Seasonal dynamics of trophic status for zooplankton in the Okhotsk Sea (on the data of testing the stable isotopes of C and N)
https://doi.org/10.26428/1606-9919-2014-177-25-39
Abstract
Stable isotopes composition is determined for carbon and nitrogen in tissues of 42 zooplankton species collected in the entire Okhotsk Sea in spring, summer, and autumn. These data allow to define trophic status of the animals and its seasonal variations. By d15N value, the trophic position heightens in the order: omnivorous copepods < euphausiids < hyperiids < jellyfishes < arrowworms, so the filtering copepod Eucalanus bungii has the lowest d15N value (6.9-8.0 ‰) and the arrowworm Sagitta elegans - the highest one (12.0-13.5 ‰). The hierarchy does not change seasonally, but d15N decreases in summer for majority of species that reflects trophic consequences of phytoplankton spring bloom. The dwellers of the shelf have higher d13С values in comparison to the inhabitants of the deep-water sea, and seasonal variation of d13С could be reasoned by seasonal transfers of some zooplankton species between these bathymetric zones.
About the Authors
Konstantin M. Gorbatenk
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр
Russian Federation
Russian Federation
Artem E. Lazhentsev
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр
Russian Federation
Russian Federation
Sergey I. Kiyashko
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Арашкевич Е.Г. Характеристика питания копепод северо-западной части Тихого океана // Океанол. - 1969. - Т. 9, вып. 5. - С. 857-873.
2. Волков А.Ф. Зоопланктон эпипелагиали дальневосточных морей: состав сообществ, межгодовая динамика, значение в питании нектона : автореф. дис. … д-ра биол. наук. - Владивосток : ДВГУ, 1996. - 70 с.
3. Гейнрих А.К. О питании морских копепод бореальной и тропической областей Тихого океана // Тр. ИОАН СССР. - 1963. - Т. 71. - С. 60-71.
4. Гейнрих А.К. Сравнительная экология планктонных океанических сообществ : монография. - М. : Наука, 1993. - 160 с.
5. Горбатенко К.М. Состав, структура и динамика планктона Охотского моря : автореф. дис. … канд. биол. наук. - Владивосток : ИБМ ДВО РАН, 1997. - 24 с.
6. Горбатенко К.М., Заволокин А.В., Мерзляков А.Ю., Кияшко С.И. Трофический статус медуз (Cnidaria) Охотского моря и специфика их питания весной по данным анализов содержимого желудков и соотношений стабильных изотопов // Изв. ТИНРО. - 2005. - Т. 143. - С. 240-248.
7. Горбатенко К.М., Кияшко С.И. Состав сообщества зоопланктона эпипелагиали северо-восточной части Охотского моря и трофический статус доминирующих видов по данным анализа соотношений стабильных изотопов δ13C и δ15N // Изв. ТИНРО. - 2007. - Т. 148. - С. 3-22.
8. Горбатенко К.М., Кияшко С.И., Лаженцев А.Е. и др. Бенто-пелагические трофические связи в ихтиоцене шельфовой зоны западной части Берингова моря по данным анализа содержимого желудков и стабильных изотопов углерода и азота // Изв. ТИНРО. - 2008. - Т. 153. - С. 284-295.
9. Горбатенко К.М., Кияшко С.И., Лаженцев А.Е. и др. Исследование трофической структуры экосистемы пелагиали Охотского моря по изотопному составу азота и углерода в органическом веществе гидробионтов // Тез. докл. 17-го симпоз. по стабильным изотопам. - М. : ГЕОХИ, 2004. - С. 68-69.
10. Горбатенко К.М., Кияшко С.И., Лаженцев А.Е. Питание и состав стабильных изотопов углерода и азота тихоокеанских лососей Oncorhynсhus spp. в Охотском море и сопредельных водах Тихого океана // Изв. ТИНРО. - 2009. - Т. 156. - C. 159-173.
11. Дулепова Е.П. Сравнительная биопродуктивность макроэкосистем дальневосточных морей : монография. - Владивосток : ТИНРО-центр, 2002. - 273 с.
12. Кияшко С.И. Изучение потоков углерода в морских экосистемах по природным соотношениям стабильных изотопов (13С/12С) // Биол. моря. - 1987. - № 5. - С. 3-12.
13. Раймонт Дж. Планктон и продуктивность океана. Зоопланктон : монография. - М. : Агропромиздат, 1988. - Ч. 1. - 544 с.; Ч. 2. - 357 с.
14. Раймонт Дж. Планктон и продуктивность океана. Т. 1: Фитопланктон : монография. - М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1983. - 568 с.
15. Сорокин Ю.И. Первичная продукция в Охотском море // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря. - М. : ВНИРО, 1997. - С. 103-110.
16. DeNiro M.J., Epstein S. Influence of the diet on the distribution of carbon isotopes in animals // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1978. - Vol. 42. - P. 595-506.
17. Fry B., Wainright S.C. Diatom sources of 13C-rich carbon in marine food webs // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 1991. - Vol. 76. - P. 149-157.
18. Gorbatenko K.M., Nikolayev A.V., Figurkin A.L., Il’inskii E.N. Quantitative Composition, Distribution, and Feeding of Large Jellyfish (Scyphozoa et Hydrozoa) on the West Kamchatka Shelf in Summer // Russian Journal of Marine Biology. - 2009. - Vol. 35, № 7. - P. 1-14.
19. Hobson K.A., Fisk A., Karnovsky N. et al. Stable isotope (d13С, d15N) model for the North Water food web: implication for evaluating trophodynamics and the flow of energy and contaminants // Deep-Sea Res. II. - 2002. - Vol. 49. - P. 5131-5150.
20. Michener R.H. and Schell D.M. Stable isotope ratios as tracers in marine aquatic food webs // Stable isotopes in ecology and environmental science / ed. by K. Lajtha and H. Michener. - Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1994. - P. 138-157.
21. Miller T.W., Brodeur R.D., Rau G., Omori K. Prey dominance shapes trophic structure of the northern California Current pelagic food web: evidence from stable isotopes and diet analysis // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2010. - Vol. 420. - P. 15-26.
22. Minagawa M., Wada E. Stepwise enrichment of 15N along food chains: further evidence and the relation between d15N and animal age // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1984. - Vol. 48. - P. 1135-1140.
23. Ostrom N.E., Macko S.A., Deibel D., Thompson R.J. Seasonal variations in the stable carbon and nitrogen isotope biogeochemistry of a coastal ocean environment // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1997. - Vol. 61. - P. 2929-2942.
24. Parsons T.R. The structure of life in the sea // The ecology of the seas / ed. D.H. Cushing, J.J. Walsh. - Oxford : Blackwell, 1976. - P. 81-97.
25. Post D.M. Using stable isotopes to estimate trophic position: models, methods, and assumption // Ecology. - 2002. - Vol. 83. - P. 703-718.
26. Sato M., Sasaki H., Fukuchi M. Stable isotopic compositions of overwintering copepods in the arctic and subarctic waters and implications to the feeding history // J. Mar. Systems. - 2002. - Vol. 38. - P. 165-174.
27. Schell D.M., Barnett B.A., Vinette K.A. Carbon and nitrogen isotope ratios in zooplankton of the Bering, Chukchi and Beaufort seas // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 1998. - Vol. 162. - P. 11-23.
28. Welch D.W., Parsons T.R. δ13C - δ15N values as indicators of trophic position and competitive overlap for Pacific salmon (Oncorhynchus spp.) // Fish. Oceanogr. - 1993. - Vol. 2, № 1. - P. 11-23.
Review
For citations:
Gorbatenk K.M., Lazhentsev A.E., Kiyashko S.I. Seasonal dynamics of trophic status for zooplankton in the Okhotsk Sea (on the data of testing the stable isotopes of C and N). Izvestiya TINRO. 2014;177(2):25-39. (In Russ.) https://doi.org/10.26428/1606-9919-2014-177-25-39
Views:
445
Email this article 