نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ایستگاه پژوهش و فناوری اقیانوس شناسی و علوم جوی شهرستان چابهار، پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی، چابهار، ایران

2 ایستگاه پژوهش و فناوری اقیانوس شناسی و علوم جوی شهرستان چابهار، پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی، تهران، ایران

3 گروه زیست‌شناسی و زیست‌فناوری دریا و آبزیان، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

سابقه و هدف:
آب‌های فوق شور دارای خصوصیات ویژه‌ای هستند که آن‌ها را به مدل مناسبی برای مطالعات اکولوژیک مبدل کرده است. تالاب لیپار یک پهنه آبی فوق شور واقع در جنوب شرقی ایران (شمال دریای عمان) است که مطالعات اندکی روی آن صورت گرفته و بنابراین اطلاعات مربوط به ویژگی­ های زیستی و غیر زیستی آن بسیار محدود است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییر­های زمانی ساختار اجتماعات پلانکتونی تالاب فوق شور لیپار و تاثیر عامل­ های محیطی بر این تغییر­ها به انجام رسیده است.
مواد و روش‌ها:
نمونه‌برداری‌های آب در سال 1396 و در سه فصل مانسون جنوب غربی، پس مانسون و پیش مانسون صورت پذیرفت. نمونه برداری آب بصورت سطحی و با استفاده از بطری­ های پلی اتیلنی جمع آوری شدند. بمنظور تراکم سنجی پلانکتونی 5 نمونه آب جمع آوری شد و نمونه‌های پلانکتونی موجود پس از تثبیت توسط محلول لوگول و با استفاده از میکروسکوپ نوری شمارش شدند. بمنظور تعیین غلظت مواد مغذی نیز نمونه‌های 250 میلی‌لیتری آب صاف شده و غلظت فسفات، سیلیکات و نیترات آن‌ها با استفاده از روش اسپکتروفوتومتری اندازه‌گیری شدند. اندازه‌گیری ویژگی­ های فیزیکوشیمیایی آب نیز در محل و با استفاده از سنجنده های قابل‌حمل صورت پذیرفت.
نتایج و بحث:
اجتماعات پلانکتونی مشاهده ‌شده در دوره مطالعه شامل Fabrea salina Henneguy, 1890 از رده Heterotrichea، Dunaliella salina (Dunal) Teodoresco, 1905  از رده Chlorophyceae، Pseudo-nitzschia sp. از رده Bacillariophyceae و .Spirulina sp از رده Cyanophyceae بود. الگوی تغییر­های تراکم کل پلانکتون‌ها با حضور دو نقطه اوج تراکم در شهریورماه و آبان ماه مشخص شد و تفاوت در تراکم D. salina و  .Spirulina sp بعنوان عامل­های اصلی تغییر­های زمانی ساختار اجتماعات پلانکتونی شناخته شد. اثر 5 عامل شوری، غلظت اکسیژن، نیتریت، سیلیکات و فسفات محلول در آب بر تعیین ساختار اجتماعات پلانکتونی منطقه معنی‌دار بود.
نتیجه‌گیری:
نتایج مطالعه حاضر بیانگر سطح به ­نسبت پایین مواد غذایی، تنوع زیستی کم و همچنین نوسانات شرایط محیطی است. نرخ بالای تبخیر آب، محدودیت در ورودی آب شیرین و همچنین ورودی آب توسط جزرومد آب دریا و در نتیجه محدودیت مواد غذایی در دسترس می‌تواند از عامل ­های اصلی نقصان تولید­های اولیه و تنوع زیستی پایین در این منطقه باشد. با توجه به افزایش فشار انسانی در اثر استحصال نمک از این تالاب، پایش هیدروبیولوژیک برای حفاظت بلندمدت از این تالاب ضروری بنظر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Environmental correlates of plankton assemblages in a hypersaline lagoon (Lipar lagoon, northern Gulf of Oman)

نویسندگان [English]

  • Amir Ghazilou 1
  • Kamalodin Kor 1
  • Hamid Ershadifar 1
  • Emad Koochaknejad 2
  • Mahshid Oladi 3

1 Gulf of Oman and Indian Ocean Oceanography Center (Chabahar), Iranian National Institute for Oceanography and Atmospheric Science (INIOAS), Chabahar, Iran

2 Gulf of Oman and Indian Ocean Oceanography Center (Chabahar), Iranian National Institute for Oceanography and Atmospheric Science (INIOAS), Chabahar, Iran

3 Department of Aquatic Biology and Biotechnology, Faculty of Life Sciences and Biotechnology, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Introduction:
Hypersaline ecosystems provide excellent conditions for ecological studies of aquatic ecosystems. Lipar Lagoon is an understudied hypersaline lagoon located in southeasternmost Iran (northern Gulf of Oman). Knowledge about the biotic and abiotic characteristics of this hypersaline water system is limited. This research thus investigated the plankton community composition and abundance, and also its variability under variable environmental conditions over one year.
Material and methods:
Monthly (five replicates each month) water samplings were performed from 2017 to 2018, during pre-monsoon, monsoon, and post-monsoon seasons. Physicochemical properties of water were measured at the site using a portable multi-meter, while other parameters such as silicate, nitrate, and phosphate were analyzed by spectrophotometry. For plankton identification and density measurements, each sample was fixed by adding 3ml of acidic Lugol’s solution, and transferred to the laboratory for further analysis.
Results and discussion:
The plankton community observed during the study period included Fabrea salina, Dunaliella salina, Pseudo-nitzschia sp., and Spirulina sp. Temporal variations in plankton abundance were evident, mostly in September and November, most of which occurred due to the difference in the abundance of D. salina and F. salina. The impact of environmental parameters including salinity and the concentration of dissolved oxygen, nitrite, silicate, and phosphate on the community structure of planktons was significant.
Conclusion:
The combination of high salinity, high evaporation rate, low freshwater input, and consequently, low nutrient levels may be the main factors behind the low biodiversity in the lagoon. Being under pronounced anthropogenic pressure due to salt extraction activities, it is evident that further hydrobiological monitoring is crucial for the long-term preservation of the lagoon

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lipar lagoon
  • Gulf of Oman
  • Dunaliella Salina
  • Pseudo-nitzschia
  • Spirulina
  • Fabrea salina

Al-Azri, A.R., Al-Hashmi, K.A., Habsi, H.A., Al-Azri, N. and Al-Khusaibi, S., 2015. Abundance of harmful algal blooms in the coastal waters of Oman: 2006–2011. Aquatic Ecosystem Health and Management. 18(3), 269-281.

Al-Kandari, M., Al-Yamani, F. and Al-Rifaie, K., 2009. Marine Phytoplankton Atlas of Kuwait’s Waters. Kuwait Institute for Scientific Research, Safat, Kuwait.

Attaran Fariman, G., Sadeghi, P. and Shirzaie, R., 2017. Isolation and molecular identification of Dunaliella salina (Chlorophyceae) cyst from sediments of the Lipar coast (Oman Sea). Iranian Scientific Fisheries Journal. 26(4), 47-55.

Ben-Amotz, A., Sussman, I. and Avron, M., 1982. Glycerol production by Dunaliella. New Trends in Research and Utilization of Solar Energy through Biological Systems. In: Mislin, H. and Bachofen, R. (Eds), Basel, Birkhäuser Basel, pp. 55-58.

Boehrer, B. and Schultze, M., 2008. Stratification of lakes. Reviews of Geophysics. 46(2), 102-110.

Carmichael, W., Biggs, D. and Gorham, P., 1975. Toxicology and pharmacological action of anabaena flos-aquae toxin. Science. 187(4176), 542-544.

Choudhury, A.K. and Pal, R., 2010. Phytoplankton and nutrient dynamics of shallow coastal stations at Bay of Bengal, Eastern Indian coast. Aquatic Ecology. 44(1), 55-71.

Ebrahimi, M., Zarshenas, G.A., Eslami, F., Akbarzadeh, G., Khodadadi, Jokar, K., Ayag, R. and Mokhaier, Z., 2016. Monitoring of algal bloom in coastal water of the Persian Gulf and Oman sea (Hormuzgan Province). Tehran, Iranian Fisheries Science Research Institute: 64.

El-Sabaawi, R. and Harrison, P.J., 2006. Interactive effects of irradiance and temperature on the photosynthetic physiology of the pennate diatom Pseudo-nitzschia granii (Bacillariophyceae) from the northeast subarctic Pacific. Journal of Phycology. 42(4), 778-785.

Elloumi, J., Carrias, J.F., Ayadi, H., Sime-Ngando, T. and Bouaïn, A., 2009. Communities structure of the planktonic halophiles in the solar saltern of Sfax, Tunisia. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 81(1), 19-26.

Filker, S., Forster, D., Weinisch, L., Mora-Ruiz, M., Gonzalez, B., Farias, M. E., Rossello-Mora, R. and Stoeck, T., 2017. Transition boundaries for protistan species turnover in hypersaline waters of different biogeographic regions. Environmental Microbiology. 19(8), 3186-3200.

Filker, S., Gimmler, A., Dunthorn, M., Mahe, F. and Stoeck, T., 2015. Deep sequencing uncovers protistan plankton diversity in the Portuguese Ria Formosa solar saltern ponds. Extremophiles. 19(2), 283-295.

Forster, D., Behnke, A. and Stoeck, T., 2012. Meta-analyses of environmental sequence data identify anoxia and salinity as parameters shaping ciliate communities. Systematics and Biodiversity. 10(3), 277-288.

Gecheva, G.М., Varadinova, E.D., Belkinova, D.S., Mihov, S.D., Gyuzelev, G.A. and Hristeva, Y.G., 2017. Ecological Status Assessment of a Hypersaline Lake: a Case Study of Atanasovsko Lake, Bulgaria. Acta Zoologica Bulgarica. 52, 145-151.

Hammer, U. T., 1986. Saline lake ecosystems of the world, Springer Science and Business Media, Berlin, Germany.

Hong, H. P. and Choi, J. K., 2015. Can the halophilic ciliate Fabrea salina be used as a bio-control of microalgae blooms in solar salterns? Ocean Science Journal. 50(3), 529-536.

Jellison, R., Anderson, R.F., Melack, J.M. and Heil, D., 1996. Organic matter accumulation in sediments of hypersaline Mono Lake during a period of changing salinity. Limnology and Oceanography. 41(7), 1539-1544.

Last, W.M., 1993. Rates of sediment deposition in a hypersaline lake in the northern Great Plains, western Canada. International Journal of Salt Lake Research. 2(1), 47-52.

Maghsoudlou, A., Momtazi, F. and Aghajanpour, F., 2015. Spatial Pattern of Phytoplankton Communities from Iranian Waters of the Gulf of Oman in Pre-Monsoon Period. Journal of the Persian Gulf (Marine Science). 6(21), 65-77.

Manaffar, R. and Ghorbani, S., 2015. Algal bloom in northwest Urmia Lake (bari station). Journal of Molecular and Cellular Research. 28(1): 35-39.

Modassir, Y. and Ansari, A., 2011. Plankton community of the hypersaline salterns of Goa, India. Biology Forum, Citeseer.

MOOPAM, 1999. Manual of oceanographic observations and pollutant analysis methods. ROPME, Kuwait. pp: 1: 20.

Morais, E.G. d., Druzian, J.I., Nunes, I.L., Morais, M.G. d. and Costa, J.A.V., 2019. Glycerol increases growth, protein production and alters the fatty acids profile of Spirulina (Arthrospira) sp. Process Biochemistry. 76, 40-45.

Nche-Fambo, F.A., Tirok, K. and Scharler, U.M., 2016. Hypersaline conditions cause distinct ciliate community structure in a South African estuarine lake system. Journal of Plankton Research 38(4), 878-887.

Nikookar, K., Moradshahi, A. and Hosseini, L., 2005. Physiological responses of Dunaliella salina and Dunaliella tertiolecta to copper toxicity. Biomolecular Engineering. 22(4), 141-146.

Oren, A., 2002. Diversity of halophilic microorganisms: Environments, phylogeny, physiology, and applications. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 28(1), 56-63.

Pandey, B.D. and Yeragi, S.G., 2004. Preliminary and mass culture experiments on a heterotrichous ciliate, Fabrea salina. Aquaculture. 232(1), 241-254.

Pedros-Alio, C., 2005. Diversity of Microbial Communities: The Case of Solar Salterns. Springer, Dordrecht, Netherlands.

Pedros-Alio, C., Calderon-Paz, J.I., MacLean, M.H., Medina, G., Marrase, C., Gasol, J.M. and Guixa-Boixereu, N., 2000. The microbial food web along salinity gradients. FEMS Microbiology Ecology. 32(2), 143-155.

Por, F.D., 1980. A Classification of Hypersaline Waters, Based on Trophic Criteria. Marine Ecology. 1(2), 121-131.

Post, F.J., Borowitzka, L.J., Borowitzka, M.A., Mackay, B. and Moulton, T., 1983. The protozoa of a Western Australian hypersaline lagoon. Hydrobiologia. 105(1), 95-113.

Quigg, A., Al-Ansi, M., N. Al-Din, N., Wei, C.L., C. Nunnally, C.I., Al-Ansari S., Rowe, G.T., Soliman, Y., Al-Maslamani, I., Mahmoud, I., Youssef, N. and Abdel-Moati, M.A., 2013. Phytoplankton along the coastal shelf of an oligotrophic hypersaline environment in a semi-enclosed marginal sea: Qatar (Persian Gulf). Continental Shelf Research. 60, 1-16.

Ruinen, J., 1938. Notizen über Salzflagellaten. II. Über die Verbreitung der salzflagellaten. Arch Protistenkd. 90, 210-258.

Shadrin, N., 2009. The Crimean hypersaline lakes: towards development of scientific basis of integrated sustainable management. Proceedings of 13th World Lake Conference, Wuhan, China.

Šmilauer, P. and Lepš, J., 2014. Multivariate analysis of ecological data using CANOCO 5, Cambridge university press, Cambridge.

Soleimanirad, A., Keshavarz, M., Bahremand, M., Kamrani, E. and Vazirizade, A., 2013. The effect of summer monsoon on macrobenthic's community structure in Jask creek (Gulf of Oman). Journal of Aquatic Ecology. 3(1), 50-39.

Soumia, A., 1978. Phytoplankton manual, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, USA.