МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ АРКТИКИ, часть 2.
advertisement
МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ АРКТИКИ Часть 2 проф. Л.В. Ильяш Резюме предыдущей лекции: • Арктика характеризуется выраженным изменением абиотических условий в пространстве, включая вертикальное распределение, и времени (сезонная и межгодовая изменчивость). • Выраженные изменения абиотических условий обусловливает пространственную, сезонную и межгодовую изменчивость состава и обилия биоты • Основные продуценты Арктики – фитопланктон. • Наибольшая продукция и биомасса фитопланктона в морях «на входе» (Баренцево, Чукотское), богатых биогенными элементами. • Наибольшая продукция и биомасса фитопланктона - во время весеннего цветения – наилучшая обеспеченность ресурсами. Продуценты во льду Продуценты во льду Структура ледового покрова Снег Гранулярный лед Кристаллический лед Капилляры и каналы, наполненные рассолом Рыхлый лед Скелетный слой Биогенные элементы Т 0С Соленость Свет Как выжить во льду? Т 0С Соленость - 35 0С До 150 ‰ ≤ 35 ‰ - 2 0С Органические молекулы – «антифризы» Органические молекулы для выравнивания осмоса Почему же водоросли селятся во льду?? Почему водоросли живут во льду? Диатомовые водоросли Практически нет света Нижний рыхлый самый пористый слой «цветение» диатомей Биогенные элементы Ледовые водоросли Диатомовые водоросли Жгутиковые водоросли Водоросли на нижней поверхности льда Диатомовая водоросль Melosira arctica Более характерно для многолетних льдов При таянии льда ледовые водоросли и водоросли, прикрепленные к нижней поверхности, попадают в воду – «обогащают» планктон Цветение у кромки льдов Консументы. Зоопланктон Видовой состав: более 340 видов зоопланктона (Фото Хопкрофт, США) Размерные группы: нано- (2 - 20 мкм), микро- (20 - 200 мкм), мезо- (200 мкм – 20 мм), макро- (20 - 200 мм), мегапланктон (более 200 мм) Простейшие (одноклеточные) Фораминиферы Раковинки из минерального или органического вещества, выделенного самим организмом Питаются бактериями, мелкими водорослями, другими мелкими простейшими, растворенным органическим веществом. У многих есть симбиотические водоросли Инфузории Mesodinium rubrum Neogloboquadrina pachyderma Простейшие Внутренний скелет, у многих – из кремния (одноклеточные) Aulacantha scolymantha Радиолярии Многоклеточные животные Ракообразные (фильтраторы и хищники) Веслоногие раки (копеподы) преобладают по числу видов (Фото Хопкрофт, США) Стрекающие и гребневики Медуза кроссота Гребневик Недавно описанные виды Диаметр купола до 2,3 м Фото К. Раскофф, США Фото А. Семенова длинна щупалец до 36 м Жертвы: гребневики, гидромедузы, мелкие сцифомедузы, рачки и даже рыба Медуза цианеа Медуза аурелия Крылоногие моллюски Clione limacina (хищник) Limacina helicina (жертва) Фото А. Семенова Многощетинковые черви (полихеты) Немертины – длина до 6 см коловратки турбеллярии Щетинкочелюстные (хетогнаты, морские стрелки) Хищники Оболочники (аппендикулярии). Фильтраторы Хитиновый домик Oikopleura vanhoeffeni ситечко хвост Калитка для бегства 10 – 26 домиков за день Видовой состав зоопланктона: Резидентная фауна – те виды, которые размножаются в Арктике (самоподдерживающиеся популяции) Экспатрианты – виды, которые НЕ размножаются в Арктике, или их молодь НЕ выживает) Экспатрианты : - из Северной Атлантики (пример Calanus finmarchicus) - из Тихого океана Видовой состав зоопланктона Копеподы Радиолярии Распределение зоопланктона в пространстве 0,02 Биомасса зоопланктона на шельфе, г/м2 Среди зоопланктона по обилию преобладают ракообразные. Виды рода калянус дают до 70 % от суммарной биомассы зоопланктона, а ракообразные в целом – до 98% Калянусы – преимущественно растительноядные рачки, питаются фитопланктоном (фильтраторы) Biomass, mg m 0 0 Depth, m 500 1000 1500 2000 2500 3000 20 40 60 -3 80 100 Биомасса Calanus glacialis - резидент Биомасса Calanus finmarchicus (атлантический экспартриант) Калянусы по размеру – мезопланктон (>20 мкм), отфильтровывают относительно крупный фитопланктон Выедание первичной продукции микрозоопланктоном (<20 мкм): Карское море. Эстуарий реки Обь Биомасса зоопланктона Межгодовая изменчивость обилия зоопланктона Первичная продукция Атлантические виды Арктические виды Биомасса зоопланктона. Баренцево море Продолжительность жизни представителей растительноядного зоопланктона – несколько лет. Например, калянус хипербореус живет 3 года. Как выживает зимой, когда фитопланктона практически нет? Миграции в глубокие слои, переживание (диапауза) неблагоприятных условий за счет запасов жира, в конце зимы – размножение, весной – подъем в верхние слои Сезонные вертикальные миграции зоопланктона в Арктике: 9 месяцев на глубинах, 2 - 3 месяца у поверхности В конце ледового сезона уже начинают размножаться многие виды ПОЧЕМУ? Фитопланктон Чтобы успеть к «богатому» столу! Консументы подо льдом бокоплав гаммарус бокоплавы Бокоплавы подо льдом Сайка подо льдом Поверхность Первичная продукция Оседающее взвешенное органическое вещество БЕНТОС РОВ ВОВ – фекальные пеллеты, детрит БЕНТОС Резюме: • Ледовые водоросли вносят значительный вклад в первичную продукцию в Арктике. В районах с круглогодичным ледовым покрытием – более 60%. • Изменения абиотических условий и обеспеченности пищевыми ресурсами обусловливает пространственную, сезонную и межгодовую изменчивость состава и обилия консументов • Наибольшая биомасса зоопланктона в морях «на входе» (Баренцево, Чукотское) с высокой первичной продукций • Выраженная синхронизация сезонных циклов первичной продукции и растительноядного зоопланктона. • Чем больше первичной продукции «израсходуется» в пелагиали – тем меньше достанется бентосным организмам Спасибо за внимание! Вопросы?
