Особенности временной изменчивости содержания кислорода в зарослях Zostera marina Linnaeus, 1753 в бухте Воевода (Амурский залив, Японское море)
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Аннотация
В настоящее время мелководные бассейны с лугами Zostera marina L. рассматривают в качестве поглотителей атмосферного углекислого газа, способных сдерживать увеличение его концентрации. Благодаря своей высокой продуктивности взморник выделяет в среду большое количество кислорода. Для установления особенностей проявления продукционной активности мелководных бассейнов, покрытых лугами Z. marina, на примере бухты Воевода (Амурский залив, Японское море) проведён мониторинг гидрологических и продукционных параметров с различными интервалами измерений. Наблюдения продолжались 8,5 мес. (22.09.2012–07.06.2013). В зарослях Z. marina на глубине 4 м измеряли температуру, солёность, флуоресценцию хлорофилла и мутность с помощью гидрологической станции Water Quality Monitor с интервалом 3 часа. Малоинерционным оптическим кислородным датчиком ARO-USB определяли концентрацию растворённого кислорода с интервалом 1 час. Установлено два типа изменчивости содержания кислорода в среде: 1) долгопериодная изменчивость, обусловленная сезонными изменениями среды; 2) суточная в период ледостава, определяемая интенсивностью проникновения фотосинтетически активной радиации в подлёдную воду. В осенний сезон отмечены низкие концентрации кислорода, достигающие уровня гипоксии. Для зимнего и весеннего периодов содержание кислорода находилось, как правило, на уровне 100–130 % от насыщения. Высокую суточную изменчивость наблюдали в период ледостава, в отсутствие снега. В феврале амплитуда суточных колебаний концентрации кислорода достигала 730 мкмоль·кг−1, с трёхкратным пересыщением по отношению к атмосферному O2. Установлено, что максимальная скорость продукции кислорода, отнесённая к 1 г сырой массы Z. marina, составляет 6,5 мг O2·час−1·г−1. Суточная динамика кислорода в морской воде проанализирована в связи с физиологическими особенностями Z. marina (воздухоносные полости в побегах играют важную роль в динамике кислорода в среде), а также в связи с короткопериодными приливами.
Авторы
Библиографические ссылки
Барабанщиков Ю. А., Тищенко П. Я., Семкин П. Ю., Волкова Т. И., Звалинский В. И., Михайлик Т. А., Сагалаев С. Г., Сергеев А. Ф., Тищенко П. П., Швецова М. Г., Шкирникова Е. М. Сезонные гидролого-гидрохимические исследования бухты Воевода (Амурский залив, Японское море) // Известия ТИНРО. 2015. Т. 180. С. 161–178. [Barabanshchikov Yu. A., Tishchenko P. Ya., Semkin P. Yu., Volkova T. I., Zvalinsky V. I., Mikhailik T. A., Sagalaev S. G., Sergeev A. F., Tishchenko P. P., Shvetsova M. G., Shkirnikova E. M. Seasonal hydrological and hydrochemical surveys in the Voevoda Bay (Amur Bay, Japan Sea). Izvestiya TINRO, 2015, vol. 180, pp. 161–178. (in Russ.)]
Барабанщиков Ю. А., Тищенко П. Я., Семкин П. Ю., Михайлик Т. А., Косьяненко А. А. Условия образования лечебных грязей в бухте Воевода (Амурский залив, Японское море) // Известия ТИНРО. 2018. Т. 192. С. 167–176. [Barabanshchikov Yu. A., Tishchenko P. Ya., Semkin P. Yu., Mikhailik T. A., Kosyanenko A. A. Conditions of forming for therapeutic mud in the Voevoda Bay (Amur Bay, Japan Sea). Izvestiya TINRO, 2018, vol. 192, pp. 167–176. (in Russ.)]. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2018-192-167-176
Бартенева О. Д., Полякова Е. А., Русин Н. П. Режим естественной освещённости на территории СССР. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1971. 239 с. [Barteneva O. D., Polyakova E. A., Rusin N. P. Rezhim estestvennoi osveshchennosti na territorii SSSR. Leningrad : Gidrometeoizdat, 1971, 239 p. (in Russ.)]
Бергер В. Я. О продукции зостеры Zostera marina Linnaeus, 1753 в Белом море // Биология моря. 2011. Т. 37, № 5. С. 362–366. [Berger V. Ya. Production of eel grass Zostera marina Linnaeus, 1753 in the White Sea. Biologiya morya, 2011, vol. 37, no. 5, pp. 362–366. (in Russ.)]. https://doi.org/10.1134/S1063074011050038
Звалинский В. И., Марьяш А. А., Стоник И. В., Швецова М. Г., Сагалаев С. Г., Бегун А. А., Тищенко П. Я. Продукционные и гидрохимические характеристики льда, подлёдной воды и донных осадков эстуария реки Раздольной (Амурский залив, Японское море) в период ледостава // Биология моря. 2010. Т. 36, № 3. С. 186–195. [Zvalinsky V. I., Mar’yash A. A., Stonik I. V., Shvetsova M. G., Sagalaev S. G., Begun A. A., Tishchenko P. Ya. Production and hydrochemical characteristics of ice, under-ice water and sediments in the Razdolnaya River estuary (Amursky Bay, Sea of Japan) during the ice cover period. Biologiya morya, 2010, vol. 36, no. 3, pp. 186–195. (in Russ.)]. https://doi.org/10.1134/S106307401004005X
Лоция северо-западного берега Японского моря. Санкт-Петербург : ГУНИО МО ; 1996. 360 с. [Lotsiya severo-zapadnogo berega Yaponskogo morya. Saint Petersburg : GUNIO MO, 1996, 360 p. (in Russ.)]
Лысенко В. Н. Продукция макробентоса сообщества Zostera marina в северо-западной части Японского моря : дис. … канд. биол. наук : 03.00.18. Владивосток, 1985. 187 с. [Lysenko V. N. Produktsiya makrobentosa soobshchestva Zostera marina v severo-zapadnoy chasti Yaponskogo morya. [dissertation]. Vladivostok, 1985, 187 p. (in Russ.)]
Паймеева Л. Г. Биология Zostera marina L. и Zostera asiatica Miki Приморья : дис. … канд. биол. наук : 03.00.05 – Ботаника. Владивосток, 1984. 183 с. [Paimeeva L. G. Biologiya Zostera marina L. i Zostera asiatica Miki Primor’ya. [dissertation]. Vladivostok, 1984, 183 p. (in Russ.)]
Супранович Т. И., Якунин Л. П. Гидрология залива Петра Великого. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1976. 198 с. [Supranovich T. I., Yakunin L. P. Gidrologiya zaliva Petra Velikogo. Leningrad : Gidrometeoizdat, 1976, 198 p. (in Russ.)]
Тищенко П. Я., Медведев Е. В., Барабанщиков Ю. А., Павлова Г. Ю., Сагалаев C. Г., Тищенко П. П., Швецова М. Г., Шкирникова Е. М., Уланова О. А., Тибенко Е. Ю., Орехова Н. А. Органический углерод и карбонатная система в донных отложениях мелководных бухт залива Петра Великого (Японское море) // Геохимия. 2020a. Т. 65, № 6. С. 583–598. [Tishchenko P. Ya., Medvedev Ye. V., Barabanshchikov Yu. A., Pavlova G. Yu., Sagalayev S. G., Tishchenko P. P., Shvetsova M. G., Shkirnikova Ye. M., Ulanova O. A., Tibenko Ye. Yu., Orekhova N. A. Organic carbon and carbonate system in the bottom sediments of shallow bights of the Peter the Great Bay (Sea of Japan). Geokhimiya, 2020a, vol. 65, no. 6, pp. 583–598. (in Russ.)]. https://doi.org/10.31857/S001675252005012X
Тищенко П. Я., Ходоренко Н. Д., Барабанщиков Ю. А., Волкова Т. И., Марьяш А. А., Михайлик Т. А., Павлова Г. Ю., Сагалаев С. Г., Семкин П. Ю., Тищенко П. П., Швецова М. Г., Шкирникова Е. М. Диагенез органического вещества в осадках, покрытых зарослями зостеры морской (Zostera marina L.) // Океанология. 2020b. Т. 60, № 3. С. 393–406. [Tishchenko P. Ya., Khodorenko N. D., Barabanshchikov Yu. A., Volkova T. I., Mar’yash A. A., Mikhaylik T. A., Pavlova G. Yu., Sagalayev S. G., Semkin P. Yu., Tishchenko P. P., Shvetsova M. G., Shkirnikova Ye. M. Diagenesis of organic matter in eelgrass (Zostera marina L.) vegetated sediments. Okeanologiya, 2020b, vol. 60, no. 3, pp. 393–406. (in Russ.)]. https://doi.org/10.31857/S0030157420020112
Харламенко В. И., Лысенко В. Н. Продукционные процессы и роль микрогетеротрофов в сообществе зостеры // Экосистемы исследований прибрежного сообщества залива Петра Великого. Владивосток : ДВО АН СССР, 1994. С. 6–16. [Kharlamenko V. I., Lysenko V. N. Produktsionnyye protsessy i rol’ mikrogeterotrofov v soobshchestve zostery. In: Ekosistemy issledovanii pribrezhnogo soobshchestva zaliva Petra Velikogo. Vladivostok : DVO AN SSSR, 1994, pp. 6–16. (in Russ.)]
Blue Carbon. The Role of Healthy Oceans in Binding Carbon : A Rapid Response Assessment / C. Nellemann, E. Corcoran, C. M. Duarte, L. Valdés, C. De Young, L. Fonseca, G. Grimsditch (Eds). Birkeland : Trykkeri AS, 2009, 80 p. (GRID-Arendal, United Nations Environment Programme).
Borum J., Sand-Jensen K., Binzer T., Pedersen O., Greve T. M. Oxygen movement in seagrasses. In: Seagrasses: Biology, Ecology and Conservation / A. W. D. Larkum, R. J. Orth, C. M. Duarte (Eds). Dordrecht : Springer, 2007, chap. 10, pp. 255–270. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-2983-7_10
Colmer T. D. Long-distance transport of gases in plants: A perspective on internal aeration and radial oxygen loss from roots. Plant, Cell & Environment, 2003, vol. 26, iss. 1, pp. 17–36. https://doi.org/10.1046/j.1365-3040.2003.00846.x
De Jonge V. N., Elliot M., Orive E. Causes, historical development, effects and future challenges of a common environmental problem: Eutrophication. Hydrobiologia, 2002, vol. 475/476, pp. 1–19. https://doi.org/10.1023/A:1020366418295
Dore J. E., Lukas R., Sadler D. W., Church M. J., Karl D. M. Physical and biochemical modulation of ocean acidification in the central North Pacific. Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America, 2009, vol. 106, no. 30, pp. 12235–12240. https://doi.org/10.1073/pnas.0906044106
Kirk J. T. The nature and measurement of the light environment in the ocean. In: Primary Productivity and Biogeochemical Cycles in the Sea / P. G. Falkowski, A. D. Woodhead, K. Vivirito (Eds). New York : Plenum Press, 1992, pp. 9–29. https://doi.org/10.1007/978-1-4899-0762-2_2
Long M. H., Sutherland K., Wankel S. D., Burdige D. J., Zimmerman R. C. Ebullition of oxygen from seagrasses under supersaturated conditions. Limnology and Oceanography, 2019, vol. 65, iss. 2, pp. 314–324. https://doi.org/10.1002/lno.11299
McRoy C. P. Seagrass productivity: Carbon uptake experiments in eelgrass, Zostera marina. Aquaculture, 1974, vol. 4, pp. 131–137. https://doi.org/10.1016/0044-8486(74)90028-3
Pedersen O., Binzer T., Borum J. Sulphide intrusion in eelgrass (Zostera marina L.). Plant, Cell & Environment, 2004, vol. 27, iss. 5, pp. 595–602. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2004.01173.x
Sand-Jensen K., Revsbech N. P., Jørgensen B. B. Microprofiles of oxygen in epiphyte communities on submerged macrophytes. Marine Biology, 1985, vol. 89, iss. 1, pp. 55–62. https://doi.org/10.1007/BF00392877
Schmodtko S., Stramma L., Visbeck M. Decline in global oceanic oxygen content during the past five decades. Nature, 2017, vol. 542, pp. 335–339. https://doi.org/10.1038/nature21399
Semiletov I., Makshtas A., Akasofu S.-I., Andreas E. L. Atmospheric CO2 balance: The role of Arctic sea ice. Geophysical Research Letters, 2004, vol. 31, iss. 5, art. L05121 (4 p.). https://doi.org/10.1029/2003GL017996
Talley L. D., Tishchenko P., Luchin V., Nedashkovskiy A., Sagalaev S., Kang D.-J., Warner W., Min D.-H. Atlas of Japan (East) Sea hydrographic properties in summer, 1999. Progress in Oceanography, 2004, vol. 61, iss. 2–4, pp. 277–348. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2004.06.011
Tishchenko P. Ya., Tishchenko P. P., Lobanov V. B., Mikhaylik T. A., Sergeev A. F., Semkin P. Yu., Shvetsova M. G. Impact of the transboundary Razdolnaya and Tumannaya rivers on deoxygenation of the Peter the Great Bay (Sea of Japan). Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2020c, vol. 239, art. no. 106731 (12 p.). https://doi.org/10.1016/j.ecss.2020.106731
Van Katwijk M. M., Bos A. R., Hermus D. C. R., Suykerbuyk W. Sediment modification by seagrass beds: Muddification and sandification induced by plant cover and environmental conditions. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2010, vol. 89, iss. 2, pp. 175–181. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2010.06.008
Weiss R. F. The solubility of nitrogen, oxygen and argon in water and seawater. Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts, 1970, vol. 17, iss. 4, pp. 721–735. https://doi.org/10.1016/0011-7471(70)90037-9
Yamada K., Ishizaka J., Nagata H. Spatial and temporal variability of satellite estimated primary production in the Japan Sea from 1998 to 2002. Journal of Oceanography, 2005, vol. 61, pp. 857–869. https://doi.org/10.1007/s10872-006-0005-2
WindGURU [weather archive] : site. United States, 2020. URL: http://old.windguru.cz [accessed: 20.07.2020].
