1. Понятия: эвтрофирование, продуктивность, первичная продуктивность. Понятие пищевой цепи. Компоненты пищевой цепи. Разновидности пищевых цепей. Роль первичных продуцентов в пищевых цепях. Автохтонное и аллохтонное органическое вещество.

Эвтрофирование - процесс роста общей продуктивности экосистемы водоема (водной толщи, донных отложений), т.е. накопления органического вещества в водоеме. Осн компонентами водных экосистем, способными самостоятельно создавать (продуцировать) ОВ явл автотрофные орг (водоросли, высшая водная раст) и хемосинтетики (бактерии). ОВ растит происх-ия - исходная энергетическая основа для последующих этапов продукционного процесса. В основе обр-ия первичного ОВ нах балансовое равновесие фотосинтеза:

6 CO2 + 6 H2O + 2818.7 кДж C6H12O6 +6O2

В процессе фотосинтеза прир вода, взаимод с СО2 под влиянием солн рад, явл-ся одновременно ист-ком образования ОВ. В отличие от животных и бактерий (исп-ют для ж/д готовые ОВ), растения их синтезируют. Исп-ие световой энергии для биосинтеза - комплекса поглощающих свет пигментов (хлорофил). Растения осущ процесс преобраз солн энергии в хим энергию продуктов фотосинтеза, необходимую для поддержания жизни и круговорота вещества и энергии в биосфере. Осн фотосинтетики в водоемах-фитопланктон и макрофиты.

Водоросли (первич продуценты) - основной ист пищи и энергии для всего биоценоза. Первичная продукция - скорость новообразования ОВ автотрофными организмами.

Созд ОВ своего тела могут микроорг – хемосинтетики (на осн исп-ия энергии хим реакций). Хемосинтетики - это хемосинтезирующие бактерии или хемотрофы. Углерод получают за счет СО2, но исп энергию окисления неОВ и ферментов. Концентрируются в местах, где анаэр усл сменяются аэр (для ж/д нужд в О2 и восстановленных соед). Создание первопищи, трансформация энергии, аккумулированной фотосинтетиками. Количество ОВ, продуцируемого в единицу времени - продуктивность. Первичная продукция – скорость новообразования органического вещества автотрофными организмами.

ОВ в водоеме подраздел: автохтонные (фотосинтеза фитопланктона, образ в водоеме), аллохтонные (вынос с водосборной S, поступл с атм осадками, ,бытов и пром стоки). Пищевой цепь (ПЦ) - перенос энергии пищи от автотрофов через ряд организмов, путем поедания одних организмов др. ПЦ: человек -корова- трава- солнечная энергия. Зеленые растения - 1ый троф ур (продуценты), травоядные - 2ой троф ур (первичные консументы), хищники - вторичн консументы и тд. ПЦ состоят не более чем из 5-6 звеньев. Конечное звено ПЦ образуют деструкторы (редуценты) - орг, разлаг ОВ (бактерии, дрожжи, грибы-сапрофиты). ПЦ: пастбищная, детритная.

Пасбищная - начин с зел раст (фитопланктон), растительноядным жив (пасущимся), поедающие живые растительные клетки.

Детритная - идет от мертв ОВ к микроорг, к детритофагам и к их хищникам (цепи разложения). Детрит - совокупность взвешенных в воде органо-минеральных частиц.

ПЦ переплетаются, образ пищевые сети. Чем длиннее ПЦ, тем > роль хищников, чем короче - тем > роль детритной цепи (повышается роль редуцентов). На каждом последующем ур поток энергии уменьшается.

2. Азот как основной биогенный элемент в минеральном питании растительного планктона. Формы азота воде. Внешняя азотная нагрузка.

Азот необходим для жизни, так как он входит в структурный состав белков и аминокислот.

Минеральные соединения азота присутствуют воде в 3-х формах: аммонийный, нитритный и нитратный. В воде преобладают нитратные формы, нитриты присутствуют в меньшем количестве, чем нитраты. Различные виды водорослей нуждаются в разной концентрации солей азота. Например, синезеленая водоросль Anabaena усваивает в первую очередь аммиачный азот, некоторые другие преимущественно используют нитраты. Осн источник соед в водоеме – усвоение молекулярн N сине-зелеными водорослями,разн бактериями.

Очень требовательны к азоту синезеленые водоросли и некоторые зеленые (хлорококковые). Избыток солей азота приводит к угнетению развития водорослей, особенно при высоких концентрациях аммиачного азота.

Потери азота происходят за счет потребления водорослями. Нитрнификация – поэтапное бактериальное окисление: NH4 NO2 NO3.

Для оценки количества биологически доступного азота или общего азота, поступающего в водоем в течение года, используют меру - азотная нагрузка. Например в оз. Балатон - азотная нагрузка составляет 1.3 г/м2 год, в Рыбинском водохранилище - 14.3 г/м2 год.

Внешние источники азота: 1. При грозовых разрядах образуется окись азота.2 при сгорании топлива. 3. с водосборной площади и атмосферными осадками.

3. Фосфор как основной биогенный элемент в минеральном питании растительного планктона. Формы фосфора воде. Понятие внешней фосфорной нагрузки.

P относится к числу наиболее важных биогенных элементов. P присутствует в клеточном материале. Фосфатные группы являются основными структурными элементами нуклеиновых кислот, фосфолипидов и частью АТФ, участвующих в энергетических и анаболических процессах. В природных водах он содержится в виде минеральных и органических соединений. Запасы P в водоемах пополняются за счет выщелачивания почвенных и горных пород и биохимического распада водной и наземной растительности.

В состав общего P входят: Взвешенный P (Минеральный, органический взвешенный); Растворимый P (Минеральный, Органический растворимый). При отсутствии P водоросли не фотосинтезируют и вскоре отмирают. При избытке P водоросли могут накапливать его в своих клетках и некоторое время функционировать в среде лишенной P.

Взвешенный – находится везде. Взвешенные частицы в состоянии покоя оседают на дно под действием силы тяжести и могут там находиться долго. Органический (связанный с углеродом) взвешенный P может потребляться организмами и бактериями, питающимися детритом. Неорганический (минеральный) взвешенный может растворяться и усваиваться растениями и бактериями. В результате, перемешивания, P из донных отложений попадает в толщу воды. Растворенный- биол-ки доступный P сосредоточен гл. образом в поверх-ых слоях (в зоне фотосинтеза). Ниже зоны фотосинтеза потребление P не будет. Он может осаждаться и связываться с частицами донных отложений и может быть вынесенным из водоема водным потоком.

Содержание фосфора от десятых до неск сотен мг/л

Для оценки кол-ва биол-ки доступного P или общего P, поступающего в водоем в течение года, исп-ют меру - фосфорная нагрузка. - основной показатель возможности обогащения биогенными элементами. Например в оз. Балатон фосфорная нагрузка составляет 0.62 г/м2 год, в Рыбинском водохранилище - 1.4 г/м2 год.