Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона

Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона

C помощью метода радиоавтографии получены количественные данные, характеризующие участие отдельных видов водорослей в создании первичной продукции планктона и фотосинтетическую активность разных размерных групп водорослей. Приведено уравнение зависимости между П/Б-коэффициентом и объемом клетки....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:1974
Автор: Гутельмахер, Б.Л.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут гідробіології НАН України 1974
Назва видання:Гидробиологический журнал
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/194154
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона / Б.Л. Гутельмахер // Гидробиологический журнал. — 1974. — Т. 10, № 1. — С. 5-10. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-194154
record_format dspace
spelling irk-123456789-1941542023-11-09T18:02:02Z Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона Гутельмахер, Б.Л. C помощью метода радиоавтографии получены количественные данные, характеризующие участие отдельных видов водорослей в создании первичной продукции планктона и фотосинтетическую активность разных размерных групп водорослей. Приведено уравнение зависимости между П/Б-коэффициентом и объемом клетки. Quantitative data on the role of single Algae species in the plankton primary production and photosynthetic activity of different cell size phytoplankton species were obtained by autoradiographic method. Relatively small cell Algae species are found to form the deciduous part of the plankton primafy production. Tquation P/B=9V-0,54 expresses the relationship between P/B-coefficient and the cell volume. 1974 Article Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона / Б.Л. Гутельмахер // Гидробиологический журнал. — 1974. — Т. 10, № 1. — С. 5-10. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0375-8990 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/194154 577.475 ru Гидробиологический журнал Інститут гідробіології НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description C помощью метода радиоавтографии получены количественные данные, характеризующие участие отдельных видов водорослей в создании первичной продукции планктона и фотосинтетическую активность разных размерных групп водорослей. Приведено уравнение зависимости между П/Б-коэффициентом и объемом клетки.
format Article
author Гутельмахер, Б.Л.
spellingShingle Гутельмахер, Б.Л.
Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона
Гидробиологический журнал
author_facet Гутельмахер, Б.Л.
author_sort Гутельмахер, Б.Л.
title Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона
title_short Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона
title_full Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона
title_fullStr Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона
title_full_unstemmed Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона
title_sort относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона
publisher Інститут гідробіології НАН України
publishDate 1974
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/194154
citation_txt Относительное значение отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона / Б.Л. Гутельмахер // Гидробиологический журнал. — 1974. — Т. 10, № 1. — С. 5-10. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
series Гидробиологический журнал
work_keys_str_mv AT gutelʹmaherbl otnositelʹnoeznačenieotdelʹnyhvidovvodoroslejvpervičnojprodukciiplanktona
first_indexed 2025-07-16T21:08:11Z
last_indexed 2025-07-16T21:08:11Z
_version_ 1837839253186281472
fulltext 1974 Гидробиологический журнал том X, № 1 УДК 577.475 ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ВОДОРОСЛЕЙ В ПЕРВИЧНОЙ ПРОДУКЦИИ ПЛАНКТОНА Б. Л. ГУТЕЛЬМАХЕР (Зоологический институт АН СССР, Ленинград) C помощью метода радиоавтографии получены количественные данные, характе­ ризующие участие отдельных видов водорослей в создании первичной продукции планктона и фотосинтетическую активность разных размерных групп водорослей. При­ ведено уравнение зависимости между П/Б-коэффициентом и объемом клетки. При изучении биологической продуктивности водоемов первичную продукцию планктона измеряют по интенсивности фотосинтеза и выра­ жают суммарной величиной, относящейся к планктону в целом. C по­ мощью фильтров с разным диаметром пор или мельничного газа раз­ ной густоты многими авторами было установлено, что роль в первич­ ной продукции единицы биомассы мелких и крупных видов водорослей не равнозначна [10, 11]. Отношение продукции к биомассе у фитопланк­ тона выше, когда преобладают мелкие виды водорослей [2, 5, 8, 9]. Эти методы, однако, характеризуют только относительное участие в первич­ ной продукции разных размерных групп водорослей и не дают пред­ ставления о роли отдельных видов и колоний их. В последнее время предложен радиоавтографический метод, с помощью которого можно определить продукцию отдельных водорослей в смешанном природном или лабораторном сообществе фитопланктона [3, 12]. Он основан на ра- диоавтографическом определении относительной радиоактивности от­ дельных клеток, пропорциональной количеству фотосинтетически усво­ енного углерода. Число ß-частиц, вылетевших из клетки за время экспо­ зиции, учитывается по следам (трекам), оставленным ими в фотоэмуль­ сии. Для определения первичной продукции отдельных видов водорос­ лей* были выполнены исследования на двух высокоевтрофных озерах Верхнє- и Нижне-Суздальском, расположенных в северной части г. Ле­ нинграда, а также в лаборатории пресноводной и экспериментальной гидробиологии ЗИН АН СССР с мая по октябрь 1972 г. В эпилимнионе оз. В.-Суздальского (0—4 м) и от поверхности до дна (0—3 м) в оз. H.-Суздальском батометром через каждый метр начиная с поверхности брали пробы воды и равное количество их сливали в полиэтиленовый баллон. Часть воды использовали для определения видового состава водорослей и количественного учета их с помощью осадочного метода, другую — для определения первичной продукции. C этой целью воду разливали в три колбы по 250 мл и добавляли 5 мккюри изотопа углерода C14 в составе бикарбоната натрия. Одна колба служила для темновой фик­ сации СОг, которую учитывали при определении суммарной первичной продукции. После четырехчасовой экспозиции на подоконнике лаборатории все пробы фиксиро- * Автор выражает искреннюю благодарность сотруднику лаборатории пресновод­ ной и экспериментальной гидробиологии ЗИН АН СССР В. Н. Никулиной за помощь в определении видов водорослей. 5 Б. Л. Гутельмахер вали формалином. Температура воды в опытах колебалась от 13 до 25° и превышала озерную на 1—2°. 50 мл пробы использовали для определения первичной продук­ ции [7]. Из остальной части ее готовили радиоавтографы клеток водорослей [3]. В фитопланктоне оз. В.-Суздальского отмечено 20 доминирующих видов водорослей. В течение всего периода исследований ведущими как по численности, так и по биомассе были протококковые. Scenedesmus obliquus (Tur р.) составлял половину всей биомассы, остальная ее часть складывалась из Chlorella pyrenoidosa Chick., Tetraedron trian­ gulare Korschik., Peridinium υalzii Lemm., Glenodinium elpatiewsky (O s t f.) Schiller, G. penardii Lemm., Fragilaria Crotonensis Kitt., Microcystis Pidwerea (W о о d) Fortif. emend. Elen k. В начале июля шло быстрое на­ растание биомассы фитопланктона. К се­ редине месяца величина ее достигла максимума — 11,39 мг/л, затем начала постепенно снижаться и в сентябре со­ ставила 2,16 мг/л (рис. 1). Рис. 1. Сезонная динамика биомассы фитопланк­ тона в оз. В.-Суздальском: 1 — общая; 2 — S. obliquus; 3 — перидиниевые водо­ росли; 4 — Ch. pyrenoidosa. Рис. 2. Сезонная динамика биомассы фитопланктона в оз. Н.-Суздальском: 1 — Stephanodiscus astrea; 2 — Diatoma elongatum; 3 — Synedra vausheria; 4 — Gleocapsa sp.; 5 — Chlorella pyrenoidosa, 6 — Trachelomonas planctonica; 7 — Synedra tenera; 8 — Stenokalyx densata; 9 — Synechocystis parvula; 10 — Staurastrum sp.; 11 — Ceratium hirundinella; 12 — Mallomonas radiata; 13 — Ankistrodesmus pseudomirabilis; 14 — Merismopedia punctata; 15 — Closterium sp.; 16 — Scenedesmus obliquus; 17 — Gomphosphaeria lacustris; 18 — Melosira sp. Фитопланктон оз. H.-Суздальского характеризуется большим видо­ вым разнообразием и значительными изменениями в видовом составе. Здесь выявлено 30 доминирующих видов. В мае и июне основную часть по биомассе и численности составляли диатомовые, доминировала Sy- nedra tenera W. S m. C середины июля начали развиваться пирофито- вые, особенно Ceratium hirundinella (О. F. Μ.) Bergh., которая дава­ ла половину общей биомассы. При значительном преобладании этой водоросли иногда развивались и другие виды. Так, в конце июля био­ масса С. hirundinella и Mallomonas radiata Conr. была почти одинако­ вой — соответственно 2,07 и 2,70 мг!л. В начале августа достиг макси­ мальной численности Scenedesmus obliquus (3,66 млн. кл/л), но био­ 6 Значение водорослей в продукции планктона масса его была незначительной. То же касается и синезеленых (Gom- phosphaeria Iacustris Chod.), которые развивались в конце августа и в начале сентября. В течение всего периода исследований биомасса Trachelomonas planctonica Swir. оставалась почти неизменной (0,5 мг/л). Биомасса всех водорослей постепенно увеличивалась, и в се­ редине июня отмечен ее максимум — 9,34 мг/л. Далее последовало резкое снижение с последующим нараста­ нием в конце июля и затем — снова сниже­ ние до 1,49 мг!л в сентябре (рис. 2). Изменение первичной продукции в во­ де озер соответствовало колебаниям био­ массы фитопланктона. Максимальные вели­ чины продукции приходились на пики био­ масс и для оз. В.-Суздальского были равны 0,80, Н.-Суздальского — 0,41 лгС/л-4ч (рис. 3, 4). Эти величины сравнительно вы­ соки, но вполне укладываются в пределы, указанные Г. Г. Винбергом [1] для евтроф- ных водоемов. По радиоавтографам водорослей под­ считано число треков для 50 клеток каждо­ го вида. Средние и другие статистические показатели для отдельных видов определе­ ны на ЭВМ Вычислительного центра АН СССР. Рис. 3. Сезонная динамика первичной продукции в оз. В.-Суздальском: 1 — общая; 2 — S. obliquus; 3 — Ch. pyrenoidosa; 4 — T. triangulare. Клетки водорослей каждого вида характеризовались довольно по­ стоянным числом треков в течение всего периода исследований. Однако среди сравнительно фотосинтетически активных клеток изредка встре­ чались и малоактивные, с небольшим количеством треков или без них. Коэффициент вариации числа треков для массовых видов водорослей в большинстве случаев был меньше 10% и редко превышал эту величину. Так, число треков на клетку для трех наиболее массовых видов фито­ планктона оз. В.-Суздальского в шести опытах различалось незначи­ тельно и зависело от объема клеток данного вида: Число треков на клетку Объем клетки, мкм3 S. obliquus 9,9±1,5 47 Ch. pyrenoidosa 12,0±l,9 113 Т. triangulare 24,6±4,0 270 Таким образом, наименьшее число треков отмечено у водорослей с наименьшим объемом клетки — S. obliquus, наибольшее — у самой крупной из них Т. triangulare. Еще убедительнее выражена та же за­ кономерность для 13 видов из оз. Н.-Суздальского, объем клеток кото­ рых различался больше, чем на три порядка (рис. 5). Число треков на клетку характеризует фотосинтетическую активность водорослей. Понят­ но, что, чем больше объем клетки, тем выше ее общая фотосинтетичес­ кая активность. Если же число треков отнести не к единице численности, а к единице биомассы, то обнаруживается, что наиболее фотосинтетиче­ ски активна единица биомассы более мелких видов водорослей. По численности клеток и числу треков на клетку найдены величи­ ны продукции для каждого вида водорослей [12]. Большую часть пер­ 7 Б. Л. Гутельмахер вичной продукции в оз. В.-Суздальском создавали S. obliquus, мень­ шую — Ch. pyrenoidosa и Т. triangulare; перидиниевые водоросли (Pe- ridinium υalzii, Glenodinium elpatiewsky, G. penardii), составлявшие 1∕3 биомассы, дали только 10% продукции (рис. 6). В оз. Н.-Суздальском доминирующие весной и в первую половину лета, диатомовые, особенно S. tenera, синтезировали основную часть Рис. 4. Сезонная динамика первичной продукции в оз. Н.-Суздальском. Условные обозначения те же, что и на рис. 2. продукции. В начале июля сравнительно мелкие клетки Ch, pyrenoido- sa дали половину первичной продукции, хотя их роль в биомассе фи­ топланктона была незначительной — всего 7%. Во вторую половину лета продукция доминирующей по биомассе С, Hirundinella была низкой и только благодаря развитию водорослей с мелкими клетками (Meris- mopedia punctata Meyen, S. obliquus, G. Iacustris) она поддержива­ лась на сравнительно высоком уровне (см. рис. 4). Доминирующие по биомассе крупные клетки фитопланктона характеризовались низкой ве­ личиной продукции, мелкие — высокой. Соотношение продукций и био­ масс отдельных видов водорослей показано, например, для фитопланкто­ на оз. H-Суздальского по на­ блюдениям 21. VIII (рис. 6). Та же закономерность сохра­ нялась во всех опытах. Рис. 5. Зависимость между средней величиной числа треков (Gi) и объ­ емом клетки ( V). Для характеристики продукционных возможностей биомассы фито­ планктона в целом и каждого вида были рассчитаны П/Б-коэффициен- ты в опыте продолжительностью 4 ч *. Для фитопланктона оз. Н.-Суз­ дальского они колебались в пределах 0,32—0,83 (в среднем 0,57), для В.-Суздальского — 0,65—1,00 (0,78). Более высокий П/Б-коэффициент во втором случае можно объяснить преобладанием (по биомассе) сравнительно мелких протококковых водорослей. Во всех опытах наи­ большие П/Б-коэффициенты получены для наименьших клеток. Так, * Продукция выражена в мг C/л∙4 ч, биомасса — в мгC/л. Для перевода сырого веса водорослей в углерод было принято, что он составляет 0,1 сырого веса [6]. 8 Значение водорослей в продукции планктона для сравнительно мелких Ch. pyrenoidosa, Т. triangulare и S. obliquus они приблизительно равны 1, для крупных (Periditiium valzii) — 0,1. Определив П/Б-коэффициенты для каждого вида водорослей, мож­ но количественно характеризовать снижение этих величин с увеличе­ нием размеров клеток в условиях опыта. Примером служат результаты Рис. 6. Относительное значение клеток водорослей разных размеров в продукции (1) и биомассе (2). опыта на оз. В.-Суздальском 9. VIII (рис. 7). Как видим, мелким клет­ кам соответствуют более высокие П/Б-коэффициенты. Эту зависимость характеризует уравнение вида: Π/Б = 9V-0,54, где П — продукция данного вида в мг C/л∙4 ч, Б — его биомасса в мг C/л, V — объем клетки в мкм3. П/Б-коэффициенты в условиях опыта оказались неожиданно высокими, по-видимому, за счет большого учас­ тия в общей продукции неучтенных мельчайших форм наннопланктона, а возможно, и оптимальных условий фотосинтеза за время опыта (4 ч). Однако несмотря на высокие П/Б-коэффициенты не вызывает сомнений тот факт, что фотосинтетиче­ ская активность единицы био­ массы сравнительно мелких видов водорослей выше, чем крупных. Эту же закономер­ ность отмечает В Е. Заика [4] и для животных. Следователь- Рис. 7. Зависимость между П/Б-ко­ эффициентом и объемом клетки (про­ должительность опыта 4 ч). но, как у растений, так и у животных продукционные возможности еди­ ницы биомассы более мелких организмов выше, чем крупных. Результаты исследований подтвердили ранее высказанное предпо­ ложение о пригодности метода радиоавтографии для решения многих вопросов в полевых и экспериментальных условиях. ЛИТEPАТУРА 1. Винберг Г.Г. 1960. Первичная продукция водоемов. Изд-во АН БССР, Минск. 2. Виноградова Л.A., Шемина Э.И. 1971. О зависимости величин продукции фитопланктона от состава и среднего объема клетки в экваториальной Атлантике. Tp. АтлантНИРО, 38. 9 Б. Л. Гутельмахер 3. Гутельмахер Б.Л. 1973. Радиоавтографический метод определения относи­ тельного значения отдельных видов водорослей в первичной продукции планктона. «Гидробиол. ж.», 9, 1. 4. Заика В.Е. 1972. Удельная продукция водных беспозвоночных. Изд-во «Наукова думка», К. 5. Михеева Т.Μ. 1973. Фитопланктон и продукция органического вещества. В кн.: «Биол. проц. и самоочищ. на загрязн. уч. реки», Изд-во, БГУ, Минск. 6. Обозначения, единицы измерения и эквиваленты, встречаемые при изучении про­ дуктивности пресных вод. 1972. Советский национальный комитет МБП, Л. 7. Романенко В.И. 1971. Определение фотосинтеза фитопланктона во внутрен­ них водоемах. В сб. : «Биол. и продукт. преснов. орган.», Tp. Ин-та биол. внутр. вод.», 21 (24), изд-во «Наука», Л. 8. Федоров В.Д. 1968. О корреляции между биомассой особи и предельной чис­ ленностью популяции в фитопланктонном сообществе. ДАН АН СССР, 188, 3. 9. Bagge P., Niemi А. 1971. Dynamics of phytoplankton, primary production and biomass in Loviisa archipelago (Gulf of Finland). Merentutkimuslait. Julk., Skr. 233. 10. Gliwicz Z.Μ. 1967. The contribution of nannoplankton in pelagical primary pro­ duction in some lakes with varying trophy. «Bull. Acad. Pol. Sci.», 11, 15. 11. Malone T.C. 1971. The relative importance of nannoplankton and netplankton as primary producers in tropical oceanic and neritic phytoplankton communities. ≪Lim­ nol. Oceanogr.», 16, 4. 12. Watt W.D. 1971. Measuring the primary production rates of individual phytoplank­ ton species in natural mixed populations. «Deep-Sea Res.», 18, 3. Поступила 25. VI 1973 г. RELATIVE IMPORTANCE OF SINGLE ALGAE SPECIES IN THE PRIMARY PLANKTIC PRODUCTION B.L. GUTELMACHER (Zoological Institute, Academy of Sciences, USSR, Leningrad) Summary Quantitative data on the role of single Algae species in the plankton primary pro­ duction and photosynthetic activity of different cell size phytoplankton species were obtained by autoradiographic method. Relatively small cell Algae species are found to form the deciduous part of the plankton primafy production. Tquation P/B=9V-0,54 expresses the relationship between P/B-coefficient and the cell volume.

Схожі ресурси