Введение к работе
Актуальность темы. Изучение пространственного размещения организмов является важной задачей любого экологического исследования. Без соответствующей информации невозможно правильное понимание взаимоотношений между организмами и их средой обитания, и в конечном итоге -структурно-функциональной организации природных сообществ и экосистем.
Пространственное распределение одноклеточных водорослей, обитающих в грунтах морских водоемов (микрофитобентоса) изучено крайне недостаточно. Большая часть имеющихся сведений относится к экологической группе в целом, либо посвящена наиболее массовым видам, входящим в состав сложных водорослевых сообществ. Часто используемый интегральный метод оценки обилия микроводорослей по концентрации хлорофилла в грунте также не позволяет получить полное представление о структуре сообщества.
Исследований, в которых бы рассматривалась вся многовидовая совокупность бентосных одноклеточных водорослей рыхлых грунтов, немного (Маге, 1942; Fenchel, 1969). Однако, только такой подход дает наиболее детальное представление о пространственной сопряженности, взаимодействии организмов и организации всего сообщества. Значительный вклад микроводорослей в первичную продукцию прибрежной зоны, их роль в поддержании высоких значений численности, продукции и видового разнообразия микро- и мейобентоса делает их изучение особенно актуальным.
Цель работы и основные задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение горизонтального и вертикального распределения микроводорослей на песчано-илистой литорали Белого моря.
Были поставлены следующие задачи:
-
Разработать оптимальную методику выделения и количественного учета бентосных микроводорослей рыхлых грунтов;
-
Изучить таксономический состав микроводорослей песчано-илистой литорали;
-
Изучить горизонтальное распределение организмов микрофитобентоса в разных масштабах пространства;
-
Изучить вертикальное распределение микроводорослей в толще грунта;
5. Оценить влияние основных абиотических и биотических
факторов на пространственную структуру микрофитобентоса.
Научная новизна работы. Впервые детально изучено распределение отдельных видов и экологических групп бентосных микроводорослей в разных масштабах пространства в зависимости от факторов среды. Показано, что по мере уменьшения площади ведущая роль в формировании пространственной структуры микрофитобентоса переходит от абиотических факторов к биоценотическим взаимодействиям. Получены новые данные об особенностях клеточного цикла эпипелических диатомовых водорослей. Впервые установлено, что синхронные миграции этих организмов в толще грунта приводят к объединению процессов фотосинтеза, протекающего в поверхностной фотической зоне во время отлива, и последующего митоза, завершающегося цитокинезом в афотической зоне на глубине 2-2.5 см в толще осадка. Впервые приводятся данные о росте бентосных диатомовых водорослей на воде из восстановительной зоны литоральных осадков.
Практическое значение. Полученные данные о видовом составе и количественном развитии бентосных микроводорослей важны для оценки продуктивности прибрежных экосистем и мониторинга их состояния. Обнаруженные закономерности пространственного распределения микрофитобентоса на литорали могут быть использованы при выборе оптимальной стратегии пробоотбора для изучения пространственной структуры литоральных сообществ. Предложена комплексная методика сбора, фиксации проб и выделения микрофитобентоса из грунта, а также количественного учета бентосных микроводорослей, населяющих песчано-илистые донные отложения. Методика, учитывающая особенности биотопа, встречаемость отдельных видов и состояние клеток (живые, отмершие или створки) на момент фиксации пробы, может быть рекомендована к использованию при изучении псаммофильного микрофитобентоса. Составлен атлас микрофотографий представителей бентосных микроводорослей беломорской литорали, способный облегчить их диагностику. Результаты экспериментальных исследований роста бентосных диатомовых водорослей на различных культуральных средах могут быть применены в области марикультуры.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены и обсуждены на научных семинарах кафедры гидробиологии биологического факультета МГУ (Москва, 1988-1990); на III Всесоюзной конференции по морской биологии (Севастополь, 1988); на XX конференции молодых ученых биологического факультета МГУ "Проблемы современной
биологии" (Москва, 1989); на 28-ом Европейском морском биологическом симпозиуме (28th European Marine Biological Symposium, Crete, Hersonissos, Greece, 1993); на совещании "Экология популяций: структура и динамика" (Пущино, 1994); на международном рабочем совещании "Концепция экосистем" (the workshop "The concept of ecosystems", Wilhelmshaven, Germany, 1995). Диссертация апробирована на заседании кафедры гидробиологии Биологического факультета МГУ (Москва, 1995).
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 8 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена
Похожие диссертации на Пространственное распределение микрофитобентоса песчано-илистой литорали Белого моря
