ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фосфор в биосфере из "Умирающие озера Причины и контроль антропогенного эвтрофирования" Направления потоков / — основные 2 — второстепенные. [c.141] Провести их идентификацию с помощью линейной регрессии между поступлением фосфатов и стоком. [c.142] В дополнение к химическому подразделению можно выделить семь крупномасштабных биологических отдельных форм фосфора ортофосфат (наиболее легко усваиваемая фитопланктоном форма), растворенный органический фосфор, фосфор в составе бактериопланктона, детрита, фито- и зоопланктона, а также фосфор в тканях рыб. На практике можно использовать либо химические, либо биологические принципы разделения фосфора на формы или их комбинацию. Безусловно, постоянное взаимодействие различных форм фосфора создает трудности при изучении динамики биогенных элементов в водоемах. Поэтому лимнологи согласились использовать несколько описаний форм фосфора, так как универсальной классификации не существует (рис. 5.6). [c.142] Звездочкой обозначены различные функциональные группы или стадии жизни. тpeJfкaми показаны следующие процессы 1 — сорбция 2 — вымирание 3 — выделение 4 — потребление 5 — энзиматическое выделение 6 — фотолиз 7 — гидролиз — осаждение 5 — выделение 10 — рост 11 — образование колоний бактерий. [c.144] Сложная система взаимозависимостей, по-видимому, наилучшим образом обобщена на рис. 5.7. Для выражения различных форм фосфора наиболее часто используются следующие понятия. [c.144] Происходит значительный физический перенос этого растэр-ренного фосфора из донных отложений в водную среду в результате процессор взмучивания, биотурбулентности, диффузии и химического растворения. [c.145] В мелководных озерах почти весь запас растворенного фосфора часто сосредоточен в эвфотической зоне, поэтому его потребление здесь будет высоким, в то время как в болеё глубоководных озерах потребления фосфора в толще воды ниже зоны фотосинтеза не будет- Фосфор, который не утилизируется в процессе фотосинтеза, может затем трансформироваться по одному из трех направлений. Во-первых, его могут ассимилировать не участвующие в фотосинтезе бактерии и превращать в органический фосфор. Во-вторых, он может химически осаждаться и связываться с частицами донных отложений, где формы фосфора относительно недоступны для биосинтеза вследствие высокой сорбционной способности донных отложений. И наконец, эти формы фосфора могут быть вынесены из водоема в неизменном виде водным потоком. [c.145] Отмершие организмы в зависимости от их размера будут или оседать на дно озера, или вовлекаться в поток вытекающими из водоема реками. [c.145] Биологически доступный фосфор (БДФ). Это форма фосфора, которую вполне обоснованно можно отнёсти к усваиваемой имеющимися в воде организмами в процессах биосинтеза. Она включает растворенный органический фосфор, коллоидальный фосфор и ортофосфат в сумме с некоторым количеством растворенных неорганических форм фосфора (см. рис. 5.7). [c.146] Водоросли потребляют фосфор и запасают его для удовлетворения своих потребностей ( изобильное потребление , см. также п. 4.2.4). Поэтому скорость потребления фосфора непосредственно не связана со скоростью роста клеток, а рост часто может продолжаться, когда фосфор во внешней среде исчерпан. [c.146] Органический фосфор. Фосфор поступает в организмы в виде ортофосфата, а при включении в органическую структуру становится полифосфатным. При отмирании и последующем разложении организмов он обращается в неорганические формы либо в ортофосфат, либо в конденсированные фосфаты. [c.146] 9 г/(м2.год) (с поступлением азота 128 г/(м год)) и возросла в результате урбанизации, что привело к чрезвычайно быстрому увеличению концентрации растворенного реакционно-способного фосфора (рис. 5.9). [c.147] Выводы. Большая часть взвешенного и растворенного фосфора, оседаемого в стратифицированных озерах, будет в конеч ном итоге поступать в донные отложения. Этот чистый вклад может составлять более 90 % аллохтонного поступления в озеро, а обычное его значение —0К9Ло 50 %. Та часть фосфора, кото рая не попадает в донные отложения, вовлекается в постоянный круговорот между растворенной органической, неорганической и взвешенной формами (см. рис. 5.6 е). Равновесие между различными формами устанавливается в Течение 10 сут после изменений аллохтонного поступления, поэтому Водная система по отношению к фосфору считается самостабилизирующейся. Типичные значения запасов различных форм фосфора приводятся в табл. 5.2. [c.148] В стратифицированных озерах, где большая часть фосфора находится в составе донных отложений и не участвует в кругово роте, продуктивность биомассы имеет тенденцию быть функцией вновь поступающего в озеро аллохтонного вещества. Напротив, в мелководных озерах, где вызываемая ветром турбулентность увеличивает перемешивание в водной толще, гораздо более значительную роль играют биогенные вещества автохтонного происхождения. [c.148] Запас фосфора в гиполимнионе начинает формироваться с на чала озерной стратификации. Фосфор переносится из донных отложений не только за счет химических реакций выделения во время анаэробных условий, но и за счет деятельности макрофитов (выделения фосфора корневой системой, листьями, стеблями макрофитов) и донной фауны (выделения через органы пищеварения). Необходимо определить главные контролирующие факторы осаждения, так же как анаэробного и аэробного переноса сфора. из донных отложений в водную среду. Контроль обменных процессов в отложениях играет, слецовательног ключевую роль- в общем подходе к управлению эвтрофированием водоемов (см. главу 3). [c.149] Имеется четыре главных фактора, которые контролируют баланс потоков фосфора между отложениями и водной средой к которые должны быть поняты для оценки важности сохранения фосфора в отложениях отдельных озер. [c.149] Химический состав водной среды. Имеющийся кислород определяет доминирование реакций. Окислительные реакции преобладают в аэробных условиях, восстановительные — в анаэробных. Необходимо осознавать, что потребление кислорода на развитие окислительных процессов, включая дыхание растений и животных, в конечном итоге ведет к созданию анаэробных условий,, если суммарное потребление кислорода на биохимические, химические реакции и нитрификацию превышает продукцию кислорода за счет фотосинтеза. [c.149] Вернуться к основной статье