Species structure and year-to-year dynamics of nekton biomass in the upper epipelagic layer of the Pacific waters at Kuril Islands in summer periods of the 2000s

The North-West Pacific waters at Kuril Islands are characterized by high productivity because of high water dynamics due to interaction of the Kamchatka, Oyashio, and Kuroshio Currents and tidal mixing. Abundance, species composition, and spatial density of nekton in the upper epipelagic layer (0-50 m) of this area are considered on the data of trawl surveys conducted in June-July of 2004-2012. In total, 97 species of nekton are found in the trawl catches, including 73 species of fish and 24 species of cephalopods belonged to 15 genera and 8 families. Myctophidae have the highest species richness and biomass among fish (12 species, 33% of the total nekton biomass), and Gonatidae have the highest number of species and biomass among cephalopods (13 species, 11 %). Mesopelagic fishes, being temporary inhabitants of the epipelagic layer, dominate in the nekton community (54 species, 60 % of total biomass), they migrate to the upper layer at night for feeding. Other important ecological groups are salmons migrating to spawning grounds and subtropical species migrating to feeding grounds. Ratio between these groups is very variable. Total abundance of nekton varied from 1.1 t/km² in 2010 to 4.6 t/km² in 2004, on average 2.4 t/km². Range of its spatial variation is even higher: 1.1-6.0 t/km²; it depends on evenness of species composition and abundance of dominant species; generally both total abundance and species richness increase from the north to the south, as boreal species are replaced by low-boreal and subtropical ones. From the other hand, the abundance and species richness increase from the shore toward the ocean: the total number of nekton species increases from 42 to 76, and the number of dominant species - from 4 to 10, so structure of the nekton community becomes more evened and polydominant. The highest abundance and species richness are observed in the Subarctic Front zone. Mean total biomass of nekton in the epipelagic layer of the surveyed area is estimated as 2442 · 10³ t including 1.6-2.5 million t (37-60 %) of mesopelagic fish that was the major group of nekton in all years except 2012, when the biomass of mesopelagic fish was only 378 · 10³ t (21 %) while the portion of salmons increased to 40 % because of extremely high biomass of pink salmon (27 % of the total nekton biomass). Year-to-year changes of the nekton abundance in the surveyed area are characterized by negative trend, with its minimal values in 2008, 2010, and 2012, but it is considered as a temporary tendency.

North-West Pacific, Kuril Islands, upper epipelagic layer, nekton community, species structure, mesopelagic fish, pacific salmon

1. Аксютина З.М. Элементы математической оценки результатов наблюдений в биологических и рыбохозяйственных исследованиях : монография. - М. : Пищ. пром-сть, 1968. - 288 с.

2. Беккер В.Э. Об умеренно холодноводном комплексе миктофид (Myctophidae, Pisces) // Океанол. - 1964. - Т. 4, № 3. - С. 469-476.

3. Беккер В.Э. Светящиеся анчоусы (сем. Myctophidae) // Биология Тихого океана. Кн. 3 : Рыбы открытых вод; ч. 2. - М. : Наука, 1967. - С. 145-181.

4. Беклемишев К.В. Экология и биогеография пелагиали : монография. - М. : Наука, 1969. - 292 с.

5. Беляев В.А. Ихтиоцен эпипелагиали зоны течения Куросио и его динамика : автореф. дис. … д-ра биол. наук. - М., 2000. - 41 с.

6. Беляев В.А. Экосистема зоны течения Куросио и её динамика : монография. - Хабаровск : Хабар. кн. изд-во, 2003. - 382 с.

7. Василенко А.В., Павлычев В.П., Иванов А.Н. Тенденции динамики численности и распределения рыб в эпипелагиали тихоокеанского субарктического фронта в летний период // Биол. моря. - 1997. - Т. 23, № 4. - С. 215-226.

8. Волвенко И.В. Интегральные характеристики макрофауны пелагиали северо-западной Пацифики : автореф. дис. … д-ра биол. наук. - Владивосток, 2009. - 50 с.

9. Волвенко И.В. Морфометрические характеристики стандартных биостатистических районов для биоценологических исследований рыболовной зоны России на Дальнем Востоке // Изв. ТИНРО. - 2003. - Т. 132. - С. 27-42.

10. Волвенко И.В. Проблемы количественной оценки обилия рыб по данным траловых съемок // Изв. ТИНРО. - 1998. - Т. 124. - С. 473-500.

11. Волвенко И.В. Традиционный подход к выбору природоохранных участков требует корректировки // Бюл. № 5 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2010. - C. 196-203.

12. Глебов И.И., Лобода С.В., Заволокин А.В., Заволокина Е.А. Лососи в нектонных сообществах северо-западной части Тихого океана в июне-июле 2006 г. // Бюл. № 1 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. - C. 28-33.

13. Дударев В.А. Экология и перспективы промысла сардины (иваси) Японского моря // Биологические ресурсы шельфовых и окраинных морей. - М. : Наука, 1990. - С. 127-138.

14. Иванов А.Н. Состав и структура нектонного сообщества эпипелагиали Субарктического фронта северо-западной части Тихого океана : автореф. дис. … канд. биол. наук. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2005. - 24 с.

15. Иванов О.А. Эпипелагическое сообщество рыб и головоногих моллюсков прикурильских вод Тихого океана в 1986-1995 гг. // Изв. ТИНРО. - 1998. - Т. 124. - С. 3-54.

16. Иванов О.А., Суханов В.В. Видовая структура нектона прикурильских и прикамчатских вод Тихого океана // Вестн. СВНЦ ДВО РАН. - 2013. - № 3. - С. 48-71.

17. Иванов О.А., Суханов В.В. Структура нектонных сообществ прикурильских вод : монография. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2002. - 154 с.

18. Истоки Ойясио : монография / под ред. В.Р. Фукса, А.Н. Мичурина. - СПб., 1997. - 248 с.

19. Макрофауна пелагиали северо-западной части Тихого океана: таблицы встречаемости, численности и биомассы. 1979-2009 / под ред. В.П. Шунтова и Л.Н. Бочарова. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2012. - 616 с.

20. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение : монография. - М. : Мир, 1992. - 181 с.

21. Нектон северо-западной части Тихого океана. Таблицы численности, биомассы и соотношения видов / под ред. В.П. Шунтова и Л.Н. Бочарова. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2005. - 544 с.

22. Несис К.Н. Краткий определитель головоногих моллюсков Мирового океана. - М. : Пищепромиздат, 1982. - 358 с.

23. Новиков Ю.В. Состав, распределение и биологическая характеристика ихтиоцена эпипелагиали неритической зоны и вод субарктического фронта СЗТО // Изв. ТИНРО. - 1980. - Т. 104. - С. 3-20.

24. Овсянникова С.Л. Оценка и прогнозирование запасов минтая южнокурильского района // Изв. ТИНРО. - 2012. - Т. 170. - С. 45-59.

25. Парин Н.В. Ихтиофауна океанской эпипелагиали : монография. - М. : Наука, 1968. - 187 с.

26. Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях : монография. - М. : Наука, 1982. - 288 с.

27. Радченко В.И. Состав, структура и динамика нектонных сообществ эпипелагиали Берингова моря : дис.. канд. биол. наук. - Владивосток, 1994. - 207 с.

28. Расс Т.С. Некоторые закономерности распространения глубоководных рыб // Биология Тихого океана. Кн. 3 : Рыбы открытых вод. - М. : Наука. 1967. - С. 228-246.

29. Савиных В.Ф., Шевцов Г.А., Карякин К.А. и др. Межгодовая изменчивость миграций нектонных рыб и кальмаров в тихоокеанские воды южных Курильских островов // Вопр. ихтиол. - 2003. - Т. 43, № 6. - С. 759-779.

30. Фёдоров В.В., Парин Н.В. Пелагические и бентопелагические рыбы тихоокеанских вод России (в пределах 200-мильной экономической зоны) : монография / под ред. Б.Н. Котенева. - М. : ВНИРО, 1998. - 154 с.

31. Хоружий А.А., Заволокин А.В., Старовойтов А.Н. и др. Лососи в составе нектонного сообщества верхней эпипелагиали в прикурильских водах СЗТО в раннелетний период 2012 г. // Изв. ТИНРО. - 2013. - Т. 172. - С. 65-83.

32. Шевцов Г.А., Катугин О.Н., Зуев М.А. Распределение головоногих моллюсков в зоне субарктического фронта северо-западной части Тихого океана // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. - Петропавловск-Камчатский : КамчатНИРО, 2013. - Вып. 30. - С. 64-82.

33. Шунтов В.П. Биология дальневосточных морей России : монография. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2001. - 579 с.

34. Шунтов В.П. Состояние изученности многолетних циклических изменений численности рыб дальневосточных морей // Биол. моря. - 1986. - № 3. - С. 3-14.

35. Шунтов В.П., Волков А.Ф., Ефимкин А.Я. Состав и современное состояние сообществ рыб пелагиали тихоокеанских вод Камчатки и Курильских островов // Биол. моря. - 1988. - № 4. - С. 54-62.

36. Шунтов В.П., Волков А.Ф., Матвеев В.И. и др. Особенности формирования продуктивных зон в Охотском море в осенний период // Биол. моря. - 1986. - № 4. - С. 57-65.

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

38. Шунтов В.П., Темных О.С. Анализ предпосылок и результатов лососевой путины-2011 // Бюл. № 6 изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2011а. - С. 3-9.

39. Шунтов В.П., Темных О.С. Современные перестройки в морских экосистемах в связи с климатическими изменениями: приоритетность глобальных или региональных факторов? // Бюл. № 6 изучения тихоокеанских лососей на Дальнем Востоке. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2011б. - С. 49-64.

40. Шунтов В.П., Темных О.С. Тихоокеанские лососи в морских и океанических экосистемах : монография. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2011в. - Т. 2. - 606 с.

41. Шунтов В.П., Темных О.С. Лососевая путина - 2010: снова рекордный вылов, но только для четных лет // Бюл. № 5 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2010. - С. 3-11.

42. Шунтов В.П., Темных О.С. Рекордная лососевая путина - 2009 // Бюл. № 4 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». - Владивосток : ТИНРО-центр, 2009. - С. 3-11.

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

44. Beamish R.J., Leask K.D., Ivanov O.A. et al. The ecology, distribution, and abundance of midwater fishes of the Subarctic Pacific gyres // Progress in Oceanography. - 1999. - Vol. 43, № 2-4. - P. 399-442.

45. Brodeur R., McKinnell S., Nagasava K. et al. Epipelagic nekton of the North Pacific Subarctic and Transition zones // Progress in Oceanography. - 1999. - Vol. 43, № 2-4. - P. 365-397.

46. Favorite F., Dodimead A.J. and Nasu K. Oceanography of the Subarctic Pacific region : Bull. Intern. North Pacif. Fish. Comm. - 1976. - Vol. 33. - 187 p.

47. Ohtani K. To confirm again the characteristics of the Oyashio // Bull. Hokk. Nat. Fish. Res. Inst. - 1991. - Vol. 55. - P. 1-24 (in Jap. with English abstract).

48. Sassa C., Kawaguchi K., Kinoshita T., Watanabe C. Assemblages of vertical migratory mesopelagic fish in the transitional region of the western North Pacific // Fish. Oceanogr. - 2002. - Vol. 11, № 4. - P. 193-204.

49. Simpson E.H. Measurement of diversity // Nature. - 1949. - Vol. 163, № 4148. - P. 668.

50. Watanabe H., Moku M., Kawaguchi K. et al. Diel vertical migration of myctophid fishes (Family Myctophidae) in the transitional waters of the western North Pacific // Fish. Oceanogr. - 1999. - Vol. 8, № 2. - P. 115-127.

51. Whittaker R.H. Dominance and diversity in land plant communities // Science. - 1965. - Vol. 147, № 3655. - P. 250-260.

52. Williams C.B. Patterns in the balance of nature and related problems in quantitative ecology. - L. ; N.Y. : Academic Press, 1964. - 324 p.

53. Willis J.M., Pearcy W.G., Parin N.V. Zoogeography of midwater fishes in the Subarctic Pacific // Bull. Ocean Res. Inst. Univ. Tokyo. - 1988. - № 26, pt 2. - P. 79-142.