2023 Трансформация экосистем 6 (5), 43-64

Анализ разнообразия бентосных диатомовых водорослей (Bacillariophyta) в районе ООПТ мыс Сарыч и других акваториях Крыма (Черное море)

Неврова Е.Л.  

С помощью индекса TaxDI проанализирована структура таксоценов диатомовых акватории ООПТ «Прибрежный аквальный комплекс у м. Сарыч» и ранее изученных районов Крыма (условно чистые м. Фиолент, п. Новый Свет, б. Двуякорная и сильно загрязненные б. Балаклавская, б. Карантинная, б. Инкерман, б. Севастопольская). У м. Сарыч выявлены 82 вида и внутривидовых таксона диатомовых, принадлежащих к 35 родам, 25 семействам, 15 порядкам, 3 классам Bacillariophyta, среди которых 18 видов, новых для флоры Черного моря. Структура таксоцена диатомовых чистых акваторий сформирована ветвями разной иерархии с доминированием поливидовых таксонов, замыкающихся на уровне рода. Таксоцены диатомовых загрязненных акваторий характеризуются высокой долей моно- и олиговидовых ветвей, замыкающихся на уровнях семейства или порядка, что приводит к снижению таксономического разнообразия, повышению выравненности и уменьшению вариабельности их иерархической структуры. Воздействие техногенных поллютантов вызывает трансформацию первичного звена экосистемы морской сублиторали, выраженную в редуцировании структуры таксоцена диатомовых и исчезновении низкорезистентных видов.

Елена Леонидовна Неврова
ФИЦ Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН
299011, г. Севастополь, пр. Нахимова, д. 2

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник
el_nevrova@mail.ru

Выработка приоритетов: новый подход к сохранению биоразнообразия в Крыму: результаты программы «Оценка необходимости сохранения биоразнообразия в Крыму», осуществленной при содействии Программы поддержки биоразнообразия BSP, 1999. BSP, Вашингтон, США, 257 с.
Гусляков, Н.Е., Закордонец, О.А., Герасимюк, В.П., 1992. Атлас диатомовых водорослей бентоса северо-западной части Черного моря и прилегающих водоемов. Наукова думка, Киев, Украина, 115 с.
Диатомовые водоросли СССР. Ископаемые и современные. Т. 1, 1974. Прошкина-Лавренко, А.И. (ред.). Наука, Ленинград, СССР , 403 с.
Мильчакова, Н.А., Александров, В.В., Бондарева, Л.В., Панкеева, Т.В., Чернышева, Е.Б., 2015. Морские охраняемые акватории Крыма: научный справочник. Н. Орiанда, Симферополь, Россия, 312 с.
Неврова, Е.Л., 2013а. Структура и таксономическое разнообразие донных диатомовых в приустьевых зонах рек Бельбек и Черная (Юго-Западный Крым, Украина). Альгология 23 (4), 471–492.
Неврова, Е.Л., 2013b. Таксономическое разнообразие и структура таксоцена бентосных диатомовых в Севастопольской бухте (Черное море). Морской экологический журнал 3 (12), 55–67.
Неврова, Е.Л., 2014. Эколого-таксономическая оценка донных диатомовых в Балаклавской бухте (Юго-Западный Крым, Черное море). Альгология 24 (1), 47–66.
Неврова, Е.Л., 2015. Донные диатомовые водоросли (Bacillariophyta) Черного моря: разнообразие и структура таксоценов различных биотопов. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. Москва, Россия, 445 с.
Неврова, Е.Л., 2016. Состав и cтруктура таксоцена бентосных диатомовых водорослей (Bacillariophyta) у мыса Фиолент (Крым, Черное море). Биология моря 42 (5), 334–342.
Неврова, Е.Л., 2022. Разнообразие и структура таксоценов бентосных диатомовых водорослей (Bacillariophyta) Черного моря. ФИЦ ИнБЮМ, Севастополь, Россия, 329 с. https://doi. org/10.21072/978-5-6048081-0-8
Неврова, Е.Л., Снигирева, А.А., Петров, А.Н., Ковалева, Г.В., 2015. Руководство по изучению морского микрофитобентоса и его применению для контроля качества среды. Н. Орiанда, Симферополь, Россия, 175 с.
Петров, А.Н., Неврова, Е.Л., 2004. Сравнительный анализ структуры таксоцена донных диатомовых (Bacillariophyta) в районах с различным уровнем техногенного загрязнения (Черное море, Крым). Морской экологический журнал 3 (2), 72–83.
Петров, А.Н., Неврова, Е.Л., Малахова, Л.В., 2005. Многомерный анализ распределения бентосных диатомовых (Bacillariophyta) в поле градиентов абиотических факторов в Севастопольской бухте (Черное море, Крым). Морской экологический журнал 4 (3), 65–77.
Arvanitidis, C., Atzigeorgiu, G., Koutsoubas, D., Kevrekidis, T., Dounas, A. et al., 2005. Estimating lagoonal biodiversity comparison of rapid assessment techniques. Helgoland Marine Research 59, 177–186. https://doi.org/10.1007/s10152-005-0216-8
Blanco, S., Cejudo-Figueiras, C., Tudesque, L., Bécares, E., Hoffmann, L., Ector, L., 2012. Are diatom diversity indices reliable monitoring metrics? Hydrobiologia 695, 199–206. https://doi.org/10.1007/ s10750-012-1113-1
Borja, A., Elliott, M., Andersen, J.H., Cardoso, A.C., Carstensen, J. et al., 2013. Good Environmental Status of marine ecosystems: What is it and how do we know when we have attained it? Marine Pollution Bulletin 76 (1–2), 16–27. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2013.08.042
Campbell, W.B., Novelo-Gutierrez, R., 2007. Reduction in odonate phylogenetic diversity associated with dam impoundment is revealed using taxonomic distinctness. Fundamental and Applied Limnology 168 (1), 83–92. https://doi.org/10.1127/1863-9135/2007/0168-0083
Ceschia, C., Falace, A., Warwick, R., 2007. Biodiversity evaluation of the macroalgal flora of the Gulf of Trieste (Northern Adriatic Sea) using taxonomic distinctness indices. Hydrobiologia 580 (1), 43–56. http://dx.doi.org/10.1007/s10750-006-0466-8
Clarke, K.R., Gorley, R.N., 2006. PRIMER v6: User Manual. Tutorial. PRIMER-E, Plymouth, UK, 126 p.
Ellingsen, K.E., Clarke, K.R., Somerfield, P.J., Warwick, R.M., 2005. Taxonomic distinctness as a measure of diversity applied over a large scale: the benthos of the Norwegian continental shelf. Journal of Animal Ecology 74 (6), 1069–1079. https://doi.org/10.1111/j.1365-2656.2005.01004.x
Facca, C., Sfriso, A., 2007. Epipelic diatom spatial and temporal distribution and relationship with the main environmental parameters in coastal waters. Estuarine, Coast and Shelf Science 75, 35–49. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2007.03.033
Guiry, M.D., Guiry, G.M., 2023. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. URL: https://www.algaebase.org (accessed: 17.06.2023).
Heino, J., Mykra, H., Hamalainen, H., Aroviita, J., Muotka, T., 2007. Responses of taxonomic distinctness and species diversity indices to anthropogenic impacts and natural environmental gradients in stream macroinvertebrates. Freshwater Biology 52 (9), 1846–1861. https://doi.org/10.1111/j.13652427.2007.01801.x
Izsak, C., Price, A.R.G., Hardy, J.T., Basson, P.W., 2002. Biodiversity of periphyton (diatoms) and echinoderms around a refinery effluent, and possible associations with stability. Aquatic Ecosystem Health 5 (1), 61–70.
Keck, F., Rimet, F., Franc, A., 2016. Phylogenetic signal in diatom ecology: perspectives for aquatic ecosystems biomonitoring. Ecological Application 26 (3), 861–872. https://doi.org/10.1890/14-1966
Leira, M., Chen, G., Dalton, C., Irvine, K., Taylor, D., 2009. Patterns in freshwater diatom taxonomic distinctness along an eutrophication gradient. Freshwater Biology 54 (1), 1–14. https://doi.org/10.1111/ j.1365-2427.2008.02086.x
Leonard, D., Clarke, K., Somerfield, P., Warwick, R., 2006. The application of an indicator based on taxonomic distinctness for UK marine biodiversity assessment. Journal of Environmental Management 78 (1), 52–62. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2005.04.008
Levkov, Z., 2009. Amphora sensu lato. Diatoms of Europe. A.R.G. Gantner Verlag K.G, Ruggell, Liechtenstein, 916 p.
Mouliott, D., Gaillard, S., Aliaume, C., Veriaque, M., Belsher, T., Troussellier, M., Chi, T., 2005. Ability of taxonomic diversity indices to discriminate coastal lagoon environmental based on macrophyte communities. Ecological Indicator 5 (1), 1–17. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2004.04.004
Munari, C., Warwick, R.M., Mistri, M., 2009. Monitoring with benthic fauna in Italian coastal lagoons: new tools for new prospects. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems 19, 575– 587. https://doi.org/10.1002/aqc.1005
Nevrova, E., Petrov, A., 2019a. Benthic diatoms species richness at Dvuyakornaya Bay and other coastal sites of Crimea (the Black Sea) under various environments. Mediterranean Marine Science 20 (3), 506–520. http://dx.doi.org/10.12681/mms.20319
Nevrova, E., Petrov, A., 2019b. Assessment of benthic diatoms taxonomic diversity at coastal biotopes with different anthropogenic impact (Crimea, the Black Sea). Turkish Journal of Botany 43 (5), 608– 618. https://doi.org/10.3906/bot-1903-43
Petrov, A., Nevrova, E., 2007. Database on Black Sea benthic diatoms (Bacillariophyta): its use for a comparative study of diversity pecularities under technogenic pollution impacts. Proceedings of an International Conference of Marine Biodiversity Data Management. Hamburg, Germany, 153–165.
Petrov, A., Nevrova, E., Terletskaya, A., Milyukin, M., Demchenko, V., 2010. Structure and taxonomic diversity of benthic diatoms assemblage in a polluted marine environment (Balaklava Bay, Black Sea). Polish Botanical Journal 55 (1), 183–197.
Petrov, A.N., Nevrova, E.L., 2013. Prognostic estimation of species richness of benthic Bacillariophyta. International Journal on Algae 15 (1) 5–25. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v15.i1.10
Petrov, A.N., Nevrova, E.L., 2014. Numerical analysis of the structure of benthic diatom assemblages in replicate samples (Crimea, the Black Sea). Nova Hedwigia. Beiheft 143, 245–253.
Round, F.E., Crawford, R.M., Mann, D.G., 1990. The diatoms. Biology and morphology of the genera. Cambridge University press, Cambridge, UK, 747 p.
Stenger-Kovács, C., Tóth, L., Tóth, F., Hajnal, E., Padisák, J., 2014. Stream order-dependent diversity metrics of epilithic diatom assemblages. Hydrobiologia 721, 67–75. https://doi.org/10.1007/s10750013-1649-8
Stenger-Kovács, C., Hajnal, É., Lengyel, E., Buczkó, K., Padisák, J., 2016. A test of traditional diversity measures and taxonomic distinctness indices on benthic diatoms of soda pans in the Carpathian basin. Ecological Indicators 64, 1–8. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2015.12.018
Tokatlı, C., Solak, C.N., Yılmaz, E., 2020. Water quality assessment by means of bio-indication: A case study of Ergene river using biological diatom index. Aquatic Sciences and Engineering 35 (2), 43–51. https://doi.org/10.26650/ASE2020646725
Warwick, R.M., Clarke, K.R., 1998. Taxonomic distinctness and environmental assessment. Journal of Applied Ecology 35, 532–543.
Warwick, R.M., Ashman, C.M., Brown, A.R., Clarke, K.R., Dowell, B. et al., 2002. Inter-annual changes in the biodiversity and commuity structure of the macrobenthos in Tees Bay and the Tees estuary, UK, associated with local and regional environmental events. Marine Ecology Progress Series 234, 1–13. https://doi.org/10.3354/meps234001
Warwick, R.M., Clarke, K.R., 2001. Practical measures of marine biodiversity based on relatedness of species. Oceanography and Marine Biology: an annual review 39, 207–231.
Witkowski, A., Lange-Bertalot, H., Metzeltin, D., 2000. Diatom flora of Marine coast 1. Iconographia Diatomologica. Vol. 7. A.R.G. Gantner Verlag K.G., Ruggell, Liechtenstein, 926 p.
Witkowski, A., Kulikovskiy, M., Nevrova, E., Lange-Bertalot, H., Gogorev, R., 2010. The genus Navicula in ancient basins. I. Two novelties from the Black Sea. Plant Ecology and Evolution 143 (3), 307–317.
Yang, Zh., Xu, Yu., Xu, G., Xu, H. 2016. Temporal variation in taxonomic distinctness of biofilm-associated diatoms within the colonization process in coastal ecosystems. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom 96 (5), 1119–1125.
https://doi.org/10.1017/S002531541600028X