Введение к работе
Актуальность работы. Проблема вселения видов входит в число важнейших экологических проблем конца ХХ века (Carlton, Geller, 1993). За последние 60-80 лет в связи с бурным развитием судоходства участились случаи расселения видов с помощью судов в самые различные районы Мирового океана. Происходит вселение не только отдельных животных - иногда это глобальные перемены на уровне целых фаун. С момента выхода в свет публикации в монографии Чарльза Элтона «The ecology of invasion by animals and plants» (Elton, 1958) стало очевидным, что серьезной угрозой существования естественных сообществ биосферы могут являться организмы-вселенцы. В последнее время процессы, связанные с появлением чужеродных видов и воздействиями их на местные сообщества, принято считать биологическими инвазиями (Дгебуадзе, 2002). Особое место занимают морские биоинвазии в результате постоянного процесса расселения видов с судовыми балластными водами и обрастанием. Для предотвращения нежелательных биоинвазий водные экосистемы-реципиенты России требуют постоянной оценки экологического риска таких биоинвазий.
В дальневосточных морях России эпизодические находки вселенцев отмечены в основном лишь в Японском море, преимущественно в зал. Петра Великого (Багавеева и др., 1984; Чаплыгина, 1992; Звягинцев, 2003, 2005, 2007; Bagaveeva, Zvyagintsev, 2000, 2001; Zvyagintsev, 2000). С момента опубликования этих работ в сообществах обрастания и бентоса произошли определенные изменения, изменился статус ряда видов-интродуцентов, появились новые виды на разных стадиях акклиматизации. В 2007 г. Институтом биологии моря ДВО РАН начаты комплексные исследования морских биоинвазий в соответствии с Целевой комплексной программой «Биологическая безопасность дальневосточных морей Российской федерации». Результаты этих исследований приведены в соответствующих разделах диссертации.
К истории изучения морских биоинвазий в России и за рубежом. В данном разделе подробно анализируется история изучения процесса расселения видов отечественными и зарубежными учеными. Большое внимание уделено информации о правовом регулировании экологических проблем в России, в частности проблемы переноса чужеродных видов с балластными водами. Правовое регулирование экологических проблем имеет комплексный (интегральный) характер (Высоцкий др., 2003). Оно включает в себя не только текущие вопросы, но и законы, нацеленные на долгосрочный эффект (карантинные меры, систематический мониторинг, сбор и распространение информации). Исходя из сложности и продолжительности во времени разработки нового законодательного акта, предполагается, что более правильным было бы внести поправки в существующее законодательство в соответствии с Руководством Международной морской организации. Логическим продолжением работы этой организации было создание и принятие Международной конвенции о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими (2005) на дипломатической конференции в 2004 г. ().
Целью настоящей работы является исследование особенностей процесса морских биоинвазий и их последствий в заливе Петра Великого Японского моря.
Для достижения цели было необходимо решить следующие задачи:
Обозначить критерии и характеристики чужеродного вида для выявления статуса вселенца.
Выбрать предмет и объект исследования и разработать методологию отбора проб судовых балластных вод.
Выявить основные источники и пути проникновения чужеродных видов в зал. Петра Великого.
Исследовать население судовых балластных вод на Российско-Китайских и Российско-Японских транспортных линиях и установить степень превышения санитарных норм и степень инфицирования бактериями группы кишечной палочки (БГКП) в балластных водах.
Составить аннотированный список чужеродных видов, отмеченных в зал. Петра Великого, находящихся на разных стадиях акклиматизации.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые адаптирована для местных условий и использована на практике международная методика исследования судовых балластных вод; составлен аннотированный список инвазионных видов в дальневосточных морях России и в зал. Петра Великого; установлен таксономический состав населения судовых балластных вод на Российско-Китайских и Российско-Японских транспортных линиях; выявлена роль дальневосточных морей России как водоемов-доноров инвазионных видов для тихоокеанского побережья Америки и европейских морей.
Теоретическое и практическое значение работы. Таксономическая инвентаризация инвазионных видов в зал. Петра Великого дополняет видовые списки исследуемого района и позволяет оценить экологические риски последствий их натурализации. Проведенные исследования морских биоинвазий в этом заливе позволяют дополнить и уточнить существующие положения экологии о расселении видов в северной части Тихого океана. Результаты исследований дают возможность прогнозировать возможность заноса и акклиматизации инвазионных видов. Содержащиеся в работе сведения могут быть использованы в целях рациональной организации обработки судовых балластных вод и предупреждения заноса инвазионных видов. Исследования, проведенные Институтом биологии моря ДВО РАН, в том числе непосредственно автором, в определенной мере послужили научно-практической основой для законопроектной деятельности в сфере морского и речного транспорта.
Основные положения, выносимые на защиту.
Новые сведения о составе, количественных показателях, закономерностях распределения и методов переноса чужеродных видов в зал. Петра Великого.
Балластные воды являются одним из наиболее опасных способов переноса 39 чужеродных видов в зал. Петра Великого.
Большинство зарегистрированных чужеродных видов зал. Петра Великого находится на ранних стадиях акклиматизации, серьезных экологических катастроф в результате вселения видов не отмечено. Но даже незначительное изменение климата и гидрологических условий может привести к непредсказуемым последствиям.
Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в разработке деталей и адаптации к условиям порта Владивосток международной методики исследования судовых балластных вод. Автором совместно с коллегами непосредственно выполнен сбор всех проб судовых балластных вод танкеров на Российско-Китайской и Российско-Японских транспортных линиях. Автор принимал участие в экспедициях 2011-2012 гг. в Дальневосточный морской заповедник с целью сбора там материала по чужеродным видам и камеральной обработке собранных проб. Им проведено обобщение собственных и литературных данных по чужеродным видам в дальневосточных морях России, преимущественно в зал. Петра Великого и в Дальневосточном морском заповеднике.
Апробация. Результаты исследований и основные положения докладывались на ежегодных конференциях Института биологии моря ДВО РАН (Владивосток, 2010, 2011, 2012); Международной конференции «Alien species in Holarctic» (Борок, 2010); выступление с докладом на английском языке на семинаре Рабочей группы (WG-21 PICES) в ходе выполнения международной программы экспресс-обследования на биостанции Восток ИБМ (2011) и на заседании Рабочей группы (WG-21 PICES) с докладом на английском языке (Хабаровск, 2011); на семинарах лаборатории экологии шельфовых сообществ Института биологии моря, а также на заседании отдела зоологии Биолого-почвенного института ДВО РАН. (2013).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 313 источников, из которых 134 иностранные, 11 веб-сайтов и приложения. Работа изложена на 242 страницах и содержит 13 таблиц, 22 рисунка.
Автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю д.б.н. А. Ю. Звягинцеву за постоянное внимание, поддержку и ценные советы при написании диссертации. Выражает благодарность товарищам по экспедициям – сотрудникам ИБМ ДВО РАН В.В. Ивину, И.А. Кашину и А.А. Бегуну, а также всем специалистам института и других организаций, принимавших участие в таксономической идентификации материала и в написании совместных статей.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта РФФИ 11-04-00618-а «Мониторинг морских биоинвазий и роль судовых балластных вод в расселении видов; грантов Президиума ДВО РАН 09-I-П15-03, 09-I-П16-04, 09-I-П23-01; целевой комплексной программы ДВО РАН «Биологическая безопасность дальневосточных морей Российской федерации»; гранта фонда APN ARCP2006-FP14-Adrianov; проекта ПРООН/ГЭФ «Укрепление морских и прибрежных особо охраняемых территорий России» по разделу «Мониторинг и контроль морских чужеродных видов на примере Дальневосточного морского государственного природного биосферного заповедника».
Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель и основные задачи исследования, указанны научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы.
