2.2.2 Підсистема бентосу

У даній системі розрахунки проводять для угрупувань мікрофітобентосу (і=21), макрофітобентосу (нитчастих водоростей) – (Літо, помірний фітопланктон з домінуванням зелених водоростей

(і=22), і макрозообентосу ( моллюсків) (і=23).

Мікрофітобентос

Продуцентами в цьому угрупуванні є мікроскопічні донні водорості. Валова первинна продукція розраховується за формулою:

А₂₁ = а₂₁ ∙ В₂₁ (г О₂/ м² ∙ с)

Питома продукційна здатність а₂₁ на всьому перетині потоку, як і для фітопланктону, залежить від комплексу факторів, зокрема:

1) Продукційної здатності мікрофітобентосу на оптимальній глибині а₂₁₀, яка обернено пропорційно залежить від біомаси донних водоростей:

а₂₁₀ = а_{210 max} ∙ exp-(β₂₁∙ B₂₁), де

а_{210 max} - максимальне значення продукційної здатності на оптимальній глибині при B₂₁ → min;

β₂₁ - коефіцієнт, що залежить від сезону, фітопланктону і типу кріплення відкосів каналу (табл. 5).

Таблиця 5.

Параметри, що визначають зв’язок продукційної здатності і біомаси мікрофітобентосу на оптимальній глибині

Сезон		Види відкосу		Діапазон зміни біомаси В21, г/м2				Параметри
				Min		Max		a210 max, ∙ 10-5 г О2 / г∙ с		β 21
Літо	Ґрунтовий		0,5		4,0		2,70		0,45
	Облицьований		4,0		300,0		0,40		0,05
Весна	Будь-який		1,0		50,0		0,23		0,03
Осінь	Будь-який		1.0		50,0		0,14		0,04

Як бачимо, мікрофітобентос на ґрунтових ложах вегетує значно менше, ніж на облицьованих

2) Глибини потоку. Продукційна здатність зменшується з глибиною в зв’язку зі зменшенням освітленості. Проте одночасно з глибиною зменшується і біомаса мікрофітобентосу, тому питома продукційна здатність в межах фотичної зони а_{21ф =} const, тобто а_21ф = а₂₁₀.

Тому, розрахувавши а­₂₁₀ , можна визначити первинну продукцію у межах фотичної зони А_21ф( г О₂ / м² ∙ с ).

Для розрахунку валової первинної продукції мікрофітобентосу в одиниці об’єму по всьому живому перетину потоку А₂₁ ( г О₂ / м³∙с) слід скористатися перехідним коефіцієнтом α ₂₁ = χ₂₁ / ω (м^-1), де χ₂₁ – протяжність змоченого периметру у межах фотичної зони, м; ω – площа живого перетину, м².

А₂₁ = А_21ф ∙ α₂₁.

χ₂₁ розраховуємо, виходячи з глибини фотичної зони, ширини каналу по дну та коефіцієнту закладання укосів.

Деструкція в мікрофітобентосі описується рівнянням:

R₂₁ = R_21B + R_21Г (г О₂/ м²∙с), де

R_21B і R_21Г – відповідно автотрофне (водоростей) і гетеротрофне дихання в угрупуваннях мікрофітобентосу

R_21B = r_21B ∙ B_21B­, де

r_21B - питоме дихання донних водоростей (г О₂ /г ∙ с);

B_21B­ – біомаса водоростей (г/м³).

Питоме дихання не залежить від глибини, тобто r_21B = const. Його значення для різних сезонів наступні :

Таблиця 6

Величина питомого дихання водоростей для різних сезонів

Сезон	Весна	Літо	Осінь
r21B, г О2 /г∙с *10 -5	0,04	0,06	0,009

Влітку r_21B варіює в значних межах; мінімальні його значення відзначаються в багатошарових плівках, що утворюються при великих значеннях B_21B, максимальні – в періоди масового осідання планктонних синьо-зелених водоростей на дно і відкоси каналів.

Гетеротрофне дихання відбувається на всій протяжності змоченого периметру і визначається:

R_21Г = k_21Г ∙ БСК_ПОВНЕ , де

k_21Г – питома продуктивність гетеротрофного дихання; для штучних водостоків з новим ложем з достатньою для практики точністю її величина може бути прийнята рівною k_1Г, тобто такою ж, як і в підсистемі фітопланктону_.

Для приведення величини деструкційних процесів до одиниці об’єму у всьому живому перетині каналу вводиться коефіцієнт α’ ₂₁ = χ / ω (м^-1) , де χ – повна протяжність змоченого периметру каналу.