Фитопланктон в экосистеме и его сукцессия

Фитопланктон в экосистеме и его сукцессия [c.29]

Важным шагом в исследовании динамики экосистемы Ладожского озера стала модель сукцессии фитопланктонного сообщества Волховской губы озера, созданная В. В. Меншуткиным и О. Н. Воробьевой (1989). В этой модели фитопланктон представлен восемью отдельными комплексами. Выедание фитопланктона зоопланктоном не учитывалось. Несмотря на значительную схематизацию процессов, с помощью модели удалось воспроизвести динамику развития различных комплексов фитопланктона в соответствии с уровнем обеспеченности фосфором и изменением температурного режима. Эта модель явилась первым приближением к воспроизведению сукцессии фитопланктона в Ладожском озере. [c.196]

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]

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]

В больишх озерах с преобладанием пелагиали над литоралью, к которым относится Ладожское озеро, основным продуцентом автохтонного органического вещества является сообщество планктонных водорослей — фитопланктон. Это первый элемент биоты, откликающийся на измгнёние концентрации биогенных элементов в воде озера. Зависимость состава и интенсивности развития фитопланктона от абиотических факторов водной среды (температуры, освещенности, условий перемешивания и т. д.) и положение первичного продуцента в трофической цепи озера определяют его цен-тралы ю роль в экосистеме Основным механизмом трансформации экосистемы озера как в условиях естественной эволюции, так и при антропогенном эвтрофироваиии служит сукцессия (направленная смена) видового состава гидробионтов всех трофических уровней, в первую очередь фитопланктона. [c.29]

Модель В. В. Меншуткина и О. Н. Воробьевой (1987) экосистемы Ладожского озера, так же как и созданная на ее основе модель, представленная в гл. 6, были предназначены прежде всего для определения реакции экосистемы на рост фосфорной нагрузки. Однако биотический блок этих моделей был построен на основе данных наблюдений за озером в период 1976—1979 гг. Поэтому не учитывались изменения в экосистеме озера, наметивпшеся во второй половине 80-х годов. Так, по мнению многих исследователей (Ладожское озеро..., 1992), в озере возросла роль растворенного органического вешества и бактериопланктона во внутриводоемном обороте фосфора в период развитого термоклина отмечается возникновение зон с пониженным содержанием кислорода, отмечено также изменение видового состава доминирующих групп фитопланктона. Использованное в предыдущих моделях представление фитопланктона в виде одной однородной группы не позволяло повысить точность определения первичной продукции в условиях меняющихся биогенной нагрузки и погодных условий. Развитие процесса антропогенного эвтрофирования озера потребовало для его исследования создания математических моделей экосистемы, которые могли бы уточнить многие представления о процессе оценить вклад различных групп гидробионтов в регулирование внутриводоемного обмена веществом и энергией, оценить потоки вещества на границах вода— дно и вода—атмосфера, воспроизвести сезонную смену видов фитопланктона, сукцессию. [c.212]

При создании модели сукцессии фитопланктона (Rukhovets et al., 2003) авторы исходили из того, что умение воспроизводить в математической модели механизмы перестройки структуры планктонного сообщества в процессе эвтрофирования водоема, учитывая роль фитопланктона в экосистеме, весьма важно. Новая модель позволит уточнить динамику видов фитопланктона и как следствие — суммарного фитопланктона в процессе антропогенного эвтрофирования, позволит проанализировать и оценить количественно основные изменения в экосистеме. Кроме того, новая модель позволит спрогнозировать и оценить возможную трансформацию озерной экосистемы в ближайшие годы, а также влияние состава доминирующих групп фитопланктона на качество воды в озере. [c.252]

В основу моделей положено не просто значительное количество данных наблюдений. Существенным моментом является использование изученности взаимосвязей основных лимнологических процессов в Ладожском озере, выраженной в количественных зависимостях и качественных интерпретациях (Антропогенное эвтрофирование..., 1982 Современное состояние..., 1987 Петрова, 1990 и др.). Другой фундаментальной основой созданных экологических моделей является концепция биотической части модели экосистемы Ладожского озера (Меншуткин, Воробьева, 1987 Меншуткин, 1993). Из всех созданных моделей наиболее существенно продвинутой является модель сукцессии фитопланктона. Сукцессия— основной механизм транс рмашга экосистемы как в естественных условиях, так и под влиянием антропогенных факторов. Наконец, опыт создания моделей гидротермодинамики и разработанные авторами алгоритмы (Астраханцев, Егорова, Рухо- [c.338]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология