WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

« ...»

-- [ Страница 1 ] --

А.П.Садчиков (каф. гидробиологии

биологического факультета МГУ)

ЗООПЛАНКТОН: УТИЛИЗАЦИЯ ВОДОРОСЛЕЙ

ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ

Планктон – это наиболее распространенное сообщество гидросферы планеты. В его

состав входят водоросли, животные и бактерии. В природных водах содержится взвешенное мертвое органическое вещество автохтонного и аллохтонного происхождения (детрит), растворенное органическое вещество (РОВ) и минеральные вещества, часть которых представлена биогенными соединениями. Все компоненты планктона находятся в определенных связях между собой и с растворенными в воде веществами.

Фитопланктон синтезирует органическое вещество, используя энергию света и биогенные вещества. Зоопланктон, потребляя водоросли, бактерии и детрит, минерализует органическое вещество пищи и выделяет в среду биогенные элементы. Мертвые фито- и зоопланктон, фекалии, экзувии переходят в детрит, оседают на дно и выпадают из планктона. В разложении детрита (а также организмов планктона) огромная роль принадлежит бактериям.

Весь комплекс протекающих в водоемах процессов, состоящих из фотосинтеза, потребления и минерализации органического вещества, в результате которых происходит трансформация веществ и передача энергии с одного трофического уровня на другой теснейшим образом связаны между собой. Именно эти главнейшие процессы и объединяют планктонное сообщество в единое целое, определяют эффективность и скорость биотического круговорота.

В данной статье использованы материалы из книг Б.Л.Гутельмахера, А.П.Садчикова, Т.Г.Филипповой «Питание зоопланктона» (1988), А.П.Садчикова «Планктология: зоопланктон, трофические взаимоотношения» (2007).

*** Одной из особенностей водных экосистем является высокая скорость биотического круговорота. Этому способствуют не только бактерии, водоросли, но и зоопланктон. В водных экосистемах зоопланктон как основной потребитель водорослей играет важную роль в трансформации органического вещества. В процессе жизнедеятельности планктонные животные минерализуют органическое вещество и выделяют во внешнюю среду метаболиты, которые в дальнейшем утилизируются бактериями и водорослями.

Таким образом, биотический круг замыкается. Роль зоопланктона велика еще и тем, что он, немногий из водных организмов, утилизирует микроводоросли, бактерии, детрит и транспортирует их энергию на более высокий трофический уровень. Сам же зоопланктон является пищевым объектом для более крупных беспозвоночных и рыб.

В пресных и морских водоемах основная масса зоопланктона представлена видами с фильтрационным типом питания. Его еще называют «мирным» зоопланктоном. На их долю в морях, океанах и пресных водоемов приходится до 80% общей массы зоопланктона (Петипа, 1981; Иванова, 1983, 1985). Именно они играют ведущую роль в трансформации вещества и передаче энергии по трофической цепи от фитопланктона к рыбам. Поэтому изучение участия ракообразных в метаболизме планктона служит важнейшим средством для выяснения всей системы трофометаболических связей в водоеме.

Среди факторов, влияющих на скорость биотической трансформации вещества, большое внимание уделяется размеру организмов, индивидуальной массе их тела. В природных водоемах встречаются организмы, масса которых различается на девять порядков. Сложившиеся в экологической физиологии представления о связи между массой организма и скоростями его роста, потребления кислорода и пищи свидетельствует о том, что чем меньше масса тела, тем более интенсивно протекают эти процессы.

В связи с малыми размерами зоопланктон имеет интенсивный обмен веществ (Заика, 1972), высокую фильтрационную активность и плодовитость (Гутельмахер, 1986;

Гиляров, 1987). Так, годовая продукция планктонных ракообразных в пресных водоемах в 10-30 раз превосходит среднюю за вегетационный сезон биомассу (Винберг, Печень, Шушкина, 1965). Фильтрационная способность их настолько велика, что в эвтрофных водоемах весь объем воды пропускается через фильтрационный аппарат зоопланктона всего за одни сутки. В море биомасса зоопланктона меньше, чем в пресных водоемах, но и там объем воды поверхностной зоны, в которой сконцентрирован зоопланктон, за год много раз проходит через фильтрационный аппарат зоопланктеров (Винберг, 1967).

К примеру, Хейни, используя специальную камеру (батометр, в который при его закрытии впрыскиваются меченые водоросли) для изучения скорости фильтрации рачков в естественных условиях показал, что в период пика численности зоопланктона (поздняя весна и лето) вода мезотрофных и эвтрофных водоемов профильтровывается через его фильтрационный аппарат 5 раз за сутки, в олиготрофных водоемах – один раз в 10- суток, а в дистрофных – один раз в сутки.

В зависимости от типа водоема в планктонном сообществе преобладают те или иные группы зоопланктона. Это могут быть простейшие, коловратки или ракообразные. В большинстве относительно чистых водоемах в основном представлены ветвистоусые и веслоногие ракообразные, причем, чем выше трофность, тем больше относительная доля Cladocera, и наоборот, тем меньше доля Copepoda. Так, при увеличении трофности пресных водоемов от олиготрофных к эвтрофным доля Cladocera возрастает с 7 до 50% (табл. 1), а доля Copepoda снижается с 75 до 30%; в политрофных водоемах преобладают коловратки (87%), тогда как веслоногие и ветвистоусые не превышают 6% (Крючкова,1987, 1989).

Таблица Относительная численность представителей основных групп зоопланктона в водоемах разного типа (Крючкова, 1987) Тип водоема Число Доля от общей численности водоемов зоопланктона, % Copepoda Cladocera Rotatoria Олиготрофный 2 74,5±5,1 7,5±6,0 18,0±7, Мезотрофный 11 53,2±8,8 21,2±7,2 25,6±10, Высокотрофный 6 30,3±7,7 49,7±7,7 20,0±11, Политрофный 48 6,0±6,5 6,7±3,3 87,3±9, Продуктивность водоема в целом, а также его рыбопродуктивность во многом определяется степенью утилизации первичной продукции гетеротрофными организмами и в первую очередь ракообразными с фильтрационным типом питания. Поэтому изучение участия ракообразных в трофическом метаболизме планктонного сообщества крайне важно для выяснения функционирования всей системы. Кроме того, это в какой-то мере позволяет понять изменение соотношения различных групп зоопланктона в водоемах разного трофического уровня.



Зоопланктон потребляет в пищу клетки водорослей малых и средних размеров (в основном до 30-50 мкм), тогда как крупный и колониальный фитопланктон (так называемый «сетной» фитопланктон) непосредственно не потребляется фильтраторами.

При доминировании в водоеме «съедобных» (мелких по размеру) водорослей в системе преобладает пастбищная пищевая цепь, при которой энергия водорослей трансформируется по пищевой цепи наиболее эффективно – от продуцентов непосредственно к первичным консументам. При развитии в водоеме крупных «непоедаемых» форм водорослей, органическое вещество используется консументами только после его превращения в детрит и бактериальную массу, т.е. через детритную или детритно-бактериальную пищевую цепь. После этого оно становится доступным фильтраторам. В результате энергетическая ценность сетного фитопланктона для фильтраторов становится значительно ниже, чем в первом случае.

Несомненно, в природе пищевые связи разграничены не так четко, как приведено выше. Чаще всего в водоеме одновременно присутствует и тот, и другой варианты пищевой цепи. Говоря о пастбищной или детритной пищевой цепи, здесь имеется в виду преобладание одной из них над другой.

Показано, что в низкопродуктивных (олиготрофных или близких к ним по трофности) водоемах основную роль играют пастбищные пищевые цепи, а в высокопродуктивных большое значение приобретают детритно-бактериальные (Секи, 1986). Так, в некоторых водоемах Польши с преобладанием пастбищных пищевых цепей зоопланктон потребляет около 60% продукции водорослей с эффективностью трансформации ее в собственное вещество 15-20%, тогда как в высокопродуктивных водоемах через «детритно-бактериальную» цепь зоопланктон потребляет только 30% продукции с эффективностью трансформации менее 10% (Hillbricht-Ilkowska, 1977).

В трофической цепи планктонного сообщества Киевского водохранилища, где в составе водорослей большую роль играют мелкие представители, преобладает «пастбищное» звено: 70% продуцируемой фитопланктоном биомассы потребляется зоопланктоном непосредственно и только 30% – через детрит. Это определяет высокую эффективность использования первичной продукции на втором трофическом уровне (19%). В планктоне Кременчугского водохранилища, где водоросли представлены главным образом колониальными синезелеными, поток энергии осуществляется в основном через детритный цикл. Здесь 84% первичной продукции потребляется зоопланктоном через бактериальное звено. Эффективность утилизации первичной продукции в сообществе при переходе на второй трофический уровень едва достигает только 10% (Приймаченко, Денисова, Гусынская и др., 1981). В другом водоеме (озеро Выртсъярв, Эстония) из-за дополнительной «детритно-бактериальной» цепи до зоопланктона доходит еще меньше энергии водорослей – не более 4% годовой продукции водорослей (Ныгес, 1987).

В мезотрофных волжских водохранилищах основная продукция создается в период цветения диатомовых (весна и осень) и синезеленых (лето, осень). Эти водоросли в основном колониальные, поэтому они включаются в трофическую цепь преимущественно через промежуточное звено – бактерий и простейших. В связи с этим в водохранилищах наблюдается высокая биомасса бактерий, которая всего в 1,5-2 раза ниже биомассы фитопланктона. А продукция бактерий соизмерима с продукцией водорослей. Все это указывает на то, что при удлинении пищевой цепи значительная часть энергии водорослей рассеивается прежде, чем она будет использована первичными консументами (Сорокин, Монаков, 1974).

В озере Глубокое (Московская обл.) на долю ультра- и нанопланктона приходится 32% биомассы водорослей (размер до 60 мкм), остальные 68% – сетной фитопланктон (Садчиков, 1981). Поскольку коэффициент использования энергии на прирост у бактерий в среднем равен 20% (Сорокин, 1967), зоопланктон через «детритно-бактериальную» цепь получает только около 14% энергии крупных водорослей, что более чем в два раза ниже таковой ультра- и нанопланктона, потребленного зоопланктоном непосредственно. Если учесть, что средний за лето Р/В-коэффициент ультра- и наннопланктона соответственно в 13 и 4 раза выше такового сетного фитопланктона, то различие будет еще более существенным. Конечно, такие расчеты упрощены и приблизительны, однако они указывают на необходимость дифференцированного подхода к определению продукции фитопланктона.

Следует также иметь в виду, что первичная продукция, использованная в пищу фильтраторами, частично возвращается в среду в виде конечных продуктов обмена, жидких выделений, которые разлагаются бактериями до биогенных элементов. У фитофагов иногда до 90% общего количества потребленной пищи не усваивается и выделяется в виде экскрементов. Мертвое органическое вещество (детрит) и фекальные пеллеты используются в пищу как зоопланктоном, так и микроорганизмами. Копрофагия играет важную роль в пищевых цепях (Секи, 1986).

Минимальный размер частиц, потребляемых фильтраторами, определяется густотой фильтрующего аппарата. В зависимости от способности отфильтровать одиночные бактериальные клетки, ракообразных-фильтраторов условно разделяют на «тонких» и «грубых» фильтраторов. «Тонкие» фильтраторы являются активными потребителями одиночных бактериальных клеток и могут довольно долго существовать на этом виде корма, тогда как минимальный размер частиц, потребляемых «грубыми» фильтраторами, часто выше, чем размер бактерий. Они потребляют в лучшем случае агрегированные бактериальные клетки.



Pages:     || 2 | 3 | 4 |
 



Похожие работы:

«ТАВРИЧЕСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.И.ВЕРНАДСКОГО Географический факультет ЛЕТОПИСЬ КАФЕДРЫ ГЕОЭКОЛОГИИ за 2012-2013 учебный год Симферополь – 2013 2 Летопись кафедры геоэкологии ТНУ за 2012/13 учебный год Предисловие Прошедший 2012-2013 учебный год был для кафедры ХIХ-м, предъюбилейным. Кафедра обогатилась на протяжении почти 20 лет большим опытом и творческая энергия проявлялась в огромном количестве дел (с разной степенью их успешности, но, не остывая ни на миг). Многое делалось в...»

«ПРОГРАММА СЪЕЗДА 11 сентября Регистрация участников, осмотр выставки 08.00-09.00 Конгресс-холл Московский (1-й этаж) Пленарное заседание. Открытие съезда 09.00-13.00 Президиум: Скворцова В.И., Казанская О.А., Давыдов М.И., Сафронов Г.А., Беляев А.М., Каприн А.Д., Шелыгин Ю.А., Guy Storme 09.00-09.10 Приветствие Министра здравоохранения России В.И. Скворцовой 09.10-09.20 Приветствие вице-губернатора г. Санкт-Петербурга О.А. Казанской 09.20-09.30 Приветствие главного онколога Минздрава России,...»

«Приводятся новые, собранные в 2007 г., научные данные о состоянии редких и исчезающих видов животных, внесенных в Красную книгу Республики Мордовия или вероятных кандидатов на внесение в неё. Отражаются материалы о видах животных, изменивших статус пребывания на территории региона, а также новые сведения о редких видах различных групп позвоночных животных и насекомых. Освещаются малоисследованные стороны экологии редких видов, состояние и динамика их численности, описываются рекомендуемые к...»

«Ивкович Татьяна Владимировна Структура населения косаток (Orcinus orca) Авачинского залива. Магистерская диссертация Работа выполнена в рамках проекта FEROP на базе Камчатского филиала ТИГ ДВО РАН при финансировании WDCS Научные руководители: к.б.н. Е. Б. Малашичев к.б.н. А. М. Бурдин Санкт-Петербург 2006 1 СОДЕРЖАНИЕ: Введение..................................... 2 Глава 1. Обзор литературы Популяции и популяционные группировки у китообразных (Cetacea)......»

«ТРУДЫ ОРЕНБУРГСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РЭО ВЫПУСК 1 ОРЕНБУРГ 2011 Труды Оренбургского отделения РЭО. Вып. 1. 2011 УДК 016: 59 Козьминых В.О., Шаповалов А.М., Русаков А.В., Немков В.А. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ЖЕСТКОКРЫЛЫМ (INSECTA, COLEOPTERA) ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ С целью изучения биологического разнообразия жесткокрылых насеко­ мых (Insecta: Coleoptera) и проведения экологического мониторинга в естест­ венных биоценозах, в том числе на заповедных и охраняемых территориях...»

«Конкурс Юные исследователи окружающей среды Исследовательская работа Тема: Живительные источники Никитовского сельского поселения Номинация Водная экология и гидробиология Автор: ученица 8 класса Волкова Анна Витальевна Белгородская область Красногвардейский район село Арнаутово ул. Победы Научный руководитель: Бессмертная Елена Викторовна учитель географии с. Арнаутово, 2010 г СОДЕРЖАНИЕ I. Введение..3 II. Основная часть Глава 1. Наука о родниках..5 Глава 2. Общие сведения..10 Глава 3. Типы...»

«КОМЕНДАНТ ВЛАДИВОСТОКСКОГО УКРЕПРАЙОНА ГЕНЕРАЛ-ЛЕЙТЕНАНТ А.Б. ЕЛИСЕЕВ СТРАНИЦЫ БИОГРАФИИ* Владимир Иванович КАЛИНИН, доктор биологических наук В.М. ЛУРЬЕ, старший научный сотрудник Центрального военно-морского архива (г. Гатчина) Военная специфика Дальнего Востока России, отдаленного от центров принятия решений на многие тысячи километров и требовавшего поэтому самостоятельных и ответственных командных кадров, сохранилась и в послереволюционный период. Здесь, на руководящих постах как в войсках...»

«РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ НАУКИ О ЗЕМЛЕ для направления 020400.62 Биология Квалификация выпускника: бакалавр биологии Профиль: экология Форма обучения: заочная Нормативный срок обучения: 5 лет Всего ЗЕТ 5 Всего часов _180, из них: аудиторных занятий 14 часов - лекций 4 часа - практических занятий 10_ часов самостоятельная работа 157_ часа формы контроля: - экзамен5 семестр (9 часов) г. Ставрополь 2013 г. Рабочая учебная программа разработана в соответствии с - ФГОС ВПО по...»

«Квартер во всем его многообразии. Фундаментальные проблемы, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований ТОМ (Л-Я) 2 Материалы VII Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода Апатиты, 12-17 сентября 2011 г. Апатиты Санкт-Петербург 2011 УДК 551.7/8 К32 Редакторская группа О.П. Корсакова и В.В. Колька (ответственные редакторы), Л.Д. Чистякова Утверждено к печати Ученым советом Геологического института Кольского научного центра РАН Квартер во всем его многообразии....»

«ЛЕСНОЙ КОДЕКС РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Принят Государственной Думой 8 ноября 2006 года Одобрен Советом Федерации 24 ноября 2006 года (в ред. Федеральных законов от 13.05.2008 N 66-ФЗ, от 22.07.2008 N 141-ФЗ, от 22.07.2008 N 143-ФЗ, от 23.07.2008 N 160-ФЗ, от 25.12.2008 N 281-ФЗ, от 14.03.2009 N 32-ФЗ, от 17.07.2009 N 164-ФЗ, от 24.07.2009 N 209-ФЗ, от 27.12.2009 N 365-ФЗ, от 22.07.2010 N 167-ФЗ) Глава 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Статья 1. Основные принципы лесного законодательства Лесное законодательство и...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.