tinroИзвестия ТИНРОIzvestiya TINRO1606-99192658-5510ТИНРО10.26428/1606-9919-2023-203-961-975UOJNTAtinro-889Research ArticleУСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ПРОМЫСЛОВЫХ ОБЪЕКТОВENVIRONMENTS OF FISHERIES RESOURCESГидрохимические условия и фитопланктон в эстуарии р. Киевка (Японское море) с расчетом первичной продукции по утилизации фосфораHydrochemical conditions and phytoplankton in the Kievka estuary (Japan Sea) with calculation of primary production by phosphorus utilizationhttps://orcid.org/0000-0002-4026-9456КурносоваА. С.KurnosovaAnna S.

Курносова Анна Сергеевна, ведущий специалист

690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4

Anna S. Kurnosova,  leading specialist

4, Shevchenko Alley, Vladivostok, 690091

anna.vazhova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4744-9230ШульгинаМ. А.ShulginaM. A.

Шульгина Мария Александровна, младший научный сотрудник

690041, г. Владивосток, ул. Пальчевского, 17

Maria A. Shulgina, junior researcher

17, Palchevsky Str., Vladivostok, 690041

annekee@mail.ruТихоокеанский филиал ВНИРО (ТИНРО)РоссияPacific branch of VNIRO (TINRO)Russian FederationНациональный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАНРоссияInstitute of Marine Biology, National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, Russian Ac. Sci.Russian Federation2023261220232034961975Copyright © Курносова А.С., Шульгина М.А., 20232023Курносова А.С., Шульгина М.А.Kurnosova A.S., Shulgina M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya.tinro-center.ru/jour/article/view/889

На основе комплексных исследований, проведенных в эстуарии р. Киевка в мае 2020 г., рассмотрены особенности распределения гидрохимических параметров (фосфаты, силикаты, нитритный азот, нитратный азот, аммонийный азот, железо общее, растворенный кислород, БПК5), видового состава, численности и биомассы фитопланктона. Рассмотрены особенности изменений концентраций фосфатов и биомассы фитопланктона в зоне смешения речных и морских вод по градиенту солености. Высокие концентрации фитопланктона отмечены на границе внешнего эстуария. На протяжении нижнего течения реки величины биомассы фитопланктона варьируют от 0,05 до 0,48 г/м3, с максимумом в речной зоне. Величины первичной продукции, рассчитанные по балансу фосфора, изменяются от 0,02 до 0,23 гС/м3км, с максимумом на границе внешнего эстуария, где отмечено увеличение биомассы фитопланктона. Показано, что в эстуарии р. Киевка, воды которой весной сравнительно бедны биогенными веществами, первичная продукция обеспечивается за счет фосфатов, регенерированных при минерализации органического вещества во внутреннем эстуарии. Ранее исследования фитопланктона в нижнем течении р. Киевка не проводились.

Spatial distribution of chemical parameters, as concentration of dissolved inorganic phosphorus (DIP), inorganic silica, nitrite nitrogen, nitrate nitrogen, ammonium nitrogen, total iron, dissolved oxygen, and biochemical oxygen demand (BOD5) is considered together with species composition, abundance and biomass of phytoplankton on the data of complex survey conducted in the estuary of the Kievka River in May 2020, with special attention to DIP and phytoplankton variations along the salinity gradient in the zone of mixing fresh and saline waters. In the lower Kievka, phytoplankton was studied for the first time. The phytoplankon biomass varied from 0.05 to 0.21 g/m3, proportional to changes in primary production calculated from the DIP balance in the river water moving downstream through the estuary (from 0.02 to 0.23 g/m3km). The highest production and the highest biomass were found in the upper part of the external estuary. The water of Kievka River was initially poor in nutrients, so primary production in its estuary was supported by DIP regenerated in the process of organic matter mineralization in the internal estuary.

эстуарийрека Киевкапервичная продукцияфитопланктонфосфатырастворенный кислородгидрохимияestuaryKievka Riverprimary productionphytoplanktonphosphatedissolved oxygenАвторы выражают благодарность заведующему лабораторией промысловой океанографии ТИНРО, д.г.н. Ю.И. Зуенко за помощь в интерпретации расчетов первичной продукции. Работа частично выполнена в Центре коллективного пользования «Приморский океанариум» ННЦМБ ДВО РАН (г. Владивосток).The authors are grateful to Dr. Yury Zuenko (TINRO) for help in interpreting primary production calculations. The study was partially conducted at the Center for Collective Use «Primorsky Oceanarium» of the National Scientific Center for Marine Biology, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (Vladivostok).ReferencesВажова А.С. Сезонные изменения концентраций биогенных веществ и содержания растворенного кислорода в реках южного Приморья // Изв. ТИНРО. — 2017. — Т. 191. — С. 210–222. DOI: 10.26428/1606-9919-2017-191-210-222.Vazhova, A.S., Seasonal dynamics of nutrients concentration and dissolved oxygen content in the rivers of southern Primorye, Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2017, vol. 191, pp. 210–222. doi 10.26428/1606-9919-2017-191-210-222Важова А.С., Зуенко Ю.И. Оценка первичной продукции в эстуариях рек Раздольная и Суходол (залив Петра Великого, Японское море) // Изв. ТИНРО. — 2015. — Т. 182. — С. 132–143. DOI: 10.26428/1606-9919-2015-182-132-143.Vazhova, A.S. and Zuenko, Yu.I., Evaluation of primary production in the estuaries of the Razdolnaya/Suifen and Sukhodol Rivers (Peter the Great Bay, Japan Sea), Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2015, vol. 182, pp. 132–143. doi 10.26428/1606-9919-2015-182-132-143Гордеев В.В. Геохимия системы река–море : моногр. — М. : ИП Матушкина И.И., 2012. — 452 с.Gordeev, V.V., Geokhimiya sistemy reka–more (Geochemistry of the river–sea system), Moscow: IP Matushkina I.I., 2012.Звалинский В.И., Недашковский А.П., Сагалаев С.Г. и др. Биогенные элементы и первичная продукция в эстуарии реки Раздольной (Амурский залив Японского моря) // Биол. моря. — 2005. — Т. 31, № 2. — С. 107–116.Zvalinsky, V.I., Nedashkovsky, A.P., Sagalayev, S.G., Tishchenko, P.J., and Shvetsova, M.G., Nutrients and primary production in the Estuary of the Razdol’naya River (Amur Bay, Sea of Japan), Russ. J. Mar. Biol., 2005, vol. 31, no. 2, pp. 91–101. doi 10.1007/s11179-005-0049-yЗвалинский В.И., Тищенко П.Я. Биогенные элементы в эстуариях. Поведение и биогеохимия // Состояние морских экосистем, находящихся под влиянием речного стока. — Владивосток : Дальнаука, 2005. — С. 89–124.Zvalinsky, V.I. and Tishchenko, P.Ya., Biogenic elements in estuaries, behaviour and biogeochemistry, in Sostoyaniye morskikh ekosistem, nakhodyashchikhsya pod vliyaniyem rechnogo stoka (State of marine ecosystems influenced by river flow), Vladivostok: Dalnauka, 2005, pp. 89–124.Зуенко Ю.И. Промысловая океанология Японского моря : моногр. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2008. — 227 с.Zuenko, Yu.I., Promyslovaya okeanologiya Yaponskogo morya (Fisheries Oceanography of the Japan Sea), Vladivostok: TINRO-Tsentr, 2008.Зуенко Ю.И., Рачков В.И. Основные черты гидрологического и гидрохимического режима вод бухты Киевка (Японское море) // Изв. ТИНРО. — 2003. — Т. 133. — С. 303–312.Zuenko, Yu.I. and Rachkov, V.I., General features of oceanographic and hydro-chemical regime of the Kiyevka Bay (Japan Sea), Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2003, vol. 133, pp. 303–312.Колпаков Н.В., Бегун А.А. Состав и распределение микроводорослей в эстуарии реки Суходол (Уссурийский залив, залив Петра Великого) в осенний период. 1. Фитопланктон // Изв. ТИНРО. — 2014. — Т. 176. — С. 115–126. DOI: 10.26428/1606-9919-2014-176-115-126.Kolpakov, N.V. and Begun, A.A., Species composition and distribution of microalgae in the Sukhodol River estuary (Ussury Bay, Peter the Great Bay) in autumn. 1. Phytoplankton, Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2014, vol. 176, pp. 115–126. doi 10.26428/1606-9919-2014-176-115-126Колпаков Н.В., Долганова Н.Т., Надточий В.А. и др. Экосистемные исследования биоресурсов прибрежных и эстуарных вод южного Приморья // ТИНРО—85. Итоги десятилетней деятельности. 2000–2010 гг. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2010. — С. 103–128.Kolpakov, N.V., Dolganova, N.T., Nadtochii, V.A., Nadtochii, V.V., Gusarova, I.S., Galysheva, Yu.A., Lukyanova, O.N., Milovankin, P.G., Bezrukov, R.G., and Bogacheva, S.V., Ecosystem studies of bioresources of coastal and estuarine waters in southern Primorsky Krai, in TINRO—85. Itogi desyatiletnei deyatel’nosti. 2000–2010 gg. (TINRO—85. Results of the One-Decade Activity. 2000–2010), Vladivostok: TINRO-Tsentr, 2010, pp. 103–128.Курносова А.С., Зуенко Ю.И., Швецова М.Г. Локализация продукционно-деструкционных процессов по распределению фосфатов в эстуариях рек Уда и Усалгин (Охотское море) // Изв. ТИНРО. — 2022. — Т. 202, вып. 4. — С. 917–932. DOI: 10.26428/1606-9919-2022-202-917-932. EDN: IZYFHO.Kurnosova, A.S., Zuenko, Yu.I., and Shvetsova, M.G., Localization of production-destruction processes by distribution of phosphate in the estuaries of Uda and Usalgin Rivers (Okhotsk Sea), Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2022, vol. 202, no. 4, pp. 917–932, doi 10.26428/1606-9919-2022-202-917-932. EDN: IZYFHO.Лепская Е.В. Фитопланктон эстуария реки Камчатки // Исслед. водн. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана. — 2014. — № 32. — С. 5–20.Lepskaya, E.V., The Phytoplankton of the Kamchatka River estuary, in Issled. Vodn. Biol. Resur. Kamchatki Sev.-Zapadn. Chasti Tikhogo Okeana, 2014, vol. 32, pp. 5–20.Лисицын А.П. Маргинальный фильтр океанов // Океанол. — 1994. — Т. 34, № 5. — С. 735–747.Lisitsyn, A.P., Marginal filter of the oceans, Oceanology, 1994, vol. 34, no. 5, pp. 735–747.Лужняк О.Л. Современное состояние фитопланктона нижнего течения реки Дон в условиях антропогенного преобразования стока // Вода: химия и экология. — 2017. — № 9(111). — С. 11–19.Luzhnyak, O.L., Present-day status of the phytoplankton of the lower Don under conditions of man-made changes in the river runoff, Voda: khimiya i ekologiya, 2017, no. 9(111), pp. 11–19.Мамаев О.И. Термохалинный анализ вод Мирового океана : моногр. — Л. : Гидрометеоиздат, 1987. — 296 с.Mamaev, O.I., Termokhalinnyy analiz vod Mirovogo okeana (Thermohaline analysis of the waters of the World Ocean), Leningrad: Gidrometeoizdat, 1987.Михайлов В.Н. Гидрологические процессы в устьях рек : моногр. — М. : ГЕОС, 1997. — 176 с.Mikhailov, V.N., Gidrologicheskie protsessy v ust’yakh rek (Hydrological Processes in River Estuaries), Moscow: GEOS, 1997.Нестерова Д.А., Висиленко Л.С. Размерная характеристика массовых видов фитопланктона западной части Черного моря // Гидробиол. журн. — 1986. — Т. 22, вып. 3. — С. 16–21.Nesterova, D.A. and Visilenko, L.S., Size characteristics of common phytoplankton species in the western part of the Black Sea, Gidrobiol. Zh., 1986, vol. 22, no. 3, pp. 16–21.Одум Ю. Экология : моногр. — М. : Мир, 1986. — Т. 1. — 328 с.Odum, E.P., Ecology, New York: Holt, Rinehart and Winston, 1963.Радченко И.Г., Ильяш Л.В., Шевченко В.П. и др. Пространственное распределение фитопланктона в субарктическом эстуарии (река Кемь, Белое море) // Океанол. — 2019. — Т. 59, № 3. — С. 335–346. DOI: 10.31857/S0030-1574593335-346.Radchenko, I.G., Ilyash, L.V., Shevchenko, V.P., Zdorovennov, R.E., Novigatsky, A.N., Politova, N.V., and Tolstikov, A.V., Spatial distribution of phytoplankton in the subarctic estuary (Kem’ River , the White Sea), Oceanology, 2019, vol. 59, no. 3, pp. 305–315. doi 10.1134/S0001437019030184Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 18 : Дальний Восток, вып. 3 : Приморье / под ред. М.Г. Васьковского. — Л. : Гидрометиоиздат, 1972. — 628 с.Resursy poverkhnostnykh vod SSSR. T. 18: Dal’nii Vostok, vyp. 3: Primor’e (Surface Water Resources in the USSR, vol. 18: Far East, no. 3: Primorye), Vaskovsky, M.G., ed., Leningrad: Gidrometeoizdat, 1972.Руководство по химическому анализу морских и пресных вод при экологическом мониторинге рыбохозяйственных водоемов и перспективных для промысла районов Мирового океана / под ред. В.В. Сапожникова. — М. : ВНИРО, 2003. — 202 с.Rukovodstvo po khimicheskomu analizu morskikh i presnykh vod pri ekologicheskom monitoringe rybokhozyaystvennykh vodoyemov i perspektivnykh dlya promysla rayonov Mirovogo okeana (Guidelines for chemical analysis of marine and freshwater in the environmental monitoring of fishing reservoirs and promising areas for fishing of the oceans), Sapozhnikov, V.V., ed., Moscow: VNIRO, 2003.Семкин П.Ю., Тищенко П.Я., Михайлик Т.А. и др. Гидрохимические исследования эстуария реки Партизанской (залив Находка, Японское море) в период летней межени // Изв. ТИНРО. — 2018. — Т. 193. — С. 143–152. DOI: 10.26428/1606-9919-2018-193-143-152.Semkin, P.Yu., Tishchenko, P.Ya., Mikhailik, T.A., Barabanshchikov, Yu.A., Pavlova, G.Yu., Sagalaev, S.G., Tishchenko, P.P., Shvetsova, M.G., and Shkirnikova, E.M., Hydrochemical studies of the Partizanskaya River estuary (Nakhodka Bay, Japan Sea) in summer season of low water discharge, Izv. Tikhookean. Nauchno-Issled. Inst. Rybn. Khoz. Okeanogr., 2018, vol. 193, pp. 143–152. doi 10.26428/1606-9919-2018-193-143-152Семкин П.Ю., Тищенко П.Я., Ходоренко Н.Д. и др. Продукционно-деструкционные процессы в эстуариях рек Артемовка и Шкотовка (Уссурийский залив) в летний сезон // Вод. ресурсы. — 2015. — Т. 42, № 3. — С. 311–321. DOI: 10.7868/S0321059615030177.Semkin, P.Y., Tishchenko, P.Y., Khodorenko, N.D., Zvalinskii, V.I., Mikhailik, T.A., Sagalaev, S.G., Stepanova, V.I., Tishchenko, P.P., Shvetsova, M.G., and Shkirnikova, E.M., Production-destruction processes in estuaries of the rivers of Artemovka and Shkotovka (Usuri Bay) in summer, Vodn. Resur., 2015, vol. 42, no. 3, pp. 352–361. doi 10.1134/S0097807815030161Суханова И.Н., Флинт М.В., Мошаров С.А., Сергеева В.М. Структура сообществ фитопланктона и первичная продукция в Обском эстуарии и на прилежащем Карском шельфе // Океанол. — 2010. — Т. 50, № 5. — С. 785–800.Sukhanova, I.N., Flint, M.V., Mosharov, S.A., and Sergeeva, V.M., Structure of the phyto-plankton communities and primary production in the Ob River estuary and over the adjacent Kara Sea shelf, Oceanology, 2010, vol. 50, no. 5, pp. 743–758. doi 10.1134/S0001437010050115Тищенко П.Я., Семкин П.Ю., Павлова Г.Ю. и др. Гидрохимия эстуария реки Туманной (Японское море) // Океанол. — 2018. — T. 58, № 2. — С. 192–204. DOI: 10.7868/S003015741802003X.Tishchenko, P.Ya., Semkin, P.Yu., Pavlova, G.Yu., Tishchenko, P.P., Lobanov, V.B., Marjash, A.A., Mikhailik, T.A., Sagalaev, S.G., Sergeev, A.F., Tibenko, E.Y., Khodorenko, N.D., Chichkin, R.V., Shvetsova, M.G., and Shkirnikova, E.M., Hydrochemistry of the Tumen River Estuary, Sea of Japan, Oceanology, 2018, vol. 58, no. 2, pp. 175–186. doi 10.1134/S0001437018010149Тищенко П.Я., Семкин П.Ю., Тищенко П.П. и др. Гипоксия придонных вод эстуария реки Раздольная // ДАН. — 2017. — Т. 476, № 5. — С. 576–580. DOI: 10.7868/S0869565217290217.Tishchenko, P.Ya., Semkin, P.Ju., Tishchenko, P.P., Zvalinsky, V.I., Barabanshchikov, Yu.A., Mikhailik, T.A., Sagalaev, S.G., Shvetsova, M.G., Shkirnikova, E.M., and Shulkin, V.M., Hypoxia of bottom waters of the Razdolnaya River Estuary, Dokl. Earth Sci., 2017, vol. 476, no. 2, pp. 1207–1211. doi 10.1134/S1028334X17100208Федоров В.Д. О методах изучения фитопланктона и его активности : моногр. — М. : МГУ, 1979. — 168 с.Fedorov, V.D., O metodakh izucheniya fitoplanktona i ego aktivnosti (On the Methods for the Study of Phytoplankton and Its Activity), Moscow: Moscow Gos. Univ., 1979.Doering P.H., Oviatt C.A., Nowicki B.L. et al. Phosphorus and nitrogen limitation of primary production in a simulated estuarine gradient // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1995. — Vol. 124. — P. 271–287.Doering, P.H., Oviatt, C.A., Nowicki, B.L., Klos, E.G., and Reed, L.W., Phosphorus and nitrogen limitation of primary production in a simulated estuarine gradient, Mar. Ecol. Prog. Ser., 1995, vol. 124, pp. 271–287.Kaul L.W., Froelich P.N., Jr. Modeling estuarine nutrient geochemistry in a simple system // Geochim. Cosmochim. Acta. — 1984. — Vol. 48, Iss. 7. — P. 1417–1433. DOI: 10.1016/0016-7037(84)90399-5.Kaul, L.W. and Froelich, P.N., Jr., Modeling estuarine nutrient geochemistry in a simple system, Geochim. Cosmochim. Acta., 1984, vol. 48, no. 7, pp. 1417–1433. doi 10.1016/0016-7037(84)90399-5Libes S. Introduction to Marine Biogeochemistry. 2nd ed. — San Diego : Academic Press, 2009. — 909 p.Libes, S., Introduction to Marine Biogeochemistry, 2nd edition, San Diego: Academic Press, 2009.Liss P.S. Conservative and non-conservative behavior of dissolved constituents during estuarine mixing // Estuarine Chemistry. — L. : Acad. Press, 1976. — P. 93–130.Liss, P.S., Conservative and non-conservative behavior of dissolved constituents during estuarine mixing, Estuarine Chemistry, London: Acad. Press, 1976, pp. 93–130.McLusky D.S., Elliott M. The Estuarine Ecosystem: ecology, threats and management, 3rd edn. — Oxford : OUP, 2004. — 216 p.McLusky, D.S. and Elliott, M., The Estuarine Ecosystem: ecology, threats and management, Glasgow: Blackie & Son, 1981.Sun J., Liu D. Geometric models for calculating cell biovolume and surface area for phytoplankton // J. Plankt. Res. — 2003. — Vol. 25, Iss. 11. — P. 1331–1346. DOI: 10.1093/plankt/fbg096.Sun, J. and Liu, D., Geometric models for calculating cell biovolume and surface area for phytoplankton, J. Plankt. Res., 2003, vol. 25, no. 11, pp. 1331–1346. doi 10.1093/plankt/fbg096Utermöhl H. Zur Vervollkommnung der quntitativen Phytoplankton-Methodik // Mitteilungen der Internationalen Vereinigung für Theoretische und Angewandte Limnologie. — 1958. — Vol. 9. — P. 1–38.Utermöhl, H., Zur Vervollkommnung der quntitativen Phytoplankton-Methodik, Mitteilungen der Internationalen Vereinigung für Theoretische und Angewandte Limnologie, 1958, vol. 9, pp. 1–38.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. — P. 721–735. DOI: 10.1016/0011-7471(70)90037-9.Weiss, R.F., The solubility of nitrogen, oxygen and argon in water and seawater, Deep Sea Research and Oceanographic Abstracts, 1970, vol. 17, no. 4, pp. 721–735. doi 10.1016/0011-7471(70)90037-9

The authors declare that there are no conflicts of interest present.