- •Введение
- •1.Методы измерения первичной продукции водоемов
- •1.1. Определение первичной продукции методом склянок
- •1.2. Радиоуглеродная модификация метода склянок
- •1.3. Хлорофилльный метод определения первичной продукции и биомассы фитопланктона
- •2. Некоторые общие закономерности образования первичной продукции в водоемах.
- •3. Соотношение между первичной продукцией и деструкцией органических веществ планктоном
- •4. Внеклеточная продукция
- •5. Ассимиляционные числа пресноводного планктона.
- •6. Величина первичной продукции в различных водоемах.
- •7. Взаимоотношения фито- и зоопланктона
- •8. Общие задачи определения продукции водных животных
- •9. Термины и обозначения
- •10.1. Определение сырого, сухого весов водных организмов и их зольности
- •10.2. Калорийность вещества тела водных организмов и методы ее определения
- •11. Общие закономерности роста животных
- •Относительный (удельный) прирост, т. Е. Прирост на единицу веса, равен
- •Когда рост идет с постоянной удельной скоростью, т. Е., когда
- •Хорошо известно, что взаимосвязь между энергетическим обменом и
- •11.1. Зависимость скорости развития от температуры
- •11.2. Влияние пищи и температуры на плодовитость и скорость
- •12. Методы расчета продукции видовых популяций без постоянного пополнения
- •12.1. Метод Бойсен-Иенсена
- •12.2. Продукция гомотопных бентических животных
- •12.3. Продукция гетеротопных животных
- •12.4. Общие рекомендации по определению продукции популяции без постоянного пополнения
- •13. Методы определения продукции популяции с растянутым периодом размножения
- •13.1 Графический метод расчета продукции
- •13.2. Физиологический способ расчета продукции видовых популяций
- •13.3. Продукция планктонных коловраток
- •13.4. Радиоуглеродный метод определения продукции зоопланктона
- •13.5. Общие рекомендации по определению продукции популяций с
- •Место продукции видовых популяций в сообществе
- •14.1 Примеры расчета продукции бентоса по величине его потребления рыбами
- •14.2. Расчет продукции беспозвоночных по величинам их потребления в озерах
- •14.3. Расчет продукции по величинам потребления беспозвоночных в рыбоводных прудах
- •15. Моделирование как средство исследования продуктивности водных сообществ
- •16. Соотношение продукции с общим потоком энергии через популяцию.
- •17. Определение продукции биоценозов
- •Введение стр.
- •Расчет продукции беспозвоночных по величинам их потребления в озерах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
1.3. Хлорофилльный метод определения первичной продукции и биомассы фитопланктона
Наличие хлорофилла в клетках является необходимым условием фотосинтеза. Большое число работ показывает закономерную связь между количеством хлорофилла растительных клеток и их продукцией и биомассой. Хлорофилльный метод измерения первичной продукции фитопланктона является весьма приближенным и его использование рекомендуется только в том случае, если невозможно измерение скляночным методом. Ориентировочный расчет продукции и биомассы фитопланктона по концентрации хлорофилла "а" проводят исходя из того, что хлорофилл "а" составляет 2,5 % сухой биомассы или 6,75% содержания органического углерода. Содержание хлорофилла "а" определяют фотометрическими и спектрофотометрическими методами.
2. Некоторые общие закономерности образования первичной продукции в водоемах.
Максимальная скорость фотосинтеза в единице объема воды (Амах) в озерах высоких широт или в более южных широтах при пасмурной погоде наблюдается обычно вблизи поверхности. В водоемах умеренных и южных широт фотосинтез у поверхности нередко угнетается избыточной инсоляцией и Амах регистрируется на некоторой глубине, где еще достигается световое насыщение фотосинтеза. К примеру, для озер Белоруссии показано, что Амах приходится на глубину, где интенсивность солнечной радиации составляет 10-35% от проникающей в воду. В Рыбинском водохранилище первичная продукция на глубине 0,1-0,25 м в 3-6 раз выше, чем в самом верхнем слое воды.
Первичную продукцию под I м2 определяют интегрированием кривой вертикального распределения фотосинтеза. Глубина проникновения фотосинтеза определяется прозрачностью воды, хотя призрачность воды сама нередко зависит от обилия клеток фитопланктона и, следовательно, косвенно от величин фотосинтеза. Такая взаимосвязь дает основание выражать глубину распространения фотосинтеза как Нэ/S и h\S, где Hэ - глубина эвтрофной зоны, h - глубина исследуемого горизонта, S - прозрачность воды, м. Впервые такую форму выражения величины эвтрофного слоя применил В. И. Романенко. Для озера Байкал, где Амах находится на глубине 0,25S, было получено : А = Амах•1,10 S, где А - скорость фотосинтеза под I м2. В разных озерах прослеживается увеличение отношения А/Амах с возрастанием прозрачности воды по диску Секки.
Связь между А/Амах и S близка к прямолинейной и передается уравнением
А/Амах = ( 0,9 +- 0,3) S
3. Соотношение между первичной продукцией и деструкцией органических веществ планктоном
С помощью кислсродно-скляночного метода можно определить наряду с первичной продукцией и скорость потребления кислорода планктоном (деструкцию). Соотношение этих величин, определенных для столба воды с учетом объемов слоев, т.е. А/R, отражает эффективность продукционных процессов в водоеме.
В олиготрофных озерах баланс органического вещества часто отрицательный, т.е. А/ R <1.
В эвтрофных водоемах отношение A/R обычно около I или несколько выше. Исключение из этого правила составляют некоторые продуктивные водохранилища с неустоявшимся водным режимом, в которых R преобладает над А.
Если отношение А/ R 1,то это означает, что в биотических процессах водоема большое участие принимает аллохтонное органическое вещество, возрастает в планктоне доля бактерий и их продукция становится сравнимой с продукцией фитопланктона. Отрицательный баланс водоема свидетельствует о том, что аллохтонное органическое вещество обеднено относительно углерода биогенным элементом, лимитирующим фотосинтез. Например, соотношение между углеродом и фосфором (С/Р) в веществе, поступающем извне, ниже, чем телах водорослей.
Если отношение A/R I, что наиболее характерно для мезотрофных и эвтрофных озер, то этому можно дать два объяснения:
- аллохтонное органическое вещество по элементарному составу, то есть по соотношению биогенов сходно с фитопланктоном;
- сток с водосбора не играет существенной роли для биопродуктивности водоема, и количество биогенных элементов, ассимилируемые фитопланктоном, практически эквивалентно их количеству, освобождающемуся в процессе минерализации продуктов фотосинтеза планктона, т.е. элементы минерального питания в основном автохтонные. Отношение A/R за год лишь в редких случаях заметно выше I. Положительный биотический баланс теоретически возможен только в случае, когда биогенные элементы поступают в водоем извне в минеральной форме. Отношение A/R может быть использовано для оценки оборачиваемости органического углерода и лимитирующих биогенных элементов в экосистеме, степени загрязнения водоемов.