Анализ данных для автоматизации биомониторинга водной среды в Черноморском регионе

от

В.Ю. Журавский, Е.Н. Воскресенская, В.В. Трусевич, А.С. Лубков

Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

E—mail: vectorj@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2019-4-66-71

УДК 504.064.36, 681.3.06, 504.746

Реферат:

     В работе исследованы поведенческие реакции двухстворчатых черноморских моллюсков на основе данных наблюдений, полученных с помощью комплекса мониторинга водной среды, установленного на морском шельфе Севастопольского региона, за период с 20.04.2012 по 17.05.2012. Эти данные содержат информацию об уровне раскрытия 14 мидий (в миллиметрах).

     В анализируемых рядах наблюдений кластерным анализом было выявлено несколько групп моллюсков, имеющих характерные отличительные особенности. Для определения периодов биологической активности моллюсков был применен спектральный анализ, в результате которого был выявлен значимый максимум спектральной плотности (α < 0,001), имеющий период в 24 ч. В связи с выделением ярко выраженного суточного периода была проанализирована активность моллюсков в различное время суток. Отмечено, что ночью положение раскрытых створок моллюсков чаще всего соответствует уровню 80–95%, а днем – 50–75%. Для моллюсков характерны более частые короткие аддукции днем, причем количество этих аддукций до полутора раз выше, чем ночью. В то же время, ночью увеличивается количество средних и длинных аддукций на 30% по сравнению с дневным периодом. Приуроченность длинных аддукций к ночному периоду суточного цикла свидетельствует о преимущественном интенсивном питании моллюсков в ночное время. В дневное время мидии практически не питаются.

     Полученный результат можно использовать для создания программного статистического комплекса выявления экологических сигналов тревог.

Ключевые слова: двустворчатые моллюски, черноморские мидии, биомониторинг.

Для цитирования пройдите по ссылке DOI и используйте опцию Actions-Cite или скопируйте:

[IEEE] В.Ю. Журавский, Е.Н. Воскресенская, В.В. Трусевич, А.С. Лубков, “СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ БИОМОНИТОРИНГА ВОДНОЙ СРЕДЫ В ЧЕРНОМОРСКОМ РЕГИОНЕ”, Системы контроля окружающей среды, вып. 4, с. 66–71, декабрь 2019.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

  1. Трусевич В.В., Гайский П.В., Кузьмин К.А. Автоматический биомониторинг водной среды с использованием реакции двустворчатых моллюсков // Морской гидрофизический журнал. 2010. № 3. С. 75–83.
  2. Allen H.J., Waller T.W., Kennedy J. et al. Real-time whole organisms biomonitoring – deployment, status, and future // AWRA. Annual spring speciality conference proceedings. Middleburg. 2001. P. 187–192.
  3. Baldwin l.G., Kramer K.IM. Biological early warning systems (BEWS) // Biomonitoring of coastal waters and estuaries / ed. K.IM. Kramer. CRC Press: Boca Raton. 1994. P. 1–28.
  4. Gruber D., Frago e.H., Rasnake W.I. Automated biomonitors-first line of defence // Aquat. Ecosyst. Health. 1994. Vol. 3. P. 87–92.
  5. Кузнецова Т.В., Сладкова Г.В., Холодкевич С.В.Оценка функционального состояния раков pontastacus leptodactylus в нормальной и токсической среде по характеристикам их кардиоактивности и биохимическим показателям гемолимфы // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2010. № 46 (3). С. 203–210.
  6. Kramer K.J.M., Foekema E.M. The «Musselmonitor@» as biological early warning system // Biomonitors and Biomarkers as Indicators of Environmental. Change: A Handbook. 2000. Vol. 2. P. 59–87.
  7. Comeaua L.A., Babarrob J.M.F., Longac A., Padinb X.A. Valve-gaping behavior of raft-cultivated mussels in the Rнa de Arousa, Spain // Aquaculture Reports. 2018. Vol. 9, February. P. 68–73.
  8. Гайский П.В., Трусевич В.В., Забурдаев В.И. Автоматический био-электронный комплекс, предназначенный для раннего обнаружения отравляющих загрязнений пресных и морских вод // Морской гидрофизический журнал. 2014. № 2. С. 44–53.
  9. Биомаркеры поведенческих реакций черноморской мидии для автоматизированного биомониторинга экологического состояния водной среды / В.В. Трусевич, П.В. Гайский, К.А. Кузьмин [и др.] // Системы контроля окружающей среды. 2015. № 1 (21). С.13–18.
  10. Трусевич В.В., Мишуров В.Ж., Кузьмин К.А. Система непрерывного автоматизированного в реальном времени контроля качества воды и предупреждения об угрозах экологи-ческой опасности на водозаборах городского водоснабжения // Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2018: сборник статей по материалам междунар. науч.-практ. конф. (Севастополь, 24–27 сентября 2018 г.). Севастополь. 2018. С. 1177–1181.
  11. Орлов А.И. Нечисловая статистика. М.: М3-Пресс. 2004. 513 с.
  12. Weiping M., Guangchuang Y., Jiangshan L. Package ‘basicTrendline’ // R-project. URL: https://cran.r-project.org/web/packages/basicTrendline/basicTrendline.pdf (дата обращения: 05.09.2019).
  13. Martin M., Peter R., Anja S. Package ‘cluster’ // R-project. URL: https://cran.r-project.org/web/packages/cluster/cluster.pdf (дата обращения: 05.09.2019).
  14. Thomas W. Package ‘solartime’ // R-project.  URL: https://cran.r-project.org/web/packages/solartime/solartime.pdf (дата обращения: 05.09.2019).

Loading