Preview

Известия ТИНРО

Расширенный поиск

Донно-пелагические связи гидробионтов в различных водных массах Чукотского моря по данным δ15n и δ13с

https://doi.org/10.26428/1606-9919-2021-201-784-809

Полный текст:

Аннотация

Для сравнения трофических характеристик пелагических и донных сообществ у зоопланктона и зообентоса в Чукотском море был исследован изотопный состав углерода и азота (δ13С и δ15N) в двух различных водных массах. Основная акватория южной части моря (южнее 71о с.ш.) находилась под влиянием беринговоморских водных масс с относительно высокими значениями δ13С и низкими δ15N. В северных районах преобладали холодные арктические воды, в которых отмечено значительное уменьшение величин δ13С и увеличение значений δ15N на 1–3 ‰. Выявленные устойчивые различия в изотопном составе углерода между зоопланктоном и бентосными беспозвоночными в южной части Чукотского моря показали, что донные организмы базируются в основном на донной пищевой цепи и влияние органического вещества из пелагиали незначительно. В северной части Чукотского моря источником органического вещества в донном сообществе в большей степени является продукция из пелагиали, среди которой преобладает взвешенное органическое вещество от продукции ледовых водорослей. Изотопные исследования и данные по питанию рыб показали, что в южной части моря около 90 % исследованных видов донных рыб замыкаются на донную пищевую сеть. В северном районе все образцы донных рыб характеризовались минимальным насыщением δ13С, сопоставимым с таковым пелагических рыб, что указывает на основную роль пелагических объектов (60–80 %) в питании исследованных видов донного нектона. Значения δ15N исследованных гидробионтов в южной и северной частях моря изменяются в широком диапазоне и занимают три трофических уровня. Очевидно, что значения δ15N отражают элемент хищничества и, следовательно, значимость в пищевом рационе консументов первого, второго или третьего порядков.

Об авторах

К. М. Горбатенко
Тихоокеанский филиал ВНИРО (ТИНРО)
Россия

Горбатенко Константин Михайлович, доктор биологических наук, главный научный сотрудник

690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4



И. В. Мельников
Тихоокеанский филиал ВНИРО (ТИНРО)
Россия

Мельников Игорь Владимирович, кандидат биологических наук, заместитель руководителя филиала

690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4



А. Н. Бензик
Полярный филиал ВНИРО (ПИНРО им. Н.М. Книповича)
Россия

Бензик Александр Николаевич, главный специалист

183038, г. Мурманск, ул. Книповича, 6



В. Е. Метревели
Тихоокеанский филиал ВНИРО (ТИНРО)
Россия

Метревели Вадим Евгеньевич, специалист

690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4



Список литературы

1. Арашкевич Е.Г. Характер питания копепод северо-западной части Тихого океана // Океанол. — 1969. — Т. 9, № 5. — С. 857–873.

2. Атлас морских звезд дальневосточных морей России / С.В. Явнов ; под ред. В.А. Ракова. — Владивосток : Русский Остров, 2010а. — 240 с.

3. Атлас кишечнополостных дальневосточных морей России / С.В. Явнов ; под ред. В.И. Чучукало. — Владивосток : Русский Остров, 2010б. — 168 с.

4. Бродский К.А., Вышкварцева Н.В., Кос Е.С., Мархасева Е.Л. Веслоногие ракообразные (Copepoda: Calanoida) морей СССР и сопредельных вод : моногр. — Л. : Наука, 1983. — Т. 1. — 358 с.

5. Волков А.Ф., Murphy J.М. Планктон и питание рыб в Чукотском море и северной части Берингова моря // Бюл. № 2 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». — Владивосток : ТИНРО-центр, 2007. — С. 70–80.

6. Гейнрих А.К. О питании морских копепод бореальной и тропической областей Тихого океана // Тр. ИОАН СССР. — 1963. — Т. 71. — С. 60–71.

7. Голенкевич А.В. Видовой состав и биология донных осьминогов на шельфе северо-западной части Японского моря // Изв. ТИНРО. — 1998. — Т. 124. — С. 178–211. Голиков А.Н. Моллюски Buccininae Мирового океана : моногр. — Л. : Наука, 1980. — 508 с. (Фауна СССР. Моллюски; Т. 5, вып. 2.)

8. Голиков А.Н., Кусакин О.Г. Раковинные брюхоногие моллюски литорали морей СССР : моногр. — Л. : Наука, 1978. — 292 с. (Определители по фауне СССР, изд. ЗИН АН СССР; т. 116.)

9. Горбатенко К.М. Трофодинамика гидробионтов в Охотском море : автореф. дис. … д-ра биол. наук. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2018. — 47 с.

10. Горбатенко К.М., Заволокин А.В., Мерзляков А.Ю., Кияшко С.И. Трофический статус медуз (Cnidaria) Охотского моря и специфика их питания весной // Изв. ТИНРО. — 2005. — Т. 143. — С. 240–248.

11. 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. 283–294.

12. Горбатенко К.М., Кияшко С.И., Лаженцев А.Е. и др. Донно-пелагические связи в глубоководной части Охотского моря по данным стабильных изотопов С и N // Изв. ТИНРО. — 2015. — Т. 183. — C. 200–216. DOI: 10.26428/1606-9919-2015-183-200-216.

13. Горбатенко К.М., Лаженцев А.Е., Лобода С.В. Распределение, питание и некоторые физиологические показатели тихоокеанской сельди гижигинского и охотского стад в северной части Охотского моря в весенний период // Биол. моря. — 2004. — Т. 30, № 5. — С. 352–358.

14. Гутельмахер В.Л., Садчиков А.П., Филиппова Т.Г. Питание зоопланктона : Итоги науки и техники. Сер. общ. экол., биоценол., гидробиол. — М. : ВИНИТИ, 1988. — Т. 6. — 156 с. Догель В.А. Зоология беспозвоночных : учеб. — 7-е изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1981. — 606 с.

15. Косихина О.В. Исследование питания Chaetognatha // Экол. моря. — 1982. — Т. 11. — С. 79–83.

16. Кузнецова Н.А. Особенности состояния планктонного сообщества в Чукотском море в августе-сентябре 2017 г. // Изв. ТИНРО. — 2018. — Т. 194. — С. 153–166.

17. Кузнецова Н.А. Питание и пищевые отношения нектона в эпипелагиали северной части Охотского моря : моногр. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2005. — 235 с.

18. Кузнецова Н.А., Слабинский А.М. Гидробиологические исследования в западной части Берингова и Чукотского морей и тихоокеанских водах Командорских островов в 2007 г. по программе «BASIS» // Бюл. № 2 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей». — Владивосток : ТИНРО-центр, 2007. — С. 282–293.

19. Ломакина Н.Б. Эуфаузииды Мирового океана (Euphausiacea) : моногр. — Л. : Наука, 1978. — 222 с.

20. Надточий В.А., Чучукало В.И., Кобликов В.Н. Питание краба-стригуна Chionoecetes opilio в Анадырском заливе Берингова моря в осенний период // Изв. ТИНРО. — 2001. — Т. 128. — С. 432–435.

21. Одинцов В.С., Кияшко С.И. Вариации изотопного состава углерода и азота крабов Chionoecetes opilio (Fabricius, 1788) и Hyas coarctatus Leach, 1816 (Crustacea: Decapoda) на шельфе Чукотского моря // Биол. моря. — 2018. — Т. 44, № 1. — С. 51–57.

22. Орлов А.М., Бензик А.Н., Ведищева Е.В. и др. Предварительные результаты рыбохозяйственных исследований в море Лаптевых на НИС «Профессор Леванидов» в сентябре 2019 г. // Тр. ВНИРО. — 2020. — Т. 179. — С. 206–225. DOI: 10.36038/2307-3497-2020-179-206-225.

23. Пономарева Л.А. Весовая характеристика эвфаузиид Японского моря // ДАН СССР. — 1954. — Т. 99, № 1. — С. 169–171.

24. Пономарева Л.А. Питание и распределение эвфаузиид Японского моря // Зоол. журн. — 1955. — Т. 34, № 1. — С. 85–97.

25. Раймонт Д. Планктон и продуктивность океана. Т. 2 : Зоопланктон : в 2-х частях. Ч. 1 : моногр. : пер. с англ. — М. : Агропромиздат, 1988а. –– 544 с.

26. Раймонт Д. Планктон и продуктивность океана. Т. 2 : Зоопланктон : в 2-х частях. Ч. 2 : моногр. : пер. с англ. — М. : Агропромиздат, 1988б. –– 356 с.

27. Сиренко Б.И., Гагаев С.Ю. Необычное обилие макробентоса и тихоокеанские вселенцы в Чукотском море // Биол. моря. — 2007. — Т. 33, № 6. — С. 399–407.

28. Скарлато О.А. Двустворчатые моллюски умеренных вод северо-западной части Тихого океана : моногр. — Л. : Наука, 1981. — 480 с. (Определители по фауне СССР, изд. ЗИН АН СССР, вып. 126.)

29. Слабинский А.М., Фигуркин А.Л. Структура планктонного сообщества южной части Чукотского моря в летний период // Изв. ТИНРО. — 2014. — Т. 178. — С. 135–147. DOI: 10.26428/1606-9919-2014-178-135-147.

30. Слизкин А.Г. Атлас-определитель крабов и креветок дальневосточных морей России. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2010. — 256 с.

31. Соколова М.Н. Питание глубоководных донных беспозвоночных детритофагов // Тр. ИОАН СССР. — 1958. — Т. 27. — С. 123–153.

32. Турпаева Е.П. Питание и пищевые группировки морских донных беспозвоночных // Тр. ИОАН СССР. — 1953. — Т. 7. — С. 259–299.

33. Фауна и зоогеография бентоса Чукотского моря / под ред. Б.И. Сиренко и С.В. Василенко. — СПб. : ЗИН РАН, 2008. — 231 с. (Исслед. фауны морей; Т. 61(69).)

34. Фигуркин А.Л., Слабинский А.М. Океанологические условия и планктон южной части Чукотского моря летом 1997–2010 гг. // Вопр. промысл. океанол. –– 2012. –– Т. 1, вып. 9. –– С. 134–152.

35. Цихон-Луканина Е.А. Трофология водных моллюсков : моногр. — М. : Наука, 1987. — 175 с. Чучукало В.И. Питание и пищевые отношения нектона и нектобентоса в дальневосточных морях : моногр. — Владивосток : ТИНРО-центр, 2006. — 484 с.

36. Чучукало В.И., Надточий В.А., Шебанова М.А. Распределение и питание углохвостого чилима в Олюторском заливе в сентябре 2001 г. // Вопр. рыб-ва. — 2003. — Т. 4, № 1(13). — С. 64–73.

37. Чучукало В.И., Напазаков В.В. Питание и трофический статус массовых видов скатов (Rajidae) западной части Берингова моря // Изв. ТИНРО. — 2002. — Т. 130. — С. 422–428.

38. Экосистемы и биоресурсы Чукотского моря и сопредельных акваторий : моногр. / под ред. Б.И. Сиренко. — СПб. : ЗИН РАН, 2009. –– 327 с. (Исслед. фауны морей; Т. 64(72).)

39. Barton M.B., Moran J.R., Vollenweider J.J. et al. Latitudinal dependence of body condition, growth rate, and stable isotopes of juvenile capelin (Mallotus villosus) in the Bering and Chukchi Seas // Polar Biol. — 2017. — Vol. 40, Iss. 7. — P. 1465–1466. DOI: 10.1007/s00300-016-2041-8.

40. Belkin I.M. Rapid warming of Large Marine Ecosystems // Prog. Oceanogr. — 2009. — Vol. 81, Iss. 1–4. — P. 207–213. DOI: 10.1016/j.pocean.2009.04.011.

41. Boutillier J.A. and Nguyen H. Pandalus hypsinotus Humpback shrimp: A review of the biology and a recommended assessment framework for a directed fishery : Canadian Stock Assessment Secretariat Research Document 99/067. — 1999. — 22 p.

42. Cahoon L.В., Cooke J.E. Benthic microalgal production in Onslow Bay, North Carolina, U.S.A. // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1992. — Vol. 84. — P. 185–196.

43. Fauchald K. and Jumars P.A. The diet of worms: a study of polychaete fiding guilds // Oceanogr. Mar. Biol. Ann. Rev. — 1979. — Vol. 17. — P. 193–284.

44. France R.L. Carbon-13 enrichment in benthic compared to planktonic algae: foodweb implications // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1995. — Vol. 124. — P. 307–312.

45. Grebmeier J.M. Studies of pelagic-benthic coupling extended onto the Soviet continental shelf in the northern Bering and Chukchi Seas // Cont. Shelf Res. — 1993. — Vol. 13. — P. 653‒668.

46. Grebmeier J.M., McRoy C.P., Feder H.M. Pelagic-benthic coupling on the shelf of the northern Bering and Chukchi Seas. I. Food supply source and benthic biomass // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1988. — Vol. 48. — P. 57–67.

47. Hill V., Cota G. Spatial patterns of primary production on the shelf, slope and basin of the Western Arctic in 2002 // Deep-Sea Res. II. — 2005. — Vol. 52, Iss. 24–26. — P. 3344‒3354. DOI: 10.1016/j.dsr2.2005.10.001.

48. Hobson K.A., Fisk A., Karnovsky N. et al. A stable isotope (δ13С, δ15N) model for the North Water food web: implications for evaluating trophodynamics and the flow of energy and contaminants // Deep-Sea Res. II. — 2002. — Vol. 49, Iss. 22–23. — P. 5131–5150. DOI: 10.1016/S0967-0645(02)00182-0.

49. Hobson K.A., Welch H.E. Determination of trophic relationship within a high Arctic marine food web using δ13C and δ15N analysis // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1992. — Vol. 84. — P. 9–18. DOI: 10.3354/meps084009.

50. Howell K.L., Pond D.W., Billett D.S.M. and Tyler P.A. Feeding ecology of deep-sea seastars (Echinodermata: Asteroidea): a fatty-acid bimarker approach // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 2003. — Vol. 255. — P. 193–206. DOI: 10.3354/meps255193.

51. Iken K., Bluhm B., Dunton K. Benthic food-web structure under differing water mass properties in the southern Chukchi Sea // Deep-Sea Res. II. — 2010. — Vol. 57, Iss. 1–2. — P. 71–85. DOI: 10.1016/j.dsr2.2009.08.007.

52. Iken K., Bluhm B.A., Gradinger R. Food web structure in the high Arctic Canada Basin: evidence from δ13C and δ15N analysis // Polar Biol. — 2005. — Vol. 28, № 3. — P. 238–249. DOI: 10.1007/s00300-004-0669-2.

53. Jackson A.L., Inger R., Parnell A.C., Bearhop S. Comparing isotopic niche widths among and within communities: SIBER — Stable Isotope Bayesian Ellipses in R // J. Animal Ecol. — 2011. — Vol. 80, Iss. 3. — P. 595–602. DOI: 10.1111/j.1365-2656.2011.01806.x.

54. Lovvorn J.R., Cooper L.W., Brooks M.L. et al. Organic matter pathways to zooplankton and benthos under pack ice in late winter and open water in later summer in the north-central Bering Sea // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 2005. — Vol. 291. — P. 135–150. DOI: 10.3354/meps291135.

55. McTigue N.D., Dunton K.H. Trophodynamics and organic matter assimilation pathways in the northeast Chukchi Sea, Alaska // Deep-Sea Res. II. — 2014. — Vol. 102. — P. 84–96. DOI: 10.1016/j.dsr2.2013.07.016.

56. McTigue N.D., Dunton K.H. Trophodynamics of the Hanna Shoal Ecosystem (Chukchi Sea, Alaska): Connecting multiple end-members to a rich food web // Deep-Sea Res. II. — 2017. — Vol. 144. — P. 175–189. DOI: 10.1016/j.dsr2.2017.08.010.

57. Melnikov I.A., Kolosova E.G., Welch H.E., Zhitina L.S. Sea ice biological communities and nutrient dynamics in the Canadian Basin of the Arctic Ocean // Deep-Sea Res. I. — 2002. — Vol. 49, Iss. 9. — P. 1623–1649. DOI: 10.1016/S0967-0637(02)00042-0.

58. Minagawa M., Wada E. Stepwise enrichment of 15N along food chains: Further evidence and the relation between δ15N and animal age. // Geochim. Cosmochim. Acta. — 1984. — Vol. 48, Iss. 5. — P. 1135–1140. DOI: 10.1016/0016-7037(84)90204-7.

59. Morris D.J., O’Connell M.T., Macko S.A. Assessing the importance of terrestrial organic carbon in the Chukchi and Beaufort seas // Estuarine, Coastal and Shelf Science. — 2015. — Vol. 164. — P. 28–38. DOI: 10.1016/j.ecss.2015.06.011.

60. Pasquaud S., Pillet M., David V. et al. Determination of fish trophic levels in an estuarine system // Estuarine, Coastal and Shelf Science. — 2010. — Vol. 86, Iss. 2. — P. 237–246. DOI: 10.1016/j.ecss.2009.11.019.

61. Petersen G.H., Curtis M.A. Differences in energy flow through major components of subarctic, temperature and tropical marine shelf ecosystems // Dana. — 1980. — Vol. 1. — P. 53–64.

62. Pinnegar J.K., Polunin N.V.C. Contributions of stable-isotope data to elucidating food webs of Mediterranean rocky littoral fishes // Oecologia. — 2000. — Vol. 122, № 3. — P. 399–409. DOI: 10.1007/s004420050046.

63. Post D.M. Using stable isotopes to estimate trophic position: models, methods, and assumptions // Ecology. — 2002. — Vol. 83, Iss. 3. — P. 703–718. DOI: 10.2307/3071875.

64. Takai N., Hirose N., Osawa T. et al. Carbon source and trophic position of pelagic fish in coastal waters of south-eastern Izu Peninsula, Japan, identified by stable isotope analysis // Fish. Sci. — 2007. — Vol. 73, Iss. 3. — P. 593–608. DOI: 10.1111/j.1444-2906.2007.01372.x.

65. Takai N., Mishima Y., Yorozu A., Hoshika A. Carbon sources for demersal fish in the western Seto Inland Sea, Japan, examined by δ13C and δ15N analyses // Limnol. Oceanogr. — 2002. — Vol. 47, Iss. 3. — P. 730–741. DOI: 10.4319/LO.2002.47.3.0730.

66. Tatara K. Relation between the primary production and the commercial fishery production in the fishing ground utilization of the primary production by the boat fishery // Bull. Nansei Reg. Fish. Res. Lab. — 1981. — Vol. 13. — P. 111–133 (in Japanese with English abstract).

67. Wolff W.J. The estuary as a habitat: an analysis of data on the soft-bottom macrofauna of estuarine area of the rivers Rhine, Meuse, and Scheldt : Zool. Verh. — 1973. — № 126. — 242 p.


Рецензия

Для цитирования:


Горбатенко К.М., Мельников И.В., Бензик А.Н., Метревели В.Е. Донно-пелагические связи гидробионтов в различных водных массах Чукотского моря по данным δ15n и δ13с. Известия ТИНРО. 2021;201(4):784-809. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2021-201-784-809

For citation:


Gorbatenko K.M., Melnikov I.V., Benzik A.N., Metreveli V.E. Benthic-pelagic relations of aquatic organisms in various water masses of the Chukchi Sea by the data of δ15N and δ13С. Izvestiya TINRO. 2021;201(4):784-809. (In Russ.) https://doi.org/10.26428/1606-9919-2021-201-784-809

Просмотров: 46


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1606-9919 (Print)
ISSN 2658-5510 (Online)