авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Гидрохимическая структура и формирование биологической продуктивности вод в районе канарского апвеллинга

-- [ Страница 3 ] --

При расчете N учитывались определяемые минеральные формы азота (нитраты, нитриты и аммоний), а также мочевина. Показано, что добавление 30% азота мочевины (максимальное значение 2008 г.) увеличивает соотношение N:P от 7.4 до 9.3, что в целом недостаточно для обеспечения потребностей фитопланктона в азоте.

Соотношение кремния, азота и фосфора в поднимающихся глубинных водах непосредственно в зоне апвеллинга значительно отличается от соотношения Редфилда-Ричардса и изначально азот, либо кремний находяться в относительном дефиците, а фосфор в избытке (Si/Р<23 и N/Р<16). Недостаток кремния, возможно, компенсируется переносом его из аридных зон Африки в океан. Этот процесс носит локальный характер и происходит эпизодически, что отражается на изменчивости отношения Si/N в поверхностном слое (от 1 до 35). Максимальные значения наблюдались в зоне Мавритании.

Обеспечение фитопланктона азотом, возможно, происходит за счет азотфиксации с помощью диазотрофов. Эти процессы, в свою очередь, лимитируются доступным железом и фосфором, которые могут также поступать в поверхностные воды с эоловыми потоками из Сахары, что позволяет лучше понять роль железа в продукционных процессах. При этом минеральный азот остается элементом, лимитирующим процессы фотосинтеза.

Выявлено, что расчетная величина первичной продукции, соответствующая убыли минерального фосфора, максимальна. Значительно ниже величины, рассчитанные по убыли азота и кремния. При оценке первичной продукции по изменению содержания биогенных элементов в эвфотическом слое обычно не учитывается их поступление в воду из атмосферы, а также в результате минерализации органического вещества (рециклинга) или азотфиксации. Тем не менее, расчеты первичной продукции по убыли фосфатов дают наиболее репрезентативные величины суммарной первичной продукции, хотя и в этом случае недоучитываются дополнительные потребление и поступления минерального фосфора.

Использование гидрохимических данных позволило с помощью расчетных методов оценить биопродуктивность района апвеллинга в целом. Полученные результаты подтверждаются прямыми определениями первичной продукции радиоуглеродным методом. Рассчитанные по методу Вейхарта значения первичной продукции согласуются с данными других авторов (табл. 3).

Таблица 3. Величины первичной продукции, полученные разными методами

Район Первичная продукция, мг С/м2·сутки
Рассчитанная по Вейхарту (2004 г.) Прямые измерения (АтлантНИРО, 2004 г.) Литературные данные
Южнее 19° с.ш. 0.4 – 1.0 0.3-1.3 -
19 – 20.5° с.ш. 2.3-2.6 2.0-4.0 -
Севернее 24° с.ш. 0.9-1.6 0.8-0.91 -
28.5° с.ш. (М. Юби) 2,9 >0.9 3.13 2.44
17.6° с.ш. 2.4 >1.3 -
31.5-30.5° с.ш. 1.82 - 2.44 1.35

1- средние данные за 1994-1999 гг.; 2- рассчитано по данным 1998 г.;

3 - по данным Basterretxea and Aristegui (2000); 4 – по данным Minas et al (1982);

5 - по данным Grall et al (1982)

Таким образом, величина убыли содержания фосфатов (Р) в поверхностном слое может использоваться в качестве дополнительного показателя интенсивности апвеллинга и биопродуктивности вод, как гидрохимический индекс, рассчитанный по разности концентраций непосредственно в зоне поднятия вод и в пункте ее максимального уменьшения вследствие ассимиляции.

Использование гидрохимических индексов позволило выявить пространственно-временную изменчивость продуктивности и интенсивности апвеллинга в различных зонах в летний период 2006-2008 гг. (рис. 5). Для сравнения был рассчитан термический индекс апвеллинга. Положительные значения гидрохимического индекса и отрицательные значения термического индекса соответствуют более интенсивным процессам апвеллинга. Наиболее интенсивный апвеллинг в исследованном районе наблюдался в летний период 2007 г., а наименее интенсивный в 2006 г., что согласуется с метеорологическими и океанологическими условиями.

 Изменчивость термического (T) и гидрохимического (P) индексов по широте. По-5

 Изменчивость термического (T) и гидрохимического (P) индексов по широте. По-6

Рис. 5. Изменчивость термического (T) и гидрохимического (P) индексов по широте.

По характеру широтных изменений выделено четыре подрайона с различной интенсивностью апвеллинга: 1) подрайон севернее 2330 с.ш.; 2) подрайон 2330- 2100 с.ш.; 3) подрайон 2100- 1920 с.ш.; 4) подрайон южнее 1920 с.ш. Их положение соответствует подрайонам, выделенным методом кластерного анализа, а также подрайонам, выделенным другими авторами по гидрофизическим и гидробиологическим показателям.

Характер изменчивости среднемноголетних (расчитанных по данным 1994-2008 гг.) значений индексов апвеллинга также отражает изменчивость положения и интенсивности зон апвеллинга, обусловленную особенностями режима пассатной циркуляции, интенсивность которой в зоне Марокко в летний период увеличивается. Особенно заметно это севернее 2330 с.ш., где в летний период по термическому и по гидрохимическому индексам апвеллинг более интенсивный, а следовательно выше и биопродуктивность вод.

Анализ межгодовой изменчивости средних значений гидрохимического индекса позволил выделить годы с различной интенсивностью апвеллинга и биологической продуктивностью с 1994 по 2008 гг. (рис. 6). Максимальная интенсивность в летний период отмечалась в 1997, 1998, 2006 и в 2007 гг., минимальная – в 1994, 1995 и в 2004 гг. Летом 2008 г. интенсивность апвеллинга (индекс - 0.5 мкг-ат/л) была выше среднемноголетних значений (индекс - 0.3 мкг-ат/л), но ниже, чем в аналогичный период 2006 и 2007 гг. Зимой 2008 г. произошло сезонное уменьшение интенсивности подъема вод. Для оценки долгопериодных тенденций применялся тренд-анализ, который показал устойчивый рост интенсивности апвеллинга с 1994 по 1997 и с 2004 по 2007 гг.

Рис. 6. Средние значения термического и гидрохимического индексов апвеллинга в зоне Марокко и их тренды с 1994 по 2008 гг.

Комплексные исследования экосистемы Канарского апвеллинга, выявили хорошую связь содержания фосфатов, с положением промысловых скоплений основных пелагических видов рыб этого района.

Наиболее четко годовая цикличность миграций пелагических рыб выражена у круглой сардинеллы (Sardinella aurita). Район обитания и миграция этого вида в значительной степени связаны с распределением поверхностных водных масс. По содержанию фосфатов прослежено положение фронтальной зоны, разделяющей южную и северную поверхностные водные массы (рис. 7А). С января по июль промысловые скопления круглой сардинеллы располагаются с южной стороны фронтальной зоны (к югу от м. Кап-Блан). Значения фосфатов в поверхностном слое в этот период изменяются от 0.5 до 1.2 мкгат/л. С июля по октябрь нагульные скопления круглой сардинеллы находятся в северной части ареала у м. Кап-Блан. Значения фосфатов здесь составляют 0.5-1.0 мкг-ат/л.

Миграции половозрелой европейской ставриды (Trachurus trachurus) также связаны с сезонной последовательностью широтных колебаний гидрологических условий. Эти миграции согласуются с сезонным распределением фосфатов и определяются сезонным перемещением участков наиболее интенсивного подъема глубинных вод, где отмечаются максимальные концентрации фосфатов (рис. 7 Б). Со смещением фронтальной зоны к югу (декабрь-апрель) ставрида перемещается в зону Мавритании. В мае-сентябре, когда фронт смещается на север, промысловые скопления также мигрируют в северном направлении, оставаясь на северной периферии участка интенсивного подъема глубинных вод, где значения фосфатов изменяются от 0.5 до 0.8 мкгат/л.

А) Б)

Рис. 7. Распределение промысловых скоплений круглой сардинеллы - А (Boely et al., 1982) и европейской ставриды - Б (Доманевский, 1998) в зависимости от пространственно-временной изменчивости содержания фосфатов (мкг-ат/л) на горизонте 10 м в прибрежной зоне Марокко и Мавритании

- положение скоплений круглой сардинеллы

- положение скоплений европейской ставриды

Сезонные миграции европейской сардины (Sardina pilchardus) определяются интенсивностью апвеллинга и положением фронтальной зоны. По данным тралово-акустической съемки промысловые скопления европейской сардины в июле 2006 г. наблюдались на широтах 2430- 2600 с.ш., а в тот же период 2007 г. на 2430- 2500 с.ш., что хорошо согласуется с зонами максимальных значений гидрохимических индексов апвеллинга.

Таким образом, пространственно-временная изменчивость содержания биогенных элементов в поверхностном слое, связанная с суммарной продуктивностью, в значительной степени определяет распределение промысловых скоплений некоторых пелагических видов рыб района Канарского апвеллинга.

Основные выводы:

1. Основными процессами, определяющими изменчивость среднемноголетних значений гидрохимических параметров в районе Канарского апвеллинга, являются динамика водных масс и интенсивность продукционно-деструкционных процессов.

2. Классификация поверхностных вод Канарского апвеллинга по совокупности гидрохимических показателей позволила выявить их сложную структуру, в составе которой выделено 5 подрайонов с различными значениями показателей.

3. По распределению биогенных элементов в зоне Марокко показано, что высокими значениями фосфатов (более 1.2 мкг-ат/л) отличаются не только районы апвеллинга, но и вихревые образования циклонического типа.

4. Величины первичной продукции района Канарского апвеллинга, рассчитанные по убыли содержания фосфатов в поверхностном слое, наиболее репрезентативны. Среднее значение суточной первичной продукции 2.3 гС/м2·сутки совпадает с результатами ее прямых измерений.

5. Показано, что биогенным элементом, лимитирующим процесс первичного продуцирования в период исследований, являлся азот.

6. Для оценки интенсивности апвеллинга предложено использовать гидрохимический индекс, рассчитанный по разности концентраций фосфатов непосредственно в зоне поднятия вод и в пункте их максимального уменьшения вследствие ассимиляции. Интенсивность апвеллинга в летний период, как правило, выше, чем в зимний. Устойчивый рост интенсивности апвеллинга происходил в период с 1994 по 1997 и с 2004 по 2007 гг., что связывается с глобальными процессами атмосферной циркуляции.

7. Пространственно-временная изменчивость содержания биогенных элементов в поверхностном слое напрямую связана с формированием кормовой базы, которая в значительной степени определяет меридиональные миграции промысловых пелагических видов рыб. Их максимальные поверхностные скопления приурочены к фронтальной зоне и к зонам интенсивного апвеллинга, выделенным по гидрохимическим параметрам.

8. Выявленные особенности пространственно-временной изменчивости гидрохимической структуры позволят лучше понять механизмы формирования зон высокой продуктивности района Канарского апвеллинга, а также использовать гидрохимические данные при создании различных моделей с целью долгосрочного прогнозирования запасов промысловых видов рыб.

Основные результаты работы, опубликованные в изданиях рекомендованных ВАК РФ:

Духова Л.А., Шнар В.Н., Чернышков П.П., Смольянинова Е.А., Тимохин Е.Н., Ремесло А.В., Сапожников В.В.. Исследование гидрохимической структуры вод Канарского апвеллинга в июле-августе 2008 г.// Океанология. 2009. Т. 49. № 4. С. 630-633 - 1.0 печ.л. (лично автором – 0.6 печ.л.).

Духова Л.А., Шнар В.Н., Чернышков П.П., Смольянинова Е.А., Краснобородько О.Ю., Михеев А.Б., Сапожников В.В. Комплексные исследования пелагической экосистемы у побережья Западной Африки на СТМ «Атлантида» в июле-августе 2007 г. // Океанология. 2008. Т. 48. № 3. С. 484489 – 1.5 печ.л. (лично автором – 0.9 печ.л.).

Сапожников В.В., Чернышков П.П., Шнар В.Н., Духова Л.А., Батрак К.В. Комплексные исследования пелагической экосистемы района Канарского апвеллинга на СТМ "Атлантида" в июле-августе 2006 г. // Океанология. 2007. Т. 47. № 3. С. 473-476 – 1.0 печ.л. (лично автором – 0.4 п.л.).

В прочих изданиях:

Духова Л.А., Шнар В.Н., Глеза И.Л. Исследования гидрохимической структуры вод у побережья Западной Африки в 1994-2008 гг. // XIV Конференция по промысловой океанологии и промысловому прогнозированию. Сборник тезисов. Калининград. 2008. С. 66-68 – 0.3 печ.л. (лично автором – 0.15 печ.л.).

Чернышков П.П., Шнар В.Н., Духова Л.А., Батрак К.В.,. Бурыкин С.Н., Д.А. Донченко. Особенности гидролого-гидрохимического режима района Канарского апвеллинга в июле 2006 г. // Вопр. промысл. океан. 2006. Вып. 3. С.333-344 – 1.5 печ.л. (лично автором – 0.9 п.л.).

Духова Л.А., Шнар В.Н., Глеза И.Л., Малышко А.П. Сезонная изменчивость структуры вод и особенности распределения промысловых скоплений в районе Канарского апвеллинга // Вопр. промысл. океан. 2009. Вып. 6. №2. С. 146-156 – 1.4 печ.л. (лично автором – 1.0 п.л.).

Духова Л.А., Шнар В.Н., Тимохин Е.Н. Межгодовая изменчивость гидрохимических параметров в поверхностных водах в районе Канарского апвеллинга // Вопр. промысл. океанолог. 2009. Вып. 6. №2. С. 135-145 – 1.4 печ.л. (лично автором – 1.0 п.л.).



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.