А V Parkhomenko, L V Georgieva - The phosphate consumption by different dimensional fractions of a microplanktonic community in the mediterranean - страница 1

Страницы:
1  2 

7. Роухияйнен М. И., Георгиева Л. В. Фитопланктон Ионического и Сардинского мо­рей// Экология моря. — 1982. — Вып. 8. — С. 24—37.

8. Сорокин Ю. И. К методике концентрирования фитопланктона // Гидробиол. журн.— 1979. 15, вып. 2. — С. 71—76.

9. Faust М. L„ Correll D. L. Comparison of bacterial and algal utilisation of ortho-phosphate in an estuarine environment//J. Mar. Biol. — 1976. 34, N 2. — P. 151—162.

10. Faust M. L., Correll D. L. Antoradiographic study to detect metabolocally active phytoplankton and bacteria in the Rhode Rivef estuary//Ibid. — 1977. 41, N 4. — P. 293—305.

11. Frieble E. S., Correll D. L., Faust M. A. Relationship between Phytoplankton zell zize and rate of ortophosphate uptake//Ibid. — 1978. 45, N 5. — P. 39—52.

12. Lean D. R. S. Metabolic indicators for phosphorus limitation//Verh. Int. Ver. teor. und angew. Limnol. — 1984. 22, N 1. — P. 211—218.

13. Sieburth I. M. L., Smetacek J., Lenz I. Pelagic ecosystem structure: Heterophig com-parments of the plankton and their relationship to plankton fractions/'/J. Limnol. and Oceanogr. — 1978. 23, N 6. — P. 1256—1263.

Ин-т биологии юж. морей

им. А. О. Ковалевского АН УССР,

Севастополь Получено 25.03.87

А. V. PARKHOMENKO,   L. V. GEORGIEVA

THE PHOSPHATE CONSUMPTION BY DIFFERENT DIMENSIONAL FRACTIONS OF A MICROPLANKTONIC COMMUNITY IN THE MEDITERRANEAN

Summary

The information on species composition and phytoplankton numbers developed in a-mediterranean photic layer is given together with the phytoplankton dimensional struc­ture. Analysis is made for the phosphate consumption by 7 different dimensional frac­tions of microplankton. A fraction of microplankton sized 0.4—3 urn is found to be responsible, in the main, for the greatest consumption of phosphates (about 80%).

УДК 579:574.582:581.1(262.5)

M. В. КИРИКОВА

ПОГЛОЩЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ФОСФОРА РАЗЛИЧНЫМИ РАЗМЕРНЫМИ ГРУППАМИ МИКРОПЛАНКТОНА В СЕВАСТОПОЛЬСКОЙ БУХТЕ

Для понимания механизма оборота фосфора в морских экосисте­мах необходимо знать степень участия различных размерных групп микропланктона в потреблении фосфатов. Исследования последних лет показали, что в обороте фосфора большое значение имеют мелкие мик­роорганизмы [1, 3—8]. Имеющиеся данные для открытой части Чер­ного моря позволяют судить об относительном участии крупных и мел­ких фракций микропланктона лишь в воде, бедной фосфатами [1]. Цель настоящей работы количественная оценка вклада крупных и мелких форм микропланктона прибрежной части Черного моря в сум­марное поглощение неорганического фосфора при сезонных изменениях его содержания в среде.

Материал и методы. Наблюдения проведены в Севастопольской бух­те с XII. 1983 г. по XII. 1985 г. Пробы воды объемом 10 л отбирали с поверхности 1—2 раза в месяц, профильтровывали через капроновое сито с размером пор 150 мкм для освобождения от крупного зоопланк­тона и разливали в склянки объемом 1 л. Поглощение фосфора иссле­довали с помощью радио изотопного индикатора 32Р. Для измерения скорости поглощения реактивного фосфора крупными формами фито­планктона использовали ядерные фильтры с размером пор 2,5 мкм. Суммарный микропланктон собирали на мембранные или ядерные филь­тры с размером пор 0,45 мкм. Таким образом были получены значения скорости поглощения фосфора для фракции 0,45—150 (суммарный мик-

Скорость поглощения неорганического фосфора (мкг-ат Р л-' ч-') мелкими (0,45—2,5 мкм) и крупными (2,5—150 мкм) формами микропланктона в Севастопольской бухте

Дата

Концентрация фосфатов Р—Р04. мкг-ат-л-1

Мелкие  формы   микро- ' планктона

Крупные формы микро­планктона

 

 

Скорость поглощения

% суммарной

Скорость поглощения

% суммарной

 

 

1983 г.

 

 

09. XII

0,34

| 0,006

75

| 0,002

| 25

 

 

1984

г.

 

 

20.1

0,35

0,003

30

0,007

70

22. II

0,34

0,008

100

0,000

0

29.11

0,28

0,000

0

0,008

100

П. III

0,17

0,011

50

0,011

50

21.III

0,05

0,022

76

0,007

24

28. IV

0,08

0,052

81

0,012

19

10. IX

0,04

0,026

92

0,002

8

20. IX

0,19

0,020

62

0,011

38

30. X

0,44

0,000

0

0,024

100

21.XI

0,34

0,004

80

0,001

20

20. XII

0,36

0,005

83

0,001

17

 

 

1985

г.

 

 

30.1

0,19

0,002

28

0,007

78

11.II

0,18

0,000

0

0,007

100

11. IV

0,07

0,011

36

0,019

64

22. IV

0,04

0,015

65

0,008

35

10. VI

0,15

0,010

28

0,025

72

30. VII

0,05

0,010

62

0,005

38

11.IX

0,54

0,003

76

0,001

24

22.Х

0,23

0,002

40

0,003

60

29. XI

0,28

0,001

50

0,001

50

11. XII

0,68

0,001

50

0,001

50

ропланктон), 0,45—2,5 (мелкие формы фитопланктона и бактерио-планктон) и 2,5—150 мкм (крупные формы фитопланктона). Фильтра* цию осуществляли в трех параллельностях. Скорость поглощения не­органического фосфора рассчитана по увеличению активности микро­планктона, собранного на фильтры. Контролем на сорбцию, не связан­ную с биологическим потреблением, служили пробы воды с добавкой сулемы. В Севастопольской бухте при недостатке фосфатов (менее 0,1 мкг-ат Р-л-1) изотопное равновесие при поглощении фосфора сум­марным микропланктоном и его фракциями наступает после 1—2 ч экспонирования, а при нелимитирующей концентрации субстрата погло­щение происходит линейно в течение 6—8 ч. Из-за различий в кинетике поглощения фосфора для измерения скорости поглощения выбрана получасовая экспозиция.

Концентрация фосфатов, лимитирующая потребление неорганиче­ского фосфора, определена добавлением к пробам воды КН2Р04 так, что был получен ряд возрастающих концентраций от 0,05 до 0,8— 1,0 мкг-ат Р-л-1. Содержание фосфатов в каждом случае определялось колориметрически стандартным методом [2].

Измерения радиоактивности проводили на торцовом счетчике СБТ-13 в свинцовой защите и пересчетном приборе ПС02-СВА.

Результаты. Время оборота фосфора за счет метаболизма микро­планктонного сообщества в Севастопольской бухте изменялось от 1 до 340 ч, составляя в среднем 73 ч в осенне-зимний период и 22 ч в ве­сенне-летний. Скорость поглощения неорганического фосфора крупны­ми и мелкими формами микропланктона минимальна в осенне-зимний период и ранней весной (октябрь февраль), когда содержание неор-

4*

51

Рисунок. Характерные примеры графи­ческого определения концентрации РР04 (мкг-ат-л-1), лимитирующей их по­требление: а суммарным микропланк­тоном (0,45—150 мкм), б крупными формами фитопланктона (2,5—150 мкм), в мелкими формами фитопланктона и бактериопланктонам (0,45—2,5 мкм); Vmai максимальная скорость погло­щения, мкг-ат Р-л-1 -ч-1; К» констан-

, Vmax

та полунасыщения, мкг-ат-л-1;Fj— — скорость, равная половине максимальной

ганического фосфора в среде доста­точно высоко (табл. 1). Средняя скорость поглощения в холодный период 0,005 (для крупной фракции) и 0,003 мкг-ат Р-л-'-ч-1 (для мел­кой) увеличивалась соответственно в 2—5 раз в весенне-летний период, для которого характерно крайне низкое содержание фосфатов в сре­де. Соотношение скоростей погло­щения фосфора различными фрак­циями существенно варьировало. Величина вклада в суммарное по­требление как одной, так и дру­гой фракции составляла 0—100% (табл. 1).

Определение концентрации фос­фатов, лимитирующей их потребле­ние различными размерными груп­пами микропланктонного сообще­ства в период весенне-летнего уменьшения содержания неоргани­ческого фосфора в среде, показало, что метаболическая активность фракции 0,45—2,5 мкм ограничива­ется более низкой концентрацией, чем фракции 2,5—150 мкм (рису­нок). Так, для мелких форм фито­планктона и бактерий значения кон­станты полунасыщения составили 0,03—0,11, а для крупного фито­планктона — 0,12—0,18 мкг-ат Р-л"1.

Обсуждение. Проведенные исследования поглощения неорганиче­ского фосфора крупными и мелкими формами микропланктона позво­лили определить их участие в суммарной утилизации фосфора. Значи­тельную часть неорганического  фосфора  потребляют мелкие формы микропланктона. В суммарном потреблении фосфора за период наблю­дений на эту фракцию приходится 50%. В осенне-зимний период доля бактериопланктона и мелких форм фитопланктона составляет 39% и увеличивается до 63% весной летом. Тенденция к увеличению доли крупных форм фитопланктона в среднем до 61% наблюдается при вы­сокой (более 1 мкг-ат Р-л-1) концентрации фосфатов, характерной для осенне-зимнего периода. В Севастопольской бухте потребление фосфо­ра мелкой фракцией лимитируется более низкой концентрацией фосфа­тов. Таким образом, в редких случаях истощения вод бухты фосфатами их низкое содержание будет в меньшей степени лимитировать мелкие формы фитопланктона и бактериопланктон и в большей крупные формы фитопланктона. Это согласуется с экспериментальными иссле­дованиями о влиянии содержания фосфатов в среде на рост водорослей, в которых установлено, что высокие значения лимитирующих концент­раций характерны для крупных видов фитопланктона. Следовательно, в природе наибольшей конкурентоспособностью должны обладать фор­мы с мелкими клетками [6]. Бактериопланктон и мелкие формы фито­планктона Тихого океана и открытой части Черного моря поглощают окола половины потребленного в фотическом слое фосфора [1,3—5,9]. Отмечено, что в районах с достаточно высоким уровнем содержания фосфатов (прибрежная часть Перу) микроорганизмы размером менее 1 мкм потребляют лишь 10% неорганического фосфора, в то время как фракция крупнее 35 мкм —75% [9]. Приведенные данные свидетель­ствуют о преобладающей роли мелких форм микропланктона в потреб-лении фосфора в олиготрофных водах и увеличении значения крупных форм при увеличении содержания фосфатов в среде. Однако количество утилизированного фито- и бактериопланктоном фосфора не всегда за­висит от его содержания в воде. Так, при истощении вод фосфатами их потребление, как установлено в Чесапикском заливе и в центре север­ной части Тихого океана, может происходить в основном не за счет бактерий, а за счет фитопланктона [10, 11]. В подобных случаях содер­жание неорганического фосфора в среде, несмотря на низкую абсолют­ную концентрацию, выше уровня, лимитирующего ассимиляционные процессы фитопланктона. Определение концентрации неорганического фосфора, ограничивающей его поглощение различными размерными группами микропланктона в Чесапикском заливе [8, 11], показало, что значения константы полунасыщения для фитопланктона могут быть ниже, чем для бактерий.

Выводы. 1. Участие мелких и крупных форм микропланктона в суммарном потреблении фосфора в течение года существенно колеблет­ся. В среднем 50% неорганического фосфора потребляется мелкими формами фитопланктона и бактериопланктоном.

2. Поглощение неорганического фосфора мелкой фракцией микро­планктона лимитируется более низкой концентрацией фосфатов, чем это установлено для крупных форм. Таким образом, при истощении вод фосфатами в Севастопольской бухте преимуществом в потреблении фос­фора обладают мелкие формы фитопланктона и бактериопланктон.

1. Пархоменко А. В., Кирикова М. В. Исследование кинетики поглощения фосфатов микропланктонным сообществом в Черном море//Экология моря. 1984. — № 18. С. 3—8.

2. Сапожников В. В. Определение неорганического растворенного фосфора // Методы гидрохимических исследований океана. М.: Наука, 1978. С. 165—171.

3. Сорокин Ю. И. Сравнительная роль фитопланктона и бактериопланктона в потреб­лении фосфата в верхних слоях воды юго-восточной части Тихого океана//Докл. АН СССР. 1984. 272, № 2. С. 1003—10.06.

4. Сорокин Ю. И. Количественная оценка потоков минерального фосфора в планк­тонном сообществе пелагиали океана//Журн. общ. биологии. 1985.46, № 5.— С. 606—624.

5. Федоров В. К., Сорокин Ю. И. Потребление минерального фосфата фитопланктоном и бактериями в водах восточной части Тихого океана по измерениям с помощью 32Р//Тр. Ин-та океанологии. 1975. 102. С. 199—205.

6. Финенко 3. 3. Эколого-физиологические основы первичной продукции в море : Ав-тореф. дис. ...д-ра биол. наук. Севастополь, 1976. — 46 с.

7. Fuhs О. W., Demmerle S. D„ Canell Е., Chen М. Characterization of phosphorus-limiting plankton algae (with reflection on the limiting-nutrient concept) // Spec Symp. 1972. 1. P. 113—133.

8. Harrison W. G., Агат F., Renger E. #., Eppley R. W. Some experiments on phospha­te assimilation by coastel marine phytoplankton//Mar. Biol. 1977. 40, N 1. — P. 9—18.

9. Harrison W. G. Uptake and recycling of soluble reaktive phosphorus by marine mic­roplankton//Mar. Ecol. Prog. Ser. 1983. 10. P. 127—135.

10. Perry M. J., Eppley R. W. Phosphate uptake by phytoplankton in the central North Pacific ocean//Deep-Sea Res. 1981. — 28A. P. 39—41.

11. Taft I. L., Taylor W. R., McCarthy J. J. Uptake and release of phosphorus by phyto­plankton in the Chesapeake Bay Estuary, USA//Mar. Biol. 1975. — 33, N 1. — P. 21—32.

Ин-т биологии юж. морей

им. А. О. Ковалевского АН УССР,

Севастополь

Получено 29.04.87

М. V. К I R І К О V А

THE CONSUMPTION OF INORGANIC PHOSPHORUS BY DIFFERENT DIMENSIONAL GROUPS OF MICROPLANKTON IN THE SEVASTOPOL BAY

Summary

A quantitative estimation is made for the contribution of large (2.5—150 urn) and small (0.45—2.5 urn) forms of microplankton to the total consumption of inorganic phosphorus with seasonal variations in its content in the medium. Small forms of mic­roplankton are found to consume an appreciable part of phosphorus. Their contribution to the total consumption of phosphorus during observations made up 50%. The con­sumption of inorganic phosphorus by the small fraction of microplankton is limited by a lower concentration of phosphates as against the large fraction.

УДК 594.151:591.134/262.5

Т. В. МИХАЙЛОВА,  Н. П. МАКАРОВА

РОСТ И ПРОДУКЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ CERASTODERMA GLAUCUM POIRET (MOLLUSCA BIVALVIA) В ЧЕРНОМ И АЗОВСКОМ МОРЯХ

Сердцевидки Cerastoderma glaucum входят в состав многих при­брежных сообществ Черного моря, на мелководье являются домини­рующими по биомассе. Молодь сердцевидки поедается многими про­мысловыми рыбами, например осетровыми, камбалами, бычками [2]. Рост и продукционные свойства популяций этого вида, представляющего кормовую ценность, изучены нами в некоторых районах Черного и в двух лиманах Азовского моря.

Материал и методы. Сердцевидок собирали в Черном море: в Се­вастопольской бухте на глубине 0,5 м (в феврале, апреле, июне, сен­тябре 1983 г.), в Каркинитском заливе и у о. Змеиного на глубинах 30 и 26 м соответственно (в сентябре 1984 г.). В Краснопером и Круг­лом лиманах Азовского моря пробы собраны в августе 1983 г. на глу­бинах 0,5 и 1 м.

На глубинах 26—30 м пробы собраны с борта судна дночерпателем «Океан» (площадь захвата 0,25 м2), в остальных случаях с помощью водолазного дночерпателя (площадь захвата 0,05 м2).

Использованы выборки сердцевидки численностью не менее 100 экз. Возраст определяли по регистрирующим элементам на спилах раковин. Во всех выборках для каждой годичной группы проводили промеры и взвешивания определяли средние размеры раковины и средние ве­личины общей сырой массы, сырой и сухой массы мягких тканей.

Экспериментальные кривые весового роста моллюсков (в общей сырой массе) построены по данным о средней индивидуальной массе годичных возрастных классов из соответствующих популяций.

Продукцию и удельную продукцию рассчитывали по алгоритму, приведенному В. Е. Заикой для моллюсков [1].

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

А V Parkhomenko, L V Georgieva - The phosphate consumption by different dimensional fractions of a microplanktonic community in the mediterranean