Распределение и классификация макрозообентоса залива Петра Великого Японского моря по отношению к загрязнению донных отложений

На основе результатов многолетних наблюдений (1992–2019 гг.) при помощи иерархических моделей логистической регрессии Хаусмана-Олфа-Фреско изучено распределение 211 видов и более крупных таксонов донных животных вдоль градиента химического загрязнения грунтов (индекса TPF) с использованием частоты встречаемости и плотности поселения представителей макрозообентоса. Это позволило получить параметры, необходимые для классификации исследованных организмов по отношению к данному фактору: координату среднего значения кривых отклика, положение оптимума, ширину внешней и центральной ниш. С применением указанных показателей и алгоритма нечетких множеств разработана классификация, подразделяющая макрозообентос на 5 групп — крайне и сильно чувствительных, а также умеренно толерантных, толерантных и экстремально толерантных к загрязнению (соответственно ES, S, MT, T и ET). Все они по отношению к контаминации могут быть стенобионтами, стено-эврибионтами и эврибионтами. В группах ES и S преобладают стенобионты, в группах T и ET — эврибионты (оппортунисты II и I порядка), в группе MT доля разных по бионтности организмов примерно одинакова. Полученная классификация облегчает интерпретацию изменений состава и структуры донного населения на акваториях, подверженных антропогенному стрессу.

1. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTICA ® — Статистический анализ и обработка данных в среде Windows ® : моногр. — М. : Инф.-издат. дом «Филинъ», 1998. — 608 с.

2. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды : моногр. — Л. : Гидрометеоиздат. 1979. — 375 с.

3. Ким Дж.-О., Мьюллер Ч.У., Клекка У.Р. и др. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ : пер. с англ. : моногр. — М. : Финансы и статистика, 1989. — 215 с.

4. Мастицкий С.Э., Шитиков В.К. Статистический анализ и визуализация данных с помощью R : моногр. — Хайдельберг ; Лондон ; Тольятти : 2014. — 401 с. http://r-analytics.blogspot.com.

5. Мощенко А.В., Белан Т.А. Метод оценки антропогенного нарушения сообществ макрозообентоса рыхлых грунтов // Биол. моря. — 2008. — Т. 34, № 4. — С. 279–292.

6. Мощенко А.В., Белан Т.А. Новые методы оценки экологического состояния природной среды Дальневосточных морей России // Динамика морских экосистем и современные проблемы сохранения биологического потенциала морей России. — Владивосток : Дальнаука, 2007. — С. 276–313.

7. Мощенко А.В., Белан Т.А., Борисов Б.М. и др. Основные тенденции временного хода концентраций приоритетных поллютантов в осадках прибрежных акваторий Владивостока (залив Петра Великого Японского моря) // Изв. ТИНРО. — 2021а. — Т. 201, вып. 2. — С. 440–457. DOI: 10.26428/1606-9919-2021-201-440-457.

8. Мощенко А.В., Белан Т.А., Борисов Б.М. и др. Адаптация метода оценки качества морской среды по данным биологического анализа на основе индексов AMBI и M-AMBI для залива Петра Великого Японского моря // Тр. ДВНИГМИ. — 2021б. — Вып. 156. — С. 142–181.

9. Мощенко А.В., Белан Т.А., Борисов Б.М. и др. Современное загрязнение донных отложений и экологическое состояние макрозообентоса в прибрежной зоне Владивостока (залив Петра Великого Японского моря) // Изв. ТИНРО. — 2019. — Т. 196. — С. 155−181. DOI: 10.26428/1606-9919-2019-196-155-181.

10. Шитиков В.К., Розенберг Г.С. Рандомизация и бутстреп: статистический анализ в биологии и экологии с использованием R : моногр. — Тольятти : Кассандра, 2013. — 314 с.

11. Belan T.A., Moshchenko A.V. Polychaete taxocenes variability associated with sediment pollution loading in the Peter the Great Bay (the East Sea/Japan Sea) // Ocean Science J. — 2005. — Vol. 40, № 1. — P. 1–10.

12. Borja Á., Franco J., Muxika I. The biotic indices and the Water Framework Directive: the required consensus in the new benthic monitoring tools // Mar. Pollut. Bull. — 2004. — Vol. 48, № 3–4. — P. 405–408.

13. Borja Á., Franco J., Perez V. A Marine Biotic Index to Establish the Ecological Quality of Soft-Bottom Benthos Within European Estuarine and Coastal Environments // Mar. Pollut. Bull. — 2000. — Vol. 40, № 12. — P. 1100–1114.

14. Glémarec M. Ecological impact of an oil-spill: utilization of biological indicators // Water Sci. Technol. — 1986. — Vol. 18, Iss. 4–5. — P. 203–211.

15. Glémarec M., Hily C. Perturbations apportées à la macrofaune benthique de la baie de Concarneau par les effluents urbains et portuaires // Acta Oecologica Oecologia Applicata. — 1981. — Vol. 2. — P. 139–150.

16. Grall J., Glémarec M. Using Biotic Indices to Estimate Macrobenthic Community Perturbations in the Bay of Brest // Estuarine, Coastal and Shelf Science. — 1997. — Vol. 44 (Supplement A). — P. 43–53. DOI: 10.1016/S0272-7714(97)80006-6.

17. Hily C. Variabilité de la macrofaune benthique dans les milieux hypertrophiques de la Rade de Brest. These de Doctorat d’Etat, Univ. Bretagne Occidentale. — 1984. — Vol. 1–2.

18. Hily C., Le Bris H., Glemarec M. Impacts biologiques des emissaires urbains sur les ecosystemes benthiques // Oceanis. — 1986. — Vol. 12. — P. 419–426.

19. Huisman J., Olff H., Fresco L.F.M. A hierarchical set of models for species response analysis // J. Vegetation Science. — 1993. — Vol. 4, Iss. 1. — P. 37–46. DOI: 10.2307/3235732.

20. Jansen F. Hierarchical species response curves in package eHOF. — 2022. — 7 p. https://cran.r-project.org/web/packages/eHOF/vignettes/eHOF.pdf.

21. Jansen F., Oksanen J. How to model species responses along ecological gradients — Huisman– Olff–Fresco models revisited // J. Vegetation Science. — 2013. — Vol. 24, Iss. 6. — P. 1108—1117. DOI: 10.1111/jvs.12050.

22. Majeed S.A. Organic matter and biotic indices on the beaches of north Brittany // Mar. Pollut. Bull. — 1987. — Vol. 18, № 9. — P. 490–495. DOI: 10.1016/0025-326X(87)90360-2.

23. Mee L.D., Jefferson R.L., Laffoley D.dʼA., Elliott M. How good is good? Human values and Europe’s proposed Marine Strategy Directive // Mar. Pollut. Bull. — 2008. — Vol. 56, № 2. — P. 187–204. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2007.09.038.

24. Muxika I., Borja Á., Bald J. Using historical data, expert judgement and multivariate analysis in assessing reference conditions and benthic ecological status, according to the European Water Framework Directive // Mar. Pollut. Bull. — 2007. — Vol. 55, № 1–6. — P. 16–29.

25. Van Hoey G., Borja A., Birchenough S. et al. The use of benthic indicators in Europe: From the Water Framework Directive to the Marine Strategy Framework Directive // Mar. Pollut. Bull. — 2010. — Vol. 60, Iss. 12. — P. 2187–2196. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2010.09.015.