شماره ركورد :
1722
عنوان :
هيدرولوژي، هيدروبيولوژي و آلاينده‌هاي طرح زيست محيطي در منطقه جنوبي درياي خزر
شرح پديد آور/مجري (مجريان) طرح :
نصراله زاده ساروي، حسن
شناسه هاي افزوده :
فارابي، محمد وحيد ، همكارطرح , پورغلام، رضا ، همكارطرح , نادري، مهدي ، همكارطرح , نجف پور، شعبان ، همكارطرح , پورنگ ، نيما ، همكارطرح , پورنگ، نيما ، همكارطرح , يوسفيان ، مهدي ، همكارطرح
سال نشر :
1391
تنالگان :
وزارت ﺟﻬﺎد ﮐﺸﺎورزي - ﺳﺎزﻣﺎن ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت، آﻣﻮزش و ﺗﺮوﯾﺞﮐﺸﺎورزي - ﻣﻮﺳﺴﻪ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﻋﻠﻮم ﺷﯿﻼﺗﯽ ﮐﺸﻮر
چكيده فارسي :
اين طرح به بررسي روابط پارامترهاي زيستي (فيتوپلانكتون، زئوپلانكتون، ماكروبنتوز و شانه دار Mnemiopsis leidyi) و پارامترهاي غير زيستي (پارامترهاي محيطي، مواد مغذي و نيزآلاينده هاي زيست محيطي (نفتي، سموم كشاورزي، فلزات سنگين و دترجنت) درآب ورسوب در حوزه جنوبي درياي خزردر سال 1388 پرداخته است. نمونه برداري در چهار فصل (بهار، تابستان، پاييز و زمستان) و در هشت نيم خط عمود بر ساحل در منطقه آستارا، انزلي، سفيدرود، تنكابن، نوشهر، بابلسر، امير آباد و بندر تركمن انجام گرديد. نمونه ها از ايستگاههايي در اعماق 5 ، 10، 20، 50 و 100 متر و لايه هاي مختلف جمع آوري گرديد. در اين مطالعه از روشهاي پارامتريك و چند متغيره جهت نشان دادن ارتباط پارامترهاي زيستي و غيرزيستي استفاده شده است. نتايج نشان داد كه ميانگين سالانه (خطاي استانداردSE =) پارامترهاي محيطي و مواد مغذي از قبيل دماي آب، شوري، pH، شفافيت، درصداشباعيت، آمونيم، نيترات، ازت معدني، ازت آلي، فسفرمعدني، فسفرآلي و سيليس محلول در لايه 0-20 به ترتيب برابر (0.32)17.82 (درجه سانتيگراد)، (0.10)11.35(گرم در ليتر)، (0.01)8.43 (متر)، (1)126(%)، (0.19)3.76 (ميكرومولار)، (0.07)1.55 (ميكرومولار)، (0.13) 4.81 (ميكرومولار)، (0.66)29.88 (ميكرومولار)، (0.01) 0.24 (ميكرومولار)، (0.02) 0.62 (ميكرومولار) و (0.22) 8.22 (ميكرومولار) بوده است. همچنين ميانگين سالانه (خطاي استانداردSE =) آلاينده هاي زيست محيطي تركيبات نفتي (TPH)، سموم كشاورزي (OCPs)، و دترجنت (LAS) در آب به ترتيب برابر (1.76) 12.33 (ميكروگرم بر ليتر)، (0.90)2.85 (ميكروگرم بر ليتر)، (0.003)0.048 (ميلي گرم بر ليتر) بوده و ميزان تركيبات نفتي (TPH)، سموم كشاورزي (OCPs) در رسوبات سطحي برابر (9.36)33.07 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك)، (0.34)2.64 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك) مشاهده گرديد. در خصوص ميانگين سالانه (خطاي استانداردSE =) فلزات Cd, Pb, Hg, Ni در آب به ترتيب برابر (0.01)4.01 (ميكروگرم در ليتر)، (0.01) 0.64 (ميكروگرم بر ليتر)، (0.1)15.00 (ميكروگرم بر ليتر)، كمتر از حد تشخيص دستگاه (ND) و در رسوبات به ترتيب برابر (3.55)43.77 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك)، (0.29)0.13 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك)، (1.07)14.14 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك) و (0.06)0.07 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك) بوده است. نتايج اين تحقيق همچنين نشان داد كه ميانگين سالانه (خطاي استانداردSE =) تراكم پارامترهاي زيستي: فيتوپلانكتون، زئوپلانكتون و شانه دار در لايه 0-20 به ترتيب برابر (12)143 (ميليون عددبرمترمكعب)، (700)6548 (عددبرمترمكعب) و(10)86 (عدد برمترمكعب) و زي توده به ترتيب برابر (41)548 (ميلي گرم برمترمكعب)، (9)60 (ميلي گرم برمترمكعب)و (0.65)5.06 (گرم بر مترمكعب) بوده است. همچنين ميانگين سالانه (خطاي استانداردSE =) تراكم پارامترهاي زيستي: فيتوپلانكتون، زئوپلانكتون و شانه دار در زير لايه 20 متر به ترتيب برابر (22)650 (ميليون عددبرمترمكعب)، (215)1102 (عددبرمترمكعب) و(3)12 (عددبرمترمكعب) و زي توده به ترتيب برابر (44)290 (ميلي گرم برمترمكعب)، (3)13 (ميلي گرم برمترمكعب)و (0.09)0.46گرم بر مترمكعب) بوده است. ميانگين سالانه (خطاي استانداردSE =) تراكم ماكروبنتوز به ترتيب برابر (460)5970 (عددبرمترمربع) و زي توده آن (10)44 (گرم برمترمربع) ثبت گرديده است. طبق اطلاعات اين مطالعه طبقه بندي ستون آب در اين حوزه براساس گراديان دمايي استوار بوده و نقش شوري كم بوده است. همچنين براساس آزمون هاي يك و چند متغيره بر روي پارامترهاي محيطي و مواد مغذي، چهار فصل كاملا"در حوزه جنوبي درياي خزر از همديگر مجزا گرديدند. در اين تحقيق روند غلظت نيتروژن نسبت به سالهاي قبل افزايشي بوده در صورتي كه ميزان فسفر معدني روند كاهشي را نشان داد. در نتيجه اكوسيستم به سمت محدوديت فسفري سوق پيدا كرده است. عدم محدوديت سيليسي (غلظت كافي) در اكوسيستم خزري سبب گرديد كه شاخه باسيلاروفيتا در سه فصل بهار، پاييز و زمستان رتبه اول را در شاخه هاي غالب دارا گردد. اما در تابستان بعنوان گرم ترين فصل سال كه بالاترين ميزان فسفر معدني در آن ثبت گرديد، شاخه سيانوفيتا با بالاترين ميزان تراكم، رتبه اول را در شاخه هاي غالب بدست آورد. تراكم زئو پلانكتون در فصول بهار و زمستان داراي حداكثر بوده و در فصول تابستان و پاييز يعني در زمان تراكم بالاي شانه دار حداقل گرديد. M.leidyi تاكنون زمان هايي را كه دما و شوري در درياي خزر بالاتر بوده است را براي رشد و تكثير ترجيح داده است، اما با توجه به نتايج آناليز PCA و با در نظرگرفتن توان بالاي سازگاري در اين موجود، احتمال رشد و تكثير اين گونه در دماي پايين تر از حداقل دماي پاييز و شوري كمتر از حداقل شوري ) تابستان) وجود دارد. نتايج نشان داد كه در زمان رشد وتكثير شانه دار (فصول تابستان و پاييز)، از شش گروه اصلي زئوپلانكتون تنها دو گروه كوپه پودا و سيريپديا (مروپلانكتون) غالب بوده و تراكم 4 گروه ديگر عمدتا" بدليل مصرف بيشتر توسط شكارگر هاي مختلف و نيز سيكل زندگي به حداقل رسيد. در واقع علاوه بر ديناميك جمعيت M.leidyi بعنوان يك عامل اصلي، برآيند بين فاكتورهاي مختلف و موثر از جمله درجه حرارت، شوري، مواد مغذي، شكارگري و شكارشدن سبب تغيير در جمعيت زئو پلانكتون گرديد. بر اساس نتايج آناليز آماري، رفتارهاي تغذيه اي گونه هاي زئوپلانكتون در فصول مختلف يكسان نبود وبشدت به تركيب گونه اي و جمعيت فيتوپلانكتون بستگي داشت. به عبارت ديگر مرزبندي كلاسيك گونه هاي فيتوپلانكتون به گونه هاي ماكول وحساس، غير ماكول و غير حساس وگونه غيرماكول و حساس امكان پذير نبود. نتايج نشان داد كه كوپه پودا با توان دو گانه تغذيه يعني فيلتراسيون و شكارگري نسبت به كلادوسرا (عموما" داراي توان فيلتراسيون و گاها" شكارگري) و روتيفرا (عموما" تغذيه از ذرات ريز و گاها" شكارگري) داراي فرصت و شانس بيشتر براي بدست آوردن غذا و بالا نگه داشتن ميزان جمعيت خود در تمام فصول سال هستند. البته توان Acartia tonsa (بعنوان يك گونه غير بومي در درياي خزر) براي رشد و تكثير زياد نيز نقش مهمي در بالا نگه داشتن جمعيت كوپه پودا در تمام فصول سال داشته است. گروههاي مختلف پلانكتوني(فيتو و زئوپلانكتون) افزايش طبيعي و تدريجي جمعيت را در طي فصول مختلف سال 1388، بروز دادند. اما عموما" افزايش تراكم و زي توده فيتوپلانكتون در مقايسه با زئوپلانكتون بسيار بيشتربود بطوريكه در سه فصل اول سال نسبت زي توده فيتوپلانكتون به زئوپلانكتون به ترتيب مقادير 4،10و 14 را بدست آورد. در تابستان با لايه بندي آب و غالب شدن سيانوفيتا اين ميزان به حداقل خود در دوره مطالعه رسيد، ولي از پاييز به زمستان بدليل شدت يافتن افزايش جمعيت زئوپلانكتون، اين نسبت با 1.3 برابركاهش به 11 رسيد. كاهش زي توده زئوپلانكتون در سال 1388 نسبت به سال هاي پيش از ورود شانه دار سبب گرديد كه ميانگين زي توده فيتوپلانكتون به زئوپلانكتون از "كمتر از"5 به "بيشتر از 10 " برسد. به اين ترتيب در سال 1388با كاهش شاخص شانون در زئوپلانكتون و افزايش شاخص شانون در فيتوپلانكتون، بر خلاف سال هاي پيش از هجوم شانه دار، توان فيتوپلانكتون در مقابل كنترل top-down يعني چراي زئوپلانكتون (Grazing) افزايش يافت، بطوريكه عموما" كنترل جمعيت فيتوپلانكتون از طريق مواد مغذي (كنترل (down-top صورت گرفت. تغييرات تراكم ماكروبنتوز در فصول مختلف نشان داد كه حداكثر تراكم در فصول تابستان و حداقل آن در فصل سرما يعني زمستان بوده است. در فصول مختلف رده ي پرتاران بالاترين سهم جمعيتي را در بين رده هاي غالب ماكروبنتوز دارا بود. غالب بودن تراكم گونه هاي رسوب خوار پرتاران در تجمعات ماكروبنتوز بيانگر بالابودن مواد آلي رسوب و سطح تروفيكي اكوسيستم بوده است. نتايج آزمون تناظر متعارف كننده (CCA) نشان مي دهد كه سه رده غالب (پرتاران، كم تاران و سخت پوستان) در فصول مختلف رفتار متفاوتي را نسبت به متغيرهاي محيطي (دما، شوري، درصد اشباعيت و pH) و بافت بستر نشان داده است. رده كم تاران در بيشتر فصول رابطه مستقيم با بافت بستر داشته است و با متغيرهاي محيطي رابطه عكس داشته است. بر خلاف رده كم تاران، رده پرتاران در اكثر فصول با متغيرهاي محيطي رابطه مستقيم داشته است. رده سخت پوستان نيز در فصول مختلف با بافت بستر و متغيرهاي محيطي رابطه مستقيم داشته است. نتايج همچنين نشان داد كه اثرات تركيبات سموم كلره، تركيبات نفتي و فلزات بر تراكم رده هاي كم تاران و سخت پوستان مشهود تر از ساير رده هاي ماكروبنتوزي بوده است . بطوركلي افزايش سطح تروفيكي از اوليگوتروف به مزو-يوتروف، افزايش درصد اشباعيت اكسي‍‍ژن از 105 به 120 درصد، افزايش شاخص شانون در فيتوپلانكتون و كاهش شاخص شانون در زئوپلانكتون، ورود گونه هايي مانند Cerataulina pelagica، Pseudonitzschia seriata با پتانسيل تهاجمي در ليست گونه هاي غالب فيتوپلانكتون ، افزايش نسبت زي توده فيتوپلانكتون به زئوپلانكتون از كمتر از 5 ، به بيشتر از 10 و افزايش تراكم گونه هاي رسوب خوار ماكروبنتوز را در سال 1388 نسبت به سال هاي پيش از ورود شانه دار، را مي توان از جمله دلايل وجود اغتشاش و استرس در درياي خزر بر شمرد.
چكيده انگليسي :
Abstract: The project investigates the relationship between the biological parameters (phytoplankton, zooplankton, Macrobenthic and the comb jelly Mnemiopsis leidyi) and environmental parameters, nutrients and environmental pollutant (oil, pesticides, heavy metals, and detergents) in water and sediment, at the southern part of Caspian Sea in 2009-2010. Sampling was performed in four seasons (spring, summer, autumn and winter) and in eight transects perpendicular to the coast in Astara, Anzali, Sefidroud, Tonekabon, Noshahr, Babolsar, Amir Abad and Turkmen. Samples were collected from depths of 5, 10, 20, 50 and 100 meters and the different layers. The relationship between biological and environmental parameters surveyed through parametric and multivariate methods. Based on the result, the annual mean of environmental parameters and nutrients concentration at euphotic layer such as water temperature, salinity, pH, transparency, DO%, ammonium, nitrate, inorganic nitrogen (DIN), organic nitrogen (DON), inorganic phosphorus (DIP), organic phosphorus (DOP) and soluble silicon (DSi) were 17.82±0.32 (ºC), 11.35±0.10 (g/l), 8.43±0.01 (m), 126±1 (%), 3.76±0.19 (µM), 1.55±0.07 (µM), 4.81±0.13 (µM), 29.88±0.66 (µM), 0.24±0.01 (µM), 0.62±0.02 (µM), 8.22±0.22 (µM), respectively. Meanwhile, annual mean of environmental pollutant such as TPH, OCPs and LAS in water were 12.33±1.76 (µg/l), 2.85.0.90 (µg/l), 0.048±0.003 (mg/l), respectively and for TPH and OCPS in sediment were recorded 33.07±9.36 (µg/g) and 2.64±0.34 (µg/g), respectively. In addition, annual mean of heavy metals such as Ni, Hg, Pb and Cd at water were 4.01±0.01 (µg/l), 0.64±0.01 (µg/l), 15.0±0.1 (µg/l) and ND respectively, and in sediment were obtained 43.77±3.55 (µg/g), 0.13±0.29 (µg/g), 14.14±1.07 (µg/g) and 0.07±0.06 (µg/g), respectively. Abundance annual mean of biological parameters such as phytoplankton, zooplankton and M. leidyi were 143±12 (million cells/m3), 6548±700 (individuals/m3) and 86±10 (individuals /m3) respectively, and for biomass were 548±41 (mg/m3), 60±9 (mg/m3), 5.06±0.65 (g/m3). Abundance and biomass annual mean of macrobenthic were 5970±460 (individuals /m2) and 44±10 (g/m2), respectively. The stratification of water column was strongly based on gradient of water temperature and the rule of salinity was low in this area. According to mono and multivariate statistical analysis, the southern of Caspian Sea experienced four seasons without any overlapping based on environmental parameters and nutrients. In 2009-10, the nitrogen concentration was higher than previous years and showed a decrease in the amount of inorganic phosphorus in the study area. Therefore, the system has been lead to phosphorus limitation. No limitations of the DSi in the Caspian ecosystem had caused the dominance of bacillriophyta phylum during spring, autumn and winter. However in summer (highest seasonal mean temperature) which held the most DIP, the cyanophyta was dominant phylum. During spring and winter, the abundance of zooplankton was maximized and conversely the minimum values observed during summer and autumn with growth increasing of M. leidyi. By now, M.leidyi has been preferred the time with highest temperature or salinity during year. However with considering PCA analysis result and high ability of the organism to adaptation, the M.leidyi will probably to growth and reproduce at lower temperature and salinity than now in this area. Result showed that during summer and autumn only abundance of two of six main zooplankton groups namely Copepoda and Cirripedia were noticeable. The other zooplankton groups were low due to high consumption by different predators or were influenced by environmental factors. The dynamics population of M.leidiy is used to consider as first explanation of the Caspian ecosystem happening, however the interaction of different factors such as temperature, salinity, nutrients and predators determine the dynamic of biological parameters. Based on statistical analysis, feeding behavior of zooplankton species was not same in different seasons and was strongly dependent on the phytoplankton structure (species diversity and population). In other words, the classical boundary of phytoplankton species to, edible and suppressed, non-edible and unaffected and finally non-edible, enhanced species was not possible. Copepoda can act as filter-feeder and raptorial-feeder. So Copepoda compare to Cladocera (generally filter- feeder and sometimes raptorial feeder) and Rotifera (mostly suspension feeding and sometimes raptorial feeder) had more chances and opportunities for the achievement food and it support them for dominanane in all seasons. Anthropogenic and eutrophication affect on the structure and function of plankton community and it reflected on ratio of phyto/zoo biomass. Seasonal increasing of different groups of zooplankton were done through their life cycles in 2009-10, but mostly phytoplankton abundance increased several folds than zooplankton populations. This trend made the ratio of phyto/zoo biomass at 10, 4, and14 during spring, summer and autumn, respectively. In summer, with stratification of water column and dominant of Cyanophyta, grazing pressure by herbivores zooplankton was low. However in winter due to the zooplankton population growth, the ratios reached to 11, and declined with 1.3 folds compare to autumn. Because of severe decreasing of zooplankton biomass in 2009-10 compare to years before introduction of M.leidiy in to the Caspian Sea, the ratio of phyto/zoo biomass increased from "less th@n" 5 "to more than 10" Top-down control of zooplankton grazing on phytoplankton populations was clear in the years before the introduction of M.leidyi in to the Caspian Sea. But in 2009-10 zooplankton Shannon index reduced and phytoplankton Shannon index increased. In other word higher functional diversity at the lower trophic level (phytoplankton) increased the probability of successful defense against top-down control from zooplankton and phytoplankton abundance controled mainly by nutrients materials (down-top control). Seasonal macrobenthos abundance showed the maximum values in summer and minimum in the cold season (winter). The polychaeta had the highest proportion of abundance compare to others main orders (oligochaeta and crustacea). The dominance of deposit feeder species of polychaeta indicates to high level of organic matter in sediment and trophic status of ecosystem. Result of CCA analysis showed that three dominant orders had different behavior respect to environmental and sediments characteristics. The oligochaeta order was directly related to sediments characteristics (TOM) and inverse relationship with environmental parameters at most seasons. In contrast, polychaeta order was linked with environmental parameters in most seasons.Crustacea order was related to the both of them. Two orders of oligochaeta and crustacea were also related directly to OCPs and inverse relationship with TPH and heavy metals. In the other words, the two orders were more affected by TPH and heavy metals in this area. As a last point, increasing of trophic level from oligotrophic to the meso–eutrophic status, an increase of DO% from 105 percent to 120 percent, phytoplankton Shannon index increasing, zooplankton Shannon index decreasing, entrance of the potentially invasive species to the list of dominant phytoplankton species, increasing of phyto/zooplankton biomass ratio from less than 5 to more than 10 and also increasing of deposit feeder species abundance of macrobenthos are some evidences that indicate to disturbance and stress condition of the Caspian Sea
كليدواژه :
درياي خزر , ماكروبنتوزها , پارامترهاي محيطي و مواد مغذي , آلاينده هاي زيست محيطي , فيتوپلانكتون , زئوپلان كتون , شانه دار
اطلاعات نشر :
تهران ﻣﻮﺳﺴﻪ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﻋﻠﻮم ﺷﯿﻼﺗﯽ ﮐﺸﻮر
مشخصات ظاهري :
مصور، جدول، نمودار
فروست :
موسسه تحقيقات علوم شيلاتي كشور 42194
كليدواژه - جزئيات :
لينک به اين مدرک :
بازگشت