sevinПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛPovolzhskiy Journal of Ecology1684-73182541-8963Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН; Товарищество научных изданий КМК.10.35885/1684-7318-2021-1-47-63sevin-249Research ArticleСтатьиПространственно-временные изменения макрофитобентоса прибрежной зоны заказника «Караньский» (Севастополь, Чёрное море)Spatial-temporal changes of macrophytobenthos in the coastal zone of the Reserve “Karan’sky” (Sevastopol City, Black Sea)https://orcid.org/0000-0001-7110-7081МироноваН. В.MironovaN. V.

Миронова Наталия Всеволодовна

Россия, 299011, г. Севастополь, просп. Нахимова, д. 2

Natalia V. Mironova

2 Nakhimov Ave., Sevastopol 299011, Russia

dr.nataliya.mironova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8933-6103ПанкееваТ. В.PankeevaT. V.

Панкеева Татьяна Викторовна

Россия, 299011, г. Севастополь, просп. Нахимова, д. 2

Tatyana V. Pankeeva

2 Nakhimov Ave., Sevastopol 299011, Russia

tatyanapankeeva@yandex.ruФедеральный исследовательский центр «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН»РоссияA. O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202118052021014763Copyright © Миронова Н.В., Панкеева Т.В., 20212021Миронова Н.В., Панкеева Т.В.Mironova N.V., Pankeeva T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sevin.elpub.ru/jour/article/view/249

Впервые на основе ландшафтного подхода выполнен сравнительный анализ видового разнообразия, изменений биомассы макрофитобентоса заказника «Караньский» за период с 1964 по 2016 г. Составлена ландшафтная карта подводного берегового склона, выделено три донных природных комплекса (ДПК). Основным является ДПК псефитовых отложений с доминированием Carpodesmia crinita и Treptacantha barbata (до 89.7% общей биомассы макрофитов). Для него характерны высокое флористическое разнообразие и максимальные значения биомассы макрофитобентоса. ДПК псефитовых отложений с доминированием видов C. crinita, Tr. barbata и с чередованием галечно-гравийных с битой ракушей отложений, где господствует Phyllophora crispa, характеризуется наиболее высоким флористическим разнообразием и снижением доли первых двух видов, вклад последнего вида – 14.4% общей биомассы макрофитов. ДПК псаммитовых отложений с доминированием Ph. crispa и отдельно хаотически расположенными глыбами, где преобладают Nereia filiformis и Zanardinia typus, отличается низким флористическим разнообразием, преобладанием Ph. crispa (74.3% общей биомассы макрофитов) и сохранностью многолетних видов. За более чем 50 лет в акватории заказника во всех ДПК (глубина 0.5 – 10 м) произошла перестройка и деградация растительной компоненты, что, вероятно, обусловлено усилением антропогенной деятельности в береговой зоне. В составе донной растительности исчезли Eudesme virescens, Dictyota dichotoma, Feldmania irrgularis, Dasya baillouviana, Rhodochorton purpureum, обитающие на чистых открытых участках прибрежья, появились макрофиты (Cladophora laetevirens, Ectocarpus siliculosus и C. virgatum), характерные для эвтрофных вод, в количественном отношении резко увеличилась биомасса эпифитов (с 0.1 до 42.6% общей биомассы макрофитов) и снизилась роль видов-доминантов: C. crinita, Tr. barbata (с 99.9 до 78.6%) и Ph. crispa (с 52.9 до 14.4% общей биомассы макрофитов). Создание заказ- ника «Караньский» способствовало сохранению и частичному восстановлению уникального природного резервата морской флоры и донной растительности, что подтверждается увеличением флористического разнообразия водорослей-индикаторов чистых вод и возрастанием доли краснокнижных видов.

For the first time, a comparative analysis of the specific diversity, changes in the biomass of macrophytobenthos in the reserve “Karan’sky” coastal zone from 1964 to 2016 was performed on the basis of a landscape approach. A landscape map of the underwater coastal slope has been drawn up, three bottom natural complexes (BNC) have been identified. The BNC of psephite deposits dominated by C. crinita and Tr. barbata (up to 89.7–78.6% of the total biomass of macrophytes) is the main one. This complex is characterized by high floristic diversity and maximum values of the biomass of macrophytobenthos. The BNC of psephite deposits with C. crinita and Tr. barbata to predominate and with pebble-gravel deposits with broken shells alternate, where Ph. crispa is the dominant species, is characterized by high floristic diversity and a decreased proportion of C. crinite and Tr. barbata, the contribution of Ph. crispa to the total biomass of macrophytes is 14.4%. The BNC of psammitic deposits with Ph. crispa to predominate and with separately randomly located blocks, where Nereia filiformis and Zanardinia typus predominate, is characterized by low floristic diversity, the predominance of Phyllophora crispa (74.3% of the total biomass of macrophytes), and the preservation of perennial species. For more than 50 years, there was a reorganization and degradation of the plant component in all BNC (depth 0.5–10 m), which was probably due to the intensification of anthropogenic activity in the coastal zone. Eudesme virescens, Dictyota dichotoma, Feldmania irrgularis, Dasya baillouviana and Rhodochorton purpureum, which live in clean, open areas of the coast, have disappeared from the bottom vegetation, and macrophytes (Cladophora laetevirens, Ectocarpus siliculosus and C. virgatum), typical for eutrophic waters, have appeared in the duodenum. The biomass of epiphytes has increased (from 0.1 to 42.6% of the total biomass of macrophytes), and the role of dominant species has decreased: C. crinita, Tr. barbata (from 99.9 to 78.6%) and Ph. crispa (from 52.9 to 14.4% of the total biomass of macrophytes). The organization of the “Karan’sky” Reserve contributed to the preservation and partial restoration of the unique natural complex of marine flora and bottom vegetation, which is confirmed by the increased floristic diversity of algaeindicators of clean waters and the increased proportion of the Red Data Book species.

макрофитыCarpodesmia crinitaTreptacantha barbataPhyllophora crispaдонные природные комплексызаказник «Караньский»Чёрное мореmacrophytesCarpodesmia crinitaTreptacantha barbataPhyllophora crispabottom natural complexesReserve “Karan’sky”Black SeaReferencesБондарева Л. В., Миронова Н. В., Мильчакова Н. А., Рябогина В. Г. Сохранение природных экосистем юго-западного Крыма // Современные проблемы экологии Азово-Черноморского региона : материалы III Междунар. конф. Керчь : Изд-во ЮгНИРО, 2008. С. 127 – 135.Bondareva L. V., Milchakova N. A., Mironova N. V., Ryabogina V. G. Conservation of natural ecosystems of the south-western Crimea. Current problems of the Azov-Black Sea Region ecology: Materials III International Conference. Kerch, YugNIRO Publ., 2008, pp. 127–135 (in Russian).Игнатов Е. И., Митина Н. П., Папунов В. Г. Методика исследований донных комплексов мелководной части шельфа // Подводные гидробиологические исследования. Владивосток : Дальневост. науч. центр АН СССР, 1982. С. 80 – 83.Ignatov E. I., Mitina N. P., Paponov V. G. Methods of research of bottom complexes of the shallow part of the shelf. In: Podvodnye gidrobiologicheskie issledovaniya [Underwater Hydrobiological Research]. Vladivostok, Dal'nevostochnyi nauchnyi tsentr AN SSSR Publ., 1982, pp. 80–83 (in Russian).Зинова А. Д. Определитель зелёных, бурых и красных водорослей южных морей СССР. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1967. 400 с.Zinova A.D. Opredelitel' zelenyh, buryh i krasnyh vodoroslej yuzhnyh morej SSSR [Determinant of Green, Brown and Red Algae of the Southern Seas of the USSR]. Leningrad, Nauka Publ., 1967. 397 p. (In Russian).Калугина-Гутник А. А. Фитобентос Чёрного моря. Киев : Наук. думка, 1975. 248 с.Kalugina-Gutnik A. A. Fitobentos Chernogo morya [Phytobenthos Black Sea]. Kyiv, Naukova Dumka Publ., 1975. 248 p. (in Russian).Калугина-Гутник А. А. Изменение видового состава фитобентоса в бухте Ласпи за период 1964 – 1983 гг. // Экология моря. 1989. Т. 31. С. 7 – 12.Kalugina-Gutnik A. A. Variations in the species composition of phytobenthos in the Laspi Bay over 1964–1983. Ekologiya morya, 1989, vol. 31, pp. 7–12 (in Russian).Красная книга города Севастополя. Севастополь : ИД «РОСТ-ДОАФК», 2018. 432 с.The Red Book of the Sevastopol. Sevastopol, ID “ROST-DOAFK” Publ., 2018. 432 р. (in Russian).Красная книга Республики Крым. Растения, водоросли и грибы. Симферополь : «ИТ “АРИАЛ”», 2015. 480 с.The Red Book of the of the Republic of Crimea. Plants, Algae and Mushrooms. Simferopol, IT “ARIAL” Publ., 2015. 480 p. (in Russian).Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). М. : Т-во науч. изд. КМК, 2008. 885 с.The Red Book of the Russian Federation (Plants and Fungi). Moscow, KMK Scientific Press Ltd., 2008. 855 p. (in Russian).Мильчакова Н. А., Александров В. В., Рябогина В. Г. Состояние ключевых фитоценозов морских охраняемых акваторий и проблемы их сохранения (Юго-Западный Крым, Чёрное море) // Биология растений и садоводство : теория, инновации. 2019. Т. 149. С. 113 – 123.Milchakova N. A., Alexandrov V. V., Ryabogina V. G. State of key phytocenoses of marine protected areas and problems their conservation (Southwestern Crimea, Black Sea). Plant Biology and Horticulture: Theory, Innovation, 2019, vol. 149, pp. 113–123 (in Russian).Мильчакова Н. А., Миронова Н. В., Рябогина В. Г. Морские растительные ресурсы // Промысловые биоресурсы Чёрного и Азовского морей. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. С. 117 – 139.Milchakova N. A., Mironova N. V., Ryabogina V. G. Marine Plant Resources. In: Biological Resources of the Black Sea and Sea of Azov. Sevastopol, EKOSI-Gidrofizika Publ., 2011. 367 p. (in Russian).Миронова Н. В., Панкеева Т. В. Запасы макрофитов как показатель экологического состояния береговой зоны региона Севастополя // Морские биологические исследования : достижения и перспективы : сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участи- ем, приуроченной к 145-летию Севастопольской биологической станции. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2016. Т. 2. С. 306 – 309.Mironova N. V., Pankeeva T. V. Macrophyte stocks as an indicator of the ecological state of the coastal zone of the Sevastopol region. In: Marine Biological Research: Achievements and prospects: Collection of materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference with International participation dedicated to the 145th anniversary of the Sevastopol Biological Station. Sevastopol, EKOSI-Gidrofizika Publ., 2016. vol. 2. pp. 306–309 (in Russian).Миронова Н. В., Мильчакова Н. А., Рябогина В. Г. Ресурсы макрофитов прибрежья Гераклейского полуострова и особенности их многолетней динамики (Крым, Чёрное море) // Труды ВНИРО. Т. 147. Морские промысловые беспозвоночные и водоросли : биология и промысел. К 70-летию со дня рождения Бориса Георгиевича Иванова. 2007. С. 381 – 396.Mironova N. V., Milchakova N. A., Ryabogina V. G. Тhе масrорhуте stock and its longterm dynaмics in thе coastal sea of thе Geraкleysky peninsula (Crimea, thе Black Sea). VNIRO Pгoceedings, vol. 147: Marine Commercial in Veгtebгates and Algae (Biology and Fisheгy). То 70-th Anniveгsaгy of B. G. lvanov, 2007, pp. 381–396 (in Russian).Папунов Д. В. Межгодовая динамика донных природных комплексов береговой зоны Черного моря на полуострове Абрау // Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность : cб. тр. Второй науч. конф. молодых ученых и талантливых студентов. М. : Рос- сельхозакадемия, 2008. С. 77 – 79.Paponov D. V. Interannual dynamics of bottom natural complexes of the Black Sea coastal zone on the Abrau peninsula. In: Water Resources, Ecology and Hydrological Safety: Collection of the Second Scientific Conference of Young Scientists and talented Students. Moscow, Rossel'hozakademiya Publ., 2008. pp. 77–79 (in Russian).Петров К. М. Подводные ландшафты : теория, методы исследования. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1989. 126 с.Petrov K. M. Podvodnye landshafty: teoriia, metody issledovaniia [Underwater Landscapes: Theory, Research Methods]. Leningrad, Nauka Publ., 1989. 126 p. (in Russian).Постановление правительства Севастополя о создании государственного природного ландшафтного заказника регионального значения «Караньский» от 7 сентября 2017 года № 667-ПП. Севастополь, 2017. URL: https://sev.gov.ru/docs/253/41692/ (дата обращения: 19.02.2020).Postanovlenie pravitel'stva Sevastopolya o sozdanii gosudarstvennogo prirodnogo landshaftnogo zakaznika regional'nogo znacheniya “Karan'skij” ot 7 sentyabrya 2017 goda № 667-PP [Resolution of the Government of Sevastopol on the creation of the state natural landscape reserve of regional significance “Karansky” dated September 7, 2017 No. 667-PP]. Sevastopol, 2017. Available at: https://sev.gov.ru/docs/253/41692/ (accessed 19 February 2020) (in Russian).Чернышева Е. Б. Распределение макроводорослей в природном «Караньский» // Экология : рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности : материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Майкоп : Изд-во Адыгейского гос. ун-та, 2017. Ч. 1. С. 100 – 103.Chernysheva E. B. Distribution of macroalgae in the reserve “Karansky”. In: Ekologiia: ratsional'noe prirodopol'zovanie i bezopasnost' zhiznedeiatel'nosti: materialy Vserossiiskoi nauchnoprakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Ecology: Rational Use of Natural Resources and Safety of Life: Materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference With International Participation]. Maykop, Izdatel'stvo Adygeiskogo gosudarstvennogo universiteta, 2017, pt. 1. pp. 100–103 (in Russian).Birben Ü. The effectiveness of protected areas in biodiversity conservation : The case of Turkey // Cerne. 2019. Vol. 25, № 4. P. 424 – 438. https://doi.org/10.1590/ 01047760201925042644Birben Ü. The effectiveness of protected areas in biodiversity conservation: The case of Turkey. Cerne, 2019, vol. 25, no. 4, pp. 424–438. https://doi.org/10.1590/01047760201925042644Boero F., Foglini F., Aliani S., Angeletti L., Barbieri L., Beroldo R., Falcieri F., Grande V., Griffa A., Langone L., Lazzari P., Lobato T., Miserocchi S., Palamà D., Sclavo M., Solidoro C., Suaria G., Taviani M., Toncini A., Trincardi F. et al. Coconet : Towards coast to coast networks of marine protected areas (from the shore to the high and deep sea), coupled with sea-based wind energy potential // SCIRES-IT : SCIentific RESearch and Information Technology. 2016. Vol. 6, suppl. P. 1 – 95.Boero F., Foglini F., Aliani S., Angeletti L., Barbieri L., Beroldo R., Falcieri F., Grande V., Griffa A., Langone L., Lazzari P., Lobato T., Miserocchi S., Palamà D., Sclavo M., Solidoro C., Suaria G., Taviani M., Toncini A., Trincardi F. et al. Coconet: Towards coast to coast networks of marine protected areas (from the shore to the high and deep sea), coupled with sea-based wind energy potential. SCIRES-IT: SCIentific RESearch and Information Technology, 2016, vol. 6, suppl., pp. 1–95.Coad L., Watson J. E., Geldmann J., Burgess N. D., Leverington F., Hockings M., Knights K., Marco M. Widespread shortfalls in protected area resourcing undermine efforts to conserve biodiversity // Frontiers in Ecology and the Environment. 2019. Vol. 17, iss. 5. P. 259 – 264. https://doi.org/10.1002/fee.2042Coad L., Watson J. E., Geldmann J., Burgess N. D., Leverington F., Hockings M., Knights K., Marco M. Widespread shortfalls in protected area resourcing undermine efforts to conserve biodiversity. Frontiers in Ecology and the Environment, 2019, vol. 17, iss. 5, pp. 259–264. https://doi.org/10.1002/fee.2042EUNIS Habitats Directive Classification. Copenhagen : European Environment Agency, 2007. Available at: http://www.eea.europa.eu/themes/biodiversity/eunis/eunis-habitats-classification (accessed 15 February 2020).EUNIS Habitats Directive Classification. Copenhagen, European Environment Agency, 2007. Available at: http://www.eea.europa.eu/themes/biodiversity/eunis/eunis-habitats-classification (accessed 15 February 2020).Fernández C. G., Paulo D., Serrão E. A., Engelen A. H. Limited differences in fish and benthic communities and possible cascading effects inside and outside a protected marine area in Sagres (SW Portugal) // Marine Environmental Research. 2016. Vol. 114. P. 12 – 23. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2015.12.003Fernández C. G., Paulo D., Serrão E. A., Engelen A. H. Limited differences in fish and benthic communities and possible cascading effects inside and outside a protected marine area in Sagres (SW Portugal). Marine Environmental Research, 2016, vol. 114, pp. 12–23. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2015.12.003Gubbay S., Sanders N., Haynes T., Janssen J. A. M., Rodwell J. R., Nieto A., García Criado M., Beal S., Borg J., Kennedy M., Micu D., Otero M., Saunders G., Calix M. European Red List of Habitats. Part 1. Marine Habitats. Luxembourg : Publications Office of the European Union, 2016. 52 p.Gubbay S., Sanders N., Haynes T., Janssen J. A. M., Rodwell J. R., Nieto A., García Criado M., Beal S., Borg J., Kennedy M., Micu D., Otero M., Saunders G., Calix M. European Red List of Habitats. Part 1. Marine Habitats. Luxembourg, Publications Office of the European Union, 2016. 52 p.Guiry M. D., Guiry G. M. AlgaeBase. Galway : National University of Ireland, 2020. Available at: http: //www.algaebase.org (accessed 15 February 2020).Guiry M. D., Guiry G. M. AlgaeBase. Galway, National University of Ireland, 2020. Available at: http: //www.algaebase.org (accessed 15 February 2020).Pankeeva T. V., Mironova N. V. Spatiotemporal changes in the macrophytobenthos of Laspi Bay (Crimea, Black Sea) // Oceanology. 2019. Vol. 59, iss. 1. P. 86 – 98. https://doi.org/10.1134/S0001437019010168Pankeeva T. V., Mironova N. V. Spatiotemporal changes in the macrophytobenthos of Laspi Bay (Crimea, Black Sea). Oceanology, 2019, vol. 59, iss. 1, pp. 86–98. https://doi.org/10.1134/S0001437019010168Sadogurskiy S. Ye. Macrophytobenthos in the coastal waters near Cape Tarkhankut (Crimean Peninsula, the Black Sea) // International Journal on Algae. 2018. Vol. 20, № 1. P. 69 – 84. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v20.i1.70Sadogurskiy S. Ye. Macrophytobenthos in the coastal waters near Cape Tarkhankut (Crimean Peninsula, the Black Sea). International Journal on Algae, 2018, vol. 20, no. 1, pp. 69–84. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v20.i1.70Sadogurskiy S. Ye. Macrophytobenthos of the coastal water area at the Cape Karamrun (Peninsula, the Black Sea) // International Journal on Algae. 2017. Vol. 19, № 2. P. 51 – 58. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v19.i2.30Sadogurskiy S. Ye. Macrophytobenthos of the coastal water area at the Cape Karamrun (Peninsula, the Black Sea). International Journal on Algae, 2017, vol. 19, no. 2, pp. 51–58. https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v19.i2.30

The authors declare that there are no conflicts of interest present.