Введение к работе
Актуальность темы. Разнообразие (неоднородность) пространства, наряду с источниками минерального питания, светом и водой, является ресурсом для растений (Хайлов, Парчевский, 1983). Рельеф субстрата определяет множество факторов среды, оказывающих непосредственное влияние как на сами растительные организмы, так и на связи между видами. Так, неоднородности рельефа минерального ложа определяют неоднородность распределения растительности в условиях грядово-мочажинных болот и полигональных тундр (Прейс и др., 2004). Если сочетания факторов повторяются в пространстве, то формируется так называемая комплексная растительность (Вышивкин, 1977).
Аналогично рельеф влияет и на сообщества сублиторали - через освещенность, гидродинамические условия, температурный и гидрохимический режимы. П.В. Рыбников (1993, 1997) выявил различия в структуре сообществ эпибионтов черноморской филлофоры, обусловленные различиями ряда абиотических факторов на разных элементах грядового бенча. Хотя особенности растительности гребней и лощин бенча отмечались неоднократно (Максимова, Лучина, 2002; Maximova, Moruchkova, 2005), подробных исследований влияния рельефа дна на донные фитоценозы не проводилось.
В жизни морских организмов значительную роль играет глубина обитания -как интегральный фактор, также действующий через освещенность, гидродинамический, температурный и гидрохимический режимы. Поэтому важно понять, как и в каких условиях эти два фактора - рельеф дна и глубина - действуют совместно.
Цель настоящей работы - описание и анализ современного состояния сообществ макрофитобентоса Северокавказского побережья Черного моря с учётом влияния рельефа дна. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
исследовать состав и структуру сообществ макрофитов в условиях грядового бенча;
выявить различия в структуре сообществ макрофитов на разных глубинах и на разных элементах рельефа;
оценить роль освещенности в структуре макрофитобентоса верхней фитали в условиях грядового бенча;
провести сравнительный анализ структуры сообществ макрофитов, обитающих в различных условиях строения и рельефа дна.
Научная новизна. Детально описана комплексность донной растительности Черного моря. Показано, что основным фактором, влияющим на структуру сообществ макрофитобентоса верхней фитали (до глубин порядка 7 м) в условиях грядового бенча, является рельеф, а не глубина. Именно выраженный рельеф является причиной неоднородности растительности, а его регулярность определяет комплексный характер распределения фитоценозов.
Показано, что освещенность зависит от положения в рельефе только в условиях значительно затененных его элементов. В остальных случаях она является
функцией глубины, и поэтому не может быть причиной неоднородного распределения водорослей по элементам рельефа на одной и той же глубине.
В качестве основного фактора, влияющего на растительные сообщества относительно мелководной части фитали (до глубин 5-7 м) в условиях грядового бенча, мы рассматриваем интенсивность гидродинамических процессов. А именно: волновое воздействие (повреждение и отрыв талломов, а также влияние перемещающихся рыхлых осадков во время штормов) и интенсивность обмена воды в ближайшем жизненном пространстве (БЖП) (в штилевую погоду).
Практическая значимость. В Российском секторе Чёрного моря на разных стадиях осуществления находится ряд хозяйственных проектов различного масштаба (функционируют нефтепровод Каспийского трубопроводного консорциума и газопровод «Голубой поток», строится газопровод «Джубга - Сочи», проектируется газопровод «Южный поток» и др.). Многие из них затрагивают область распространения грядового бенча. Все подобные проекты предваряются оценкой фонового состояния среды и сопровождаются мониторингом биоты, как на стадии строительства, так и по его завершении. Макрофитобентос - неотъемлемая часть таких исследований в силу своей особой значимости в прибрежной зоне: общеизвестна его роль, как первичного продуцента, места нереста и убежища для многих видов рыб и беспозвоночных, а также биологического фильтра. При планировании мониторинга необходимо учитывать комплексный характер донной растительности, без чего неизбежны ошибки - как при сборе материала, так и при интерпретации полученных данных. Учёт результатов данного исследования позволит вычленить признаки антропогенного воздействия из сложной картины природной неоднородности макрофитобентоса на разных типах природных субстратов. Результаты работы могут быть использованы при подготовке учебных курсов по гидробиологии, альгологии и геоботанике.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на Первой международной конференции «Black Sea Ecosystem 2005 and Beyond» (2006, Турция); на международной конференции «Проблемы биологической океанографии XXI века» (2006, Севастополь); на XXII Международной береговой конференции «Проблемы управления и устойчивого развития прибрежной зоны моря» (2007, Геленджик); на 9— International Conference on the Mediterranean Coastal Environment (2009, Сочи); на заседаниях секции Альгологии Ботанического Института им. В. Л. Комарова РАН (2009-2010), на коллоквиумах Лаборатории экологии прибрежных донных сообществ и Биологического направления Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (2005-2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ (4 статьи и 5 тезисов докладов на различных конференциях).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 203 страницах и включает в себя главы: «Введение», «Обзор литературы» (3 раздела), «Материалы и методы», «Результаты и их обсуждение» (3 раздела), а также «Выводы», «Список литературы» и «Приложение». Работа проиллюстрирована 46 рисунками и 17 таблицами, из них 5 в приложении. Список литературы включает 352 источника, в том числе 160 - на иностранных языках.
