Upload
yair
View
81
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗООПЛАНКТОНА В ЭПИПЕЛАГИАЛИ АТЛАНТИЧЕСКОГО СЕКТОРА ЮЖНОГО ОКЕАНА. Ступникова А.Н. Верещака А.Л. Гагарин В.И. Кулагин Д.Н. Лунина А.А. Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Лаб. структуры и динамики планктонных сообществ 2011. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗООПЛАНКТОНА В ЭПИПЕЛАГИАЛИКАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЗООПЛАНКТОНА В ЭПИПЕЛАГИАЛИАТЛАНТИЧЕСКОГО СЕКТОРА ЮЖНОГО ОКЕАНААТЛАНТИЧЕСКОГО СЕКТОРА ЮЖНОГО ОКЕАНА
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАНИнститут океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Лаб. структуры и динамики планктонных сообществЛаб. структуры и динамики планктонных сообществ
20112011
Ступникова А.Н.Ступникова А.Н.Верещака А.Л.Верещака А.Л.Гагарин В.И.Гагарин В.И.Кулагин Д.Н. Кулагин Д.Н. Лунина А.АЛунина А.А.
Изменение температуры в Южном Океане
Grant et al., 2006
СТРУКТУРА АНТАРКТИЧЕСКОГО ЦИРКУМПОЛЯРНОГО ТЕЧЕНИЯСТРУКТУРА АНТАРКТИЧЕСКОГО ЦИРКУМПОЛЯРНОГО ТЕЧЕНИЯ
1
по Orsi et al., 1995
Динамический фронт – струя течения, которая определяет резкие градиенты свойств среды (САФ, ПФ, ЮФАЦТ)
САФ – Субантарктический фронтПФ – Полярный фронтЮФАЦТ – Южный фронт АЦТЮГАЦТ – Южная граница АЦТ
ПФ
САФ
ЮФАЦТ
ЮГАЦТ
СТРУКТУРА АНТАРКТИЧЕСКОГО ЦИРКУМПОЛЯРНОГО ТЕЧЕНИЯСТРУКТУРА АНТАРКТИЧЕСКОГО ЦИРКУМПОЛЯРНОГО ТЕЧЕНИЯ
[Orsi et al., 1995]
2
31-й рейс НИС «Академик Сергей Вавилов»
70
65
60
55
50
45
40
35
30
70 60 50 40 30 20 10 0 10 20° ° ° °° ° ° °
°
°
°
°
°
°
°
°
°° °
ю .ш .
з .д . в .д .
А ф р и к а
А н т а р к ти ч еск и й п -ов
Ю ж н а я А м ер и к а
п ро л и в Д р ей к аЮ Г А Ц Т
П Ф
С А Ф
Ф ол к ле н д ск и е о -ва
С Т Ф
С А З
П Ф З
А З
Р а зр е з S R -2
Р а зр е з Д р е й кСТФ – Субтропический фронт, САФ – Субантарктический фронт, ПФ – Полярный фронт, САЗ – Субантарктическая зона, ПФЗ – Полярная фронтальная зона, АЗ – Антарктическая зона. 3
Район исследования
Южная Америка
Африка
Антарктический п-ов
Пролив Дрейка
Восточный разрез
Западный разрез
4
Почему биомасса в мл? Экспресс-метод оценки общей биомассы зоопланктона
Обработка одной пробы в лаборатории:2 рабочих дняОценка биомассы насудне с помощью волюминометра Яшнова:20 мин
Биомасса/м 3 = 0.00728 + 0.00124 * Тотальная биомассаКорреляция: r = 0.90090
0 10 20 30 40 50 60 70
Тотальная биомасса
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
Био
мас
са/м
3
95% доверительный интервал
Число наблюдений: 84Коэффициент корреляции 0.9
Распределение биомассы зоопланктона (мл*10/м2) в слое 0-300 м
БФ – Бенгельский фронт, СТФ/ССАФ – Северная струя Субантарктического фронта слита с Субтропическим фронтом, СрСАФ – Средняя струя Субантарктического фронта, ЮСАФ – Южная струя Субантарктического фронта, ЮПФ – Южный Полярный фронт, все три струи слиты вместе, ЮФ – Южный фронт, ЮГ – Южная граница АЦТ, УФ – фронт моря Уэддэла.
-значения биомассы, - T °С пов. воды, - расположение фронтов
Вос
точн
ый
разр
езЗа
падн
ый
разр
ез
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
-57 -56 -55 -54 -53 -52 -51 -50 -49 -48 -47 -46 -45 -44 -43 -42 -41 -40
ЮФ ПФ СрСАФЮСАФЮГ АЦТ
Восточный разрез
- стандартное отклонение- средняя биомасса
Пятнистость распределения общей биомассы зоопланктона
Nю.ш.
(мл/
м3 )
Пределы распространения видов зоопланктона зависят от сезона ПФЗ
5
СТЗСАЗПФАЗ
ПФЗ САЗПФАЗ
S N
Calanoides acutusRadiolaria
Calanus simillimus
Ctenocalanus citerMetridia lucensNeocalanus tonsusAppendiculariaSalpaЦветение
Scolecitricella minorForaminifera
Calanus propinquusRhincalanus gigas
Calanoides acutusRadiolaria
Calanus simillimus
Ctenocalanus citer
Metridia lucensNeocalanus tonsusAppendiculariaSalpaЦветение
Scolecitricella minorForaminifera
Calanus propinquusRhincalanus gigas
Eukrohnia hamata
весна(октябрь 2010 г.)
лето(декабрь 2009 г.)
вихри
• Градиентные зоны не ограничивают географическое распространение трех обычных для эпипелагиали видов хетогнат.
• Мезо- и батипелагические виды (Solidosagitta marri и Eukrohnia bathypelagica) отмечались в поверхностных водах только к югу от Полярного фронта.
Eukrohnia hamata Pseudosagitta gazellae
Pseudosagitta maxima Solidosagitta marri Eukrohnia bathypelagica
Пределы распространения видов зоопланктона разные на восточном и западном разрезах
восточный разреззападный разрез (пролив Дрейка)
Антарктическая зона
Зона полярного фронта
Полярная фронтальная зона NS
6
Южный фронт (Кулагин, 2011)
- 6 3 - 6 2 - 6 1 - 6 0 - 5 9
- 5 9 . 5
- 5 9
- 5 8 . 5
- 5 8
0
1 5
3 0
4 5
з.д.
мг/м2САПФ
АПФ
ЮАПФ
ПФЗ
ПФ
АЗ
-70 -6 6 -62 -58 -5 4 -5 0
-6 4
-6 2
-6 0
-5 8
-5 6
-5 4
ПРОЛИВ ДРЕЙКА
ЮЖНЫЕ ШЕТЛАНДСКИЕ ОСТРОВА
ОГНЕННАЯ ЗЕМЛЯ
Calanus simillimus
Остальной мезопланктон
Calanoides acutusRhincalanus gigas
Распределение биомассы
мезопланктона (мг/м2) в проливе Дрейка весной 2008 г (25-й
рейс НИС «Академик Сергей Вавилов»). Красные линии –
границы Полярного фронта.
Влияние на состав зоопланктона – таксономический состав не меняется
Полярный фронт
7
Расчет и анализ сходства проб ординация методом многомерного шкалирования (MDS)индекс сходства Брэя–Кёртиса на основании данных по численности видов в сообществе PRIMER 5 (Clarke K.R., Warwick R.M., 2001)
Standardise Samples by TotalTransform: Log(X+1)Resemblance: S17 Bray Curtis similarity
2060
2061
20622064
206620692070
2072
2073
2075
2077
2078
20792080
20812083
2084
20862087
20892090
20922093
2095
2096
2098
2099
21012102 2106
2108
2109
2111
2112
2114
211621172118
2119
21202122
2123
2D Stress: 0,15
Анализ сходства сообществ зоопланктона в районе Полярного фронтав проливе Дрейка (весна, 2008 г.)
Зона контакта двух сообществ
2. Влияние на структуру сообществаПолярный фронт
8
Standardise Samples by TotalTransform: Log(X+1)Resemblance: S17 Bray Curtis similarity
po oblakam123
20602061
20622064
2066
20692070
2072
2073
2075
2077
2078
2079
2080
20812083
2084
20862087
20892090
20922093
2095
2096
2098
2099
21012102
2106
2108
2109
2111
2112
2114
21162117
2118
2119
2120
2122
2123
2D Stress: 0,15
S17 Bray CurtisSimilarity P=0.001
2D Stress: 0,15
-63 -62.5 -62 -61.5 -61 -60.5 -60 -59.5
-59.5
-59
-58.5
-58
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
-63 -62.5 -62 -61.5 -61 -60.5 -60 -59.5
-59.5
-59
-58.5
-58
-63 -62.5 -62 -61.5 -61 -60.5 -60 -59.5
-59.5
-59
-58.5
-58
-63 -62.5 -62 -61.5 -61 -60.5 -60 -59.5
-59.5
-59
-58.5
-58
ПФ
Анализ сходства сообществ зоопланктона в районе Полярного фронтав проливе Дрейка (весна, 2008 г.)
Т100°С
Красные линии – границы Полярного фронта.
9
Copepoda: • Calanus simillimus • C. propinquus • Calanoides acutus • Rhincalanus gigas • Metridia lucens
Chaetognatha: • Eukrohnia hamata
Анализ полиморфизма митохондриального гена СО1 у массовых видов зоопланктона:
Популяции генетически едины в разных гидрологических зонах АЦТ
Генетически разные популяции в Антарктической и Субантарктической зонах
10
3. Влияние на изоляцию популяций
Полярный фронт
Генетическая изменчивость Eukrohnia hamata (по фрагменту гена mtСО1)
Полярный фронт
Расположениепопуляций E. hamata в Атлантическом океанеСубантарктическая
популяция (8 экз.)
Антарктическая популяция
(5 экз.)Eukrohnia macroneura
Внешняя группа
Арктическая популяция(2 экз. из GenBank)
Субтропическая популяция(1 экз.+3 экз. из GenBank)
Субтропический фронт
11
12
1. Градиентные зоны в Южном океане могут служить
границами распространения видов. Пределы
распространения видов зоопланктона зависят от сезона.
2. В случае, если при переходе через фронт таксономический
состав зоопланктона не меняется, происходит смена
соотношения этих видов.
3. Градиентные зоны могут служить причиной генетической
изоляции популяций для некоторых видов зоопланктона.
Спасибо за внимание