Study of Phytoplankton Within the Coastal Waters of Zmiinyi Island in 2016−2017
Keywords:
the Black Sea, biomass, abundance, biodiversity, blooms, water quality,Abstract
Purpose. To reveal seasonal changes in phytoplankton quantitative characteristics including biodiversity and species composition of potentially dangerous (toxic) species. Methods. Phytoplankton sampling in Odessa bay coastal waters and sample analyses were carried out using standard methodologies. The samples were preserved using formalin. Microscopes HUND−H600 and OLYMPUS−BH2 have been used for sample analyses. Classification of microalgae and Cyanobacteria was done according to the standards of the international database. Results. Analysis of the main abiotic factors influencing the state of phytocene has been carried out. In the species composition, 238 species of phytoplankton belonging to 11 classes have been registered: diatoms − Bacillariophyceae, dinophytes − Dinophyceae, green − Chlorophyceae, Cyanobacteria, Prymnesiophyceae, Euglenoidea, Chrysophyceae, Cryptophyceae, Dictyochophyceae, Choanoflagellatea. It was shown that the dominant phytoplankton species were Bacillariophyceae, Dinophyceae, Chlorophyceae and Cyanobacteria. For the first time, 11 freshwater species of dinophytes were registered in the Zmiinyi Island area. Statistical interconnections between phytoplankton metrics and abiotic characteristics were analysed. Development of 54 phytoplankton species, which refer to the group of potentially harmful (toxic) was registered; out of this number, 21 reached blooming level. Conclusions. The main abiotic factors determining the state of phytoplankton and its seasonal changes are salinity and transparency. During 2016−2017, 4 seasonal maximums of microalgae development were registered in the photic layer of the Zmiinyi Island coastal waters (in spring, summer, autumn and winter), which corresponded to the terms of the normal periodicity of the Black Sea phytoplankton vegetation. Comparison of modern maximum values with similar data obtained in previous years, allows us to conclude that a significant increase in the quantitative characteristics of phytoplankton took place in 2016−2017. The quality of water in the surface layers in the Zmiinyi Island area assessed using the main metrics of phytoplankton was much lower than that in the bottom water layers, which was caused by the Danube River discharge impact, first of all, observed in the surface layers of water.References
Виноградова Л. А., Василева В. Н. Многолетняя динамика и моделирование состояния экосистемы прибрежных вод северо-западной части Черного моря. – СПб: Гидрометеоиздат, УкрНЦЭМ, Одесса, 1992. 107 с.]
Зайцев Ю. П., Гаркавая Г. П., Нестерова Д. А., Полищук Л. Н. Дунай – основной источник эвтрофи-рования Черного моря. Гидробиол. журн. 1989. Т. 25, № 4. С. 21 – 24.
Грузов Л.Н., Люмкис П.В., Нападовский Г.В. Исследование пространственно–временной структуры планктонных полей северной половины Черного моря в 1992–93 гг. Исследование экосистемы Чер-ного моря. Вып. 1. Одесса, “ИРЭН–ПОЛИГРАФ”, 1994. С. 94–127.
Украинский В.В., Попов Ю.И., Орлова И.Г., Дерезюк Н.В., Балатюк С.В., Танасюк Е.Г. Изменчивость кислородного режима и гидрологической структуры вод северо–западного шельфа Черного моря в летне–осенний период 1998 года. Метеорология, климатология и гидрология. 2001, вып. 43. С. 211 – 222.
Стан довкілля Чорного моря: Національна доповідь України. 1996−2000 рр. Одесса: Астропринт, 2002. С. 55–57.
Oguz T., Velikova V. Abrupt transition of the northwestern Black Sea shelf ecosystem from a eutrophic to an alternative pristine state. Mar. Ecol. Prog. Ser. 2010. 405 Р. 231-242.
Yunev O.A., Velikova V., Carstensen J. Effects of changing nutrient inputs on the ratio of small pelagic fishstock and phytoplankton biomass in the Black Sea. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2017, 197, P.173-184.
Нестерова Д.А. Дунай – показатель состояния прибрежного фитопланктона. Наукові записки. Терно-пільський Педуніверситет ім. В. Гнатюка. Серія: Біологія. Спеціальний випуск „Гідроекологія”. 2005, № 4 (27). С. 162–164.
Зайцев Ю.П., Александров Б.Г., Миничева Г.Г. и др. Северо–западная часть Черного моря: биология и экология. Киев: Наукова думка, 2006. С. 432 – 433.
Острів Зміїний: екосистема прибережних вод: монографія / В.А. Сминтина, В.І. Медінець. І.О. Сучков [та ін.]; відп. ред. В.І. Медінець; Одес. Нац. ун-т ім. І.І. Мечникова. Одеса: Астропринт, 2008. XII, 228 c., [10] арк. іл. – (Наук. проект «Острів Зміїний» / керівник проекту В.А. Сминтина). ISBN 978-966-190-149-9.
Дерезюк Н.В. Весенне–летний фитопланктон района о. Змеиный и прилегающих акваторій. Вісник ОНУ. 2005. 10, вип.4, Біологія.– С. 159–165.
Дерезюк Н.В. Мединец В.И., Конарева О.П. Результаты мониторинга состояния фитопланктона в прибрежных водах острова Змеиный в 2004-2006 гг. Зб. наук. ст. Міжнародної науково-практичної конференції “Екологічні проблеми Чорного моря” (31 травня-1 червня 2007 р., Одеса). Одеса: ІНВАЦ, 2007. С. 82-85. ISBN 978-966-8885-37
Derezyuk N., Medinets V. Analysis of biodiversity of phytoplankton on the Ukrainian Black Sea shelf (the end of XX – beginning of XXI century) ). 2nd biannual and Black sea Scene EC project joint conf. “Climate change in the BSHOT scenarios and mitigation strategy for the ecosystem” (6 – 9 oct. 2008, Sofia). – Sofia, 2008. Р. 52.
Дерезюк Н.В. Особливості розвитку фітопланктону в прибережних водах о. Зміїний (2003-2009 рр.): Наук. зап. Терноп. Нац. пед. ун-ту ім. В.Гнатюка. Сер. Біол., Спец. вип.: Гідроекологія. 2010. № 3 (44). С. 75-78.
Dereziuk N., Medinets V. Phytoplankton Population Structure Dynamics in Coastal Waters of the Zmiinyi Island in the Black Sea (2004-2012). Abstract Book of the 4-th Bi-annual Black Sea Scientific Conference, (28–31 October, 2013, Constanta, Romania). Constanta, 2013. P. 67–68.
Ковальова Н.В., Медінець В.І., Мілева А.П., Ботнар М.Г., Снігірьов С.М., Газєтов Є. І., Медінець С.М. Порівняльна оцінка якості прибережних морських вод Одеської затоки і району острову Зміїний в 2016 р. Вісник ХНУ ім. В.Н.Каразіна, Серія: «Екологія», 2017. Вип. 16. С. 132-140.
Газетов Е. И., Мединец В. И. Исследование изменчивости основных физико-химических характерис-тик прибрежных морских вод у о. Змеиный в 2004-2014 гг. Вестник ОНУ имени И.И. Мечникова, 2016. Т. 21, Вып. 2(29). С. 24-45.
Проект UNDP- EU «Поліпшення моніторингу довкілля Чорного моря, Фаза 2 - EMBLAS-II» (2015-2018). http://www.emblasproject.org
Водна рамкова директива ЄС 2000/60/ЕС. Київ, 2006. 240 с.
Directive 2008/56/EC of the European Parlament and of the Council of 17 June 2008 establishing a framework for community action in the field of marine environmental policy (Marine Strategy Framework Directive). 22 p. http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:164:0019:0040:EN:PDF
Moncheva S. and Par B. Manual for Phytoplankton Sampling and Analysis in the Black Sea, GEF/UNDP Black Sea Ecosystem Recovery Project (BSERP)-RER/01/G33/A/1G/31, EC, FP7, Upgrade Black Sea Scene Project, 2005 (updated-2010). Istanbul, 67 Р.
Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений/ под ред. А.В. Цыбань. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 190 с.
Дерезюк Н. В., Медінець В.І., Газєтов Є.І., Люмкіс П.В. Дослідження фітопланктону Одеської затоки в 2016-2017 рр. Вісник ХНУ ім. В.Н.Каразіна, серія «Екологія», вип.18, 2018. С. 42 – 60.
Algaebase: Listing the World's Algae. URL: http://www.algaebase.org/index.lasso
WoRMS Editorial Board (2018). World Register of Marine Species. URL: http://www.marinespecies.org at VLIZ. Accessed 2018-05-11. doi:10.14284/170
Программа для первичной математической обработки гидробиологических проб “TRITON”. Свид. Гос. регистр. ПА № 3322, 15.08.2000 г.
Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Биоразнообразие водорослей–индикаторов окружа-ющей среды. Тель–Авив: Pilies Studio, 2006. 498 с. ISBN 965-7272-18-1.
Мончева С. Общие замечания к методике количественного учета фитопланктона и использование интегральной оценки состояния фитопланктона для определения качества морской среды (методика расчета, шкалы оценки качества) / Семинар “Организация биологического мониторинга Черного моря с борта судна и на стационарных прибрежных станциях, 22-25 февраля 2016. Одесса, 19 C. http://emblasproject.org/wp-content/uploads/2016/02/EMBLAS-Presentation-phytoplankton.pptx
Рябушко Л.И. Потенциально опасные микроводоросли Азово-Черноморского бассейна. Севастополь, ЭКОСИ – Гидрофизика, 2003. 288 с.
Moestrup, Ø.; Akselmann, R.; Fraga, S.; Hoppenrath, M.; Iwataki, M.; Komárek, J.; Larsen, J.; Lundholm, N.; Zingone, A. (Eds) (2009 onwards). IOC-UNESCO Taxonomic Reference List of Harmful Micro Algae. Accessed at http://www.marinespecies.org/hab/].
Ignatiades L., Gotsis-Skretas O. A Review on Toxic and Harmful Algae in Greek Coastal Waters (E. Mediterranean Sea). Toxins (Basel); 2010. 2(5), 1019–1037. ISSN 2072-6651 www.mdpi.com/journal/toxins doi:10.3390/toxins2051019
Ковальова Н.В., Медінець В.І., Мілева А.П., Ботнар М.Г., Снігірьов С.М., Газєтов Є. І., Медінець С.М. Порівняльна оцінка якості прибережних морських вод Одеської затоки і району острову Зміїний в 2016 р. Вісник ХНУ ім. В.Н.Каразіна, Серія: «Екологія», 2017. Вип. 16. С. 132-140.
Газетов Е. И., Мединец В. И. Исследование изменчивости основных физико-химических характерис-тик прибрежных морских вод у о. Змеиный в 2004-2014 гг. Вестник ОНУ имени И.И. Мечникова, 2016. Т. 21, Вып. 2(29). С. 24-45.
Derezyuk Nataliia. Species Diversity of Phytoplankton within the Coastal Waters of the Zmiinyi Island (2003 – 2010). Materials of the 3-rd Bi-annual BS Scientific Conference and UP-GRADE BS-SCENE Project Joint Conference. Odessa, Ukraine, 1 – 4 November 2011. P. 202.
Kotogura S.S., Derezyuk N.V. Studies of abiotic characteristics influence on phytoplankton species diversity in the coastal waters of the Zmiinyi Island. Biodiversity. Ecology. Adaptation. Evolution: Proceeding of the V International young scientists conference. Odessa: Pechatnyi Dom, 2011. P. 33.
Виноградова Л.А., Маштакова Г.П., Дерезюк H.B. Сукцессионные изменения в фитопланктоне северо-западной части Черного моря. Исследования экосистемы пелагиапи Черного моря. М. Наука. 1986. С. 170- 179.
Dereziuk N.V. Succesions of Diatom algae (Bacillariophyta) in the Zmiinyi Island coastal waters (Ukraine). In: «Proceedings of XIII International scientific algological conference «The Diatoms: present and future studies» (24-29 August 2013 Borok, Russia)». Kostroma, 2013. P.160. ISBN 978-5-91806-010-0
Дерезюк Н.В. Характеристика диатомового планктона в районе о. Змеиный (1993-2010): тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. «Экологические проблемы Черного моря» (Одесса, 27-28 октября 2011 г.), Одесса: ИНВАЦ, 2011. С.108-111.
Medinets V., Derezyuk N., Kovalova N., Medinets S. Toxic Algae Investigations in Coastal Waters of the Zmiinyi Island. Materials of the 3-rd Biannual BS Scientific Conference and UP-GRADE BS-SCENE Project Joint Conference. Odessa, Ukraine, 1– 4 November 2011. P. 52-53.
Downloads
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
