Пространственно-временная изменчивость сообщества эпифитона реки Москвы и факторы ее регулирующие

• Автор: Русанов, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 03.00.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1. Влияние гидролого-гидрохимических параметров на сообщество перифитона в реках
1.2. Метаболические взаимоотношения системы эпифитон-макрофиты
1.3. Трофические взаимоотношения фитофильной фауны и эпифитона
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Исследование временной динамики сообщества эпифитона
2.1.1. Сбор и первичная обработка материала.
2.1.2. Анализ данных.
2.2. Исследование пространственной динамики сообщества эпифитона
2.2.1. Сбор и первичная обработка материала.
2.2.2. Анализ данных.
ГЛАВА 3. СЕЗОННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ СООБЩЕСТВА ЭПИФИТОНА.
3.1. Сезонное изменение гидрохимических и физических параметров реки Москвы
3.1.1. Сезонная динамика биогенных элементов.
3.1.2. Сезонное изменение концентрации общего взвешенного вещества.
3.1.3. Сезонное изменение условий освещенности в зарослях рдеста.
3.2. Характер сезонных изменений структурно-функциональных характеристик сообщества эпифитона
3.2.1. Сезонная динамика биомассы эпифитона.
3.2.2. Сезонная динамика функциональных характеристик эпифитона -первичная продукция и хемоорганотрофия.
3.2.3. Сезонная изменчивость видовой структуры эпифитона.
3.3. Влияние физико-химических факторов на структурнофункциональные показатели эпифитона
ГЛАВА 4. СЕЗОННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ СООБЩЕСТВА
ФИТОФИЛЬЯЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ
ГЛАВА 5. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ СТРУКТУРЫ СООБЩЕСТВА ЭПИФИТОНА ОТНОСИТЕЛЬНО СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ И КОНЦЕНТРАЦИИ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
5.1. Гидролого-гидрохимические характеристики верхнего участка
реки Москвы
5.1.1. Пространственная динамика биогенных элементов.
5.1.2. Отношение гидрохимических характеристик к скорости течения.
5.2. Структурные характеристики сообщества эпифитона
5.2.1. Зависимость биомассы эпифитона от концентрации биогенных элементов и скорости течения.
5.2.2. Изменение структуры сообщества эпифитона относительно концентрации биогенных элементов и скорости течения
5.2.2.1. Биомасса таксономических отделов.
5.2.2.2. Видовая структура эпифитона.
5.3. Оценка качества воды по структурным и сапробиологическим
показателям
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность проблемы. Постоянно возрастающий уровень антропогенной нагрузки ведет к необратимым изменениям в водных биоценозах и ухудшению качества воды. В системе гидробиологического мониторинга водных экосистем одно из ведущих мест принадлежит эпифитону - сообществу водорослей, местообитанием которого служит поверхность макрофитов. Благодаря способности водорослей быстро реагировать на изменения условий среды и фиксированному положению в пространстве сообщество эпифитона считается хорошим объектом для оценки антропогенного влияния в водотоках.
Структурно-функциональные показатели сообщества речного эпифитона контролируются комбинацией факторов, одни из которых ответственны за ресурсы, а другие оказывают стрессовое влияние на сообщество. Ресурсы -концентрация биогенных элементов и интенсивность солнечной радиации -определяют прирост биомассы эпифитона путем регулирования видоспецифической скорости клеточного роста. Резкие изменения гидродинамических условий среды обитания и выедание водными беспозвоночными ведут к элиминации биомассы и видоизменяют структуру эпифитонного сообщества. Однако относительная роль данных факторов в контроле пространственно-временной динамики речного эпифитона изучена недостаточно, особенно в связи с антропогенным воздействием на фоне естественной изменчивости структурно-функциональных показателей эпифитона.
Цель работы. Цель настоящей работы - выяснение относительного вклада экологических факторов среды в пространственно-временную вариабельность структуры эпифитона на макрофите Potamogeton рег/оНаШ Ь. (Рдесте пронзеннолистном) в реке Москве.
Для достижения данной пели были поставлены следующие задачи:

сообществе эпифитона, которые, в действительности, обязаны циклической утилизации оксида углерода внутри прикрепленного сообщества.
Следующий эксперимент проливает свет на пищевые взаимоотношения культуры эпифитов и макрофита Najas flexilis. Фотосинтетически меченные экзометаболиты макрофита служили средой для инокулята бактерий, после чего были отфильтрованы на мембранный фильтр. Монокультуры водорослей (Gomphonema, Cyclotella, Chlorella) культивировались на этом фильтрате, а также в среде экзометаболитов, в которую бактерии не добавлялись. Значительное увеличение радиоактивности водорослей, как на свету, так и в темноте, было отмечено в монокультурах после бактериального метаболизма. Данные результаты предполагают, что экзометаболиты макрофита (ни 14С02, ни 14С-меченные продукты) не могут в полной мере использоваться автотрофами в качестве источника углерода и энергии без предварительного бактериального разложения.
Подтверждением относительной изолированности химических условий внутри эпифитонного сообщества от окружающей водной среды может служить эксперимент Буркхолдер и Ветзеля (1990). Активность щелочной фосфатазы (индикатора фосфорного дефицита) эпифитона на имитации водного растения была значительно выше, чем на живом, даже не смотря на то, что искусственный субстрат находился в плотных зарослях макрофитов на расстоянии 1 мм. Полисахариды внутри эпифитонного матрикса на живых растениях препятствуют диффузии растворенных соединений, уменьшая потери фосфора (а также, РОВ) слоем эпифитона в окружающую воду. Вероятно, фосфор внутри матрикса циркулирует между бактериями и водорослями при помощи фосфатаз, адсорбированных на полисахаридах, которые выполняют функцию динамической ионообменной системы, непосредственно примыкающей к бактериальным клеткам (Lock et al. 1984). Частичное нарушение слоя эпифитов приводит к тому, что больше клеток могут связать Р043" с ассоциированной щелочной фосфатазой, и, соответственно, регистрируется большая активность. Подобная картина наблюдалась и для глутаминовой кислоты. Поглощение этого субстрата увеличивалось в три раза, когда структура эпифитонного слоя нарушалась. Во всех случаях включение, как для минеральных веществ, так и для органических было больше на искусственных субстратах, чем на живых растениях. С увеличением биомассы эпифитов, активность щелочной