Фитопланктон Фосфор

Содержание фосфатов в природных водах играет важную роль для нормального функционирования гидробионтов. Дефицит фосфора является лимитирующим фактором развития фитопланктона, избыток угнетает действие некоторых видов (так, для диатомовых водорослей оптимальный диапазон составляет 0,002-0,010 мгР/л). При определенных условиях избыток фосфатов в водоеме может привести к вспышке численности фитопланктона. Фосфор, наряду с азотом, является важнейшим показателем качества вод, поэтому контроль за его содержанием - актуальная и важная задача. Для водоемов питьевого и рыбохозяйственного назначения ПДК фосфатов составляет 0,2 мгР/л. [c.26]

Описывать связь между ростом фитопланктона и доступностью азота и фосфора. [c.166]

НЫХ областей цветение диатомовых водорослей происходит в начале года. Например, в реке Грейт Уз в восточной Англии уровень содержания кремния падает ранней весной с началом роста диатомовых водорослей и вновь повышается летом, когда диатомеи вытесняются другими группами водорослей (см. рис. 3.29). В богатых нитратами реках, типа Грейт Уз (азот фосфор около 30 I зимой), биологическая продукция изначально мало влияет на уровни N07 вплоть до более позднего времени года, когда поступление N07 уменьшается из-за пониженного стока. Минимума содержание N07 достигает летом, а потом вновь возрастает осенью (см. рис. 3.29). Концентрациям РНФ, напротив, свойственно более непостоянное поведение (см. рис. 3.29), отражающее влияние биологического контроля и процессов разбавления, но они в общем более высоки в летний период в условиях слабого потока воды. Поскольку поступление кремния происходит в основном в результате реакций выветривания, его природно низкие концентрации могут сильно уменьшаться во время цветения диатомей, до такой степени, что дальнейший их рост тормозится. Таким образом, кремний ограничивает разнообразие видов, но не общую биомассу фитопланктона. [c.145]

Скорость роста фитопланктона а океанах (первичная продуктивность) лимитируется в основном доступностью света и скоростью поступления лимитирующих питательных веществ [обычно считается, что это азот (М), фосфор (Р) и кремний (31)]. Зависимость от света привязывает продуктивность к верхним слоям океанов. В водах полярных морей рост фитопланктона отсутствует в течение темных зимних месяцев. [c.196]

Увеличилась амплитуда колебания содержания в воде биогенных элементов азота и фосфора. Содержание их достаточно для обеспечения развития фитопланктона во все сезоны года. Наблюдается вертикальная стратификация концентрации железа большое содержание его у дна — следствие минерализации отмершего планктона — и малые концентрации у поверхности — в результате потребления железа фитопланктоном. Замеченная тенденция понижения концентрации кремния летом объясняется потреблением его диатомовыми водорослями. [c.239]

Не всюду в нем одинаково развита жизнь. Особенно богаты ею места столкновения холодного и теплого течений, где на поверхность интенсивно выносятся богатые фосфором и азотом питательные вещества, осевшие в нижних слоях воды. Там бурно развиваются микроскопические растительные организмы — фитопланктон, поставляющий органические вещества для прочих звеньев морской пищевой цепи — зоопланктона, бентоса, рыб, птиц и зверей. [c.63]

Фосфаты водоема легко усваиваются высшими растениями и фитопланктоном. Поэтому в летний период, в верхних слоях водоема содержание минерального фосфора меньше, чем в нижних. Обычно определяют только фосфор минеральных соединений. [c.115]

Общее количество фосфора Ежегодное потребление фитопланктоном Ежегодное поступление из рек, дренажных и сточных вод Ежегодные потери с осадками [c.34]

На упрощенной модели динамического равновесия [18], отражающей некоторые важные лимнологические превращения фосфора (см. рис. 116), видно, что такие показатели, как динамика превращений, особенно скорость восстановления питательных веществ из фитопланктона, детрита и донных отложений, или как запас растворимого фосфора в водорослях, являются часто более важными в определении продуктивности, чем концентрация растворенного фосфора или запас фосфора. Следует учитывать, конечно, что представленная на рис. 116 модель дает лишь приблизительную характеристику реальной системы ее основное назначение — дать представление о некоторых свойствах и доминирующих силах, действующих в реальных системах. [c.34]

А. Потребление азотистых соединений фитопланктоном. Азот как лимитирующий фактор роста. Хотя роль питательных веществ (например, азот, фосфор, кремний) в ограничении образования органического вещества фитопланктоном щироко известна, были предприняты попытки создать математическую модель, показывающую зависимость между питательными веществами и развитием природной популяции водорослей [13, 14, 15]. [c.51]

При наличии достаточных количеств других питательных веществ, по-видимому, имеется прямая зависимость между концентрацией в воде азота и фосфора и биомассой образующегося фитопланктона. Подобным же образом, по-видимому, реагируют на наличие азота и фосфора в воде васкулярные водные растения [38, 39]. [c.57]

Лабораторные и натурные наблюдения показали, что, накопление определенных концентраций азота и фосфора приводит к росту продуктивности одних видов и снижению продуктивности других [31—35]. Эти изменения влияют на первичных продуцентов пищевой цепочки, что далее ведет к различным видовым взаимодействиям на более высоких уровнях. Изучение изменений экологической структуры сообществ как последствия изменений условий питания дает щирокую информацию. Установлено, например, что в западной части озера Эри с 1930 по 1958 г. увеличилось количество азота аммиака, общего азота и общего фосфора при этом биомасса фитопланктона с 1919 по 1963 г. увеличилась в 3 раза [36]. Это увеличение сопровождалось весенним и осенним пиками, наиболее высокими и длительными для диатомовых водорослей, занимающих в озере господствующее положение [37]. [c.213]

Фитопланктон, обильно развивающийся в мелких проточных прудах, может аккумулировать свыше 90% фосфора и азота, содержащихся в сточных водах. На образование 1000 мг/л водорослей требуется примерно 100 мг/л азота и 10—14 мг/л фосфора. Водоросли при усвоении 1 мг фосфора потребляют одновременно I—16 мг азота и 33—106 мг углерода. Недостаток углерода водоросли компенсируют за счет фотосинтеза. Водоросли способствуют снижению содержания соединений фосфора и азота не только непосредственно аккумуляцией, но и косвенно благодаря повышению значений pH, образованию фосфатов кальция, магния и выделению аммиака. Помимо азота и фосфора в процессе жизнедеятельности водорослей снижается содержание углекислоты и некоторых количеств микроэлементов (свинца, меди, цинка). [c.73]

Фитопланктон, обильно развивающийся в мелких проточных прудах, может аккумулировать свыше 90% фосфора и азота, содержащихся в сточных водах. На образование 1000 мг/л водорослей требуется примерно 100 мг/л азота и 10—14 мг/л фосфора. Водоросли при усвоении 1 мг фосфора потребляют одновременно 1 — 16 мг азота и 33—106 мг углерода. Недостаток углерода водоросли компенсируют за счет фотосинтеза. [c.48]

При определении потребности фитопланктона прудов в биогенных элементах азота и фосфора опыт ставят в 10 склянках по следующим вариантам 2 склянки светлые контрольные, 2 склянки темные (их заворачивают в дермантин) для определения количества потребленного планктоном кислорода, 2 склянки с азотным удобрением, 2 склянки с фосфорными и 2 склянки с азотным и фосфорным удобрениями. Все склянки следует пронумеровать. В соответствии с вариантом опыта в склянки вносят стандартные растворы удобрительных солей с таким расчетом, чтобы концентрация азота составляла 2 мг/л, фосфора - 0,5 мг/л. Предварительно следует определить концентрацию биогенных элементов азота и фосфора в испытуемой воде. [c.115]

Все склянки плотно закрывают притертыми пробками, закрепляют на деревянных крестовинах и устанавливают в пруд на глубину прозрачности. Продолжительность выдерживания склянок в пруду составляет 24 ч. После экспозиции склянки вынимают и определяют содержание растворенного кислорода. Наибольшая концентрация кислорода в склянках свидетельствует о высокой эффективности действия добавленных биогенных элементов, т. е. о том, что именно в них нуждается фитопланктон пруда. Например, после экспозиции в контрольной светлой склянке содержание кислорода составило 5 мг/л, в склянке с добавлением азота — 7, в склянке с добавлением фосфора — 6, в склянке с добавлением азота и фосфора — 10 мг/л. Отсюда следует, что пруд "нуждается в совместном применении азота и фосфора. [c.115]

Однако, чтобы сориентироваться, следует ли вносить в водоем те удобрения, на которые фитопланктон реагирует усилением развития, необходимо определить валовую первичную продукцию планктона в контрольных склянках. Для определения валовой первичной продукции (Ф) планктона (в мг О2/Л в сутки) необходимо найти разницу в содержании кислорода между световыми контрольными склянками и затемненными. С помощью внесения удобрений следует стремиться повысить валовую первичную продукцию в южных районах до 8-12 мг О2/Л в сутки и в остальных районах до 5- 8 мг O jn в сутки и поддерживать ее на таком уровне до конца вегетационного сезона. Если валовая первичная продукция планктона намного превышает указанные пределы, нужно воздержаться от внесения удобрений независимо от концентрации растворенного в воде азота и фосфора и от реакции планктона на добавление биогенных элементов. [c.115]

За период выращивания рыбы удобрения вносят многократно. Значительная часть добавленных биогенных элементов быстро утилизируется фитопланктоном, и он получает "подкормку на протяжении всего вегетационного сезона. Частоту внесения удобрений определяют по степени развития фитопланктона. При каждом внесении удобрений концентрацию биогенных элементов в воде необходимо доводить до 2,0 мг/л азота и до 0,5 мг/л фосфора. Величину любой дозы минеральных удобрений с учетом фактического содержания биогенных элементов в воде (в кг/га) рассчитывают по формуле [c.158]

Годовой сток фосфатов в океаны оценивается в (3—4) 10 т P40 Q. В водоемах фосфор усваивается фитопланктоном и по пищевой цепи, включающей рыб и птиц, в малой своей части возвращается в круговорот в виде гуано птиц. Другая, большая часть фосфатов осаждается в морских водоемах в виде конкреций — шаровидных минеральных образований, по составу близких к апатитам. Этот поток лишь на 7—10% меньше стока фосфатов в океаны. [c.446]

Отсюда может быть построена модель круговорота в современном океане с взаимосвязанными резервуарами кислорода, фосфора, нитрата, обусловленными жесткими соотношениями элементов в продукции фитопланктона. Резервуар кислорода определяется захоронением Сорг осадках. Таким образом, скорость седиментации в сочетании с новой продукцией фитопланктона является главным регулирующим фактором. Денитрификация в аноксических условиях ограничивает образование новой продукции и, следовательно, ведет к уменьшению аноксических условий. С другой стороны, критическим для развития фитопланктона, и особенно цианобактерий, служит выветривание на континентах с поступлением фосфатов с речным стоком. В аноксических условиях происходит освобождение фосфатов из осадков под действием анаэробных процессов. [c.191]

При избытке азота, фосфора или углерода в результате усиления биологической активности наблюдается перегрузка водоемов мертвыми растительными остатками и продуктами разложения, ухудшаются условия для естественного самоочищения. Отмершие остатки затрудняют проникновение света в глубь воды и замедляют фотосинтез. Осаждаясь, суспензии заиливают дно, вследствие чего задерживается развитие или прекращается жизнедеятельность донных микроорганизмов, участвующих в самоочищении вод. Эти процессы особенно заметны в водоемах с медленным течением или в непроточных (водохранилища, озера). При усиленном росте водной растительности прибрежных мелководий водоемы зарастают и нарушается водообмен. Преимущественное развитие в таких условиях лишь нескольких видов приводит к уменьшению видового разнообразия водоема богатую экосистему, основанную на бентосной растительности, сменяет простая, основанная на фитопланктоне. В итоге водоем как естественная экосистема перестает существовать. [c.197]

С помощью созданной системы моделей воспроизведены процесс антропогенного эвтрофирования озера, сукцессия фитопланктона оценены влияние изменений погодных условий на продуктивность водоема и роль внутренней фосфорной нагрузки, связанной с наличием потока фосфора из донных отложений в воду исследована роль зообентоса в обмене фосфором на границе вода— дно. Воспроизведен также кислородный режим водоема, при этом учтен обмен кислородом на границах вода—атмосфера и вода— дно. [c.15]

Температурная модель оз. Миннесота недавно была применена для описания круговорота фосфора и цветения фитопланктона при наблюдавшемся случае дестратификации в оз. Колхоун. Поверхностный слой считается однородным, выделения из донных отложений описываются в виде входных данных и не рассчитываются моделью, а дестратификация моделируется в виде простой вертикальной адвекции (вовлечения) массы без рассмотрения возможных обратных связей из-за турбулентной диффузии. Авторы показывают (рис. 9.9), что обильное цветение водорослей происходит после поступления биогенных веществ из гиполимниона при начавшейся дестратификации вод при стратификации вод цветения водорослей не наблюдалось, что подразумевает лимитирование фитопланктона фосфором. Переориентация модели с учетом мутности в мелких озерах (новое название модели КЕЗриАЬ-И, см. рис. 9.10) позволила провести расчеты для 03. Чикот в шт. Арканзас. Эта модель, однако, включает сравнительно большое число коэффициентов, которые должны быть уточнены при каждом новом случае исследования. [c.247]

В трансформации соединений фосфора, как и азотг., принимают участие организмы практически всех трофических уровней. Растворенные фосфаты (DIP) потребляются водорослями и бактериями и трансформируются в органические соединения — эфиры фосфорной кислоты. Этот органический фосфор живого вещества включается в пищевую цепь на всех уровнях. В процессе жизнедеятельности организмов выделяются фосфаты и растворенные фосфорорганические соединения (DOP), а также образуется костное взвешенное фосфорсодержащее органическое вещество — детритный фосфор (Dp). При автолизе в воду весьма быстро поступает 30—40% DOP, которые утилизируются гетеротрофными бактериями, а также гидролизуются внеклеточной фосфатазой до DIP. Кроме того, DOP, как показано в многочисленных работах, может непосредственно ассимилироваться фитопланктоном. [c.160]

На состав морской поды важное влияние оказывают существующие в ней растения и ивотные. Простейшим звеном в цепи питания является фитопланктон-мельчайшие растения, в которых СО2, вода и другие питательные вещества в результате фотосинтеза превращаются в растительное органическое вещество. Анализ состава фитопланктона показывает, что углерод, азот и фосфор присутствуют в нем в атомном отношении 108 16 1 (см. рис. 17.2). Таким образом, в расчете на один атом фосфора (обычно присутствующий в виде гидрофосфат-иона НРО ") и 16 атомов азота (обычно в виде нитрат-иона) требуется 108 молекул Oj. Благодаря своей большой растворимости в морской воде СО2 всегда находится в ней в избытке. Поэтому концентрация азота или фосфора оказывает лимитирующее влияние на скорость образования органического вещества в процессе фотосинтеза. [c.147]

Фитопланктон (разд. 17.1)-микроскопи-ческие растения, обитающие в морской воде вблизи поверхности. В процессе фотосинтеза они поглощают Oj и подходящие формы азота и фосфора, образуя из них растительное вещество. Фитопланктон является первым звеном в цепи питания для всех форм жизни в океане. [c.167]

Важнейшие минеральные соединения фосфора - апатиты. При вьшет-ривании кристаллы апатитов попадают в почву, разлагаются почвеппыми кислотами и корневыми выделениями растений. Далее фосфор усваивается растениями в форме растворённых фосфат-ионов (РОд ) и таким образом вовлекается в биохимический круговорот. Затем он переходит по пищевой цепи к животным. Вследствие минерализации продуктов жизнедеятельности и органических остатков растений и животных фосфор возвращается в ночву, где с помощью фосфатредуцирующих бактерий фосфор органических веществ переводится снова в минеральные соединения. В водных экосистемах фосфор переходит от фитопланктона к рыбам, а далее - к морским птицам, возвращающим его на сушу в виде экскрементов (гуано). [c.23]

К сожалению, особенно расчитывать на это не приходится по двум причинам. Во-первых, продуктивность морской биоты в большинстве случаев лимитируется не поступлением неорганического углерода, а степенью освещенности [т. е. толщиной фотического слоя с нижней границей потока радиации 0,75 Дж/(см ч)] и доступностью других элементов-органогенов фосфора, азота, серы, кремния, - основные количества которых сосредоточены гораздо ниже фотического слоя. Известно, что соотношение атомов С, N и Р в клетках фитопланктона составляет 106 16 1 (правило Редфилда), поэтому нехватка азота и фосфора коренным образом влияет на ассимиляцию углерода. [c.97]

Рис. 3.29. Сезонные изменения концентрации растворенных фосфора, кремния, нитратов и хлорофилла а взвеси (как меры количества фитопланктона) в реке Грейт Уз (восточная Англия). Данные из Fi hez et al. (1992).

Рис. 3.31. Взаимосвязь между весенним уровнем хлорофилла а во взвеси (как меры количества фитопланктона) и общей концентрацией фосфора в различных озерах. Данные представлены в логарифмическом масштабе. По Мо85 (1988).

Микрофиты — водоросли, играющие огромную роль при формировании фитопланктона и фитобентоса. В составе этих организмов имеется хлорофилл, поэтому на сьету они осуществляют фотосинтез. Их подразделяют па зеленые, синезеленые, диатомовые, эвгленовые и др. Зеленые водоросли,, имеющие ярко-зеленую окраску, развиваются обычно в начале лета спне-зеленые, содержащие кроме хлорофилла еще и растворимый в воде синий пигмент — фикоциан,— преимущественно во второй половине лета диатомовые, также содержащие наряду с хлорофиллом растворимый в воде буры пигмент — диатомин,— ранней весной и поздней осенью. Синезеленые водоросли являются единственными организмами, потребляющими три растворенных в воде газа — азот (включая аммиак), углекислоту и кислород при фотосинтезе они, как и все другие водоросли, выделяют в окружающук> среду кислород. Фотосинтез протекает при наличии света, углекислоты, благоприятной температуры, органических и неорганических соединений,, необходимых для обмена веществ клеток водорослей. При развитии водной флоры основными биогенными элементами, необходимыми для процессов жизнедеятельности, являются углерод, азот, фосфор, калий, кальций, железо, марганец, медь, кремний и некоторые микроэлементы. [c.189]

Рис. Па. Превращения фосфата [14]. Схематически изображены локализация фосфора в воде и обменные процессы между различными локализациями. Hayes и Phillips [22] предположили, что время цикла (время, необходимое для потери из фазы всего имеющегося фосфора) колеблется от 5 мин для обмена между растворенны.м неорганическим фосфатом и фитопланктоном до многих дней для некоторых других обменов. Самые мед.тенные процессы, по-видимому,— это обмен между водой и осадком (/ 15 дней для абиотических процессов и 3 дня для процессов, где посредниками являются бактерии). Обмен между неорганическим фосфатом и растворимым органическим фосфором проходит достаточно быстро ( 8 ч). Эти цифры предложены для озерной воды, однако они перспективны и для других водоемов.

Помимо визуального наблюдения за развитием фитопланктона, для объективной оценки потребности воды прудов в удобрениях необходимо определять содержание биогенных элементов азота и фосфора в воде. Низкое содержание биогенных элементов (десятые доли миллиграмма на 1 л для азота и сотые доли миллиграмма на 1 л для фосфора) свидетельствует о необходимости внесения удобрений. Начальные разовые дозы удобрений при отсутствии цветения воды и низком содержании биогенных элементов должны быть равны 50 кг/га аммиачной селитры и 25 кг/га суперфосфата. В дальнейшем внесение удобрений необходимо регулировать так, чтобы развитие фитопланктона не снижало прозрачность воды менее чем до 20 см. При достижении такой прозрачности от очередного внесения удобрений следует отказаться, так как избыточное накопление водорослей при их отмирании может привести к заморным явлениям. [c.114]

Бактериологические изменения и изменения фитопланктона и физикохимических свойств воды некоторых отрезков реки Вислы наблюдались на нротяжении нескольких десятков лет. Установлено, что общее число бактерий в воде Вислы подвергается циклическим сезонным изменениям, увеличиваясь в холодном п снижаясь в более теплом периоде. В каждом из этих двух периодов, в свою очередь, отмечены по три периода, отличающихся числом бактерий в воде. Описаны изменения водорослей в воде по сезонам и по годам. Отмечается пропадание некоторых зеленых водорослей и увеличение численности синих [60]. Проведены работы, связанные с растущим загрязнением р. Вислы и возникающими на этом фоне трудностями очистки воды для населения Варшавы. Целью этой работы было проведение псследований но влиянию застройки берегов реки Вислы (в пределах Варшавы) иа качество воды в реке в местах водозабора с химической и биологической точки зрения [63]. Проведены бактериологические исследования воды р. Вислы и ее притоков в круглогодичном цикле [60], многосторонние микробиологические анализы озер с попыткой определения застоев в озерах в летний период путем анализов некоторых ферментов в плах и в пизких слоях воды [530]. В илах эутрофического 03. Езерак определялась частота появления микроорганизмов, разлагающих органические соединения фосфора [542], и микроорганизмов, ассимилирующих ароматические химические соединения [543]. Выявлено, что илистые осадки более богаты бактериями, использующими ароматические соединения, чем песчаные осадки. Исследования ингибиторов роста бактерий, продуцируемых водорослями, указывают, что эти ингибиторы являются важным с экологической точки зрения фактором, поддерживающим биоценотическое равновесие в среде [370]. [c.60]

Водоросли, усваивая простые неорганические соединения, участвуют в самоочищении водоема. Клетки зеленых водорослей могут быть биогенным источником пероксида водорода, который образуется в клетке под действием солнечного света либо в результате внеклеточных процессов окисления растворенных в воде веществ, выделяемых водорослями. Особенно велика роль водорослей в удалении из воды избытка соединений азота и фосфора. Поэтому их часто используют в биопрудах, симбиотенках и других сооружениях для удаления азота и особенно фосфора на конечных стадиях биологической очистки сточных вод. Однако при нарушении равновесия между фотосинтезом и дыханием часть органических веществ, синтезированных водорослями, поступает в воду, т.е. происходит вторичное загрязнение водоемов. Во избежание этого необходимо удалять избыток фитопланктона и фитобентоса или создавать условия в водоеме, при которых первичная продукция утилизируется на последующих трофических уровнях. [c.107]

Евтрофные озера характеризуются большим содержанием питательных биогенных веществ, из которых на первом месте стоят соединения азота и фосфора. Обычно это неглубокие, с хорошо развитой литоралью, прогреваемые летом водоемы. Условия для развития высшей растительности и фитопланктона благоприятны. Для них характерно расслоение водной массы, резкое уменьшение кислорода ко дну. Прозрачность небольшая, цвет от желтых до бурых оттенков. Иловые отложения богаты органическими остатками. Такие озера распространены среди плодородных почв. В СССР эти озера преобладают в средней полосе Европейской территории. [c.388]

В современных условиях бурного развития сельскохозяйственного и промышленного производства и роста населения усиливается влияние антропогенного фактора на формирование режима вод озер и отложений в них. Многие ученые (см. работы Л. Л. Россолимо) обращают внимание на внезапные типологические изменения озер, вызванные антропогенным евтрофированием. Главными признаками евтрофирования первоначально олиготрофного озера являются резкое обогащение фитопланктоном до сильного цветения сине-зеленых водорослей и соответственно повышение уровня продукционно-биологических процессов изменение газового режима (обеднение кислородом гиполимниона и появление сероводорода) уменьшение прозрачности накопление сапропеля (см. 199) и др. Основная причина евтрофирования озер (по существу, вторичного загрязнения) — это повышенное поступление в них фосфора и азота. Источником вторичного загрязнения озер являются сбросы сточных вод, эрозия почв, сток воды с полей при высоких нормах внесения [c.388]

Что общего во всех этих озерах с точки зрения моделирования Им свойственна значительная пространственная неоднородность гидрофизических условий как по глубине, так и по горизонтали. Для всех этих озер развитие фитопланктона лимитировано фосфором. Кроме того, для таких озер как следствие их размеров характерно значительное время реакции на внешние воздействия, исчисляемое годами и даже десятилетиями. Для моделирования этих озер, учета перечисленных особенностей необходимо создание трехмерных моделей и таких вычислительных алгоритмов, которые позволили бы проводить расчеты на длительное время с целью воспроизведения как круглогодичной циркуляции и температурного режима, так и круглогодичного функционирования их экосистем. Компьютерные модели, основанные на таких алгоритмах, могут использоваться для уточнения различных количественных оценок процессов обмена веществом и энергией внутри экосистемы, полученных путем прямой обработки результатов наблюдений. К таким оценкам относятся оценка внутриводоемных потоков фосфора, оценка вклада различных групп гидробионтов в регулирование обмена веществом и энергией в экосистеме, оценка потоков вещества на границе вода— дно и т. п. Другое назначение моделей — прогнозирование изменений в озерных экосистемах при различных сценариях развития экономики в бассейнах озер, т. е. при изменении объемов и характера антропогенной нагрузки. [c.9]

Первая глава занимает в монографии особое место. В ней дано сжатое, но достаточно полное описание Ладожского озера. В главе приведены основные физико-географические сведения об озере, дано краткое описание его гидротермодинамического режима. Основное внимание уделено описанию состояния экосистемы на конец 90-х годов как результату процесса эволюции экосистемы озера за последние сорок лет, в течение которых наблюдается процесс его антропогенного эвтрофирования. В этом описании представлены все основные звенья экосистемы водоема. Кроме того, в главе фактически обоснованы биологические концепции созданных авторами моделей. Так, дается обоснование возможности учета в моделях только одного биогена — фосфора обосновывается выбор представления фитопланктона в виде трех экологических групп в базовой модели и в виде девяти — в модели сукцессии. Этъ глава написана Н. А. Петровой, в течение многих лет являвшейся научным руководителем Ладожской экспедиции Института озероведения РАН. В главе использованы как результаты исследований этой экспедиции, обобщенные в серии монографий под редакцией Н. А. Петровой (1982), Н. А. Петровой и Г. Ф. Расплетиной (1987), Н. А. Петровой и А. Ю. Тержевика (1992), так и результаты исследований озера, представленные в трудах I— III Международных симпозиумов по Ладожскому озеру и монографиях под ред. Н. Н. Филатова (2000), а также В. А. Румянцева и В. Г. Драбковой (2002). Представленный в главе материал несколько выходит за рамки необходимой для моделирования информации. Тем не менее его наличие важно для более глубокого понимания озерных процессов. Кроме того, этот материал особенно интересен лимнологам, изучающим большие стратифицированные озера. [c.10]

Основная направленность рассматриваемых моделей экосистемы — это исследование процесса антропогенного эвтрофирования больших стратифицированных озер. Для того чтобы получить в результате моделирования количественные оценки процесса эвтрофирования, необходимо воспроизвести внутриводоемные потоки вещества и энергии, учитывающие основные компоненты экосистемы. К ним на данном этапе моделирования отнесены биогены (в основном азот и фосфор), фитопланктон, зоопланктон, детрит (мертвое органическое вещество), растворенное в воде органическое вещество, зообентос, рыбы и раствореншлй в воде кислород. Здесь не представлены в явном виде бактериопланктон, водные грибы, макрофиты. Бактериопланктон, играющий исключительно важную роль основного деструктора мертвого органического вещества, учитывается в моделях при параметризации процесса деструкции неявно. [c.13]

Первой из моделей в монографии является модель, созданная как объединение модели экосистемы Ладожского озера В. В. Меншуткина и О. Н. Воробьевой (1987), точнее ее биотической части, с моделью гидротермодинамики больших стратифицированных озер Г. П. Астраханцева, Н. Б. Егоровой и Л. А. Руховца (1987). Она основана на круговороте биогенов — фосфора и азота. В ней используется семь переменных. Биота представлена обобщенными биомассами фитопланктона и зоопланктона. Кроме растворенных в воде минеральных форм фосфора и азота переменными модели являются фосфор в детрите, азот в детрите и растворенный в воде кислород. Основное отличие от модели В. В. Меншуткина и О. Н. Воробьевой (1987) состояло в использовании гораздо более совершенной модели гидротермодинамики и соответственно гораздо более адекватной реальности гидродинамической информации. Кроме того, использовалась гораздо более подробная сетка вместо 60 озеро было разбито примерно на 5000 ячеек. [c.13]

Учитывая, что единственным биогеном, лимитирующим развитие биоты в экосистеме Ладожского озера, является фосфор, авторы построили остальные модели, ради ограничения числа переменных, как модели круговорота фосфора. В базовой модели комплекса в качестве переменных использованы три группы фитопланктона, зоопланктон, детрит, растворенное органическое вещество, растворенный минеральный фосфор и растворенный кислород. Кроме базовой модели в комплекс входят модель, в которой зоопланктон представлен обобщенными биомассами мирного (фильтрующего) зоопланктона и хиищого зоопланктона модель, содержащая подмодель зообентоса модель, в которой фитопланктон представлен в виде совокупности девяти экологических групп, названных по входящим в них доминирующим комплексам. Последняя модель создана для воспроизведения сукцессии фитопланктона в процессе антропогенного эвтрофирования озера. Здесь сукцессия — это закономерное изменение состава доминирующих комплексов фитопланктона под влиянием тех или иных воздействий на экосистему (например, изменение с годами биогенной нагрузки, возникновение заметных тенденций изменения климата, рост загрязнений и т. д.). Важность определения состава доминирующих групп фитопланктона для оценки качества воды в озере мы уже отмечали. Без воспроизведения сукцессии, перестройки фитопланктонного сообщества, как справедливо отмечает В. В. Меншуткин (1993) в монографии Имитационное моделирование водных экологических систем , картина эвтрофирования Ладожского озера не может быть полной. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология