Ambivalence of planktonic invaders and transformation of communities

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The ambivalence of planktonic invaders has been studied using the example of ecosystem effects of the invasive cladoceran Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) in the Vistula Lagoon of the Baltic Sea. The influence of the invader on the taxonomic structure and productivity of plankton is studied. It is discovered that, in the long term, the predation pressure of C. pengoi on zooplankton has decreased; the abundance, biomass, and production of the dominant species Rotifera, Cladocera, and Copepoda also declined. The negative impact of C. pengoi on the planktonic community is reflected in a reduction in the food supply of juvenile Baltic herring and other planktivorous fish. The wide ecological niche of Cercopagis contributes to the expansion of its range, which can lead to a reduction in populations of phytophagous crustaceans, increased water blooms, and the further deterioration of the food supply of fish.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

I. Telesh

Zoological Institute, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: Irena.Telesh@zin.ru
Ресей, St. Petersburg

E. Naumenko

Kaliningrad State Technical University

Email: Irena.Telesh@zin.ru
Ресей, Kaliningrad

Әдебиет тізімі

  1. Александров С.В. 2010. Первичная продукция планктона в лагунах Балтийского моря (Вислинский и Куршский заливы). Калининград: Атлант НИРО.
  2. Алимов А.Ф., Богатов В.В., Голубков С.М. 2013. Продукционная гидробиология. СПб: Наука.
  3. Алимов А.Ф., Богуцкая Н.Г., Орлова М.И. и др. 2004. Антропогенное распространение видов животных и растений: процесс и результат // Биологические инвазии в водных и наземных экосистемах. М.; СПб.: Тов-во науч. изд. КМК. С. 16.
  4. Балушкина Е.В., Винберг Г.Г. 1979а. Зависимость между длиной и массой тела планктонных ракообразных // Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озер. Л.: ЗИН АН СССР. С. 58.
  5. Балушкина Е.В., Винберг Г.Г. 1979б. Зависимость между массой и длиной тела у планктонных животных // Общие основы изучения водных экосистем. Л.: Наука. С. 169.
  6. Дгебуадзе Ю.Ю., Петросян В.Г., Хляп Л.А. 2018. Самые опасные инвазионные виды России (ТОП-100). М.: Тов-во науч. изд. КМК.
  7. Дмитриева О.А. 2018. Встречаемость и многолетняя динамика вида-вселенца динофитовых водорослей Prorocentrum minimum в Вислинском заливе Балтийского моря в 2002–2010 годах // Тр. АтлантНИРО. Т. 2. № 1(5). Калининград: АтлантНИРО. С. 29.
  8. Иванова М.Б. 1985. Продукция планктонных ракообразных в пресных водах. Л.: Зоол. ин-т АН СССР.
  9. Киселев И.А. 1969. Планктон морей и континентальных водоёмов. Т. 1. Вводные и общие вопросы планктонологии. Л.: Наука.
  10. Науменко Е.Н. 2018. Сезонная и многолетняя динамика численности популяции вселенца Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) в Вислинском (Калининградском) заливе Балтийского моря // Рос. журн. биол. инвазий. № 1. С. 29.
  11. Науменко Е.Н., Полунина Ю.Ю. 2000. Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) (Crustacea, Cladocera) – новый вселенец в Вислинский залив Балтийского моря // Виды-вселенцы в европейских морях России. Сб. науч. тр. ММБИ КНЦ РАН, Апатиты. С. 121.
  12. Науменко Е.Н., Телеш И.В. 2019. Воздействие вселенца Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) на структурно-функциональную организацию зоопланктона Вислинского залива Балтийского моря // Рос. журн. биол. инвазий. № 2. C. 64.
  13. Науменко Е.Н., Ушакова А.Ю. 2018. Спектры питания молоди рыб Вислинского залива Балтийского моря // Изв. Калининград. гос.-техн. ун-та. Т. 51. С. 13.
  14. Салазкин А.А., Иванова М.Б., Огородникова В.А. 1984. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресных водоемах. Зоопланктон и его продукция. Л.: ГосНИОРХ.
  15. Телеш И.В., Большагин П.В., Панов В.Е. 2001. Количественная оценка воздействия вида-вселенца Cercopagis pengoi (Crustacea: Onychopoda) на структуру и функционирование планктонного сообщества в Финском заливе Балтийского моря // Докл. акад. наук. Т. 377. № 3. С. 427. https://doi.org/10.1023/a:1019278212086
  16. Antsulevich A., Välipakka P. 2000. Cercopagis pengoi — new important food object of the Baltic herring in the Gulf of Finland // Int. Rev. Hydrobiol. V. 85. P. 609. https://doi.org/10.1002/1522-2632(200011) 85:5/6<609:AID-IROH609>3.0.CO;2 S
  17. Bagheri S., Niermann U., Mansor M., Yeok F.S. 2014. Biodiversity, distribution and abundance of zooplankton in the Iranian waters of the Caspian Sea off Anzali during 1996–2010 // J. Mar. Biol. Assoc. UK. V. 94. P. 129. https://doi.org/10.1017/S0025315413001288
  18. Bax N., Williamson A., Aguero M., Gonzalez E., Geeves W. 2003. Marine invasive alien species: a threat to global biodiversity // Mar. Policy. V. 27. № 4. P. 313. https://doi.org/10.1016/S0308-597X(03)00041-1
  19. Bielecka L., Krajewska-Sołtys A., Mudrak-Cegiołka S. 2014. Spatial distribution and population characteristics of the invasive cladoceran Cercopagis pengoi in the Polish coastal zone seven years after the first record // Oceanol. Hydrobiol. Stud. V. 43. P. 201. https://doi.org/10.2478/s13545-014-0134 y
  20. Borza P., Arbačiauskas K., Zettler M.L. 2021. Multidimensional niche differentiation might buffer invasion impacts: the case of oligohaline corophiids (Crustacea: Amphipoda) in the Baltic Sea // Biol. Invasions. V. 23. P. 1891. https://doi.org/10.1007/s10530-021-02479-7
  21. Chubarenko B.V. 2008. The Vistula Lagoon // Transboundary waters and basins in the South-East Baltic. Kaliningrad: Terra Baltica. P. 37.
  22. Chubarenko B.V., Zakirov R.B. 2021.Water Exchange of Nontidal Estuarine Coastal Vistula Lagoon with the Baltic Sea // J. Waterway Port Coast. Ocean Eng. V. 147. № 4. P. e05021005. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000633
  23. Feit B., Dempster T., Jessop T.S., Webb J.K., Letnic M. 2020. A trophic cascade initiated by an invasive vertebrate alters the structure of native reptile communities // Global Change Biol. V. 26. № 5. P. 2829. https://doi.org/10.1111/gcb.15032
  24. Fussmann G., Heber G. 2002. Food web complexity and chaotic population // Ecol. Lett. V. 5. P. 394. https://doi.org/10.1046/j.1461-0248.2002.00329.x
  25. Golubkov M.S., Litvinchuk L.F., Golubkov S.M. 2020. Effects of environmental gradients on the biomass of alien Cercopagis pengoi in the Neva Estuary // Front. Mar. Sci. V. 7. P. e573289. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.573289
  26. Gorokhova E., Fagerberg T., Hansson S. 2004. Predation by herring (Clupea harengus) and sprat (Sprattus sprattus) on Cercopagis pengoi in a western Baltic Sea bay // ICES J. Mar. Sci. V. 61. P. 959. https://doi.org/10.1016/j.icesjms.2004.06.016
  27. Helenius L.K., Leskinen E., Lehtonen H., Nurminen L. 2017. Spatial patterns of littoral zooplankton assemblages along a salinity gradient in a brackish sea: A functional diversity perspective // Estuar. Coast. Shelf Sci. V. 198. P. 400. https://dx.doi.org/10.1016/j.ecss.2016.08.031
  28. Hillebrand H., Langenheder S., Lebret K. et al. 2018. Decomposing multiple dimensions of stability in global change experiments // Ecol. Lett. V. 21. P. 21. https://doi.org/10.1111/ele.12867
  29. Karlson B., Andersen P., Arneborg L. et al. 2021. Harmful algal blooms and their effects in coastal seas of Northern Europe // Harmful Algae. V. 102. P. e101989. https://doi.org/10.1016/j.hal.2021.101989
  30. Kotta J., Simm M., Kotta I. et al. 2004. Factors controlling long-term changes of the eutrophicated ecosystem of Pärnu Bay, Gulf of Riga // Hydrobiologia. V. 514. P. 259. https://doi.org/10.1023/B:hydr.0000018224.56324.44
  31. Lankov A., Ojaveer H., Simm M. et al. 2010. Feeding ecology of pelagic fish species in the Gulf of Riga (Baltic Sea): The importance of changes in the zooplankton community // J. Fish Biol. V. 77. № 10. P. 2268. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2010.02805.x
  32. Laxson C.L., McPhedran K.N., Makarewicz J.C. et al. 2003. Effects of the nonindigenous cladoceran Cercopagis pengoi on the lower food web of Lake Ontario // Freshwater Biol. V. 4. P. 2094. https://doi.org/10.1046/j.1365-2427.2003.01154.x
  33. Ojaveer H., Kotta J., Outinen O. et al. 2021. Meta-analysis on the ecological impacts of widely spread non-indigenous species in the Baltic Sea // Sci. Totаl Environ. V. 786. P. e147375. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147375
  34. Ojaveer H., Lumberg A. 1995. On the role of Cercopagis (Cercopagis) pengoi (Ostroumov) in Pärnu Bay and the NE part of the Gulf of Riga ecosystem // Proc. Estonian Acad. Sci., Ser. Ecol. V. 5. P. 20. https://www.researchgate.net/publication/29725481
  35. Ojaveer H., Simm M., Lankov A. 2004. Population dynamics and ecological impact of the non-indigenous Cercopagis pengoi in the Gulf of Riga (Baltic Sea) // Hydrobio­logia. V. 522. P. 261. https://doi.org/10.1023/B:HYDR.0000029927.91756.41
  36. Perrings C. 2002. Biological invasions in aquatic systems: The economic problem // Bull. Mar. Sci. V. 70. № 2. P. 541. https://www.researchgate.net/publication/233675727
  37. Ricciardi A., Iacarella J.C., Aldridge D.C. et al. 2021. Four priority areas to advance invasion science in the face of rapid environmental change // Environ. ReV. V. 29. P. 119. https://doi.org/10.1139/er-2020-0088
  38. Rowe O.F., Guleikova L., Brugel S. et al. 2016. A potential barrier to the spread of the invasive cladoceran Cercopagis pengoi (Ostroumov, 1891) in the Northern Baltic Sea // Reg. Stud. Mar. Sci. V. 3. P. 8. https://doi.org/10.1016/j.rsma.2015.12.004
  39. Shackleton R.T., Biggs R., Richardson D.M., Larson B.M.H. 2018. Social-ecological drivers and impacts of invasion-related regime shifts: consequences for ecosystem services and human wellbeing // Environ. Sci. Policy. V. 89. P. 300. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2018.08.005
  40. Szydłowski M., Kolerski T., Zima P. 2019. Impact of the artificial strait in the Vistula Spit on the hydrodynamics of the Vistula Lagoon (Baltic Sea) // Water. V. 11. № 5. P. e990. https://doi.org/10.3390/w11050990
  41. Telesh I.V., Khanaychenko A.N., Skarlato S.O. 2020. The interplay of two invaders: can blooms of the potentially toxic dinoflagellates Prorocentrum cordatum be downregulated by the neritic copepods Acartia tonsa? // Protistology. V. 14. P. 103. https://doi.org/10.21685/1680-0826-2020-14-3-1
  42. Telesh I.V., Naumenko E.N. 2021. The impact of nuisance planktonic invaders on pelagic communities: a review of the Baltic Sea case studies // Protistology. V. 15. № 4. P. 206. https://doi.org/10.21685/1680-0826-2021-15-4-2
  43. Telesh I.V., Schubert H., Skarlato S.O. 2016. Ecological niche partitioning of the invasive dinoflagellate Prorocentrum minimum and its native congeners in the Baltic Sea // Harmful Algae. V. 59. P. 100. https://doi.org/10.1016/j.hal.2016.09.006
  44. Telesh I., Schubert H., Skarlato S. 2021. Abiotic stability promotes dinoflagellate blooms in marine coastal ecosystems // Estuar. Coast. Shelf Sci. V. 251. P. e107239. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2021.107239
  45. Vilizzi L., Copp G.H., Hill J.E. et al. 2021. A global-scale screening of non-native aquatic organisms to identify potentially invasive species under current and future climate conditions // Sci. Total Environ. V. 788. P. e147868. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147868
  46. Vuorinen I., Hänninen J., Rajasilta M. et al. 2015. Scenario simulations of future salinity and ecological consequences in the Baltic Sea and adjacent North Sea areas — implications for environmental monitoring // Ecol. Indic. V. 50. P. 196. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2014.10.019

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Study area and location of zooplankton sampling stations (1–9) in the Vistula Lagoon.

Жүктеу (195KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Average long-term structure of zooplankton of the Vistula Lagoon by abundance (a) and biomass (b). 1 – Rotifera, 2 – Cladocera, 3 – Copepoda.

Жүктеу (128KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Average long-term seasonal dynamics of biomass (B) of dominant crustacean species in the Vistula Lagoon: a ‒ Eurytemora affinis; b ‒ Acartia tonsa; c ‒ Cercopagis pengoi.

Жүктеу (146KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Long-term dynamics of abundance (N) of Rotifera (a) and biomass (B) of Cladocera (b) and Copepoda (c) in the Vistula Lagoon in 1999–2020.

Жүктеу (194KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Trends in long-term changes in the abundance (N) of Rotifera (a) and biomass (B) of Cladocera (b) and Copepoda (c) in the Vistula Lagoon in 1999–2020.

Жүктеу (234KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Average long-term dynamics of biomass (B) of dominant Copepoda species in the Vistula Lagoon. (a) — (Eurytemora affinis; (b) — Acartia tonsa (standard deviation values, +σ are indicated); (c) — Cercopagis pengoi.

Жүктеу (168KB)
Метадеректер
8. Fig. 7. Daily specific production rate (Cb) of Eurytemora affinis.

Жүктеу (176KB)
Метадеректер
9. Fig. 8. Average monthly (May–August) dynamics of the Impact Index I (1) and daily production P (2) of Eurytemora affinis in the Vistula Lagoon (1999–2020).

Жүктеу (129KB)
Метадеректер
10. Fig. 9. Conceptual model of trophic interactions (arrows) and relative sizes of ecological niches (salinity, water temperature) of predatory cladocerans Cercopagis pengoi (photo by I.V. Telesh; scale 1 mm), potentially toxic dinoflagellates Prorocentrum cordatum (photo from open sources; 20 µm) and copepods Acartia tonsa (photo by L.S. Svetlichny) in the Baltic Sea. The dotted line indicates the range of overlapping temperature niches of species.

Жүктеу (200KB)
Метадеректер

© The Russian Academy of Sciences, 2024

Осы сайт cookie-файлдарды пайдаланады

Біздің сайтты пайдалануды жалғастыра отырып, сіз сайттың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін cookie файлдарын өңдеуге келісім бересіз.< / br>< / br>cookie файлдары туралы< / a>