Библиотечный каталог авторефератов Украины

Практично не перекриваються діапазони мінливості параметрів CVB'  у водах ТЛ і ФР із такими ж самими у водах МПТ і синоптичних вихрових утворень (СВУ). Отже, цей параметр може служити характеристикою динамічного режиму водних мас і застосовуватися для їхньої ідентифікації.

Мінімальні значення коефіцієнтів CVB' спостерігалися в районах із розвитою турбулентністю – в областях різкого фронтального розділу та у водах ТЛ, де течія була трохи заглиблена, що сприяло розвитку турбулентності. Інтенсифікація тонкої структури ПБ відбувалася у водах СВУ, де параметр CVB'  різко зростав у порівнянні з навколишніми водами МПТ, досягаючи значень 1.2 при тому, що середній рівень ІБ верхньої 100-метрової товщі в цих районах практично не змінювався.

Характерний вертикальний масштаб тонкоструктрурних неоднорідностей ПБ (Н) не перевищував 3-4 м у водах МПТ і збільшувався в 2 рази в СВУ цієї течії. У водах ПТД параметр Н вар'їрував від 4 до 9 м, а в зонах ТЛ і ФР становив 4-5 м .

У динамічно активних зонах відбувається згладжування тонкоструктурних неоднорідностей ПБ на фоні росту неоднорідностей більшого масштабу. Про це свідчить зменшення частки дисперсії високочастотного компонента (SB′) у загальній дисперсії профілів біолюмінесценції (SB) у районах дивергенції вод, а також підповерхневої ТЛ (табл. 1).

Розміри таких неоднорідностей відповідають плямам агрегацій планктону, що світиться, тобто 10-30 м. Таким чином, високий рівень турбулентності в динамічно активних районах приводить до згладжування неоднорідностей із масштабами 1-5 м й утворенню неоднорідностей більших масштабів. 

Тонка структура поля біолюмінесценції в районах підвідних височин. До числа зон динамічної активності відносяться райони підвідних височин, що викликають у взаємодії із течіями різні порушення структури вод. Деформаційний вплив підняттів океанічного дна проявляється у формуванні шарів з підвищеним рівнем турбулентної енергії. При перетинанні таких зон у районах підняттів в Атлантичному океані в період 11-го рейсу НДС “Профессор Водяницкий” вивчали мінливість характеристик тонкої структури ПБ.

Була досліджена структура ПБ верхньої 100-метрової товщі на розрізах, що перетинають три підняття океанічного дна вздовж струменя переважної течії: глибоководну банку Удала, середньоглибинну банку Вальдівія й мілководну банку Дейвіс з вершиною на глибині 65 м.

Як видно з діаграми розподілу середньої інтенсивності світіння й параметра CVB' у районах досліджень залежність між параметрами CVB' і не простежується (рис. 4).

Однак є закономірність у зміні параметру CVB' залежно від типу динамічного режиму водних мас. Так, діапазон його мінливості від 0.3 до 0.5 окреслює райони підйомів водних мас або динамічно активних зон, утворених натіканням основного потоку на мілководну вершину банки Дейвіс. Виняток становить “фонова” станція в районі б. Удалої, але, судячи з максимальних значень АТФ мікропланктону і чисельності фітопланктону, на цій станції в порівнянні з іншими станціями розрізу, тут також проходила зона динамічної активності, пов'язана з апвеллінгом, води якого дійсно були виявлені в цьому районі.

На “фонових” станціях оліготрофного й перехідного від оліготрофного до мезотрофного районів, а також у зоні опускання першого, параметр CVB' вар'їрував у діапазоні від 0.5 до 0.6. Значення цього параметра, вищі за 0.6, характеризували райони вершин глибоководної й середньоглибинної банок, на останній з яких був зареєстрований антициклонічний вихор.

Таким чином, у формуванні тонкої структури поля біолюмінесценції, створеного скупченнями планктону, що світиться, основну роль відіграють структура та динаміка вод у районі досліджень.

ВИСНОВКИ

1. Тонка структура поля біолюмінесценції, утворена агрегаціями планктону, що світиться, у верхньому діяльному шарі океану досліджених регіонів існує повсюдно та стабільно.
2. В результаті розробки методик досліджень і розрахунку параметрів тонкої структури поля біолюмінесценції – характерного вертикального масштабу тонкоструктурних неоднорідностей (H) і коефіцієнту варіабельності флуктуацій біолюмінесценції (CVB') оцінені вертикальні масштаби шарів скупчень планктону та мінливість його концентрації в них. Довжина тонких шарів скупчень планктону, за результатами наших спостережень, досягає 4000 м, а їх середні вертикальні розміри – 3÷7 м. Таким чином, співвідношення вертикальних і горизонтальних розмірів агрегацій планктону, як і для тонкоструктурних неоднорідностей термохалінних полів, складає приблизно 10-3.
3. Параметри тонкої структури поля біолюмінесценції залежать від динамічного режиму водних мас. Підвищений рівень турбулентної активності вод у районах фронтальних розділів, підповерхневих течій та в зонах дивергенцій приводить до згладжування тонкоструктурних неоднорідностей поля біолюмінесценції на фоні росту неоднорідностей більших масштабів. У зонах синоптичних вихрів відбувається загострення й збільшення вертикальних розмірів тонкоструктурних неоднорідностей поля біолюмінесценції приблизно в 2 рази.
4. Синоптична мінливість термохалінних полів та інтрузійне розшарування верхнього фотичного шару є визначальними факторами в механізмі розвитку тонких шарів скупчень планктону при фронтогенезі вод північно-західного шельфу в Чорному морі.
5. Процеси структуроутворення планктонних скупчень визначаються структурою та динамікою вод в районах досліджень.
6. Тонка структура поля біолюмінесценції пов'язана з тонкою структурою гідрофізичних полів. Вертикальні розміри тонкоструктурних неоднорідностей поля біолюмінесценції і, як слід, агрегацій планктону, збігаються з розмірами тонкоструктурних неоднорідностей термохалінних полів, що свідчить про єдині механізми їх утворення.
7. Вертикальна структура ПБ в Егейському морі досить добре визначається вертикальним розподілом загальної чисельності дінофітових водоростей, причому нормована середня амплітуда флуктуацій біолюмінесценції збігається з такою ж у розподілі чисельності дінофлагеллят.
8. Двохпараметрична модель, що описує залежність середньої інтенсивності біолюмінесценції від розподілу чисельності фітопланктону й біомаси мезозоопланктону в Середземному морі, показує, що частка фітопланктону в дисперсії поля біолюмінесценції становить 71%. Це свідчить про його домінуючу роль у формуванні біолюмінесцентного потенціалу даного регіону Світового океану.

ОСНОВНІ РОБОТИ За ТЕМою ДИСЕРТАЦІЇ

1. Токарев Ю.Н., Битюков Э.П., Василенко В.И., Евстигнеев П.В., Бородин Д.Н., Нарусевич Т.Ф., Соколов Б.Г., Машукова О.В., Серикова И.М., Побежко Т.Н., Слипецкий Д.Я. Видовое разнообразие планктонных биолюминесцентов в Черном море и характеристики формируемого ими  поля биолюминесценции в неритической зоне Крыма // Cовременное состояние биоразнообразия прибрежных вод Крыма (черноморский сектор) / Под ред. В.Н.Еремеева, А.В.Гаевской; НАН Украины, Институт биологии южных морей. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2003. – С. 121-151.
2. Битюков Э.П., Василенко В.И., Серикова И.М., Токарев Ю.Н. Результаты и перспективы исследований биолюминесценции в Черном море // Экология моря. - 1996. - Вып. 45. - С.19-25.
3. Серикова И.М., Василенко В.И. Влияние гидродинамического режима водных масс на тонкую структуру поля биолюминесценции // Экология моря. - 2000. - Вып.51. - С.20-24.
4. Серикова И.М. Изучение механизмов формирования тонкой структуры поля биолюминесценции в районах подводной возвышенности // Наук. зап. Терноп. держ. пед. ун-у iм. В. Гнатюка. Сер. Бiологiя. – 2001. - №4(15), спец. вип. : Гiдроекологiя. – С.93-94.
5. Токарев Ю.Н., Серикова И.М., Нарусевич Т.Ф., Евстигнеев П.В. Роль некоторых фракций планктона в формировании поля биолюминесценции в морях Средиземноморского бассейна // Мор. гидрофиз. журн. – 2002. - №3. - С.51-60.
6. Tokarev Yu.N., Bityukov E.P., Vasilenko V.I., Sokolov B.G., Serikova I.M. Bioluminescence from the Black Sea to the eastern Mediterranean: the spatial structure and functional connection with the characteristics of plankton in the two interconnected bsins // Oceanography of the Eastern Mediterranean and Black Sea: Similarities and Differences of Two Interconnected Basins, 14 – 18 Oct. 2002, Ankara, TURKEY.- Ankara: Tubitak, 2003. - P.785-793.
7. Tokarev Yu.N., Serikova I.M., Narusevich T.F., Evstigneev P.V. Fine structure of the bioluminescence field as an index of the dinophyta algae layer structure in the Aegean Sea // A gateway to sustainable development: Proc. of the 30-th Intern. Conf. Pacem in Maribus. A Year after Johannesburg. Ocean Governance and Sustainable Development: Ocean and Coasts – a Glimpse in the Future (Kiev, Ukraine, Oct. 27-30, 2003). – Sevastopol, 2004. – P.742-747.
8. Битюков Э.П., Ольшанский Ю.И., Серикова И.М. Тонкая структура поля биолюминесценции и ее связь с распределением гидрологических характеристик // Океанология. - 1988. - Т.28, вып. 5. - С.752.

8. Битюков Э.П., Ольшанский Ю.И., Серикова И.М. Тонкая структура поля биолюминесценции и ее связь с распределением гидрологических характеристик. – М.,1988. –15 с.: Деп. в ВИНИТИ 01.04.88, N2495-В88.
9. Серикова И.М., Полников В.Г. Вертикальная тонкая структура поля биолюминесценции в экосистеме Черного моря // Материалы конференции “Экология и рациональное использование природных ресурсов Южного региона  Украины”. - Севастополь, 1984. - Ч.2. - С.310-313. - Деп. в ВИНИТИ 08.10.84, N6612-84Деп.
10. Серикова И.М. Изучение микроструктуры поля биолюминесценции в районе поднятия океанического дна тропической Атлантики // Молодые ученые и основные направления развития современной биологии: Труды 16 науч. конф. Молодых ученых биол. ф-та МГУ, М., 1985. – Ч.2. – С.155-159. - Деп.в ВИНИТИ 18.07.85. N5200-85Деп.
11. Битюков Э.П., Владимиров В.В., Салдан Н.В.,  Серикова И.М. Вертикальная структура биофизических характеристик и их зависимость от гидрологии и   внутренних волн в пелагиали тропической Атлантики // 3 съезд советских океанологов: Тез. докл. (Ленинград, 14-19 декабря 1987 г.) сек. “Биология океана”.- Л. Гидромет., 1987. - Ч.1.- С.48-49.
12. Серикова И.М., Ольшанский Ю.И. Исследование изменчивости микроструктуры поля биолюминесценции // 3 Всесоюз. конф. по морской биологии: Тез. докл. (Севастополь, 18-20 октября 1988 г.) - Киев, 1988. -Ч.1.- С.158-159.
13. Битюков Э.П., Иванов Г.И., Лысенкова О.М., Серикова И.М., Ольшанский Ю.И. Результаты исследования структуры поля биолюминесценции морской среды и его связи с полем температуры // Оптика моря и атмосферы: Тез.докл.  Х пленума “Оптика океана”, (Ростов-на-Дону, октябрь 1988 г.). - Л., 1988. - С.110-111.
14. Серикова И.М., Лысенкова О.М., Ольшанский Ю.И. Некоторые результаты исследования тонкой структуры вертикального распределения интенсивности биолюминесценции и его связи с полем температуры//3 Всесоюз. школа-семинар “Методы гидрофизических исследований”: Тез. докл. (Светлогорск, 16-25 мая 1989 г.). - Калининград, 1989. - Ч.1. - С.145-147.
15. Серикова И.М. Суточная динамика характеристик поля биолюминесценции // Оптика моря и атмосферы: (2-7 сент. 1990г., Красноярск). - Красноярск, 1990. - Ч.1. - С.146-147.
16. Serikova I.M. Fine structure of bioluminescence field and water masses thermohaline characteristics // 29th Europ. Mar. Biol. Symp.: Abstr. (Vienna-Austria, Aug. 28- Sept. 2, 1994).- Vienna, 1994.- P.32
17. Серикова И.М. Изменчивость параметров тонкой структуры поля биолюминесценции // Другий з′їзд гідроекологічного товариства України: Тез. докл. (Київ, 27-31 жовтня 1997 г.). - Київ, 1997. - Т.2. - С.221-222.
18. Serikova I.M., Tokarev Y.N. An influence of the ocean bottom mounts on the structure of  bioluminescence field // 34th Europ. Mar. Biol. Symp.: Abst., Ponta Delgada,13-17 September 1999,- Ponta Delgada, 1999. - P.113-114.

АНОТАЦІЇ

Сєрікова І.М. Тонка структура поля біолюмінесценції як показник агрегованості планктонних організмів та її зв'язок з динамічним режимом водних мас. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю - 03.00.17 – гідробіологія. – Інститут біології південних морів ім. О.О. Ковалевського НАН України, Севастополь, 2005.

Дисертація присвячена вивченню дрібномасштабної просторово-часової структури планктонного угруповання в різних за гідрологічною структурою водних масах з використанням сучасного методу багаторазових батифотометричних зондувань верхнього фотичного шару пелагіалі.

Автором показана визначальна роль дінофітових водоростей у формуванні мезомасштабної просторової структури, а також тонкої вертикальної структури поля біолюмінесценції в морях Середземноморського басейну. Показано вагомий вплив зсувних ефектів внутрішніх хвиль на розподіл планктону, неврахування яких може привести до значних помилок у визначенні його продуктивності. Встановлено повсюдне існування тонкої структури в розподілі планктону у вигляді протяжних шарів товщиною 3-7 м, що має важливе значення для функціонування пелагічних угруповань і загальної оцінки стану морських екосистем.

Вперше розглянуті механізми генерації тонких шарів скупчень дінофітових водоростей на фоні фронтогенезу вод при переході від північно-західного шельфу до відкритої частини в Чорному морі.

Виявлено зв'язок між тонкою структурою поля біолюмінесценції (планктону) та тонкою термохалінною структурою вод. Розроблено метод розрахунку параметрів тонкої структури поля біолюмінесценції, що відображають характер агрегованості планктону, і досліджені діапазони їхньої мінливості у водних масах з різним динамічним режимом. Вперше показана залежність процесів структуроутворення планктонних скупчень від гідродинамічних факторів.

Ключові слова: поле біолюмінесценції, планктон, тонка структура, гідродинамічний режим.    

Серикова И.М. Тонкая структура поля биолюминесценции как показатель агрегированности планктонных организмов и ее связь с динамическим режимом водных масс. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.17 – гидробиология. – Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины, Севастополь, 2005.

Диссертационная работа посвящена изучению мелкомасштабной пространственно-временной структуры планктонного сообщества в различных по гидрологической структуре водных массах с использованием современного метода многократных батифотометических зондирований верхнего фотического слоя пелагиали.

Установлено повсеместное существование тонкой структуры в распределении планктона в виде протяженных слоев, толщиной 3-7 м, что имеет важное значение для функционирования  пелагических сообществ и общей оценки состояния морских экосистем.

В практику биофизических исследований морской среды для оценки вертикальных масштабов тонких слоев скоплений планктона и изменчивости концентрации в них введены параметры тонкой структуры поля биолюминесценции – характерный масштаб тонкоструктурных неоднородностей (H) и коэффициент вариабельности флуктуаций биолюминесценции (CVB'). Разработан метод расчета параметров тонкой структуры поля биолюминесценции, отражающих характер агрегированности планктона. Исследованы диапазоны их изменчивости в различных водных массах Мирового океана и показана их зависимость от гидродинамического режима. Показана зависимость процессов структурообразования планктонных скоплений на мелкомасштабном уровне от гидродинамических факторов.

Выявлена связь между тонкой структурой поля биолюминесценции (планктона) и тонкой термохалинной структурой вод. Впервые рассмотрены механизмы генерации тонких слоев скоплений динофитовых водорослей  на фоне фронтогенеза вод при переходе от северо-западного шельфа к открытой части Черного моря. 

Автором показана определяющая роль динофитовых водорослей в формировании мезомасштабной пространственной структуры, а также тонкой вертикальной структуры поля биолюминесценции в морях Средиземноморского бассейна. Показано существенное влияние сдвиговых эффектов внутренних волн на распределение планктона, не учет которых может привести к значительным ошибкам в определении его продуктивности.

Ключевые слова: поле биолюминесценции, планктон, тонкая  структура, гидродинамический режим.    

Serikova I.M. Thin structure of the bioluminescence field as an index of plankton organisms agregatedness and its connection with the water masses dynamic regime. – Manuscript.

Thesis for the degree of candidate of biological sciences on speciality 03.00.17 – Hydrobiology. – A.O.Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of the National Academy of Sciences of Ukraine, Sevastopol, 2005.

The thesis is devoted to the studying the small-scale spatial-temporal structure of the plankton community in the water masses with different hydrological structure, using the modern method of multiple bathyphotometrical soundings of the pelagic upper euphotic layer.

Author has shown the determining role of dinophyte algae in formation of the mesoscale spatial structure as well as of the thin vertical structure of bioluminescence field in the Mediterranean basin seas. Considerable impact on the plankton distribution made by shifting effects of the internal waves, non-account of which can lead to the significant mistakes in its productivity determination has been shown. Everywhere existence of thin structure in plankton distribution in the form of extensive layers of 3-7 m thickness has been stated and that is very important for functioning of the pelagic communities and general assessment of marine ecosystems state.

Mechanisms of the dinophyte algae thin layers accumulations generation on the background of waters frontogenesis under transfer from the northwestern shelf to the open part in the Black Sea have been considered for the first time.

Connection between thin plankton structure and thin thermohaline structure of waters has been revealed. Method of calculating the bioluminescence field thin structure parameters, reflecting the principles of plankton agregatedness was developed and ranges of their changeability in the water masses with different dynamic regime were studied. Dependence of the plankton accumulations structure formation processes on hydrodynamic factors has been shown for the first time.

Keywords: bioluminescent field, plankton, thin structure, hydrodynamic regime.

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Сєрікової Ірини Михайлівни

Підписано до друку

Формат паперу 60х84 1/16

Обсяг 1 авт. л.

Замовлення №56. Тираж 100 прим.

__________________________________

Надруковано НВЦ “ЕКОСІ-Гідрофізика”

99011, м.Севастополь, вул. Леніна,28