Bivalvia, Arcidae) in the Black Sea. Ekologiya morya, 2003, iss. 64, pp. 72–77. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/4597
Чухчин В. Д. Биология размножения Venus gallina L. (Lamellibranchiata) в Чёрном море // Бентос : сборник статей / отв. ред. В. А. Водяницкий. Киев : Наукова думка, 1965. С. 15–23. [Chukhchin V. D. Biologiya razmnozheniya Venus gallina L. (Lamellibranchiata) v Chernom more. In: Bentos : sbornik statei. Kyiv : Naukova dumka, 1965, pp. 15–23. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/97
Шаловенков Н. Н. Тенденции вселения чужеродных видов зообентоса в Чёрное море // Российский журнал биологических инвазий. 2020. Т. 13, № 1. С. 72–80. [Shalovenkov N. N. Tendencies of invasion of alien zoobenthic species into the Black Sea. Rossiiskii zhurnal biologicheskikh invazii, 2020, vol. 13, no. 1, pp. 72–80. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/bpcrvn
Akaike H. A new look at the statistical model identification. IEEE Transactions on Automatic Control, 1974, vol. 19, no. 6, pp. 716–723. https://doi.org/10.1109/TAC.1974.1100705
Anderson M. J. A new method for non-parametric multivariate analysis of variance. Austral Ecology, 2001, vol. 26, iss. 1, pp. 32–46. https://doi.org/10.1111/j.1442-9993.2001.01070.pp.x
André C., Jonsson P. R., Lindegarth M. Predation on settling bivalve larvae by benthic suspension feeders: The role of hydrodynamics and larval behaviour. Marine Ecology Progress Series, 1993, vol. 97, no. 2, pp. 183–192.
Bologa A. S., Bodeanu N., Petranu A., Țigănuș V., Zaitsev Yu. P. Major modifications of the Black Sea benthic and planktonic biota in the last three decades. In: Les mers tributaires de Méditerranée / F. Briand (Éd.). Monaco : Musée océanographique, 1995, pp. 85–110. (Bulletin de l’Institut oceanographique, Monaco, n° special 15 ; CIESM, Science Series no. 1).
Chao A. Estimating the population size for capture-recapture data with unequal catchability. Biometrics, 1987, vol. 43, iss. 4, pp. 783–791. https://doi.org/10.2307/2531532
Chikina M. V., Kucheruk N. V. Long-term changes in the structure of coastal benthic communities in the northeastern part of the Black Sea: Influence of alien species. Oceanology, 2005, vol. 45, suppl. 1, pp. 176–182. https://elibrary.ru/ljkvgr
Clarke K. R., Gorley R. N. PRIMER v6: User Manual. Tutorial. Plymouth : PRIMER-E, 2006, 190 p.
Dempster A. P., Laird N. M., Rubin D. B. Maximum likelihood from incomplete data via the EM algorithm. Journal of the Royal Statistical Society: Series B (Methodological), 1977, vol. 39, iss. 1, pp. 1–22. https://doi.org/10.1111/j.2517-6161.1977.tb01600.x
Dumitrache C., Abaza V. The present state of benthic communities in the Romanian coastal waters. Cercetări Marine – Recherches Marines, 2004, no. 35, pp. 61–75.
Exotic Species in the Aegean, Marmara, Black, Azov and Caspian Seas / Yu. P. Zaitsev, B. Öztürk (Eds). Istanbul : Turkish Marine Research Foundation, 2001, 267 p.
Marinov T., Stoykov S. Seasonal investigations of macrozoobenthos in the Bulgarian shelf of Black Sea. Oceanology [Bulgarian Academy of Sciences], 1990, vol. 19, pp. 49–62. (in Bulg.)
Podymov O. I., Zatsepin A. G., Ocherednik V. V. Increase of temperature and salinity in the active layer of the north-eastern Black Sea from 2010 to 2020. Physical Oceanography, 2021, vol. 28, no. 3, pp. 257–265. https://doi.org/10.22449/1573-160X-2021-3-257-265
Revkov N. K., Boltacheva N. A., Timofeev V. A., Bondarev I. P., Bondarenko L. V. Macrozoobenthos of the Zernov’s Phyllophora field, northwestern Black Sea: Species richness, quantitative representation and long-term variations. Nature Conservation Research. Zapovednaya nauka, 2018, vol. 3, no. 4, pp. 32–43. https://doi.org/10.24189/ncr.2018.045
Sardá R., Pinedo S., Martin D. Seasonal dynamics of macroinfaunal key species inhabiting shallow soft-bottoms in the Bay of Blanes (NW Mediterranean). Acta Oecologica, 1999, vol. 20, iss. 4, pp. 315–326. https://doi.org/10.1016/S1146-609X(99)00135-6
Tiganus V. Present state of marine biodiversity in the Romanian Black Sea waters. In: CIESM Workshop on Mediterranean Marine Biodiversity, Nicosia (Cyprus), 1–3 May, 1997. [Monaco] : [Commission International pour l’Exploration Scientifique de la Mer Méditerranée], 1997, pp. 61–62. (CIESM Workshop Series ; n° 1).
WoRMS. World Register of Marine Species : [site]. URL: https://www.marinespecies.org/ [accessed: 10.10.2023].
