Фитопланктон в донных отложениях

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]

Рассмотрены два способа оценки степени разложения органического вещества (ОВ) фитопланктона в водной массе Рыбинского водохранилища. Показано, что около 40 % ОВ образующейся при отмирании водорослей взвеси могут принимать участие в формировании ОВ донных отложений. [c.16]

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]

Совпадение (точнее, близость) возможного времени пребывания свежеобразованного детрита в водной толще со временем, потребным для полной деструкции его лабильной компоненты, свидетельствует о том, что реальная степень микробиального разложения органического вещества фитопланктона в конкретных условиях Рыбинского водохранилища должна быть существенно меньше принятого значения 90 % Даже с учетом одновременно проходящей минерализации части стабильной фракции за осенний период она, по всей вероятности, не может превысить 60 % остальная масса ОВ поступает в донные отложения, где претерпевает относительно медленную трансформацию. Летом более высокая температура могла бы способствовать более полной минерализации ОВ в водной толще, однако штилевая погода, господствующая в это время, и небольшие глубины приводят к относительно быстрому прохождению свежих частиц детрита через водную толщу. В результате в донные отложения поступает органическое вещество в количествах, вряд ли существенно отличающихся от 40 % исходной продукции фитопланктона. [c.19]

Один из важных аспектов этой проблемы — влияние остаточных пестицидов на качество водных ресурсов — включает в себя такие вопросы, как поступление пестицидов и продуктов их химической и биохимической трансформации в водоемы, распределение по глубине, акватории водоемов, накопление в фитопланктоне, сапрофи-тах, зоопланктоне, организмах бентоса, ихтиофауне, в донных отложениях, кинетика биохимических превращений в зависимости от физико-географических условий, гидрологического (в том числе термического), гидрохимического и гидробиологического режимов водоема. Эти вопросы представляют огромный интерес, так как служат обоснованием для общей характеристики загрязнения и самоочищения водоемов, для прогнозирования качества водных ресурсов и разработки мероприятий, направленных на их сохранение и улучшение. [c.3]

Для волжских вод характерно относительно высокое содержание азота и фосфора, связываемое в основном с влиянием антропогенных факторов. Весной в водохранилище поступают талые воды с водосбора, значительно освоенного в сельскохозяйственном и промышленном отношении. Среди минеральных форм азота преобладают нитраты, заметную долю от общего фосфора составляет его растворенная минеральная форма. Весенние воды второй фазы половодья с относительно небольшим содержанием биогенов задерживаются в водохранилищах примерно до середины лета. В этот период высокие концентрации общего азота и фосфора поддерживаются за счет выделения их из донных отложений, а также сброса сточных вод. В периоды интенсивной вегетации фитопланктона содержание аммонийного и нитратного [c.25]

Виды стоков растворенного кислорода, несомненно, более разнообразны, чем его источников. На рис. 5.10 показано, каким образом стоки включены в одну из моделей качества воды [154]. Каждый вид фитопланктона характеризуется своими затратами на дыхание и своей скоростью роста, которые, по-видимому, зависят от температуры воды. Использование других уравнений трофической цепи водоема дополнительно увеличивает сложность моделируемой системы. Из рис. 5.10 можно видеть, что в данном случае в рассмотрение включены зоопланктон и три вида рыб. При окислении органического вещества как в водном столбе, так и в донных отложениях образуются многочисленные продукты разложения. Суммируя сказанное выше, еще раз подчеркнем, что трудности заключаются не только в составлении исчерпывающей инвентаризации стоков, но и в учете их пространственно-временных вариаций. Последнее же имеет фундаментальное значение в обсуждаемой проблеме. [c.173]

Однако не весь углерод, вовлекаемый в фотосинтез, возвращается в атмосферу. Некоторая его часть сохраняется в педосфере в виде гумуса и торфа. Часть растительных осадков окисляется в почве, и углерод в составе карбонатных и гидрокарбонатных ионов выносится с континентальным стоком в моря и океаны. Туда же поступает углерод в составе растворенного и взвешенного органического вещества. В морской среде вынесенный с континентов углерод перераспределяется он ассимилируется фитопланктоном или осаждается на дно, образуя осадки. В донных отложениях консервируется на многие тысячелетия также и часть биологической продукции самих океанов. [c.52]

На примере голомиктического озера можно описать биологические процессы, которые приводят к летнему расслоению и продолжаются несколько месяцев. В пронизанном лучами света эпилимнионе фитопланктон (диатомеи, жгутиковые, зеленые водоросли, цианобактерии) продуцирует биомассу. Обычно из окружающей среды в озеро поступает дополнительный органический материал. Часть этого органического вещества, в особенности частицы, содержащие целлюлозу, опускается на дно озера и разлагается. В начальной аэробной стадии разложения расходуется кислород, и на дне создаются анаэробные условия. В результате анаэробного распада образуются органические продукты брожения Н2, НдЗ, СН4 и СО2. Поскольку конвекции не происходит, эти продукты поступают из донных отложений в толщу воды очень медленно. Один только метан-главный продукт анаэробной цепи питания в донных осадках - выделяется в виде пузырьков газа. На своем пути к поверхности водоема часть метана переходит в раствор и окисляется использующими этот газ аэробными бактериями. Быстрое потребление кислорода в гиполимнионе обусловлено ускоренным распределением метана и ростом метанокисляющих бактерий. В конце концов во всем гиполимнионе создаются анаэробные условия. [c.507]

В водоеме рассматриваются биогеохимические круговороты, в первую очередь углерода и кислорода, затем азота, серы, железа. Внимание микробиологов сосредоточивается на скоростях процессов, катализируемых специфическими группами микроорганизмов, например железобактерий или серобактерий. Далее, существенно распределение процессов по профилю в водном столбе. Необходимым условием является зависимость от фотического слоя первичной продукции. В зависимости от стратификации водоема происходит послойное распределение доминирующих групп организмов. В особенности проявляется оно при достаточно выраженном влиянии донных отложений, в которых доминируют анаэробные процессы, служащие источником восстановленных веществ и газов такое влияние проявляется в относительно мелководных водоемах, к которым принадлежит большинство озер. Отсюда толщу водоема можно рассматривать как пространство, заключенное между двумя слоями фотическим слоем первичной продукции и донными отложениями с источником восстановленных соединений. Значительно меньше внимания микробиологи уделяли изменениям в водоеме во времени, которые хорошо известны гидробиологам и обусловлены периодичностью развития фитопланктона в виде сменяющих друг друга волн цветения, обусловленных сезонностью и исчерпанием биогенных элементов и затем их регенерацией при деструкции мортмассы. [c.155]

В водоёмах, где гидрологические и экологические факторы благоприятны, прежде всего, для дыхания рыб, наблюдаются наиболее высокие скорости массонакопления. Одновременно отмечено, что принудительная подача кислорода в воду с помощью аэрационной техники, где его мало по естественным причинам, способствует ускорению роста рыбы. Это обусловлено тем, что улучшение кислородного режима повышает продуктивность фитопланктона, усиливает контакт воды с донными отложениями, повышает общую био- [c.154]

Бентические животные обитают на поверхности или в верхнем слое озерных донных отложений. Среди них есть как мирные, так и хищные организмы. Мирный зообентос питается преимущественно детритом или мелкими иловыми частицами донных отложений. Наиболее богата бентофауна мелководных участков водоема, что связано с разнообразием грунтов, лучшим прогревом водной массы, обилием фитопланктона, после отмирания которого образуется богатый органическим веществом детрит. Бедность бентических сообществ в центральных глубоководных районах акваторий больших озер помимо однообразия грунтов определяется еще двумя важными факторами. Детрит, формирующийся в эпилимнионе по мере отмирания фитопланктона, в значительной мере здесь же минерализуется бактерио- и зоопланктоном в период летней стратификации озера и попадает в гиполимнион и на дно обедненным органическим веществом, необходимым для бентических животных. Помимо этого, личинки насекомых (хирономиды) не могут обитать в глубоких и удаленных от берега участках озерного дна, так как им нужны благоприятные условия для вылета взрослых стадий насекомых Именно поэтому на глубинах, больших 100 м, преобладают олигохеты. [c.43]

Расчет потоков фосфора из донных отложений показал, что средняя для озера величина составляет 0.13 мг Р/м -сут, или 0.05 г Р/м -год. Ежегодно из донных отложений Ладожского озера выделяется 875 т фосфора (прибрежная зона — 155, деклинальная — 285, профундальная — 215, ультрапрофундальная — 220 т/год). Рассчитанная величина поступления фосфора из донных отложений Ладожского озера с середины 80-х годов составляла 26 % его седиментации и 15 % внешней фосфорной нагрузки. К концу 90-х годов отношение внутренней нагрузки к внешней составило 23 % (Игнатьева, 2002). Часть выделявшегося фосфора транспортируется в трофогеншяй слой и может быть использована для создания первичной продукции фитопланктона, а остальной фосфор, оставаясь в гиполимнионе, может быть утилизирован микроорганизмами (Игнатьева, 1997). [c.50]

Время существования волжских водохранилищ на момент проведения грунтовых съемок составило от 18 (Саратовское) до 40 лет (Иваньковское), за исключением Чебоксарского (2 года после начала заполнения). За этот период водоемы замедленного водообмена накопили большое количество вторичных донных отложений, поступивших за счет абразии берегов, размыва дна, твердого стока питающих их рек, отмерших организмов фитопланктона и высшей водной растительности. Каждый из этих источников приносил и биогенные элементы, которые в значительной мере аккумулировались в донных отложениях (от 2 до 74%) [13, 18, 19]. Их доля в приходной части балансов верхневолжских водохранилищ может составлять от 1 до 87 % [13]. Однако содержание и распределение биогенов в донных отложениях зависит. не только от интенсивности поступления их в водоемы из различных источников, но и от гидродинамической активности водных масс, влияющих на ход физико-химических и биологических процессов. В долинных водохранилищах, каковыми являются по существу все во-дохранилидца Волги (за исключением озеровидного Рыбинского), содержание биогенов в осадках, отобранных в русловой части, увеличивается от места выклинивания подпора к плотине. В среднем по участкам, расположенным последовательно по длине водохранилищ, это четко выражено [16, 17]. В отложениях Рыбинского водохранилища содержание биогенов увеличивается также от речных плесов к Главному, но причины повышения иные. Высокое содержание органического вещества в нем связано с наличием торфяных сплавин и обогащением продуктами их размыва всех типов отложений. Исключение составляет Горьковское водохранилище, в котором повышенное содержание углерода и азота отмечается и в верховьях (ниже г. Костромы), где начинают формироваться вторичные донные отложения за счет аккумуляции взвесей, приносимых из Рыбинского водохранилища. [c.6]

В мелководном (средняя глубина 5—6 м) с большой площадью водного зеркала Рыбинском водохранилище частые ветры различного направления создают высокую гидродинамическую активность водных масс. Происходит практически постоянное перемешивание водной толщи, взрыхление верхнего слоя ила и возврат в воду остатков неразложившегося фитопланктона. Основываясь на фактах подобного рода, Ю. И. Сорокин [19] полагал, что почти весь отмирающий планктон должен минерализоваться в самой водной толще, не пополняя донные отложения усвояемыми ОВ. Эта гипотеза подкреплялась ссылкой на большие незаиленные площади дна и бедность бентоса в центральной части водохранилища в 60-е годы. [c.17]

Как следует из баланса (см. табл. 2), в водной толще Рыбинского водохранилища разлагается 406 тыс. т органического вещества (по углероду). Если пренебречь небольшой долей участия в деструкционных процессах ВОВ, стойкого к микробиальному воздействию, то эта величина составит 53 % валовой продукции фитопланктона. С учетом того, что часть свежесинтезированного ВОВ сбрасывается через гидроузел в нетрансформированном виде, степень минерализации ОВ фитопланктона в водной массе будет несколько выше и составит около 60 %, а не 90 %, как принималось, ранее [16]. Остальная его часть достигнет дна и подвергнется дальнейшим преобразованиям уже в составе иловых отложений. О значительном поступлении в донные отложения остатков отмершего фитопланктона свидетельствует высокая среднегодовая деструкция ОВ в илах как в 1981 г. (28% исходной первичной продукции), так и в предыдущие годы [7, 14], а также возрастание заиленных площадей водохранилища [9]. Появление максимума деструкции в илах в октябре 1981 г. [7] непосредственно вслед за массовым отмиранием водорослей, прямо указывает на масштабность поступления их неразложившихся остатков в седименты. Здесь следует-подчеркнуть, что рассчитанная по балансу степень минерализации свежесинтезированного ОВ ( 60%) очень близка к той, которая получена нами на основании детального анализа экспериментальных данных по трансформации органического вещества фитопланктона. То, что два независимых подхода к оценке одной и той же-составляющей баланса ВОВ приводят практически к одинаковому результату, свидетельствует об отсутствии существенных ошибок в расчетах. [c.23]

Активная реакция среды по всему водохранилищу была слабощелочной— 7.2—8.0 максимальные ее значения приурочены к периоду наиболее интенсивной вегетации фитопланктона. В донных отложениях pH было всегда ниже, чем в надиловой воде и временами на. отдельных станциях переходило границу нейтральности в кислую сторону (район порта г. Ульяновска). [c.38]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология