علوم و فنون شیلات

علوم و فنون شیلات

شناسایی عوامل محیطی موثر بر الگوی مکانی کیفیت آب سواحل مازندران در فصل زمستان

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
1 استادیار گروه علوم و مهندسی شیلات-دانشگاه تربیت مدرس
2 عضو هیات علمی دانشگاه گلستان
3 گروه بیولوژی دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس. نور، ایران
4 گروه بهداشت و بیماریهای آبزیان، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران
5 گروه شیلات، دانشگاه گنبد کاووس
6 گروه بوم شناسی، دانشگاه علوم و فنون خرمشهر
7 بخش اکولوژی، پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، ساری
8 گروه علوم و مهندسی شیلات، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
اهداف: این تحقیق با هدف ارزیابی الگوی مکانی کیفیت آب و عوامل کنترل­کننده آن در اکوسیستم ساحلی مازندران طی فصل زمستان با استفاده از روش­های آماری چند متغیره انجام شد.

مواد و روش­ها: پارامترهای کیفی آب شامل مواد مغذی، درجه حرارت، هدایت الکتریکی، شوری، اکسیژن محلول، pH، کلروفیل α و کدورت در 16 ایستگاه (44 لایه) در امتداد 4 ترانسکت (بندرامیرآباد، بابلسر، نوشهر و رامسر) بصورت ماهیانه سنجش شدند. برای ارزیابی داده­ها از چند روش آماری چند متغیره شامل تحلیل ممیزی، تحلیل خوشه­ای و عاملی و همچنین آزمون همبستگی استفاده شد.

یافته­ها: تحلیل خوشه­ای، مکان­های نمونه برداری را بر اساس تشابه در ویژگی­های کیفی آب به 4 گروه مجزا تفکیک کرد. بر اساس تحلیل ممیزی،20/93 درصد از مکان­ها به درستی طبقه­بندی شدند. تحلیل عاملی، 4 مؤلفه اصلی را از ساختار داده استخراج کرد که 05/74 درصد از واریانس کل تغییرات را تشریح کرد. بر اساس این آزمون­ها، فسفر آلی، نیتروژن آلی، کدورت، کلروفیل α و درجه­حرارت به­عنوان مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر تغییرات مکانی کیفیت آب شناسایی شدند.

نتیجه­گیری: مطالعه حاضر پیشنهاد می­کند که تعداد مکان­های نمونه­برداری در فصل زمستان می­تواند به 3 ترانسکت امیرآباد، بابلسر و سواحل غربی (نوشهر و رامسر) و 2 ایستگاه (یک لایه سطحی و یک لایه عمقی) کاهش یابد. انتقال مواد مغذی از خشکی، بستر دریا، پرورش ماهی در قفس از موثرترین عوامل بر تغییرات مکانی کیفیت آب در سواحل مازندران می­باشند. بر اساس نتایج این مطالعه، روش­های آماری چند متغیره نیز بعنوان یکی از روش­های مفید جهت شناسایی الگوی مکانی کیفیت آب معرفی می­گردد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


1- Kishino M, Tanaka A, Ishizaka J. Retrieval of Chlorophyll a, suspended solids, and colored dissolved organic matter in Tokyo Bay using ASTER data. Remote Sensing of Environment. 2005; 99(1-2):66-74.
2- MacLeod CD, Mandleberg L, Schweder C, Bannon SM, Pierce GJ. A comparison of approaches for modelling the occurrence of marine animals. In Essential fish habitat mapping in the Mediterranean 2008 (pp. 21-32). Springer, Dordrecht.
3- Varol M, Gökot B, Bekleyen A, Şen B. Spatial and temporal variations in surface water quality of the dam reservoirs in the Tigris River basin, Turkey. Catena. 2012 May 1; 92:11-21.
4- Wu ML, Wang YS, Sun CC, Wang H, Dong JD, Yin JP, Han SH. Identification of coastal water quality by statistical analysis methods in Daya Bay, South China Sea. Marine Pollution Bulletin. 2010; 60(6):852-60.
5- Huang J, Ho M, Du P. Assessment of temporal and spatial variation of coastal water quality and source identification along Macau peninsula. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 2011; 25(3):353-61.
6- Bierman P, Lewis M, Ostendorf B, Tanner J. A review of methods for analysing spatial and temporal patterns in coastal water quality. Ecological Indicators. 2011; 11(1):103-14.
7- Zhou F, Huang GH, Guo H, Zhang W, Hao Z. Spatio-temporal patterns and source apportionment of coastal water pollution in eastern Hong Kong. Water Research. 2007; 41(15):3429-39.
8- Choudhury AK, Pal R. Phytoplankton and nutrient dynamics of shallow coastal stations at Bay of Bengal, Eastern Indian coast. Aquatic Ecology. 2010; 44(1):55-71.
9- Korshenko, AN, Gul AG. Pollution of the Caspian Sea. In: Kostianoy AG., Kosarev AN. (ed.). The Caspian Sea Environment. Springer–Verlag Berlin Heidelberg. 2005; 1 (1): 109–142.
10- Shahrban M, Etemad-Shahidi A. Classification of the Caspian Sea coastal waters based on trophic index and numerical analysis. Environmental Monitoring and Assessment. 2010; 164(1-4):349-56.
11- American Public Health Association, American Water Works Association, Water Pollution Control Federation, Water Environment Federation. Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association; 2005.
12- Iscen CF, Emiroglu O, Ilhan S, Arslan N, Yilmaz V, Ahiska S. Application of multivariate statistical techniques in the assessment of surface water quality in Uluabat Lake, Turkey. Environmental Monitoring and Assessment. 2008; 144(1-3): 269–276.
13- Shirodkar PV, Mesquita A, Pradhan UK, Verlekar XN, Babu MT, Vethamony P. Factors controlling physico-chemical characteristics in the coastal waters off Mangalore—a multivariate approach. Environmental Research. 2009; 109(3):245-57.
14- Wang X, Lu Y, He G, Han J, Wang T. Multivariate analysis of interactions between phytoplankton biomass and environmental variables in Taihu Lake, China. Environmental Monitoring and Assessment. 2007; 133(1-3):243-53.
15- Liu CW, Lin KH, Kuo YM. Application of factor analysis in the assessment of groundwater quality in a black foot disease area in Taiwan. Science of the Total Environment. 2003; 313(1-3):77-89.
16- Ganjian-khenari, A. Temporal distribution and composition of phytoplankton in the southern part of Caspian Sea in Iranian water from 1994 to 2007. PhD thesis. University Sciences Malaysia. 2011; 248 p.
17- Jamshidi S, Bakar NA. Seasonal variations in temperature, salinity and density in the southern coastal waters of the Caspian Sea. Oceanology. 2012; 52(3):380-96.
18- Nasrollahzadeh HS, Pourang N, Makhlough A, Fazli H, Eslami F. Classification of bio-pollution caused by Mnemiopsis leidyi on habitat traits of the southern of Caspian Sea. Journal of Environmental Studies. 2015; 41(1): 219-232. [Persian]
19- Mahmoudi N, Ahmadi MR, Babanezhad M, Seyfabadi J. Environmental variables and their interaction effects on chlorophyll-a in coastal waters of the southern Caspian Sea: assessment by multiple regression grey models. Aquatic Ecology. 2014; 48(3):351-65.
20- Nejatkhah MP, Pasandi AA, Saghali M, Beheshtinia N, Mirshekar D. Study of nitrate and phosphate in eastern south Caspian Sea in spring and summer. Journal of Marine Science and Technology Research. 2009 Oct 4; 4(1): 11-19. [Persian]
21- ISIPO (Iranian Small Industries and Industrial Parks Organization). Available from http://isipo.ir. Accessed 29th August 2016.
22- MCHTO (Cultural Heritage, Handicraft and Tourism Organization of Mazandaran)., Available from http://www.mchto.ir/en. Accessed 29th August 2016.
23- MFO (Mazandaran Fisheries Organization), Available from http://www.shilat-maz.ir. Accessed 29th August 2016.
24- Jahani N, Nabavi SN, Dehghan Madiseh S, Mortezaie SR, Fazeli N. The effect of marine fish cage culture on benthic communities using bopa index in ghazale creek. Iranian Journal of Fisheries Sciences. 2012; 11(1):78-88.
25- Demétrio JA, Gomes LC, Latini JD, Agostinho AA. Influence of net cage farming on the diet of associated wild fish in a Neotropical reservoir. Aquaculture. 2012; 330:172-8.
26- Nasrollahzadeh HS, Din ZB, Foong SY, Makhlough A. Trophic status of the Iranian Caspian Sea based on water quality parameters and phytoplankton diversity. Continental Shelf Research. 2008; 28(9):1153-65.
27- Mahmoudi N, Ahmadi MR, Babanezhad M, Seyfabadi J. Seasonal distribution of dominant phytoplankton in the Southern Caspian Sea (Mazandaran coast) and its relationship with environmental factors. Journal of Marine Science and Technology. 2017; 16(1): 87-10. [Persian]
28- Nicklisch A, Shatwell T, Köhler J. Analysis and modelling of the interactive effects of temperature and light on phytoplankton growth and relevance for the spring bloom. Journal of Plankton Research. 2007; 30(1):75-91.
29- Reay DS, Priddle J, Nedwell DB, Whitehouse MJ, Ellis-Evans JC, Deubert C, Connelly DP. Regulation by low temperature of phytoplankton growth and nutrient uptake in the Southern Ocean. Marine Ecology Progress Series. 2001; 219:51-64.
30- Xu H, Paerl HW, Qin B, Zhu G, Gaoa G. Nitrogen and phosphorus inputs control phytoplankton growth in eutrophic Lake Taihu, China. Limnology and Oceanography. 2010; 55(1):420-32.
31- Mahmoudi N, Ahmadi MR, Babanezhad M, Seyfabadi J, Roohi A. Spatial characteristics assessment of water quality and identify its controlling factors along Mazandaran coasts during summer (multivariate approach). Journal of Fisheries Science and Technology. 2013; 2 (2):47-61. [Persian]
32- Simeonov V, Stratis JA, Samara C, Zachariadis G, Voutsa D, Anthemidis A, Sofoniou M, Kouimtzis T. Assessment of the surface water quality in Northern Greece. Water Research. 2003; 37(17):4119-24.