Динамика трофической структуры эпипелагического сообщества западной части Берингова моря

На основе экосистемного моделирования с помощью пакета программ Экопас проведен сравнительный анализ трофической структуры сообщества верхней эпипелагиали в западной части Берингова моря и оценена роль лососей в динамике трофических потоков при разном уровне их численности. Построено две модели, описывающие трофическую структуру сообщества в период высокого обилия минтая и низкого обилия лососей в 1980-е гг. (на примере 1986 г.) и в период резкого снижения численности минтая и роста численности лососей до исторически высочайшего уровня в 2000-е гг. (2006 г.). Кроме того, для оценки возможных изменений в трофических потоках была смоделирована гипотетическая ситуация, когда обилие лососей было увеличено в полтора раза относительно уровня 2006 г. За последние 30 лет в результате сильного сокращения численности минтая объем потребления пищи всем нектоном уменьшился в два раза. После снижения численности минтая лососи остались практически единственными многочисленными хищниками четвертого трофического уровня в эпипелагиали открытых вод Берингова моря. С 1980-х к 2000-м гг. их обилие возросло на порядок. Смоделированные сценарии дальнейшего увеличения обилия лососей (в полтора раза относительно уровня 2000-х гг.) показали, что современный уровень обилия кормовых ресурсов способен поддержать существование популяций лососей при еще более высокой их численности. Полученные выводы свидетельствуют о высоком обилии кормовых ресурсов и достаточной экологической емкости западноберинговоморских вод для тихоокеанских лососей в современный период их высокой численности.

трофическая структура, Экопас, моделирование, тихоокеанские лососи, Берингово море

1. Андреева В.В. Биологическая характеристика массовых видов копепод северной части Японского моря : автореф. дис. … канд. биол. наук. - Севастополь : ИнБЮМ АН УССР, 1977. - 23 с.

2. Арсеньев В.С. Течения и водные массы Берингова моря : монография. - М. : Наука, 1967. - 135 с.

3. Артюхин Ю.Б. Гнездовая авифауна Командорских островов (современное состояние и динамика, охрана и перспективы использования) : дис.. канд. биол. наук. - М. : МГУ, 1991. - 163 с.

4. Атлас по океанографии Берингова, Охотского и Японского морей / И.Д. Ростов, Г.И. Юрасов, Н.И. Рудых и др. - Владивосток : TОИ ДВО РАН, 2007 (http://pacificinfo.ru/data/cdrom/2/).

5. Баланов А.А., Радченко В.И. Новые данные о питании и пищевом поведении кинжалозуба Anotopterus pharao // Вопр. ихтиол. - 1998. - Т. 38, № 4. - С. 492-498.

6. Беклемишев К.В. Питание некоторых массовых видов планктонных копепод в дальневосточных морях // Зоол. журн. - 1954. - Т. 33, № 6. - С. 1210-1230.

7. Волков А.Ф. Зоопланктон эпипелагиали дальневосточных морей: состав сообществ, межгодовая динамика, значение в питании нектона : автореф. дис.. д-ра биол. наук. - Владивосток : ТИНРО-центр, 1996. - 70 с.

8. Волков А.Ф., Ефимкин А.Я., Кузнецова Н.А. Результаты исследований питания тихоокеанских лососей в 2002-2006 гг. по программе «BASIS» // Изв. ТИНРО. - 2007. - Т. 151. - С. 365-402.

9. Волков А.Ф., Косенок Н.С., Кузнецова Н.А. Результаты исследований осеннего питания тихоокеанских лососей в 2002-2004 гг. (программа «BASIS») // Изв. ТИНРО. - 2006. - Т. 144. - С. 198-218.

10. Горбатенко К.М., Долганова Н.Т. Сравнительная уловистость различных типов планктонных сетей в дальневосточных морях // Изв. ТИНРО. - 2006. - Т. 146. - С. 213-225.

11. Дулепова Е.П. Планктонное сообщество эпипелагиали западной части Берингова моря: состав, продуктивность и сезонная динамика // Экол. моря. - 1993. - Вып. 44. - С. 8-15.

12. Дулепова Е.П. Сравнительная биопродуктивность макроэкосистем дальневосточных морей : монография. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2002. - 273 с.

13. Ефимкин А.Я. Питание и пищевые отношения массовых видов рыб эпипелагиали Берингова моря : дис. … канд. биол. наук. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. - 173 с.

14. Ефимкин А.Я., Волков А.Ф., Кузнецова Н.А. Питание тихоокеанских лососей в Беринговом море в осенний период 2003 г. и летом 2004 г. // Изв. ТИНРО. - 2004. - Т. 139. - С. 370-387.

15. Заволокин А.В. Сравнительная характеристика пищевой обеспеченности тихоокеанских лососей (Oncorhynchus spp.) в Беринговом море в 2002-2006 гг. // Вопр. ихтиол. - 2011. - Т. 151, № 2. - С. 218-230.

16. Заволокин А.В., Глебов И.И. Обилие мелкоразмерного нектона в западной части Берингова моря по данным траловых учетов и по модельным оценкам // Изв. ТИНРО. - 2009. - Т. 156. - С. 95-116.

17. Карпенко В.И., Андриевская Л.Д., Коваль М.В. Питание и особенности роста тихоокеанских лососей : монография. - Петропавловск-Камчатский : КамчатНИРО, 2013. - 304 с.

18. Кожевников Б.П. Динамика численности, основные черты биологии и продукция Oithona similis Claus (Copepoda: Cyclopoida) в северной части Японского моря : автореф. дис. … канд. биол. наук. - Владивосток : ИБМ ДВНЦ АН СССР, 1979. - 25 с.

19. Кузин А.Е. Морские млекопитающие Берингова моря (ретроспективный анализ промысла и численности) // Изв. ТИНРО. - 2003. - Т. 134. - С. 46-100.

20. Найденко С.В. Роль тихоокеанских лососей в трофической структуре эпипелагиали западной части Берингова моря в летне-осенний период 2002-2006 гг. // Изв. ТИНРО. - 2007. - Т. 151. - С. 214-239.

21. Павлютин А.П. О трофической роли детрита // Тр. ЗИН АН СССР. - 1987. - Т. 165. - С. 136-141.

22. Погодин А.Г. Основные черты биологии Euphausia pacifica (Euphausia: Crustacea) в условиях северной части Японского моря : автореф. дис. … канд. биол. наук. - Владивосток : ИБМ ДВО РАН, 1990. - 20 с.

23. Пономарева Л.А. Биология эвфаузиид Мирового океана : монография. - М. : Наука, 1990. - 210 с.

24. Радченко В.И. Модель Экопас - перспективный инструмент для сравнительного исследования функционирования экосистем Охотского и Берингова морей // Мат-лы 1-й открытой междунар. конф. «Перспективные методы оценки изменений геофизических явлений, экосистем и технологических процессов при изучении и освоении природных ресурсов субарктического Охотоморья». - Южно-Сахалинск, 2011. - С. 70-81.

25. Радченко В.И., Волков А.Ф., Фигуркин А.Л. Особенности сезонного состояния планктонных и рыбных сообществ эпипелагиали Берингова моря // Экология морей России. Комплексные исследования экосистемы Берингова моря. - М. : ВНИРО, 1995. - С. 326-335.

26. Раймонт Дж. Планктон и продуктивность океана. Зоопланктон : монография. - М. : Агропромиздат, 1988. - 355 с.

27. Смирнов Г.П., Велижанин А.Г. Колонии морских птиц Чукотского национального округа // Бюл. МОИП. Отд. биол. - 1986. - Т. 91(3). - С. 29-35.

28. Темных О.С. Азиатская горбуша в морской период жизни: биология, пространственная дифференциация, место и роль в пелагических сообществах : автореф. дис. … д-ра биол. наук. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2004. - 47 с.

29. Чучукало В.И. Питание и пищевые отношения нектона и нектобентоса в дальневосточных морях : монография. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. - 511 с.

30. Шунтов В.П. Птицы дальневосточных морей России : монография. - Владивосток : ТИНРО-центр, 1998. - Т. 1. - 450 с.

31. Шунтов В.П. Численность и распределение морских птиц в восточной части Дальневосточной экономической зоны СССР в осенний период. Сообщение 1: Морские птицы западной части Берингова моря // Зоол. журн. - 1988. - Т. 67(10). - С. 1538-1548.

32. Шунтов В.П., Волков А.Ф., Темных О.С., Дулепова Е.П. Минтай в экосистемах дальневосточных морей : монография. - Владивосток : ТИНРО, 1993. - 426 с.

33. Шунтов В.П., Темных О.С. Превышена ли экологическая емкость Северной Пацифики в связи с высокой численностью лососей: мифы и реальность // Изв. ТИНРО. - 2004. - Т. 138. - С. 19-36.

34. Шунтов В.П., Темных О.С. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах : монография. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2008а. - Т. 1. - 481 с.

35. Шунтов В.П., Темных О.С. Многолетняя динамика биоты макроэкосистем Берингова моря и факторы, ее обусловливающие. Сообщение 2. Современный статус пелагических и донных сообществ Берингова моря // Изв. ТИНРО. - 2008б. - Т. 155. - С. 33-65.

36. Шунтов В.П., Темных О.С. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах : монография. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2011. - Т. 2. - 473 с.

37. Шунтов В.П., Темных О.С., Найденко С.В. и др. К обоснованию экологической емкости дальневосточных морей и субарктической Пацифики для пастбищного выращивания тихоокеанских лососей. 4. Влияние фактора плотности на обеспеченность тихоокеанских лососей пищей и их роль в потреблении кормовой базы нектона // Изв. ТИНРО. - 2010а. - Т. 161. - С. 25-52.

38. Шунтов В.П., Волвенко И.В., Темных О.С. и др. К обоснованию экологической емкости дальневосточных морей и субарктической Пацифики для пастбищного выращивания тихоокеанских лососей. 1. Нагульные акватории тихоокеанских лососей // Изв. ТИНРО. - 2010б. - Т. 160. - С. 149-184.

39. Шунтов В.П., Волков А.Ф., Долганова Н.Т. и др. К обоснованию экологической емкости дальневосточных морей и субарктической Пацифики для пастбищного выращивания тихоокеанских лососей. 2. Состав, запасы и динамика зоопланктона и мелкого нектона - кормовой базы тихоокеанских лососей // Изв. ТИНРО. - 2010в. - Т. 160. - С. 185-208.

40. Шунтов В.П., Найденко С.В., Заволокин А.В. и др. К обоснованию экологической емкости дальневосточных морей и субарктической Пацифики для пастбищного выращивания тихоокеанских лососей. 3. Суточная ритмика питания, состав рационов и избирательность питания тихоокеанских лососей // Изв. ТИНРО. - 2010г. - Т. 161. - С. 3-24.

41. Aydin K.Y., Lapko V.V., Radchenko V.I., Livingston P.A. A comparison of the Eastern Bering and Western Bering Sea Shelf and Slope Ecosystems Through the Use of Mass-Balance Food Web Models : U.S. Dep. Commer., NOAA Tech. Memo. NMFS-AFSC-130. - 2002. - 78 p.

42. Christensen V., Pauly D. ECOPATH II - a software for balancing steady-state ecosystem models and calculating network characteristics // Ecol. Modelling. - 1992. - Vol. 61. - P. 169-185.

43. Essington T.E. Evaluating the sensitivity of a trophic mass-balance model (ECOPATH) to imprecise data inputs // Can. J. Fish. Aquat. Sci. - 2007. - Vol. 64. - P. 628-637.

44. Irvine J.R., Tompkins A., Saito T. et al. Pacific Salmon Status and Abundance Trends - 2012 Update : NPAFC Doc. 1422, rev. 2. - 2012. - 90 p.

45. Naydenko S.V. The Feeding habits of the Pacific Salmon, Their Trophic Status and Role in the North Pacific Marine Ecosystem // Salmon: Biology, Nutrition and Consumption. Series: Fish, Fishing and Fisheries. - N.Y. : Nova Sci. Publishers, Inc, 2010. - P. 61-111.

46. Pauly D., Christensen V., Walters C.J. Ecopath, Ecosim and Ecospace as tools for evaluating ecosystem impact of fisheries // ICES J. of Marine Science. - 2000. - Vol. 57. - P. 697-706.

47. Polovina J.J. An approach to estimating an ecosystem box model // U. S. Fish Bull. - 1985. - Vol. 83(3). - P. 457-460.

48. Sheader M., Evans F. Feeding and gut structure of Parathemisto gaudichaudi (Guerin) (Amphipoda, Hyperiidea) // J. Mar. Biol. Ass. - 1975. - Vol. 33(3). - P. 641-657.