Biomassa, fitoplankton va xlorofillning birlamchi ishlab chiqarilishi. Fitoplankton rivojlanishiga ta'sir etuvchi omillar Tavsiya etilgan dissertatsiyalar ro'yxati
V.A. Chugainova, I.Yu. Makedonskaya PINRO Shimoliy filiali, Arxangelsk, Rossiya elektron pochtasi: [elektron pochta himoyalangan]
Plankton suvo'tlari tomonidan eng katta hissa qo'shiladigan birlamchi ishlab chiqarish, rezervuarga kiradigan alloxton organik moddalar bilan bir qatorda, ishlab chiqarish jarayonining barcha keyingi bosqichlarining moddiy va energiya asosini tashkil qiladi.
Birlamchi ishlab chiqarishni o'rganish usullarini ishlab chiqish tufayli suv omborining umumiy biologik mahsuldorligi miqdoriy ifodasini oldi. Plankton fotosintezi jarayonida sintez qilingan organik moddalarni miqdoriy tavsiflash zarurati gidrobiologiyaning ko'plab masalalari va amaliyotlarini hal qilishda aniq namoyon bo'ladi. Ammo, shunga qaramay, fitoplanktonning ishlab chiqarish xususiyatlarini bilish juda ko'p narsani talab qiladi.
Materiallar va usullar
Fitoplanktonning birlamchi mahsuldorligini o'rganish 2007 yil 7 iyuldan 21 iyulgacha Pechakovskaya Salma bo'g'ozidagi (Solovetskiy orollari) SevPINRO stantsiyasida kunlik stansiyalarda (yalpi birlamchi mahsuldorlikni jami 14 ta aniqlash) o'tkazildi. Bundan tashqari, bizning tadqiqotimiz maqsadlaridan biri fitoplanktondagi kunlik sifat va miqdoriy o'zgarishlar edi. Shu munosabat bilan 13 ta fitoplankton namunalari to'planib, qirg'oq zonasining sirt qatlamida qayta ishlandi. Fitoplankton namunalari 14-15 iyul kunlari ikki soatdan keyin olindi. Kuzatishlar majmuasi fitoplanktonning sifat va miqdoriy ko'rsatkichlari bilan bir qatorda harorat, suv sho'rligi va kislorod miqdorini aniqlashni o'z ichiga oladi.
Dengiz suvi namunalarini tahlil qilish gidrokimyoviy amaliyotda umumiy qabul qilingan usullardan foydalangan holda amalga oshirildi. Suvda erigan kislorod hajmli Winkler usuli bilan aniqlandi (Manual..., 2003). Fotosintez intensivligini aniqlash uchun suv namunalarini inkubatsiya qilish dengiz suvi haroratida va tabiiy yorug'likda qorong'i va engil idishlarda o'tkazildi. Fitoplanktonning pigment tarkibi uchun namunalar diametri 35 mm va g'ovak o'lchami 0,65 mikron bo'lgan Vladipor membranali filtrlari orqali filtrlangan. Filtr namunalari muzlatgichda silika jeli bo'lgan idishda saqlangan. Mikroalg pigmentlari laboratoriya sharoitida standart usullar yordamida aniqlandi. Ekstraktning optik zichligi 480, 630, 647, 664 va 750 nm to'lqin uzunliklarida o'lchandi. Xlorofil "a" kontsentratsiyasi Jeffrey va Xamfri formulalari yordamida hisoblab chiqilgan (Jeffrey S.W., Humphrey G.F., 1975).
Tadqiqotlar natijasida 15 kun davomida yalpi birlamchi mahsulot hajmining o‘zgarishi bo‘yicha bir qator kuzatishlar olindi va fitoplanktonning sifat va miqdor ko‘rsatkichlarining kunlik dinamikasi aniqlandi.
Natijalar va uning muhokamasi
Bizning kuzatishlarimizga ko'ra, Pechakovskaya Salmada yalpi birlamchi mahsulot (PPjami) ko'rsatkichlari keng diapazonda o'zgargan - 0,33-1,65 mgO2 / l / kun (bu 124-619 mgC / m3 / kunga to'g'ri keladi), o'rtacha qiymat 0, 63 mgO2/l/kun (256,4 mgC/m3/kun) ni tashkil etdi. Maksimal qiymatlar oxirgi ikki kun ichida qayd etilgan, ehtimol bu qulayroq ob-havo sharoiti bilan bog'liq (1-rasm). Ushbu qiymatlar asosan ushbu sohada oldingi yillarda olingan PP jamiga mos keladi (Chugainova, Makedonskaya, 2007).
Umuman olganda, yalpi fotosintez 15 kun davomida bir tekisda o'zgarib, to'lqinga o'xshash xususiyatni ko'rsatdi.
Shuni ta'kidlash kerakki, bu davrda barqaror tabiiy sharoitlar kuzatildi. Shunday qilib, suvning harorati kuzatishlar boshida 8,4 ° C dan oxirida 10 ° C gacha (o'rtacha 9,66 ° C), sho'rlanish 26,2-26,9%% (o'rtacha 26,6% bilan) oralig'ida o'zgargan. o ). Ob-havo sharoiti ham deyarli bir xil edi.
Butun kuzatuv davri davomida yo'q qilish ko'rsatkichlari PP jamidan oshdi va faqat davr oxirida ularning qiymatlari muvozanatga yaqin edi. O'rtacha, halokat 414,4 mg C / m 3 / kun (86,3 - 742,5 mg C / m 3 / kun o'zgaruvchanligi bilan) ni tashkil etdi.
Dominant fitoplankton turlarining ko'pligi, biomassasi va kompleksidagi kundalik o'zgarishlar ba'zi tebranishlarga duchor bo'ldi. Biomassa 94,8 dan 496,44 mkg/l gacha, ko‘pligi esa 4860 dan 18220 mkg/l gacha o‘zgardi (2-rasm).Mo‘l-ko‘llik va biomassaning o‘rtacha kunlik qiymatlari mos ravishda 10277 hujayra/l va 311,21 mkg/l ni tashkil etdi.
Iyul oyi namunalarida mikroalg taksonlarining umumiy soni kun davomida 13 tadan 25 tagacha oʻzgarib turdi.Oʻrganish davomida jami 45 ta takson aniqlandi. Iyul fitoplanktonining dominant taksonlar majmuasiga quyidagilar kiradi: kriptofitlar - Leoucocryptos marina; yashil - Piramimonas sp., kichik Xlorokokallar; diatomlar - Thalassiosira Nordenscioldii, Leptocylindrus danicus, Detonula confervacea, L icmophora paradoxa; dinofitlar - Gymnodinium arcticum. Mikroalglar majmuasi yoz mavsumida bu hudud uchun juda keng tarqalgan (Makedonskaya, 2007).
Fotosintetik jarayonda asosiy rolni xlorofill "a" o'ynaydi, qolgan barcha pigmentlar faqat o'zlari qabul qilgan energiyani xlorofill "a" ga o'tkazadilar. Shunday qilib, xlorofill "a" tarkibi fitoplanktonning fotosintetik faolligining eng muhim xarakteristikasi bo'lib, undan fitoplankton biomassasining sxematik ko'rsatkichlarini ham aniqlash mumkin (2-rasmga qarang). Turli xil fitoplankton pigmentlari o'rtasidagi miqdoriy munosabatlarni o'rganish dengiz suvida ma'lum bir alg guruhining ustunligini aniqlashga imkon beradi. Shunday qilib, dengiz fitoplanktonining asosiy qismi diatomlar va peridiniy yosunlaridan iborat bo'lib, ularda "a" va "c" xlorofillari mavjud. Hatto kichikning ta'rifi
xlorofill "b" miqdori kichik flagellatli (yashil) va ko'k-yashil yosunlarning rivojlanishini ko'rsatadi. Yosun pigmentlari orasidagi munosabatlar fitoplankton populyatsiyasining fiziologik holatini ham tavsiflaydi. Xlorofil "a" fitopigmentlarning 51% ni tashkil qiladi. Yashil suv o'tlari xloroplastlarida mavjud bo'lgan xlorofill "b" 24% ni tashkil qiladi, diatomlar, dinofitlar va suv o'tlarining boshqa bo'linmalari hujayralarida joylashgan xlorofill "c" ulushi 25% ni tashkil qiladi. Pigmentlarning bu nisbati fitoplanktonning intensiv fotosintetik faolligini ko'rsatadi. Buni bilvosita suvlarning kislorod bilan to'yinganligi, kunlik stantsiya davomida 110-130% to'yinganligi, shuningdek, PP umumiy ko'rsatkichlari bilan tasdiqlanadi.
Xlorofillar, biomassa va mikroalglarning ko'pligi qiymatlarini gelgit tsikli bilan solishtirishga urinish ularning kontsentratsiyasi to'lqin fazasiga bog'liq emasligini ko'rsatdi. Va ular suvning kislorod bilan to'yinganligi va tarkibi bilan antifazada.
Yozda Pechakovskaya Salma bo'g'ozi hududida bahorgi bilan taqqoslanadigan birlamchi fitoplankton ishlab chiqarishning yuqori ko'rsatkichlari qayd etildi.
Fitoplanktonning sifat va miqdoriy tarkibidagi o'zgarishlar kun davomida aniq farqlarga ega emas. Buning sababi, ehtimol, kuzatuv davrida Pechakovskaya Salma suvlarining etarlicha barqaror gidrologik va gidrokimyoviy rejimidir.
Ushbu sohadagi fitoplanktonlar jamoasidagi kunlik va mavsumiy o'zgarishlarni aniqlash uchun qo'shimcha tadqiqotlar talab etiladi.
Adabiyot
Makedonskaya I.Yu., 2007. Oq dengizning Onega ko'rfazining Pechakovskaya Salmadagi fitoplanktonning mavsumiy va yillararo dinamikasi to'g'risida // Oq dengizning tabiiy resurslarini o'rganish, oqilona foydalanish va himoya qilish muammolari - X materiallari. Xalqaro konferensiya. Arxangelsk. B.154-158.
Chugainova V.A., Makedonskaya I.Yu., 2008. Solovetskiy orollari hududida birlamchi mahsuldorlik va xlorofill "a" ning mavsumiy o'zgarishlari. //Dengiz qirg'oqlari ekotizimlari: suv o'tlari, umurtqasizlar va ularning mahsulotlari. 3-Xalqaro ilmiy-amaliy konferensiya ma’ruza tezislari. Vladivostok: TINRO-markazi. B.163-164.
Jahon okeanining baliqchilik suv havzalari va istiqbolli baliq ovlash hududlarini ekologik monitoring qilishda dengiz va chuchuk suvlarni kimyoviy tahlil qilish bo'yicha qo'llanma., 2003. M.: VNIRO nashriyoti. -202 s.
Jeffrey S.W., Humphrey G.F., 1975. Yuqori o'simliklar, suv o'tlari va tabiiy fitoplanktonlarda xlorofill a, b, c1 va c2 ni aniqlash uchun yangi spektrofotometrik tenglamalar // Biokimyo. va Physiol. Pflanz. Bd. 167. No 2. S. 191-194.
OQ DENGIZNING PECHAKOVSKAJA SALMA kamarida YOZ DAVRIDAGI FITOPLANKTONLARNING BIRINCHI SAMARALIGI
V.A. Chugajnova, I.J. Makedonskaya
PINROning Shimoliy filiali, Arxangelsk, Rossiya elektron pochtasi: [elektron pochta himoyalangan]
Fitoplanktonning birlamchi samaradorligini o'rganish 2007 yil 7-21 iyul kunlari SevPINRO doimiy muassasasida Pechakovskaya Salma zonasida (Solovetskiy orollari) kundalik stansiyalarda o'tkazildi (jami birlamchi samaradorlikning 14 ta ta'rifi). Bizning kuzatishlarimiz bo'yicha, umumiy birlamchi ishlab chiqarish qiymatlari
(TPP) Pechakovskaya Salmada keng diapazonda o'zgarib turdi - 0,33-1,65 mgO 2 / l / kun (bu 124 - 619 mgC / m 3 / kunga to'g'ri keladi), o'rtacha qiymati 0,63 mgO 2 / l / kun (256,4 mgC) ni tashkil etdi. m 3 / kun). Umuman olganda, 15 kun ichida umumiy fotosintez etarlicha muntazam oraliqlarda o'zgarib, to'lqinli xarakterga ega. Kundalik o'zgarishlar soni, biomassasi va dominant fitoplankton turlari majmuasi ham ba'zi tebranishlarga duchor bo'ldi. Biomassa 94,8 dan 496,44 mkg/l gacha, soni esa 4860 dan 18220 hujayra/l gacha o'zgargan. O'rtacha kunlik soni va biomassasi mos ravishda 10277 hujayra/l va 311,21 mkg/l ni tashkil etdi.
Fitoplankton fotosintez jarayonida CO 2 ni bog'lab, organik moddalar hosil qilib, okeandagi barcha oziq-ovqat zanjirlarini keltirib chiqaradi. Анализ множества данных о количестве фитопланктона в разных районах Мирового океана (с конца XIX века рассчитанных по имеющимся оценкам прозрачности, а с начала 1980-х годов получаемых дистанционно, с космических аппаратов) показывает, что биомасса его за последнее столетие снижалась со скоростью около 1% yilda. Eng sezilarli pasayish okeanning markaziy oligotrofik hududlarida qayd etilgan. Bu hududlar juda past mahsuldorlik bilan ajralib tursa-da, ular juda katta maydonni egallaydi va shuning uchun ularning okean fitoplanktonini ishlab chiqarish va biomassasiga umumiy hissasi juda katta. Biomassaning kamayishining eng mumkin bo'lgan sababi okeanning sirt qatlami haroratining oshishi, aralashtirish chuqurligining pasayishiga va pastki qatlamlardan mineral ozuqaviy elementlarning etkazib berilishining qisqarishiga olib keladi.
Sayyoramizning umumiy birlamchi ishlab chiqarishining qariyb yarmi (ya'ni, yashil o'simliklar va boshqa fotosintetik organizmlar tomonidan ishlab chiqarilgan organik moddalar) okeandan keladi. Okeanning asosiy ishlab chiqaruvchilari mikroskopik suv o'tlari va suv ustunining yuqori qatlamlarida to'xtatilgan siyanobakteriyalardir (birgalikda fitoplankton deb ataladi). Jahon okeanida fitoplankton ishlab chiqarish va biomassasini keng ko'lamli miqdoriy tadqiqotlar 1960-70-yillarda boshlangan. Tadqiqotchilar (shu jumladan SSSR Fanlar akademiyasining Okeanologiya instituti olimlari) keyinchalik fitoplankton tomonidan 14 C radioaktiv uglerod izotopini yutishga asoslangan usulga tayandilar.Izotop fitoplanktonli suv namunalariga karbonat angidrid CO 2 qo'shilgan holda etiketlandi. kemaga ko'tarildi. Ushbu ishlar natijasida butun jahon okeanida fitoplanktonning tarqalish xaritalari tuzildi (qarang, masalan: Koblentz-Mishke va boshqalar, 1970). Okeanning markaziy, katta hududlarida fitoplanktonning biomassasi va uni ishlab chiqarish juda kam. Biomassa va ishlab chiqarishning yuqori qiymatlari qirg'oqbo'yi va ko'tarilish joylari bilan chegaralanadi (qarang: Ko'tarilish), u erda mineral ozuqaviy elementlarga boy chuqur suvlar yuzaga chiqadi. Birinchidan, bular fosfor va azot bo'lib, ularning etishmasligi okean suvlarining ko'p qismida fitoplanktonlarning o'sishini cheklaydi.
Fitoplanktonning Jahon okeanida tarqalishini miqdoriy o'rganishning yangi bosqichi 1970-yillarning oxirida, er usti suvlarini sezish va ulardagi xlorofill miqdorini aniqlashning masofaviy (sun'iy yo'ldoshdan) usullari paydo bo'lgandan keyin boshlandi. Atmosferaning yuqori chegarasida joylashgan qurilmalarga suvdan aks etuvchi va uning rangi haqida ma'lumot olib boradigan yorug'lik fotonlarining 10% dan ko'p bo'lmagan qismi yetib borsa-da, bu xlorofill miqdorini hisoblash uchun etarli va shunga mos ravishda fitoplanktonning biomassasi (1-rasm). Biomassa qiymatlari fitoplankton ishlab chiqarishni baholash uchun ham ishlatilishi mumkin, bu sun'iy yo'ldosh ma'lumotlarini eksperimental ravishda olingan ishlab chiqarish baholari natijalari bilan solishtirganda maxsus tadqiqotlar davomida tasdiqlangan. joyida tadqiqot kemalarida. Albatta, turli xil qurilmalar biroz farqli ma'lumotlarni taqdim etadi, ammo fitoplanktonning fazoviy tarqalishi va uning dinamikasi (mavsumiy va yillararo) haqida umumiy rasm juda batafsil. Sea WiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) qurilmasi ikki kun ichida butun dunyo okeanlarini skanerlashini aytish kifoya.
So'nggi 30 yil ichida to'plangan juda ko'p ma'lumotlar fitoplankton biomassasining ma'lum davriy tebranishlarini, xususan, El Nino yoki aniqrog'i "Janubiy tebranish" (El Niño-Janubiy tebranish) bilan bog'liq bo'lgan ma'lum davriy tebranishlarni aniqlash imkonini berdi. Ushbu materiallarni tahlil qilib, tadqiqotchilar fitoplankton biomassasida uzoq muddatli o'zgarishlar mavjudligini taklif qilishdi, ammo sun'iy yo'ldosh o'lchovlaridan oldingi davr uchun ma'lumotlar etishmasligi tufayli ularni aniqlash qiyin edi. Ushbu muammoni hech bo'lmaganda qisman hal qilishga urinish yaqinda Kanadaning Galifaksdagi Dalxousie universiteti mutaxassislari tomonidan amalga oshirildi (Dalhousie universiteti, Halifax, Yangi Shotlandiya). 50 va hatto 100 yil oldin fitoplanktonning biomassasini shaffoflik hisob-kitoblariga ko'ra baholash mumkin, bu qiymat 19-asr oxiridan beri tadqiqot ekspeditsiyalarida muntazam ravishda o'lchanadi.
Suv shaffofligini o'lchash uchun juda oddiy, ammo juda foydali asbob 1865 yilda italiyalik astronom (va shu bilan birga ruhoniy) Anjelo Sekki tomonidan ixtiro qilingan bo'lib, unga O'rta er dengizi shaffofligi xaritasini tuzish vazifasi yuklangan edi. papa floti. "Secchi disk" deb nomlangan qurilma (2-rasmga qarang) diametri 20 yoki 30 sm bo'lgan oq metall disk bo'lib, u belgilangan arqonda suvga tushiriladi. Kuzatuvchi diskni ko'rishni to'xtatadigan chuqurlik Secchi shaffofligi hisoblanadi. Suv shaffofligiga ta'sir qiluvchi to'xtatilgan moddaning asosiy qismi fitoplankton bo'lgani uchun shaffoflik qiymatidagi har qanday o'zgarishlar. qoida tariqasida, ular fitoplankton miqdoridagi o'zgarishlarni yaxshi aks ettiradi.
1899 yildan beri mavjud bo'lgan standartlashtirilgan shaffoflikni baholash va shaffoflikni xlorofill kontsentratsiyasi bilan yaqinda taqqoslashdan foydalangan holda, tadqiqotchilar, birinchidan, fitoplankton biomassasining okeanlarda tarqalishining rasmini olishdi (3-rasm), ikkinchidan, fitoplankton biomassasining yuzdan ortiq o'zgarishi. yil davri (4-rasm). Hammasi bo'lib, ular 1899 yildan 2008 yilgacha bo'lgan davrni qamrab olgan 455 mingdan ortiq o'lchov natijalariga ega edilar. Shu bilan birga, to'g'ridan-to'g'ri qirg'oq zonasi bilan bog'liq ma'lumotlar (qirg'oqdan 1 km dan kam va 25 m dan kam chuqurlikda) ataylab namunaga kiritilmagan, chunki bunday joylarda qirg'oqdan oqimning ta'siri juda sezilarli. . Ko'pgina o'lchovlar 1930 yildan keyin Atlantika va Tinch okeanining shimoliy hududlarida amalga oshirildi. Mualliflar keladigan asosiy xulosa - fitoplanktonning umumiy biomassasining o'tgan asrda yiliga o'rtacha 1% ga asta-sekin kamayishi.
Mahalliy tendentsiyalarni baholash uchun Jahon okeanining butun suv maydoni 10 ° × 10 ° o'lchamdagi katakchalarga bo'lingan va barcha qiymatlar har bir hujayra uchun o'rtacha hisoblangan. Fitoplankton biomassasining pasayishi etarli darajada ishonchli ma'lumotlar mavjud bo'lgan hujayralarning 59 foizida kuzatildi. Bu hujayralarning aksariyati yuqori kengliklarda (60° dan ortiq kenglikda) joylashgan. Biroq, okeanning ba'zi hududlari uchun biomassaning ko'payishi qayd etildi - xususan, Tinch okeanining sharqiy qismida, shuningdek Hind okeanining shimoliy va janubiy hududlarida. Okeanlarning markaziy oligotrofik mintaqalari aslida egallangan suv maydonlarini kengaytirdi va bu hududlarda unumdorligi past bo'lishiga qaramay, hozirgi vaqtda Jahon okeanining umumiy birlamchi mahsulotining taxminan 75% tashkil topgan.
Katta mintaqalar darajasidagi o'zgarishlarni tasavvur qilish uchun butun okean hududi 10 ta mintaqaga bo'lingan (5-rasm): Arktika, Shimoliy, Ekvatorial va Janubiy Atlantika, Hind okeanining shimoliy va janubiy qismlari, Shimoliy, Ekvatorial. va Janubiy Tinch okeani va Janubiy okean. Ushbu yirik hududlar bo'yicha o'rtacha ma'lumotlarning tahlili shuni ko'rsatdiki, faqat Hind okeanining janubiy qismida sezilarli o'sish va Hind okeanining shimoliy qismida statistik ishonchsiz o'sish qayd etilgan. Boshqa barcha hududlar uchun fitoplankton biomassasining sezilarli darajada kamayishi qayd etildi.
Kuzatilgan o'zgarishlarning mumkin bo'lgan sabablarini muhokama qilib, mualliflar birinchi navbatda suv ustunining sirt qatlami haroratining oshishiga e'tibor berishadi. U deyarli butun okeanni qamrab oldi va aralash qatlam qalinligining pasayishiga olib keldi. Shunga ko'ra, mineral oziqlanish elementlarining (birinchi navbatda, fosfatlar va nitratlar) pastki qatlamlardan kirib kelishi kamayadi. Biroq, mualliflar bunday tushuntirish yuqori kengliklarga mos kelmasligini tan olishadi. U erda fitoplankton ishlab chiqarish va biomassani kamaytirish emas, balki yuqori qatlamning isishi ortishi kerak. Shubhasiz, fitoplankton biomassasining keng ko'lamli o'zgarishlarini aniqlaydigan mexanizmlar qo'shimcha o'rganishni talab qiladi.
Bizning suv omborlarimiz o'simliklari: fitoplankton
Fitoplankton - bu suv ustunida erkin "suzuvchi" mikroskopik suv o'tlari. Bu holatda yashash uchun, evolyutsiya jarayonida ular hujayralarning nisbiy zichligini kamaytirishga yordam beradigan bir qator moslashuvlarni ishlab chiqdilar (qo'shimchalarning to'planishi, gaz pufakchalarining shakllanishi) va ularning ishqalanishini oshirishga (turli shakldagi jarayonlar, o'sishlar).
Chuchuk suv fitoplanktonlari asosan yashil, ko'k-yashil, diatomlar, pirofitlar, oltin va evglena suv o'tlari bilan ifodalanadi.
Fitoplankton jamoalarining rivojlanishi ma'lum bir davriylik bilan sodir bo'ladi va turli omillarga bog'liq. Masalan, mikroalglar biomassasining ma'lum bir nuqtaga ko'tarilishi so'rilgan yorug'lik miqdoriga mutanosib ravishda sodir bo'ladi. Yashil va ko'k-yashil suv o'tlari 24 soatlik yorug'lik ostida eng intensiv ko'payadi, diatomlar esa qisqaroq fotoperiodlarda eng intensiv ko'payadi. Mart-aprel oylarida fitoplankton vegetatsiya davrining boshlanishi ko'p jihatdan suv haroratining oshishi bilan bog'liq. Diatomlar past haroratli optimallikka ega, ko'katlar va ko'k-yashillar esa yuqori optimallikka ega. Shuning uchun, bahor va kuzda, suv harorati 4 dan 15 darajagacha bo'lganida, suv havzalarida diatomlar ustunlik qiladi. Mineral suspenziyalardan kelib chiqqan suvning loyqaligining oshishi fitoplankton rivojlanishining intensivligini pasaytiradi, ayniqsa ko'k-yashil. Diatomlar va protokokk suv o'tlari suvning loyqaligiga nisbatan sezgir emas. Nitratlar, fosfatlar va silikatlarga boy suvda, asosan, diatomlar rivojlanadi, yashil va ko'k-yashillar esa bu ozuqa moddalarining tarkibiga nisbatan kamroq talabga ega.
Fitoplanktonning tur tarkibi va ko'pligiga suv o'tlarining metabolik mahsulotlari ham ta'sir qiladi, shuning uchun ilmiy adabiyotlarda ta'kidlanganidek, ularning ba'zilari o'rtasida antagonistik munosabatlar mavjud.
Chuchuk suv fitoplanktonlarining xilma-xil turlaridan diatomlar, yashil va ko'k-yashil suv o'tlari eng ko'p va oziq-ovqat uchun ayniqsa qimmatlidir.
Diatomlarning xujayralari kremniy dioksiddan yasalgan ikki tomonlama qobiq bilan jihozlangan. Ularning klasterlari xarakterli sarg'ish-jigarrang rang bilan ajralib turadi. Ushbu mikrofitlar zooplanktonning oziqlanishida muhim rol o'ynaydi, ammo ularning past organik moddalari tufayli ularning ozuqaviy qiymati, masalan, protokokk suv o'tlari kabi muhim emas.
Yashil yosunlarning o'ziga xos xususiyati uning odatiy yashil rangidir. Ularning yadro va xromatoforni o'z ichiga olgan hujayralari turli shakllarda bo'lib, ko'pincha tikanlar va cho'tkalar bilan jihozlangan. Ba'zilarning ko'zlari qizil rangga ega (stigma). Ushbu bo'lim vakillari orasida protokokk suvo'tlar ommaviy etishtirish ob'ektlari (Chlorella, Scenedesmus, Ankistrodesmus). Ularning hujayralari mikroskopik hajmga ega va filtr bilan oziqlanadigan suv organizmlari uchun osondir. Ushbu alglarning quruq moddasining kaloriya miqdori 7 kkal / g ga yaqin. Ularda juda ko'p yog'lar, uglevodlar va vitaminlar mavjud.
Ko'k-yashil suv o'tlari hujayralarida xromatoforlar yoki yadrolar bo'lmaydi va ular bir xil rangda ko'k-yashil rangga ega. Ba'zan ularning rangi binafsha, pushti va boshqa soyalarni olishi mumkin. Quruq moddalarning kaloriya miqdori 5,4 kkal / g ga etadi. Protein aminokislotalar tarkibida to'liq, ammo past eruvchanligi tufayli u baliq uchun mavjud emas.
Suv omborlarining tabiiy oziq-ovqat ta'minotini yaratishda fitoplankton asosiy rol o'ynaydi. Mikrofitlar asosiy ishlab chiqaruvchilar sifatida noorganik birikmalarni o'zlashtirib, zooplankton (asosiy iste'molchi) va baliq (ikkilamchi iste'molchi) tomonidan ishlatiladigan organik moddalarni sintez qiladi. Zooplanktonning tuzilishi ko'p jihatdan fitoplanktondagi katta va kichik shakllarning nisbatiga bog'liq.
Mikrofitlarning rivojlanishini cheklovchi omillardan biri suvda eruvchan azot (asosan ammoniy) va fosfor miqdoridir. Hovuzlar uchun optimal norma 2 mg N / l va 0,5 mg P / l ni tashkil qiladi. Fitoplankton biomassasining ko'payishiga mavsumda 1 ts / ga azot-fosfor va organik o'g'itlarni qisman qo'llash yordam beradi.
Yosunlarning ishlab chiqarish salohiyati juda katta. Tegishli texnologiya yordamida 1 gektar suv yuzasidan 100 tonnagacha xlorella quruq moddasini olish mumkin.
Yosunlarni sanoatda etishtirish suyuq muhitda har xil turdagi reaktorlar (kultivatorlar) yordamida bir qator ketma-ket bosqichlardan iborat. VNIIPRKh ma'lumotlariga ko'ra, suv o'tlarining o'rtacha hosildorligi kuniga 1 m2 uchun 2 dan 18,5 g gacha quruq moddani tashkil qiladi.
Fitoplankton mahsuldorligining o'lchovi - fotosintez jarayonida organik moddalarning hosil bo'lish tezligi. Yosunlar birlamchi ishlab chiqarishning asosiy manbai hisoblanadi. Birlamchi ishlab chiqarish - bu evtrofik organizmlar tomonidan vaqt birligida sintezlangan organik moddalar miqdori, odatda kuniga kkal/m da ifodalanadi.
Fitoplakton suv omborining trofik darajasini eng aniq aniqlaydi. Masalan, oligotrof va mezotrof suvlar uchun fitoplankton koʻpligining uning biomassasiga nisbatan past nisbati, gipertrofik suvlar esa yuqori nisbati bilan tavsiflanadi. Gipertrofik suv omborlarida fitoplanktonning biomassasi 400 mg/l dan ortiq, evtrofiklarida 40,1-400 mg/l, distrofiklarida 0,5-1 mg/l ni tashkil qiladi.
Antropogen evtrofikatsiya - suv omborining ozuqa moddalari bilan to'yinganligi - dolzarb muammolardan biri. Suv omboridagi biologik jarayonlarning faollik darajasini, shuningdek, uning zaharlanish darajasini fitoplankton organizmlari - saproblik ko'rsatkichlari yordamida aniqlash mumkin. Poli-, mezo- va oligosaprob rezervuarlar mavjud. Kollvits va Marsson tomonidan yaratilgan indikator organizmlarning klassik tizimiga ko'ra, Evglena viridisni polisaprobiontlarga, Chlorella vulgarisni alfa-mezosaprobionlarga va Synura uvellani oligosaprobionlarga ajratish mumkin. Suv sifatini gidrobiologik nazorat qilish usullari doimiy ravishda takomillashtirilayotganligi sababli, organizmlarning saproblik ko'rsatkichlari ro'yxati kengaymoqda va takomillashtirilmoqda.
Evtrofikatsiyaning kuchayishi yoki suv omborida organik moddalarning ortiqcha to'planishi fitoplanktonda fotosintez jarayonlarining kuchayishi bilan chambarchas bog'liq. Yosunlarning ommaviy rivojlanishi suv sifatining yomonlashishiga va uning "gullashiga" olib keladi.
Gullash o'z-o'zidan paydo bo'ladigan hodisa emas, u juda uzoq vaqt davomida, ba'zan ikki yoki undan ortiq vegetatsiya davrida tayyorlanadi. Fitoplanktonlar sonining keskin ko'payishining zaruriy shartlari suv omborida suv o'tlarining mavjudligi va ularning qulay sharoitlarda ko'payish qobiliyatidir. Masalan, diatomlarning rivojlanishi ko'p jihatdan suvdagi temir tarkibiga bog'liq; yashil suv o'tlari uchun cheklovchi omil azot, ko'k-yashil suv o'tlari uchun - marganets. Agar fitoplankton biomassasi 0,5-0,9 mg/l, o'rtacha - 1-9,9 mg/l, intensiv - 10-99,9 mg/l, giper-gullashda esa 100 mg/l dan oshsa, suv gullashi zaif deb hisoblanadi. .
Ushbu hodisaga qarshi kurashish usullari hali muammoni to'liq hal qilingan deb hisoblash mumkin bo'lgan darajada rivojlangan emas. Gidrologik chora-tadbirlardan eng tez-tez qo'llaniladigan va xavfsiz bo'lganlari suv oqimini oshirish va suv omborini sun'iy shamollatishdir.
Karbamid hosilalari - diuron va monuron - 0,1-2 mg / l dozada yosunlar (gullash bilan kurashish uchun kimyoviy vositalar) sifatida ishlatiladi. Suv omborlarining alohida joylarini vaqtincha tozalash uchun alyuminiy sulfat qo'shiladi. Biroq, pestitsidlarga ehtiyotkorlik bilan murojaat qilish kerak, chunki ular nafaqat suvda yashovchi organizmlar, balki odamlar uchun ham xavflidir.
So'nggi yillarda bu maqsadlar uchun o'txo'r baliqlardan keng foydalanilmoqda. Shunday qilib, kumush sazan har xil turdagi protokokk, euglenofit va diatom yosunlarini iste'mol qiladi. Ommaviy rivojlanish jarayonida zaharli metabolitlarni ishlab chiqaradigan ko'k-yashillar ular tomonidan kamroq so'riladi, ammo ular bu baliqning kattalar namunalari ratsionida sezilarli ulushga ega bo'lishi mumkin. Fitoplankton, shuningdek, tilapiya, kumush sazan, yirik sazan va asosiy oziq-ovqat etishmasligi bo'lganida - oq baliq, katta og'iz bufalo va eshkak baliqlari bilan oson iste'mol qilinadi.
Ma'lum darajada makrofitlar ham suvning gullash intensivligini cheklashi mumkin. Fitoplankton uchun zararli moddalarni suvga chiqarishdan tashqari, ular yaqin atrofdagi joylarning sirtini soya qilib, fotosintezni oldini oladi.
Suv omborining oziq-ovqat ta'minoti va fitoplankton ishlab chiqarishni hisoblashda suv o'tlarining ma'lum hajmdagi (0,5 yoki 1 l) tarkibiga qarab tur tarkibini, hujayralar sonini va biomassasini aniqlash kerak.
Namunalarni qayta ishlash texnikasi bir necha bosqichlarni o'z ichiga oladi (fiksatsiya, kontsentratsiya, ma'lum hajmgacha kamaytirish). Turli xil fiksatorlar mavjud, lekin eng ko'p ishlatiladigan formalin (100 ml suv uchun 2-4 ml 40% formalin eritmasi). Yosun xujayralari ikki hafta davomida cho'ktirishga ruxsat beriladi (namuna hajmi 1 litrdan kam bo'lsa, cho'kish davri mos ravishda qisqartiriladi). Keyin o'rnatilgan suvning yuqori qatlami ehtiyotkorlik bilan olib tashlanadi va keyingi ish uchun 30-80 ml qoldiriladi.
Fitoplankton hujayralari kichik qismlarda (0,05 yoki 0,1 ml) hisoblanadi, so'ngra ularning 1 litrdagi miqdori olingan natijalarga qarab aniqlanadi. Agar ma'lum bir alg turlarining hujayralari soni ularning umumiy sonining 40% dan oshsa, bu tur dominant hisoblanadi.
Fitoplankton biomassasini aniqlash ko'p mehnat talab qiladigan va ko'p vaqt talab qiladigan jarayondir. Amalda, hisob-kitoblarni osonlashtirish uchun, chuchuk suv fitoplanktonining 1 million hujayralarining massasi taxminan 1 mg ga teng ekanligi shartli ravishda qabul qilinadi. Boshqa ekspress usullari mavjud. Suv omborlari ekotizimida, ularning baliq mahsuldorligini shakllantirishda fitoplanktonning katta rolini hisobga olib, barcha baliq yetishtiruvchilar olimlardan tortib amaliyotchilargacha bu usullarni puxta egallashlari zarur.
S. Yudin
Kirish
1-bob. Materiallar va tadqiqot usullari 7
2-bob. O‘rganilayotgan hududning xususiyatlari 13
3-bob. Fitoplankton, uning mavsumiy dinamikasi va fazoda tarqalishi - 21
3.1 Suv oqimlaridagi fitoplanktonlarning sifat tarkibining mavsumiy dinamikasi22
3.2. Fitoplanktonning fazoda tarqalish xususiyatlari - 27
3.3. Fitoplanktonning fazoda tarqalishining klaster tahlili - 49
3.4. Fitoplanktonning fazoda tarqalishi va gidrologik omillar va delta frontida fitoplankton cho‘kishi hodisasi o‘rtasidagi bog‘liqlik 52.
4-bob. Plankton fotosintez pigmentlarining mavsumiy dinamikasi va fazoda tarqalishi - 55
4.1 Suv oqimlarida xlorofill a va planktonning boshqa fotosintetik pigmentlarining mavsumiy dinamikasi - 57
4.2. Delta frontida xlorofil a va planktonning boshqa fotosintetik pigmentlarining fazoviy-vaqt taqsimoti - 79
4.3. Xlorofill a tarkibi va fitoplankton biomassasi o'rtasidagi bog'liqlik - 88
5-bob. Birlamchi plankton ishlab chiqarish 92
5.1. Mavsumiy dinamika va fazoviy taqsimot 92
5.2. Plankton fotosintezi jarayonida quyosh radiatsiyasi energiyasidan foydalanish samaradorligi 98
5.3. Boshqa daryolarning og'izlariga nisbatan Volga deltasida planktonning birlamchi ishlab chiqarilishi - 102
6-bob. Fitoplankton mahsuldorlik ko'rsatkichlarini retrospektiv tahlil qilish va ularning turli omillar bilan aloqasi - 109
6.1. Birlamchi plankton ishlab chiqarish va tartibga solinadigan oqimning turli davrlarida Volga deltasining pastki zonasining trofik holati 109
6.2. Fitoplankton mahsuldorlik ko'rsatkichlari va atrof-muhit omillari o'rtasidagi bog'liqlik 115
6.4. Ozuqa moddalarining antropogen kirishi va Volga suv oqimi parametrlarining delta fitoplanktonining mahsuldorligiga ta'siri 132.
Xulosa 138
Adabiyot 140
Ishga kirish
Muammoning dolzarbligi . Gidrobiologiyaning asosiy vazifalaridan biri suv ekotizimlarining biologik mahsuldorligi nazariyasini ishlab chiqishdir (Alimov, 2001). G. G. Vinbergning (1960) umumiy qabul qilingan pozitsiyasiga ko'ra, suv ekotizimlarining birlamchi ishlab chiqarilishi, ularga kiradigan alloxton organik moddalar bilan bir qatorda, ishlab chiqarish jarayonining barcha keyingi bosqichlarining moddiy va energiya asosini tashkil qiladi. Ishlab chiqarish jarayonlari intensivligini miqdoriy tadqiqotlar, birinchi navbatda, birlamchi ishlab chiqarish, suv omborlari tipologiyasining zamonaviy tizimining asosini tashkil etadi (Buillon, 1983). Fitoplankton mahsuldorlik ko'rsatkichlarini aniqlash suv sifati monitoringining ajralmas qismidir (Abakumov, Sushchenya, 1992; Oksiyuk va boshqalar, 1993).
Volga deltasi mintaqadagi suv-botqoq erlarining gomeostazini saqlashning eng muhim biosfera funktsiyasini bajaradigan noyob tabiiy ob'ekt bo'lib, katta iqtisodiy ahamiyatga ega. So'nggi yarim asrlik tartibga solinadigan Volga oqimi davomida uning deltasida atrof-muhit sharoitida sezilarli o'zgarishlar yuz berdi, bu asosan suv oqimining o'zgarishi, uning yillik antropogen qayta taqsimlanishi, ifloslantiruvchi moddalar va ozuqa moddalari darajasining o'zgarishi va boshqa antropogen va tabiiy omillar. Shu munosabat bilan mintaqadagi suv ekotizimlarining ekologik barqarorligi va zaifligi kontseptsiyasini shakllantirish va ularning biologik mahsuldorligini baholash alohida ahamiyatga ega. Shuning uchun Volga deltasidagi fitoplanktonning mahsuldorligini o'rganish hozirgi sharoitda ayniqsa dolzarbdir.
Tadqiqotning maqsadi va vazifalari . Ishning maqsadi - Volga deltasida fitoplanktonning mahsuldorligini o'rganish.
Maqsadga muvofiq quyidagi vazifalar belgilandi:
Fitoplanktonning mavsumiy dinamikasini va fazoda tarqalishini o'rganish;
Planktonda o'simlik pigmentlarining mavsumiy dinamikasini va fazoda tarqalishini o'rganish;
Fotosintez intensivligining mavsumiy dinamikasini va fazoviy taqsimotini o‘rganish;
4. Xlorofill konsentratsiyasi o‘rtasidagi bog‘liqlikni tahlil qiling A Bilan
fitoplankton biomassasi va fotosintez intensivligi;
Fitoplankton mahsuldorligini belgilovchi asosiy ekologik omillarni aniqlash;
Bir necha yillik tartibga solinadigan suv oqimida birlamchi plankton ishlab chiqarishning hozirgi holatini baholang.
Ilmiy yangilik . Volga deltasining quyi oqimining fitoplankton mahsuldorligi va trofik holatining hozirgi holatini har tomonlama baholash amalga oshirildi. Birinchi marta planktondagi o'simlik pigmentlarining tarkibi va dinamikasi batafsil o'rganildi, xlorofillning fotosintetik faolligi o'lchovi sifatida assimilyatsiya sonining qiymatlari olindi. A o'rganilayotgan suv havzalarida. Volganing deltasi va delta frontining pastki zonasida planktonning birlamchi ishlab chiqarish xususiyatlari ochib berilgan, delta frontida fitoplanktonni olib tashlash va cho'ktirish jarayonlari ko'rib chiqilgan.
Amaliy ahamiyati . Volga deltasi va uning qirg'oqbo'yi zonasi Kaspiy dengizining keng qo'shni quruqlik va akvatoriyada ekologik muvozanatni saqlashda muhim rol o'ynaydi. Olingan natijalar biologik suv resurslaridan oqilona foydalanish va muhofaza qilish usullarini ishlab chiqish uchun asos bo'lib xizmat qilishi mumkin
mintaqadagi ob'ektlar, ularning mahsuldorligini oshirish bo'yicha chora-tadbirlarni rejalashtirish, Volga oqimini va ozuqa moddalari oqimining o'zgaruvchan antropogen komponentini tartibga solishning turli xil variantlari ostida biologik ishlab chiqarish modelini qurish. Tadqiqot materiallari Astraxan biosfera rezervati tomonidan olib boriladigan monitoring tizimining ajralmas qismi sifatida kiritilgan va ASTU Biologiya va atrof-muhitni boshqarish institutining o'quv jarayonida ham qo'llaniladi.
Ishning aprobatsiyasi . Dissertatsiya materiallari “Kaspiy dengizi sathining ko‘tarilishi va antropogen bosimning kuchayishi sharoitida Astraxan biosfera rezervatining tabiiy komplekslarini holati, o‘rganish va muhofaza qilish” ilmiy konferensiyasida taqdim etilgan (Astraxan, 1999); “Suv ekotizimlarida bioxilma-xillikni muhofaza qilishda yangi texnologiyalar” xalqaro konferensiyasi (Moskva, 2002); "Biotexnologiya - atrof-muhitni muhofaza qilish" ikkinchi xalqaro konferentsiyasida (Moskva, 2004); “Texnogen ekotizimlarni qayta tiklash muammolari va istiqbollari” xalqaro konferensiyasi (Astraxan, 2004); “Suv ekotizimlarining birlamchi ishlab chiqarilishi” xalqaro konferensiyasida (Bo-rok, 2004); 1999-2004 yillarda Astraxan davlat texnika universiteti professor-o‘qituvchilarining ilmiy-amaliy konferensiyalarida.
Nashrlar . Dissertatsiya mavzusi bo‘yicha 8 ta asar chop etilgan.
Dissertatsiyaning tuzilishi va hajmi . Dissertatsiya 163 betdan iborat bo‘lib, 12 ta jadval, 26 ta rasmdan iborat. Kirish, 6 bob va xulosalardan iborat. Bibliografiya 230 ta nomdan iborat boʻlib, ulardan 70 tasi xorijiy tillarda.
Fitoplanktonning fazoda tarqalishining xususiyatlari
Quyi delta zonasi suv oqimlarida va delta frontida turli xil ekologik sharoitlar rivojlanadi, bu fitoplanktonning tur tarkibi, tarqalishi va ko'pligida o'z aksini topadi. Yosunlarning rivojlanishidagi farqlarni yil fasllariga qarab ham kuzatish mumkin. O'sish davrida fitoplanktonning tarqalish va miqdoriy rivojlanishining xarakterli naqshlari bilan bir nechta davrlarni ajratish mumkin.
Barcha turdagi suv havzalarida fitoplanktonning eng past miqdoriy rivojlanishi sovuq mavsumda kuzatiladi. Shu bilan birga, kanallarda ustun mavqeni pennate diatomlar sinfining vakillari, birinchi navbatda, Cymbella, Gomphonema, NavicuJa, Nitzschia, Synedra jinslari egallaydi. Fitoplanktonning umumiy biomassasi odatda 0,01-0,30 gm3 dan oshmaydi.
Bahorda, suv toshqini boshlanishidan oldin, quyosh radiatsiyasining kuchayishi va suvning isishi bilan fitoplanktonning ommaviy rivojlanishining boshlanishi kuzatiladi. Suv notekis isitiladi va fitoplanktonning fazoda tarqalishi katta yamoqlik bilan tavsiflanadi. Eng katta isish Avandelta orollarining qirg'oq bo'yida kuzatiladi. Bu hududlarda fitoplanktonning biomassasi boshqa hududlardagidan oshib ketadi va taxminan 0,8-0,9 gm"3, ba'zi stantsiyalarda esa 1 gm"3 dan ortiq (3.2.1-jadval). Ushbu davrda fitoplanktonning tarqalishi rasmda ko'rsatilgan. 3.2.1.a. 2000 yil aprel oyi misolida. Pennat diatomlari delta-front orollari qirg'oq hududlaridagi fitoplankton biomassasiga katta hissa qo'shib, umumiy biomassaning 50-75% ni tashkil qiladi. Avvalo, bular Surirella va Nitzschia avlodlarining vakillari.
Chlorophyta (Chiorella, Pediastrum, Closterium) va Cyanophyta (Lyngbya, Oscillatoria) bo'linmalarining suvo'tlari ham ba'zi stantsiyalarda ustun mavqeni egallagan holda sezilarli darajada rivojlanadi. Delta frontining ochiq joylarida bu davrda fitoplanktonning miqdoriy rivojlanishi kamroq, biomassasi taxminan 0,3-0,4 g. , 0,04-0,4 gm ni tashkil etib, turli yillarda undan past yoki qiyoslash mumkinligi kuzatiladi. Dominant turlar qishki fitoplankton, birinchi navbatda Niizschia va Cymbella avlodlari vakillari, shuningdek, Aulacosira, Stephanodiscux, Amphora, Cocconeis, Gornphonema, Navicula, Rhoicosphenia.
May oyining ikkinchi yarmida, toshqinning eng yuqori cho'qqisida, bahor-yoz deb atash mumkin bo'lgan kanallarda fitoplankton rivojlanishining eng yuqori nuqtasi mavjud. Shu bilan birga, fitoplankton biomassasi bir xil fazoviy taqsimotga ega va shunga o'xshash tur tarkibi kuzatiladi. Bu shunisi bilan izohlanadiki, suv toshqini sharoitida suvning yuqori darajasi va oqimning yuqori tezligi, bir tomondan, bir xil turdagi sharoitlarni, ayniqsa, kanallar va delta old qismining ochiq joylarida, boshqa tomondan, ta'minlaydi. planktonik suv o'tlarining sezilarli tranzit drifti. Suv toshqini cho'qqisida fitoplanktonning tarqalishi rasmda ko'rsatilgan. 3.2L.6. 2000 yil may oyi misolida. Bu davrda markazlashgan diatomlar Bacillariophyta bo'limi o'rtasidagi kanallarda birinchi navbatda Stephanodiscvs hantzschii ommaviy o'simliklari tufayli yetakchi o'rin egallaydi. Chlorophyta bo'limining suvo'tlari, ayniqsa Chiorella vulgaris Beijer sezilarli darajada rivojlanmoqda.Bu turlar (S.hantzschli va Ch.vulgaris) delta frontining ochiq va qirg'oqbo'yi hududlarida ko'pgina stantsiyalarda sezilarli miqdorda uchraydi. Kanallarda fitoplanktonning biomassasi 0,5-1,8 gm3, delta frontining ochiq joylarida 0,5-0,8 g, delta old orollarining qirg'oqbo'yi hududlarida 0,1-0,3 g ga etadi.Fitoplanktonning eng yuqori rivojlanishi toshqin davrida almashtiriladi. sezilarli pasayish bilan, ko'pincha iyun oyining ikkinchi yarmida sodir bo'ladi,
Yozgi-kuzgi past suvning o'rnatilishi bilan fitoplanktonning fazoviy tarqalishida eng katta farqlanish kuzatiladi. Ushbu davrda fitoplanktonning tarqalishi rasmda ko'rsatilgan. 3.2.1-chi, 2000 yil avgust oyidagi misoldan foydalanib. Kanallarda fitoplanktonning biomassasi oshadi, turlar soni esa kamayadi. Odatda, yoz-kuz kam suvli davrda fitoplankton rivojlanish dinamikasi ko'p tepalikli xarakterga ega bo'lib, cho'qqilik davrida suv o'tlari biomassasi 2,0-4,0 gm35 gacha ko'tariladi va ba'zi yillarda yuqori qiymatlarga etadi.Shunday qilib, 1997 yilda, oxirida. iyul oyida fitoplankton biomassasi 16,5 g ga yetdi. Baclariophyta bo'limining suv o'tlari ustunlik qiladi, ularning biomassasi odatda umumiy qiymatning 85-95% ni tashkil qiladi. Bunda asosiy ulush Aulacosira (A. gmnulata f. granulata, Aulacosira sp.) va Sceleionema (S. subsalsum) jinsi suvoʻtlarining rivojlanishi hisobiga markazlashgan diatomlarga toʻgʻri keladi. Shuningdek, yozning ikkinchi yarmida ko'k-yashil suv o'tlari, birinchi navbatda, Aphanizomenon flos-aqua va Microcystis aeruginosa o'sish davri bo'lib, ayrim yillarda ularning miqdoriy rivojlanishi sezilarli bo'lishi mumkin. Avandeltaning ochiq joylarida fitoplanktonning biomassasi avgust oyining oxiriga kelib 0,03-0,3 gm gacha kamayadi." Shu bilan birga, fitoplanktonning umumiy biomassasida Bacllariophyta ulushi suv o'tlari biomassasining pasayishi tufayli sezilarli darajada oshadi. Avandelta orollari qirg'oq qismlarining turli stantsiyalarida fitoplankton biomassasining qiymati sezilarli darajada farq qiladi, bu biotoplarning xilma-xilligi va mahalliy omillarning ta'siri bilan bog'liq.Ko'pgina stansiyalarda yuqori qiymatlar kuzatiladi. 0,5-4,5 hm3 diapazoni, ba'zi hollarda yuqori qiymatlarga etadi.Sohil bo'yidagi fitoplanktonning maksimal kuzatilgan biomassasi 27,5 ru J. Tur tarkibining tarqalishi mozaikdir.
Fitoplanktonning fazoda tarqalishi va gidrologik omillar va delta frontida fitoplankton cho‘kishi hodisasi o‘rtasidagi bog‘liqlik.
Daryoning estuariy hududida daryo va qabul qiluvchi suv omborining dinamik o'zaro ta'siri bilan daryo suvlari tarqaladi va dengiz qirg'og'idagi oqim tezligi pasayadi (Daryo deltalari, 1986). Volga estuarining qirg'oqqa yaqin joylashgan sayoz zonasida tekislik oqimi bilan oqimlarning oqim tezligi dastlab deltaning dengiz chekkasida (daryoning og'zida "mikrobar") suv oqimining og'zida keskin pasayadi, keyin esa deyarli. suv dengiz baridan chiqmaguncha o'zgarmas (Ustevaya.,., 1998) . Kanallarda oqim tezligi suv toshqini davrida 0,51-1,30 ms"1" ni, kam suvli davrda - 0,08-0,36 ms"1, delta old qismida bu ko'rsatkichlar mos ravishda 0,25-0,62 ms"1 va 0,04-0,12 ni tashkil qiladi. m "s"[ (Moskalenko, 1965). Kanallardan delta frontiga o'tayotganda oqim tezligining bunday sezilarli o'zgarishi fitoplanktonning tarkibi va ko'pligining o'zgarishini belgilovchi asosiy omillardan biridir. Yozgi-Oseppey past suvining o'rnatilishi bilan, bu ko'rsatkichlarning pasayishi daryo fitoplankton majmuasining buzilishi tufayli kanallar og'zidan delta frontining ochiq joylariga o'tishda kuzatiladi, uning yadrosi shu davrda. davri, birinchi navbatda, Aulacosira va Melosira avlodlari vakillari.
Ko'plab diatomlarning rivojlanishi uchun oqim va turbulent aralashtirish zarurligi va to'xtatilgan holatni saqlab qolish uchun katta ahamiyatga ega ekanligi qayd etilgan ko'plab ishlar mavjud (Lund, 1966; Oksiyuk, 1973; Kiselev, 1980; Oksiyuk, Stolberg, 1988; Gidrobiologiya. .., 1990 va boshqalar). K.A.Guseva (Guseva, 1968) ma’lumotlariga ko‘ra, chuchuk suvning ko‘pgina plankton diatomlari, xususan, Melosira jinsi ko‘tarilish uchun ishonchli moslashuvga ega emas, shuning uchun ular suvning uzluksiz harakatlanishiga muhtoj.
Cho'kish vaqtida planktonda xlorofill a ning vaqt o'tishi bilan kamayib ketishiga ko'ra, yoz-kuz kam suvli davrda kanaldan olingan suv bilan to'ldirilgan ballonlarda laboratoriya tajribalarini o'tkazdik. Fitoplanktonning tarkibi bu mavsum uchun xos edi - asosiy ulushni markazlashtirilgan diatomlar, birinchi navbatda Aulacosira va Melosira avlodlari (93%) tashkil etdi. Laboratoriya sharoitida olingan qiymatlar delta jabhasining o'rtacha chuqurligiga teng bo'lgan qatlam balandligiga tushirildi. Cho‘kish jarayonida xlorofill a ni yo‘qotish kinetikasining eksperimental ravishda olingan egri chizig‘i kanallar og‘zidan dengiz tomon harakatlanayotganda delta frontida xlorofill a ning kamayishi egri chizig‘i bilan solishtirildi (3.4.1-rasm). Natijalarni solishtirish uchun delta frontidagi xlorofill a ning tarkibi to'g'risidagi ma'lumotlar stantsiyalarning kanallar og'zidan uzoqligi va bu masofadan suv massalarining o'tish vaqtini hisobga olgan holda taqdim etildi.
3.4.1-rasmda ko'rinib turibdiki, tajribada va tabiiy sharoitda planktonda xlorofill a ning kamayish egri chizig'ining tabiati o'xshash bo'lib, bu fitoplanktonning delta frontida gravitatsion cho'kindilanish omilining muhim rolini ko'rsatadi. Shu bilan birga, tajribada xlorofill a ning kamayishi delta frontiga qaraganda sekinroq sodir bo'ladi. Buni birinchi navbatda, delta frontida fitoplanktonning gravitatsion cho'kindiga tushishidan tashqari, bentos va perifoton organizmlar tomonidan filtrlanishi va iste'mol qilinishi bilan izohlash mumkin.
Shunday qilib, Volga deltasining quyi oqimida fitoplankton organizmlari suv massalari bilan birga kanallardan delta old qismiga olib boriladi. Bu erda fitoplanktonning tur tarkibining tez o'zgarishi va daryo planktonik komplekslarining delta-front komplekslariga aylanishi kuzatiladi. Shu bilan birga, plankton tarkibidan tipik daryo shakllari yo'qoladi yoki ularning soni kamayadi. Sayoz suv sharoitida suv o'simliklarining kuchli o'sishi va oqimning keskin sekinlashishi, cho'kishi va nobud bo'lishi natijasida fitoplanktonning biomassasi kamayadi, planktondagi xlorofill a miqdori va fotosintez intensivligi kamayadi.
Ma'lumki, plankton organizmlar, ayniqsa fitoplankton ko'plab kimyoviy elementlarning o'ziga xos konsentratorlari bo'lib, ularning biogen migratsiyasida muhim rol o'ynaydi (Telitchenko va boshqalar, 1970; Xobotyev, Kapkov, 1972; Varenko, Misyura, 1985). Daryo fitoplanktonining delta frontida cho‘kishi avval plankton organizmlar tarkibiga kirgan kimyoviy elementlarning bir qismining ajralib chiqishiga yoki ularning cho‘kish plankton bilan birga tuproqqa kirishiga olib kelishi kerak.
So'nggi paytlarda suv havzalarining birlamchi mahsuldorligini baholash an'anaviy usullardan tashqari, planktondagi xlorofill a qiymatini aniqlash orqali amalga oshirildi. Ushbu usul barcha turdagi suv havzalarida - chuchuk suvda ham, dengizda ham atrof-muhit monitoringi uchun qo'llaniladi. Xlorofill tarkibidagi ko'rsatkichlar suv havzalarining trofik holatini aniqlash uchun ishlatiladi (Vinberg, 1960; Pyrina, 1965a; Mineeva, 1979; va boshqalar). Xlorofill a konsentratsiyasi suv o'tlarining biomassasini aniqlash uchun ishlatiladi (Vinberg, 1960; Elizarova, 1975; 1993). Planktondagi xlorofill a ning tarkibi haqidagi ma'lumotlar fitoplanktonning noorganik birlamchi ishlab chiqarilishini aniqlash va bu jarayonlarni modellashtirishga xizmat qiladi (Pyrina, Elizarova, Nikolaev,! 973; Makarova, Zaika, 1981; boshqalar). Suv sifatini tavsiflash uchun xlorofill-suv shaffofligi nisbati qo'llaniladi (Bulyok, 1977; 1983). Suv hajmida xlorofill a ning to‘planishi suv havzalarining evtrofiklanish darajasini va ularning sanitariya-biologik holatini baholashga xizmat qiladi.” Xlorofill a ning karotinoidlar bilan tarqalishi va fotosintez o‘rtasida ijobiy bog‘liqlik aniqlandi. Xlorofill a va karotinoidlarning nisbati asosida suv o'tlari populyatsiyasining fiziologik holati va atrof-muhit holatini baholash mumkin (Margalef, I960; 1967; Watson, Osborne, 1979; Davydova, 1983).
Shunday qilib, suvdagi xlorofillning qiymati avtotrof darajadagi suv havzalarining biologik mahsuldorligining ajralmas xarakteristikasi, suv ekotizimlari holatining muhim ko'rsatkichidir.
Delta frontida xlorofil a va planktonning boshqa fotosintetik pigmentlarining fazoviy-vaqtincha taqsimlanishi
Xlorofill a va planktonning boshqa fotosintetik pigmentlarining delta frontining suv zonasida tarqalishi katta mozaik naqsh bilan tavsiflanadi. Xlorofill a ning fazoviy taqsimotidagi mavsumiy o'zgarishlar, turli yillardagi ba'zi farqlarga qaramasdan, odatda dinamikaning umumiy xususiyati bilan tavsiflanadi. Delta frontining turli sohalarida fitoplankton pigmentlari tarkibining mavsumiy dinamikasi Jadvalda keltirilgan. 4.2.1,4-2.2, 4-2.3,4,2-4 Bahorda toshqinlar boshlanishidan oldin delta frontida turli yillarda xlorofill a ning kontsentratsiyasi 4,7-91,7 mg m oralig'ida bo'lgan. "3 "Ko'pgina stantsiyalarda xlorofil a tarkibi nisbatan bir xil bo'lib, 9,6 dan 12,7 mg-m gacha bo'lgan." Xlorofill a ning yuqori kontsentratsiyasi delta-old orollarning qirg'oqbo'yi hududlarida - 31,2 mg-m" gacha va mahalliy hududlarda suv almashinuvi kamaygan orollarning qirg'oq hududlarida - 91,7 mg-m" gacha qayd etildi. Bu vaqtda kanallarda xlorofill a miqdori sezilarli darajada past bo'lgan va 2,3 - 3,5 mgm3 ni tashkil etgan.Delta fronti planktonidagi xlorofill a kontsentratsiyasining kanallardagi xlorofill a tarkibidan sezilarli darajada oshishi. bahorda suv ustidagi delta delta frontida fitoplanktonning erta rivojlanishi bilan bog'liq.suvning yaxshi isishi va haroratining oshishi sharoitida.Bu davrda kanallar va delta frontidagi suv haroratining farqi ko'proqqa yetishi mumkin. 15 daraja - kanallarda suv harorati 8,0-12,0 S dan oshmaydi, delta frontida suv ochiq joylarda 17,5-20,0 S gacha va orollarning qirg'oqbo'yi hududlarida 25,0-27,5 S gacha qizishi mumkin. Bu davrda qoʻshimcha pigmentlar miqdori past boʻlgan.Xlorofill b kontsentratsiyasi xlorofilllarning umumiy miqdoridan oʻrtacha 7-14%, xlorofill c 11-16% ni tashkil etgan.Karotinoidlar konsentratsiyasi 6,1 dan 80,9 mSPU-m“3 gacha boʻlgan. va tekshirilayotgan stansiyalarning aksariyatida xlorofill konsentratsiyasidan bir oz oshib ketgan. Kuzatilgan pigment nisbati qiymatlari juda keng diapazonda o'zgarib turardi - 0,8 dan 1,6 gacha, ammo so'rov qilingan stantsiyalarning aksariyatida past edi.
Bahor-yoz suv toshqini davrida delta frontida xlorofill a kontsentratsiyasi 1D-22,9 mg-m"3 oralig'ida, o'rtacha ko'rsatkichlari 5,8-14,7 mg-m"3 ni tashkil etdi. Xlorofil a ning eng yuqori ko'rsatkichlari delta frontining ochiq joylarida kuzatilgan, bu asosan kanallardan planktonni olib tashlash bilan bog'liq bo'lib, bu yuqori oqim tezligi bilan ta'minlangan. Hozirgi vaqtda kanallarda xlorofill a kontsentratsiyasining 9,B-mgm - 22,8 MG Ї G\ gacha ko'tarilishi kuzatildi. Eng past ko'rsatkichlar orollarning qirg'oqbo'yi hududlarida qayd etilgan, bu erda oldingi bilan solishtirganda. davrida xlorofill a ning kontsentratsiyasi 2-6 marta kamaydi. Umuman olganda, bahor-yoz suv toshqini davrida oldingi deltada xlorofill a ning tarqalishi eng katta bir xillik bilan tavsiflanadi.
Delta frontidagi xlorofillarning umumiy miqdoriga nisbatan d va c xlorofillarining tarkibi mos ravishda 0 dan 14,1% gacha va O 18,3% gacha bo'lgan.Pigment nisbati 0,9 dan 1,6 gacha, eng yuqori ko'rsatkichlar hududlar ochiq delta old. Karotinoidlarning kontsentratsiyasi 079 dan 21,0 mSPU-m"3 gacha bo'lgan va odatda xlorofill konsentratsiyasiga yaqin edi.
Toshqinning kamayishi davrida delta frontining ochiq joylarida xlorofill a kontsentratsiyasi pasaydi, orollarning qirg'oqbo'yi hududlarida biroz o'zgardi.Suv kam bo'lgan davrda (iyul, avgust) xlorofill a konsentratsiyasi. odatda past bo'lgan, o'rtacha kontsentratsiyasi 3,6-6,3 mg-m3 ni tashkil etdi.Orollarning qirg'oq bo'yidagi mahalliy hududlarda xlorofill konsentratsiyasi sezilarli chegaralarda o'zgarib turardi va juda yuqori qiymatlarga (97,2 mgm gacha) yetishi mumkin edi. "3). Xlorofill bis tarkibi 0 dan 27,8 mgm"3 gacha va 0 dan 29,4 mg-m"3 gacha bo'lgan. Xlorofill b ning xlorofillarning umumiy miqdoridan ulushi 0 - 19D%, xlorofill c - 0-. 21,7%. Karotinoidlar kontsentratsiyasi o'rtacha 4,4-38,4 mSPU-m" ni tashkil etdi va aksariyat stantsiyalarda xlorofil a kontsentratsiyasidan oshib ketdi. Pigment nisbati 0,8 - 2,0 oralig'ida o'zgardi, eng yuqori ko'rsatkichlar ochiq delta frontida kuzatildi, bu erda o'sha paytda fitoplankton rivojlanishida inhibisyon mavjud edi. Bu davrda kanallarda xlorofil a ning konsentratsiyasi odatda yuqori bo'lgan.
Kuzda, sentyabr va oktyabr oylarida, oldingi deltaning aksariyat akvatoriyalarida xlorofill a miqdori 1,5-13,3 mg-m" 9 oralig'ida bo'lgan va orollarning qirg'oqbo'yi hududlarida sezilarli darajada bo'lgan. yuqori - 9,2-113,2 mg-m "3. Fitoplangsgon pigmentlarining fazoda tarqalishining umumiy manzarasi, odatda, yoz oxirida kuzatilganiga o'xshash edi.
Xlorofill a ning fazoda taqsimlanishi rasmda ko'rsatilgan. 4.1 L. (2000 yil misolidan foydalangan holda).
Shunday qilib, delta jabhasida plankton fotosintetik pigmentlarining fazoda tarqalishi katta notekislik bilan ajralib turardi va fasllarga qarab o'zgarib turardi.
Delta jabhasida xlorofill a ning eng yuqori miqdori bahorda, toshqin boshlanishidan oldin, ayniqsa orollarning qirg'oqbo'yi hududlarida, sayoz suv sharoitida quyosh radiatsiyasining ko'payishi bilan sezilarli darajada isishi kuzatilgan. suv paydo bo'ladi, kanallarga qaraganda sezilarli darajada ko'p.
Yuqori suvning boshlanishi bilan orollarning qirg'oqbo'yi hududlarida xlorofill a ning kontsentratsiyasi pasaydi va ochiq delta frontida u biroz o'zgardi. Bu davrda suv usti deltasi kanallarida va avandeltada xlorofill a ning eng bir xil fazoda taqsimlanishi kuzatildi, buning natijasida suv sathining yuqoriligi va yuqori oqim tezligi, bir tomondan nisbatan, bir xil sharoitlar, boshqa tomondan, fitoplanktonning tranzit buzilishi sodir bo'ladi. Delta frontidagi yozgi-kuzgi kam suvli davrda, orollarning qirg'oqbo'yi hududlarining mahalliy hududlari bundan mustasno, xlorofill a ning miqdori odatda past bo'ladi.
Plankton fotosintezi jarayonida quyosh radiatsiyasi energiyasidan foydalanish samaradorligi
Ushbu maydon ostidagi suv ustunida planktonning fotosintetik faolligi natijasida to'plangan, suv omborining birlik yuzasiga tushadigan quyosh radiatsiyasi energiyasining foizda ifodalangan miqdori planktonning quyosh radiatsiyasi energiyasidan foydalanish samaradorligini tavsiflaydi. Bu ko'rsatkich fitoplanktonning rivojlanish darajasini yaxshi aks ettiradi va organik moddalarning yangi hosil bo'lish tezligini ko'rsatadi. Birlamchi ishlab chiqarish qiymatidan farqli o'laroq, quyosh radiatsiyasi energiyasidan foydalanish samaradorligi ko'rsatkichi yorug'likka bog'liq emas, bu birinchi navbatda tajribalar davridagi ob-havo sharoitlari bilan belgilanadi va natijalarni taqqoslashda ko'pincha to'sqinlik qiladi. Shu sababli, plankton tomonidan yorug'likdan foydalanish samaradorligi ko'pincha birlamchi ishlab chiqarishning haqiqiy qiymatidan ko'ra suv havzalari unumdorligining ko'proq adekvat ko'rsatkichi bo'lishi mumkin (Pyrina, 1967).
Plankton fotosintezi jarayonida quyosh nuri energiyasidan foydalanish samaradorligi masalasini G.G. Vinberg (I960), quyosh energiyasidan foydalanishning maksimal qiymatlari Osvald tomonidan (Oswald va boshqalar, 1957; Vinberg tomonidan keltirilgan, 1960) maxsus "oksidlovchi hovuzlar" sharoitida olinganligini ta'kidladi, bu erda ular o'rtacha 2-4 ni tashkil qiladi. Mavsum uchun umumiy radiatsiya energiyasining %. Tabiiy suv omborlarida bu qiymatlar ancha past. Quyosh energiyasidan yuqori darajada foydalanishga misol tariqasida G.G. Vinberg Chernoe va Kosino ko'llari uchun radiatsiyadan foydalanish samaradorligini (1937 yildagi o'z ma'lumotlariga ko'ra) yiliga 0,4% darajasida va kuniga maksimal 0,77% va Zölleröd ko'li uchun - kuniga maksimal 0,77% (Stccraann Nielsen , 1955; Vinbergda keltirilgan, 1960). Yuqori natijalarga I.L. Pyrina (1967) Volga suv omborlari uchun (Ivankovskiy, Rybiyskiy va Kuybishevskiy) - vegetatsiya davrida o'rtacha 0,2-0,5% va maksimal kunlik 1,17-2,14% ko'rinadigan radiatsiya energiyasi. Agar mualliflar ko'rinadigan nurlanish jami radiatsiyaning 50% ni tashkil etishini hisobga olsak, bu qiymatlar mos ravishda OD-0,25% va umumiy quyosh nurlanishining 0,58-1,07% bo'ladi. Sheksninskiy suv omborida vegetatsiya davrida quyosh energiyasidan foydalanishning o'rtacha samaradorligi 0E08-0D 1% dan past edi (Mineeva, 2003). Quyosh radiatsiyasi energiyasidan foydalanish samaradorligi pastligiga misol sifatida G.G. Vinberg Beloe ko'lini eslatib o'tadi, u erda bu qiymat 0,04% dan oshmadi va yil davomida umumiy nurlanish energiyasining 0,02% ni tashkil etdi. Bundan ham pastroq qiymatlarni L.G. Kornevoy va N.M. Mshieeva (1986) loyqaligi yuqori bo'lgan suv omborlarini o'rganishda. Vytegorskiy va Novinkinskiy suv omborlari, Kovja daryosi og'zida va Annenskiy Most qishlog'i yaqinida quyosh energiyasidan foydalanish samaradorligi uchun ular olgan maksimal qiymatlar mos ravishda 0,06% ni tashkil etdi; 0,02%; 0,05% va 0,007%, minimallari esa 0,02%, 0,001%, 0,006% va 0,001%.
Bizning ma'lumotlarga ko'ra, Volga deltasining quyi oqimidagi suv oqimlarida vegetatsiya davrida quyosh radiatsiyasi energiyasidan foydalanish samaradorligi o'rtacha 0,04-0,06% yoki fotosintetik faol nurlanishning 0,10-0,12% ni tashkil etdi. Fitoplankton tomonidan quyosh energiyasidan foydalanish samaradorligi mavsumga qarab juda katta farq qiladi (5.2.1-jadval) Eng yuqori ko'rsatkichlar fitoplankton rivojlanishining eng yuqori cho'qqilarida, jami quyosh nurlanishidan foydalanishning o'rtacha oylik samaradorligi may va iyul-avgust oylarida kuzatilgan. energiya 0,05-0,08% ga yetdi Quyosh energiyasidan foydalanish samaradorligining past ko'rsatkichlari fitoplankton fotosintezining past intensivligi davrlari uchun xarakterlidir - erta bahor va kech kuzda, quyosh nurlanishining umumiy energiyasidan foydalanish samaradorligi odatda oshmaydi. 0,03-0,04%. Iyun oyida planktonning birlamchi ishlab chiqarilishining kamayishi bilan quyosh radiatsiyasining umumiy energiyasidan foydalanishning ancha past samaradorligi ham kuzatildi, bu, ehtimol, toshqinning pasayishi davrida ozuqa moddalarining etishmasligi bilan bog'liq.
Shunday qilib, biz Volga deltasining quyi oqimi plankton fotosintezi paytida quyosh radiatsiyasi energiyasidan foydalanish samaradorligining nisbatan past ko'rsatkichlari bilan tavsiflanadi degan xulosaga kelishimiz mumkin. Kanallarda plankton tomonidan quyosh energiyasidan foydalanishning past samaradorligi ko'p jihatdan suvda to'xtatilgan zarrachalarning yuqori miqdori bilan bog'liq bo'lib, bu suvning past shaffofligini keltirib chiqaradi va chuqurlik bilan kiruvchi nurlanishning sezilarli darajada zaiflashishiga olib keladi. Suv omborida yorug'likdan foydalanish darajasining suvning shaffofligiga bog'liqligini Komita va Edmondson (1953) ta'kidlaganlar.Kanallardagi suv massalarining turbulent harakati ham katta ahamiyatga ega bo'lib, bu doimiy aralashishni keltirib chiqaradi. buning natijasida hujayralarning u yoki bu qismi doimo eyfotik zonadan tashqariga ko'tarilib, qorong'uda "engil ochlik" deb ataladigan holatda qoladi (Sorokin, 1958).
Quyosh radiatsiyasi energiyasidan foydalanish samaradorligining oylik ko'rsatkichlari va kanal planktonidagi xlorofill "a" kontsentratsiyasi o'rtasida yaqin aloqalar kuzatildi (5.2.1.-rasm).
6.7-6.9-jadvallarda turli riflar suvlarida birlamchi ishlab chiqarishni o'lchash natijalari umumlashtiriladi. Jadvallardan ko'rinib turibdiki, birlamchi ishlab chiqarish hatto bir xil rifning suvlarida ham katta farq qiladi. Biroq, bu so'nggi tebranishlar mutlaqo tabiiydir va birinchi navbatda, rifning sayoz zonalaridan lagunaning markaziga bo'lgan uchastkalarda fitoplankton kontsentratsiyasining o'zgarishi bilan bog'liq.
Birlamchi ishlab chiqarish darajasi past bo'lgan atolllarning lagunlarida (Lau orollari va Marshall orollari, Tuamotu orollari) pastki chegarasi (kuniga 2-4 mg S/m 3) oligotrofdagi qiymatlarga yaqin. shamol oqimlarining tropik suvlari ularni yuvadi, bu erda odatda kuniga 1-5 mg C / m 3 (Sorokin, 1971a). Biroq, bunday atollarda ham, ularning lagunalari suvlarida fitoplankton rivojlanishining mavsumiy epidemiyalari mumkin, bu "gullash" intensivligiga etishi mumkin (Sournia, Ricard, 1976a). Jadvaldagi ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki. 6.7, atoll lagunalari, hatto oligotrofik tropik suvlar bilan yuvilgan, fitoplankton rivojlanishi juda past bo'lgan joylarda ham, birlamchi ishlab chiqarish ko'pincha mezotrofik dengiz havzalarida fitoplankton mahsuldorligining o'rtacha va ba'zan yuqori darajasiga to'g'ri keladi (har biriga 15-50 mg S/m 3). kun). Hind okeanining janubiy savdo shamol oqimining unumsiz suvlari markazida joylashgan Kargados-Karajos katta halqa rifining lagunasida suv o'tlari biomassasi (asosan diatomlar) bilan birlamchi ishlab chiqarish kuniga 250 mg C / m 3 ga etdi. ) 5,2 g/m 3 dan ortiq (6.10-jadval). Fanning atolli (Lau orollari) yopiq lagunasida yuqori ishlab chiqarish (kuniga 70-100 mg C/m3) u erda dinoflagellatlar va kokkoid ko'k-yashil suv o'tlari rivojlanishi davrida qayd etilgan (Gordon va boshqalar, 1971). Bu atol ham savdo shamol oqimining oligotrofik suvlarida joylashgan. Shunday qilib, hatto oligotrofik suvlar oqimida joylashgan alohida halqali riflarning lagunlarida ham juda yuqori mahsuldor fitoplankton jamoalari mavjud bo'lishi mumkin, ularning ishlab chiqarilishi va biomassasi ularni yuvadigan okean suvlariga qaraganda 1-2 daraja yuqori.
Bir nechta mavjud o'lchovlar natijalariga ko'ra, ochiq okeanning halqa riflarining lagun suvlarida fotosintetik faol xlorofill a ning kontsentratsiyasi atrofdagi okean suvlariga qaraganda o'rtacha 5-10 baravar yuqori. Yagona o'lchovlarga ko'ra, u turli riflarning lagunlarida 0,2 dan 1 mg / m3 gacha o'zgarib turadi. Takapoto atolli lagunasida uzoq muddatli kuzatishlar natijalariga ko'ra (Sugnia, Ricard, 1976a) xlorofill kontsentratsiyasi 0,26 dan 0,77 mg / m 3 gacha o'zgargan va u lagunaning turli qismlarida sezilarli darajada o'zgargan. suv toshqini paytida okean suvlariga kirish intensivligi.
Katta orollar yaqinidagi to'siq va qirg'oq riflari suvlarida o'tkazilgan mavsumiy kuzatishlar fitoplankton va uning mahsulotlarini o'rganishga katta hissa qo'shdi, bu erda riflar hayotini va okeanning unga tutash neritik zonasini o'rganish uchun biologik stantsiyalar tashkil etilgan. Bunday yaxshi o'rganilgan riflar qatorida Nosi Be oroli va Tulear (Madagaskar) yaqinidagi riflarni, Oaxu oroli yaqinidagi Gavayi rifini, Avstraliyaning Katta to'siq rifini, Vaprao, Tiaura va riflarni eslatib o'tish kerak. Taiti va Muriya orollarida Faaa, Nha Trang yaqinidagi markaziy Vetnam riflari. To'siq va qirg'oq riflarining birlamchi ishlab chiqarish va fitoplankton biomassasini o'lchash natijalari Jadvalda jamlangan. 6.8, 6.9, 6.10: Ularda keltirilgan ma'lumotlar deyarli barcha o'rganilgan riflar uchun juda farq qiladi. Ular bir xil reefning turli zonalarida birlamchi ishlab chiqarishning muntazam o'lchovlarini aks ettiradi. Shu bilan birga, uning eng kichik qiymatlari (shuningdek, fitoplankton biomassasining eng kichik qiymatlari: 6.10-rasm) suv tubi aholi va suv o'tlari florasi bilan intensiv aloqada bo'lgan rifning sayoz suv zonalariga to'g'ri keladi. rifdan. Bu zonalarda (tekis, yamoq riflari, qirg'oq) fitoplankton, qoida tariqasida, tugaydi va bu erda uning ishlab chiqarilishi keskin kamayadi. Har bir rif bo'yicha ushbu jadvallarda keltirilgan fitoplankton ishlab chiqarish va biomassaning maksimal qiymatlari lagunaning zonalariga yoki chuqurligi 15-20 m dan ortiq bo'lgan qirg'oq riflarining tashqi yonbag'irlariga to'g'ri keladi. rifning pastki aholisi bilan bevosita aloqa qilish. Ushbu zonalarda birlamchi ishlab chiqarish qiymatlari, qoida tariqasida, qo'shni ochiq dengiz suvlariga qaraganda ancha yuqori. O'rtacha, ular ochiq okeanning atoll lagunalari va halqa riflari suviga qaraganda yuqori.
Hind okeanining bir qator qirg'oqbo'yi va to'siq riflari, masalan, Madagaskar, Seyshel orollari va Sokotra orollari, shuningdek, riflar suvlarida birlamchi ishlab chiqarishning evtrofik suvlar darajasiga etgan yuqori ko'rsatkichlari qayd etilgan. B. toʻsiq rifining lagunida koʻk-yashil suvoʻtlarning “gullashi” davrida (6.9-rasmga qarang). Bu yerda kunlik ishlab chiqarish suvning yuqori qatlamida kuniga 50-300 mg S/m 3 ga yoki 0,7-2,8 g S/m 3 ga yetdi. Bundan tashqari, oligotrofik okean suvlari (Tangi, Oaxu, Lizard) bilan yuvilgan orollarning to'siq riflari suvlarida lagunlarda birlamchi ishlab chiqarish 50-60 mg C / m 2 yoki 1 m 2 ga 0,4-0,7 g uglerodga yetishi mumkin. , bu mezotrofik suvlarning mahsuldorligining yuqori darajasiga to'g'ri keladi. Markaziy Vetnam qirg'oqlari va uning Janubiy Xitoy dengizidagi orollari (Thu orollari) va Tailand ko'rfazidagi (Nam Zu orollari) rif zonalarida (6.8-jadval, 6.10-rasmga qarang), birlamchi fitoplanktonning qiymatlari. Kuzatishlar fitoplanktonning mavsumiy minimumi davrida olib borilganiga qaramay, ishlab chiqarish yuqori edi (Sorokin va boshq., 1982). Birlamchi ishlab chiqarishning eng yuqori qiymatlari, qoida tariqasida, rifning tashqi chetidagi suvlarda, undan 10-100 m masofada, 5-15 m chuqurlikdan yuqorida kuzatilgan (6.10-rasmga qarang). Odatda kuniga 30-40 mg C / m 3 dan oshdi. 1984 yilda ushbu zonadagi alohida uchastkalarda kuniga 100 mg C / m 3 dan yuqori birlamchi ishlab chiqarish qayd etilgan.
Sohil va to'siq riflarida fitoplanktonning biomassasi haqidagi ma'lumotlar hali ham juda parchalangan. Mavsum davomida fitoplankton biomassasining eng batafsil o'lchovlari Angot (1968) tomonidan Nosi Be orolida (Madagaskar) amalga oshirilgan. Ushbu o'lchovlarning natijalari rasmda jamlangan. 6.9. Jadvalda 6.10-jadvalda Hind va Tinch okeanlarining bir qator yirik riflarida fitoplankton biomassasi haqidagi adabiyotlarda mavjud ma’lumotlar keltirilgan. Jadvaldan ko'rinib turibdiki, to'siq va qirg'oq riflari suvlarida fitoplanktonning biomassasi 3-8 g / m3 ga yetishi mumkin. Uning eng past ko'rsatkichlari Tinch okeanining markaziy qismidagi qirg'oq va to'siq riflari suvlarida kuzatilgan, ular tushkun holatda bo'lgan (Panarora va Paama orollari yaqinidagi riflar, Yangi Gebridlar, Tuvuta oroli yaqinidagi riflar, Lau orollari). ).
To'siq va qirg'oq riflari suvlarida xlorofill a ning tarkibi to'g'risidagi ma'lumotlar bir xil darajada cheklangan (6.11-jadval). Uning eng batafsil o'lchovlari fransuz tadqiqotchilari tomonidan Mur va Taiti orollari lagunalari suvlarida o'tkazildi (Ricard, 1976; Sournia, Ricard, 1976). Ushbu o'lchovlar shuni ko'rsatdiki, ulardagi xlorofill kontsentratsiyasi yilning turli fasllarida 0,03-0,17 mg / m 3 oralig'ida o'zgarib turadi. Gavayi rifining Oaxu oroli yaqinidagi lagunasida, shuningdek, qishda B. toʻsiq rifining lagunasida xlorofill kontsentratsiyasi mezotrof dengiz suvlaridagiga yaqin boʻlgan: 0,1—0,3 mg/m3. B. toʻsiq rifining lagunasida, shuningdek Nosi Be oroli yaqinidagi (Madagaskar) rif suvlarida fitoplanktonning kuz-yoz maksimal rivojlanishi davrida suvdagi xlorofill kontsentratsiyasi 2000 ga koʻp boʻlgan. 1 mg / m 3, bu evtrofik suvlardagi tarkibiga yaqin (Angot, 1968). To'lqinli zonada mikrobentos bilan boyitilgan tub cho'kindilarning butun qatlamining resuspenziyalanishining rif suvlaridagi xlorofill kontsentratsiyasiga ta'siri aniqlangan (Uoker, 1981).
Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, fitoplanktonning birlamchi ishlab chiqarish va biomassasi bir xil rifning turli zonalarida katta farq qiladi. Ko'pgina hollarda biomassa va fitoplankton ishlab chiqarishning eng past ko'rsatkichlari rifning sayoz zonalari va ayniqsa rif tekisligi uchun xarakterlidir, bu erda yuqori va past suv toshqini paytida rifdan o'tadigan suv pastki aholi bilan eng ko'p aloqada bo'ladi. rif. Kvartiraning sayoz joylarida fitoplanktonning kamayishi sababini rifning pastki filtri oziqlantiruvchilari tomonidan iste'mol qilinishida ko'rish kerak (Glynn, 1973a). Bundan tashqari, Nitzschia delicatissima yoki Chaetocerosning shoxlangan hujayralari kabi dnatomlarning hujayralari turbulent rif suvlarida, ayniqsa rifning qattiq yuzasi bilan va to'xtatilgan zarrachalar bilan to'qnashganda jarohatlanishi mumkin. Lagunaning chuqurroq qismlaridagi suvlarda yoki rifning tashqi chetidan tashqarida, suvning rif bilan aloqasi pasayganda, rifning pastki jamoalariga ba'zi ozuqa moddalarining chiqishi tufayli fitoplanktonning rivojlanishi kuchayadi.
Uning biomassasi va ishlab chiqarilishining miqdoriy ko'rsatkichlari va xlorofill kontsentratsiyasi bo'yicha rif zonasidagi fitoplankton ochiq okeanning atrofdagi suvlariga qaraganda boyroqdir (Mishel, 1969; Sorokin, 1971; Rikard, 1976; Sournia, Rikard. , 1976a). 6.3-rasmda Heron rifidan (B. To'siq rifi) ochiq okeangacha bo'lgan uchastkalar bo'ylab fitoplanktonning birlamchi ishlab chiqarishidagi o'zgarishlarning tipik tasviri keltirilgan. Allaqachon 6-9 km masofada u kattalik tartibidan ko'proq kamayadi.
Qoyalarning chuqur joylarida oq disk bo'ylab suvning shaffofligi odatda ancha yuqori va o'rtacha 10-15 m ni tashkil qiladi, garchi ba'zi hollarda u kamroq (Kanton atollida 5 m) va 30 m dan (Majuro atolli) bo'lishi mumkin. ). Shunday qilib, fitoplanktonning fotosintezi deyarli butun qalinligida yorug'lik bilan cheklanmaydi. Shaklda. 6.11-rasmda Hind okeanining ba'zi riflari suvlarida o'rtacha shaffoflikka ega (10-18) radiatsiya tushishi uchun tipik susayish egri chiziqlari ko'rsatilgan. Ushbu rasmdan ko'rinib turibdiki, fitoplankton yorug'lik etishmasligini faqat lagunaning eng tubida his qilishi mumkin.
Fitoplanktonning mavsumiy o'zgaruvchanligiga misollar rasmda keltirilgan. 6.9,6.12,6.13. Ular shuni ko'rsatadiki, yilning turli fasllarida nafaqat uning tarkibi o'zgaradi (6.2.1 ga qarang), balki uning biomassasi va funktsional faolligi o'zgaradi. Mavsum davomida riflardagi birlamchi fitoplankton ishlab chiqarish qiymatlari va xlorofill kontsentratsiyasining o'zgarishi kattalik darajasiga yetdi (Angot, 1968; Sournia, 1972). Bundan tashqari, oligotrofik suvlar hududida joylashgan Takapoto atolli lagunasida ham mavsumiy maksimal davrda xlorofill kontsentratsiyasi mezotrofik suvlarga xos darajaga yetdi (Sournia va Rikard, 1976). Toʻsiq va qirgʻoq riflari suvlarida uning konsentratsiyasi 1 mg/m3 ga yaqin boʻlgan, bu uning evtrofik suvlardagi tarkibiga toʻgʻri keladi va Nosi Be oroli yaqinidagi rif zonasida fitoplankton biomassasi 3 g/m3 dan oshdi. Suvdagi xlorofill kontsentratsiyasining sezilarli mavsumiy tebranishlari (0,13 dan 0,5-2,5 mg/m3 gacha) Avstraliya toʻsiq rifining Taunsvil yaqinidagi B. lagunasida qayd etilgan (Sammarco, Crenshow, 1984). Maksimal ko'rsatkich yoz-kuz oylarida dekabrdan aprelgacha kuzatilgan. Bu yomg'ir davriga va drenaj yuzasining ortishiga to'g'ri keldi (6.14-rasm). Ushbu davrda lagunaning suvlarida fitoplanktonning intensiv rivojlanishi kuzatildi, ularning muhim qismini ko'k-yashil suv o'tlari Trichodcsmium tashkil etdi (Relevante va boshqalar, 1982). Daryo oqimining fitoplankton rivojlanishiga rag'batlantiruvchi ta'siri Yangi Kaledoniya yaqinidagi rif suvlari uchun ham qayd etilgan (Binet, 1984). Taqdim etilgan ma'lumotlar (Parsons va boshqalar, 1977) tezisning asossizligini ko'rsatadi (Parsons va boshqalar, 1977), tropik suvlardagi planktonik jamoalar, mo''tadil suvlardan farqli o'laroq, qandaydir gomeostaz holatidadir va sezilarli mavsumiy o'zgarishlarni boshdan kechirmaydi. Bunday g'oyalar, aftidan, tropik suvlarda tegishli mavsumiy kuzatish sikllarining yo'qligi oqibati edi (Sournia, 1969). Sohil tropik suvlarida fitoplankton rivojlanishidagi mavsumiy maksimallarning sababi, birinchi navbatda, yillik davriylikka ega bo'lgan riflarga tutash okean hududida suv aylanishining o'zgarishi bilan bog'liq. Bundan tashqari, bu o'zgarishlar, hatto tropik zonada ham, ko'pincha kuz va bahorda sodir bo'ladi. Fitoplankton rivojlanishining mavsumiy maksimallari kuzda yoki bahorda qayd etilishi bejiz emas.
Rif suvlarida fitoplankton rivojlanishini o'rganish jarayonida uning jamoalari tarkibi va ko'pligi, shuningdek, unumdorligida kunlik sezilarli o'zgarishlar mavjudligi aniqlandi (Milliman va Mahnken, 1972; Sournia va Rikard, 1976; Sorokin. , 1979). Bunday tebranishlar ochiq okean fitoplankton jamoalarida ham uchraydi. Ular u yerda fitoplankton oʻsishining kunlik davriyligi va tungi vaqtda zooplanktonning suvning pastki qatlamlaridan evfotik zonaga koʻchib oʻtishi natijasida suv oʻtlari isteʼmolining kuchayishi sabab boʻladi. Xuddi shu sabablar marjon riflari zonasida qirg'oq suvlarida ishlaydi, bu fitoplankton rivojlanishida kunlik davriylikni keltirib chiqaradi. Ammo bu suvlarda ularga kunlik to'lqinlar aylanishi ham ta'sir qiladi. Namzu orollari yaqinidagi riflarda olib borilgan kundalik kuzatuvlar natijalari shuni ko'rsatdiki, tunda rif zooplanktonlari tomonidan suv ustuniga ko'chib o'tadigan fitoshanktonning o'tlanishi ta'siri ostida erta tongda uning kunlik ishlab chiqarish hajmi kattalik darajasida kamayadi. . Biroq, ertalab soat 11 ga kelib fitoplankton populyatsiyasi asosan tiklanadi, ayniqsa rifning chetida, bu erda fitoplankton intensiv ravishda ko'payadi (6.15-rasm).
Ochiq okeanning atrofdagi suvlariga nisbatan rif suvlarida biomassa va fitotankton ishlab chiqarishning ko'payishining sabablari nimada? Bu savol juda murakkab, ayniqsa, bunday o'sish ozuqa moddalarining juda past mutlaq kontsentratsiyasida, ochiq okeandagidan unchalik farq qilmaydi, shuningdek, fitoplankton jamoalarini filtr yordamida g'ayrioddiy intensiv ekspluatatsiya qilish sharoitida sodir bo'ladi. -rifning oziqlanadigan faunasi. Bu borada bildirilgan fikrlar juda qarama-qarshidir (Sournia, Ricard, 1976; Sournia, 1976b; Salvat 1982). Aksariyat mualliflar asosiy sabab sifatida “orol massasi effekti” deb ataladi. Bu ta'sir orollarning qirg'oq zonasi suvlarini ozuqa moddalari bilan boyitishdan iborat bo'lib, ularning massasi okean oqimlarining kiruvchi oqimi bilan o'zaro ta'sir qiladi, natijada chuqur suvlar yuzaga ko'tariladi. Neritik zonani boyitishning savdo shamol oqimlarining markazida joylashgan orollarga ta'siri, masalan, Markiz orollari (Sournia, 1976c). B. toʻsiq rifi (Gilmartin, Relevante, 1974), Gavayi (Doty, Capurro, 1959), Seyshel orollari (bizning kuzatishlarimiz) shubhasiz uchraydi. Uning ta'siri ostida bunday orollarning neritik zonasida birlamchi ishlab chiqarish ancha yuqori bo'lib, bu rif suvlarining mahsuldorlik darajasiga ta'sir qiladi. Biroq, bunday sharoitlarda ham, rif lagunalari suvlarida fitoplanktonning ishlab chiqarilishi va biomassasi odatda ularga qo'shni neritik zonaning suvlariga qaraganda yuqori va ular bilan intensiv almashinuv holatidadir (Marshall, 1965; Mishel, 1969). Sournia, Rikard, 1976, 1976a; Tompson, Golding, 1982). Ushbu ma'lumotlardan kelib chiqqan holda, biz rif suvlarida fitoplanktonning mahsuldorligini oshirishning asosiy sababi biogen elementlarning (birinchi navbatda, azot, fosfor) suv ustuniga pastki va planktonik geterotroflar tomonidan doimiy ravishda chiqib ketishidir, degan xulosaga kelishimiz mumkin. riflarda katta kuch bilan sodir bo'ladigan organik moddalarni yo'q qilish jarayonlari natijasi. Shu bilan birga, riflarning suv ustunida ozuqa moddalarining aylanish tezligi juda yuqori bo'lganligi sababli, qo'shni okeanga nisbatan rif zonasidagi suvlarda tuz ozuqa moddalarining mutlaq kontsentratsiyasining oshishini har doim ham qayd etish mumkin emas. suvlar (5.1-rasm).
