شماره ركورد :
492
عنوان :
هيدرولوژي، هيدروبيولوژي و آلاينده هاي زيست محيطي در منطقه جنوبي درياي خزر
شرح پديد آور/مجري (مجريان) طرح :
نصراله زاده ساروي، حسن
شناسه هاي افزوده :
نجف پور، شعبان ، همكارطرح , روشن طبري، مژگان ، همكارطرح , تهامي، فاطمه سادات ، همكارطرح , هاشميان، عبداله ، همكارطرح , پورنگ، نيما ، همكارطرح , يوسفيان، مهدي ، همكارطرح , نادري، مهدي ، همكارطرح , سليماني رودي، عبداله ، همكارطرح
سال نشر :
1394
تنالگان :
سازمان تحقيقات، آموزش و ترويج كشاورزي - موسسه تحقيقات علوم شيلاتي كشور
چكيده فارسي :
اين طرح به بررسي روابط پارامترهاي زيستي (فيتوپلانكتون، زئوپلانكتون، ماكروبنتوزها 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 1389 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 آماري پارامتريك و چند متغيره جهت نشان دادن ارتباط پارامترهاي زيستي و غيرزيستي استفاده شده است. نتايج نشان داد كه ميانگين سالانه (خطاي استاندارد) پارامترهاي محيطي و مواد مغذي از قبيل دماي آب ، pH، شفافيت، اكسيژن محلول، ازت آمونيمي، ازت نيتراتي، ازت معدني، ازت آلي، فسفرمعدني، فسفرآلي و سيليس محلول در لايه 0-20 به ترتيب برابر (43/0)70/16 (درجه سانتيگراد)، (01/0)38/8، (20/0)61/4 (متر)، (05/0)48/5(ml/l)، (06/0)52/1 (ميكرومولار)، (06/0)80/1 (ميكرومولار)، (10/0) 41/3 (ميكرومولار)، (9/0)3/43 (ميكرومولار)، (01/0) 32/0 (ميكرومولار)، (02/0) 52/0 (ميكرومولار) و (18/0) 88/8 (ميكرومولار) بوده است. همچنين ميانگين سالانه (خطاي استانداردSE =) آلاينده هاي زيست محيطي تركيبات نفتي (PAHs) و سموم كشاورزي (OCPs) در رسوبات سطحي برابر (16/0)88/0 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك)، (20/2)78/9 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك) مشاهده گرديد. ميانگين سالانه (خطاي استانداردSE =) فلزات Zn، Cu،,Pb, Ni Hg نيز در رسوبات به ترتيب برابر (46)247 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك)، (5/1)5/29 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك)، (9/4)9/49 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك)، (06/1)81/9 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك) و (800/0)179/0 (ميكروگرم بر گرم وزن خشك) بوده است. نتايج اين تحقيق همچنين نشان داد كه ميانگين سالانه (خطاي استاندارد) تراكم پارامترهاي زيستي: فيتوپلانكتون، زئوپلانكتون و شانه دار در لايه 0-20 به ترتيب برابر (17) 238 (ميليون عدد برمترمكعب)، (362) 4808 (عدد برمترمكعب) و(3) 26 (عدد برمترمكعب) و زي توده به ترتيب برابر (60) 747 (ميلي گرم برمترمكعب)، (0/5) 3/44 (ميلي گرم برمترمكعب)و (31/0) 15/2 (گرم بر مترمكعب) بوده است. همچنين ميانگين سالانه (خطاي استاندارد) تراكم پارامترهاي زيستي: فيتوپلانكتون، زئوپلانكتون و شانه دار در زير لايه 20 متر به ترتيب برابر (35)104 (ميليون عدد برمترمكعب)، (92) 843 (عدد برمترمكعب) و(1) 2 (عدد برمترمكعب) و زي توده به ترتيب برابر (93) 412 (ميلي گرم برمترمكعب)، (0/1) 1/9 (ميلي گرم برمترمكعب)و (05/0) 15/0 (گرم بر مترمكعب) بوده است. ميانگين سالانه (خطاي استاندارد) تراكم ماكروبنتوزها به ترتيب برابر (1225) 5073 (عددبرمترمربع) و زي توده آن (73) 144 (گرم برمترمربع) ثبت گرديده است. در ضمن درصد كل مواد آلي (TOM%)، شن (Gravel%)، ماسه (Sand%) و گل و لاي (Silt-clay%) به ترتيب برابر (26/0) 74/3، (32/0) 92/0، (97/4) 51/22 و (01/5) 67/76 بوده است. طبق اطلاعات اين مطالعه طبقه بندي ستون آب در اين حوزه براساس گراديان دمايي استوار بوده بطوريكه شكست دمايي در اين سال بيش از سالهاي قبل بوده است. دما و فاكتور بيولوژيك (فيتوپلانكتون) بر تغييرات اكسيژن محلول در فصول مختلف اثرگذار بوده است اما در زمستان ضريب تاثير دما بيش از فاكتور بيولوژيك بوده است. مقايسه مواد مغذي در سالهاي مختلف افزايش اين مواد (به غير از فسفر معدني) را در سالهاي 1387، 1388 و 1389 نسبت به سال 1375 (سال ثبات اكوسيستم) نشان مي دهد، كه يكي از علل آن را مي توان به حضور شانه دار نسبت داد. اگرچه ارتباط سالانه تراكم فيتوپلانكتون و درجه حرارت معكوس بود ولي الگوي آن در هرفصل (داخلي سالي) متغير بوده است. در تحقيق حاضر (1389) درياي خزر علاوه بر شرايط محدوديت نيتروژني (55%) و محدوديت نيتروژني و فسفري (6-43%)، در شرايط محدوديت فسفري (2-39%) (20DIN/DIP>) نيز قرار گرفته است. اگرچه عدم محدوديت سيليسي (غلظت كافي از منابع سيليسي) در اكوسيستم خزري زمينه مناسبي را براي غالبيت باسيلاريوفيتا فراهم مي آورد اما به نظر مي رسد كه در سال 1389 عوامل ديگري از قبيل تغييرات دمايي بين فصول، اثرات شكارگري و تغذيه اي حلقه هاي بعدي از زنجيره غذايي، تفاوت در توان رشد و تكثير و رقابت (جذب غذا) بين گروه هاي فيتوپلانكتون و استوكيومتري ساير مواد مغذي (نيتروژن و فسفر) نقش موثري را در عدم غالبيت دياتومه در بعضي فصول دارا بوده اند. بطوريكه در بهار و زمستان به ترتيب پيروفيتا و باسيلاريوفيتا غالب شدند و سيانوفيتا رتبه نخست شاخه غالب را در فصول تابستان و پاييز دارا شد. آزمون هاي چند متغيره نشان داد كه از بين گروه هاي مختلف زئوپلانكتون فقط كوپه پودا با اكسيژن و دماي آب ارتباط معني دار نشان داد. اين امر شايد بدليل نقش پررنگ تر پارامتر هاي ديگر از قبيل غذا و شكارگري در هر فصل باشد و پارامترهاي محيطي بصورت غير مستقيم بر تراكم گروه هاي زئوپلانكتوني اثرگذار بوده است. در سال 1389 اگرچه مقادير شاخص شانون در زئوپلانكتون و فيتوپلانكتون به سال 1375 نزديك تر گرديد ( نسبت به سال 1388 روند معكوسي داشت)، اما نمي تواند بر بهبود شرايط اكوسيستم به سوي ثبات صحه گذارد. زيرا شواهد منفي ديگر از قبيل سير شديد افزايشي نسبت هاي زي توده فيتوپلانكتون به زئوپلانكتون در كليه فصول و نواحي، بخصوص در سال هاي 1388 و 1389 نسبت به سال 1375 (سال ثبات اكوسيستم) بوده است. به عبارت ديگر توازن بين زي توده حلقه اول و دوم زنجيره غذايي از شرايط ثبات در اكوسيستم فاصله گرفت. نتايج بدست آمده از آزمون هاي چند متغيره بين فيتوپلانكتون و زئوپلانكتون بيانگر عدم وجود ارتباط معني دار در بسياري از موارد بين گروه هاي مختلف زئوپلانكتون و بعضي گونه هاي ماكول از يك سو و مصرف گونه هاي نامناسب (از نظر سايز، ارزش غذايي، سختي هضم و جذب و نيز پتانسيل ايجاد سم و مضر بودن) فيتوپلانكتون توسط زئوپلانكتون از سوي ديگر مي باشد. اين يافته ها شواهدي از عدم ارتباط متعارف و قابل انتظار تغذيه اي بين زئوپلانكتون و فيتوپلانكتون و بعنوان نشانه هاي عدم ثبات در اكوسيستم محسوب مي شوند. گروه غالب ماكروبنتوزها (پلي كيت) در سال 1389،اعماق كم تر از 20 متر را كه نسبت siltclay و sand به ترتيب 74 و 26 درصد بوده را بر اعماق بالاتر ترجيح داده است. به نظر مي رسد كه اين نسبت بين siltclay و sand براي زيست و تجمع آن مناسب بنظر مي رسد. آزمون PCA نيز نشان مي دهد كه با افزايش TOM و نيز درصد siltclay از ميزان تراكم ماكروبنتوزها كاسته شد در حالي كه افزايش درجه حرارت، اكسيژن محلول و pH درغالب فصول اثر مثبت بر تراكم ماكروبنتوزها گذاشته اند. افزايش ميانگين تراكم ماكروبنتوزها در همه فصول (بجز بهار) هم نمي تواند نشانه قوي از بهبود وضعيت كيفي اكوسيسستم در محيط اغتشاش يافته ي بعد از هجوم شانه دار باشد و شواهد نامطلوب همچون ميزان پايين از شاخص شانون در نتايج به چشم مي خورد. ضمن آن كه در مطالعه حاضر (سال 1389) نيز مجددا Streblospio و اوليگوكيت ها (داراي رشد تهاجمي و برتري در دست يابي به غذا و زيستگاه و نيز تغذيه از رسوب) همانند سال هاي 1387 و 1388، بجاي خانواده گاماريده از رده كراستاسه ( تغذيه از مواد معلق) غالب بوده اند. اين بدان معنا است كه در رسوب ميزان قابل توجهي مواد آلي وجود دارد و سطح تروفيكي اكوسيستم به يوتروفي متمايل است. در مجموع بررسي داده هاي پارامترهاي زيستي (فيتوپلانكتون، زئوپلانكتون و ماكروبنتوزها) در سال 1389 و نيز مقايسه آن ها با مطالعات پيشين بيانگر پايداري اثر استرس (اعم از بيولوژيكي و آنتروپوژنيكي) بر تغيير الگوي جمعيتي ( روابط كمي بين گونه هاي موجود) و ساختاري (تركيب گونه اي و گونه هاي غالب فصلي) بر آن ها مي باشد. به عبارت ديگر بسياري از گونه ها و موجودات زنده (اعم از ماكروسكوپي و ميكروسكوپي) درياي خزر، همچنان در معرض عوارض بعد از ورود شانه دار مهاجم، قرار دارند. لذا در راستاي حفاظت و بهره برداري مناسب از اين اكوسيستم ارزشمند لازم است كه از سوي ارگان هاي ذي ربط، نگاه جدي تر به مطالعه در منطقه براي يافتن راهكار هاي پيشگيرانه و عملي صورت گيرد.
چكيده انگليسي :
Abstract: The project investigates the relationship between the biological parameters (phytoplankton, zooplankton, Macrobenthic and ctenophore- Mnemiopsis leidyi) and environmental parameters, nutrients and environmental pollutants (oil, pesticides, heavy metals, and detergents) in water and sediment, at the southern of Caspian Sea in 2010-2011. Sampling was carried out in four seasons (spring, summer, autumn and winter) and in eight transects perpendicular to the coast (Astara, Anzali, Sefidroud, Tonekabon, Noshahr, Babolsar, Amir Abad and Bandar Turkmen). Samples were collected from the different layers at depths of 5, 10, 20, 50 and 100 meters. The relationship between biological and environmental parameters surveyed through parametric and multivariate statistical methods. Result showed that the annual mean of environmental parameters and nutrients concentration such as water temperature, pH, transparency, DO, ammonium, nitrate, inorganic nitrogen (DIN), organic nitrogen (DON), inorganic phosphorus (DIP), organic phosphorus (DOP) and soluble silicon (DSi) at euphotic layer were 16.70±0.43 (ºC), 8.38±0.01 (m), 5.48±0.05 (ml/l), 1.52±0.06 (µM), 1.80±0.08 (µM), 3.41±0.10 (µM), 43.3±0.9 (µM), 0.32±0.01 (µM), 0.52±0.02 (µM), 8.88±0.22 (µM), respectively. Meanwhile, annual mean of environmental pollutant such as PAHs and OCPs in sediment were recorded 0.88±0.16 (µg/g.dw) and 9.78±2.20 (µg/g.dw), respectively. In addition, annual mean of heavy metals such as Zn, Cu, Ni, Pb and Hg in sediment were obtained 247±46 (µg/g.dw), 29.5±1.5 (µg/g.dw), 49.9±4.9 (µg/g.dw) and 0.179±0.800 (µg/g.dw), respectively. Annual mean abundance of biological parameters namely phytoplankton, zooplankton and M. leidyi (0-20m) at photic layer were 238±17 (million cells/m3), 4808±362 (individuals/m3) and 26±3 (individuals /m3) respectively, and for biomass were 747±60 (mg/m3), 44.3±5.0 (mg/m3), 2.15±0.31 (g/m3). Annual mean abundance of those biological parameters at below of photic layer (50-100m) were 104±35 (million cells/m3), 843±92 (individuals/m3) and 2±1 (individuals /m3) respectively, and for biomass were 412±93 (mg/m3), 9.1±1.0 (mg/m3), 0.15±0.05 (g/m3). Annual mean abundance and biomass of macrobenthic were 5073±1225 (individuals /m2) and 144±73 (g/m2), respectively. Annual mean annual percentage of TOM, Gravel, Sand and Silt-clay were recorded 3.74±0.26, 0.92±0.32 , 22.51±4.97 and 76.67±5.01, respectively. The stratification of water column was strongly based on gradient of water temperature and the phenomenon (difference of temperature between water layers) was more clear in this study compared to previous years. Temperature and biological factors (phytoplankton) were effected on changes of dissolved oxygen at warm and cold seasons summer and winter), but coefficient factor of temperature was higher than biological factors in winter. The nutrients concentration (with the exception of inorganic phosphorus) in different years 2008-2009, 2009-2010 and 2010-2011 increased compared to 1995-1996 (the year of stability of ecosystem). One of the reason attribute to the presence of the ctenophore (M. leidyi) in Caspian Sea after 1999. The annual correlation of phytoplankton abundance and temperature was reversed but seasonal pattern was varied at each season (within a year). In this study, the Caspian Sea contained the conditions of nitrogen limitation (55%) and nitrogen-phosphorus limitation (6-43%) as well as phosphate limitation (2-39%) (DIN/DIP>20) . Inspite of no silica limitation (sufficient concentration of silica) in the Caspian ecosystem, Bacillariophyta was not dominance phylum at whole seasons.It seems that other factors such as the temperature changes of seasons, the effects of predation and feeding of the next chains of the food chain, the difference of the ability in the growth and reproduction, competition (uptake of nutrients) in dfferent groups of phytoplankton and stoichiometry of the nutrients (nitrogen and phosphorus) were caused of non-diatoms dominance at most seasons. As, Pyrrophyta and Bacillariophyta were dominant at spring and winter, respectively and Cyanophyta was pre-dominant at summer and autumn. Multivariate analysis showed the significant correlation between Coppepoda and oxygen and water temperature only. The other gropus of zooplankton did not show any significant correlation with environmental parameters. It might be due to stronger effects of other parameters such as food and predators on different groups of zooplankton at each season and abundance of zooplankton groups indirectly affected by environmental parameters. In this study, Shannon diversity indices of zooplankton and phytoplankton were closer to 1995-96 values and showed diferent trend compared to 2009-2010. However it is not enough reason for recovery of ecosystem in to the stability of Caspian Sea. It is because of other negative evidiance such as strong increasing trend of phytoplankton to zooplankton biomass ratio in all seasons and regions particularly the 2009-2010 and 2010-2011 years compared to 1995-96 (the year of stable ecosystem). In the other word, the balance between the biomass of the first and second of the food chain has been disturbed and the value was much much higher than the year of stable ecosystem in 1995-96. Based on multivariate analyses, there was not significant correlation between zooplankton groups and some edible phytoplankton species, vise versa zooplankton groups consumed some unsuitable species of phytoplankton (based on size, nutritional value, difficulty of digestion and absorption, the potential of toxicity and harmfulness). The lack of expected relationship and routine rules of nutritional between zooplankton and phytoplankton are the more resons of instability in the ecosystem. In current study, dominant group of macrobenthos (polychaeta) observed in depths less than 20 meters which the percentage of silt-clay and sand were 74 and 26, respectively. It seems that this ratio of silt-caly and sand was suitable for their living and accumulation. PCA analysis showed that increasing the percentage of TOM and silt-clay accompanied to the decreasing of macrobenthos abundance while increasing the temperature, dissolved oxygen and pH had a positive effect on macrobenthos abundance in most seasons. Increasing the abundance of macrobenthos at all seasons (except spring) would not be a strong indication of improvement of Caspian ecosystem after the ctenophore introduction stress and unfavorable evidence such as low Shannon diversity index observe in the results. Meanwhile, in the present study, Streblospio and oligochaeta (invasive growth and advantage to the food uptake and habitat and sediment seeding) similar to the years of 2008-2009, 2009-2010 still were dominant groups insteade of Gammaridae family (feeding on suspended solids). This means that sediment has a noteworthy amount of organic matter which indicate to the trophic level of ecosystem tend to eutrophy level. The comparison of results on this study to previous studies on biological parameters (phytoplankton, zooplankton and macrobenthos) indicating to the persistence of stress (such as biological and anthropogenic) on their changing population patterns (quantitative relationships between species) and structural patterns (species composition and seasonal succession of dominant species). In other words, many species (both macroscopic and microscopic) of the Caspian Sea are still vulnerable to complications of stressor factors. In order to protection and sustainable exploitation of this worth ecosystem it is necessary to look more serious studies and practical techniques from the relevant organizations in this area.
كليدواژه :
پارامترهاي محيطي و مواد مغذي , آلاينده هاي زيست محيطي , فيتوپلانكتون , زئوپلانكتون , شانه دار , ماكروبنتوزها , درياي خزر
اطلاعات نشر :
تهران موسسه تحقيقات علوم شيلاتي كشور
مشخصات ظاهري :
جدول، مصور، نمودار
فروست :
موسسه تحقيقات علوم شيلاتي كشور 48463
كتابنامه :
كتابنامه: ص. 164- 153
موضوع :
آلودگي دريا- درياي خزر، منطقه , آب- آلودگي , آلودگي- جنبه ‌هاي زيست‌ محيطي , جغرافياي طبيعي- درياي خزر، منطقه , شانه داران- درياي خزر , آب- درياي خزر- آلودگي
شماره :
168
شمارة كاتر :
هـ458ن
ردة اصلي :
628
كليدواژه - جزئيات :
لينک به اين مدرک :
بازگشت