Механизмы формирования структуры фитопланктона в условиях стратифицированного водоема

• Автор: Зотина, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 145 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Особенности вертикального распределения фитопланктона стратифицированных водоемов и механизмы его формирования обзор литературы

1.1. Стратификация озер концепция экологических ниш.

1.2. Закономерности вертикального распределения фототрофных организмов и фотосинтеза в стратифицированных озерах.
1.3. Механизмы формирования видового разнообразия и вертикальной структуры фитопланктонного сообщества

стратифицированного водоема.

1.3.1. Пассивное поружение водорослей

и регуляция плавучести

1.3.2. Световая регуляция вертикального

распределения фототрофов

1.3.3. Смена способа питания
1.3.4. Аллелонатия
1.3.5. Взаимодействия с зоопланктоном.
1.3.6. Биогенная регуляция
1.4. Связь структуры фитопланктона с трофическим статусом водоема
1.5. Заключение
ГЛАВА 2. Методы и характеристика объекта исследования
2.1. К вопросу об истории исследования озера Шира
2.2. Методика исследования.
2.3. Характеристика объекта исследования.
ГЛАВА 3. Видовой состав и вертикальная структура фитопланктона
озера Шира
3.1. Математическая обработка данных.
3.2. Результаты и обсуждение.
3.2.1. Видовой состав фитопланктона
3.2.2. Вертикальное распределение фитопланктона
3.2.3. Возможные механизмы формирования вертикальной структуры фитопланктона озера Шира и гипотезы для
проверки с помощью математической модели
3.3. Роль водорослей в питании аттагш асшгз
ГЛАВА 4. Продукционнокинетические характеристики фитопланктона
озера Шира влияние физикохимических факторов среды на рост и видовой состав сообщества
4.1. Продукционные характеристики фитопланктона озера Шира
4.2. Влияние добавок биогенных элементов на рост и
структуру фитопланктона.
4.3. Оценка трофического статуса озера.
4.4. Заключение
ГЛАВА 5. Определение коэффициентов взаимодействий в
фитобактериальном сообществе.
5.1. Теоретические основы метода.
5.2. Методика определения КВ микроводорослей.
5.2.1. Расчет КВ.
5.2.2. Методика проведения экспериментов.
5.2.3. Результаты и обсуждение.
5.3. Заключение
ГЛАВА 6. Математическое моделирование вертикального распределения
фитопланктона озера Шира
6.1. Формализация блоксхемы планктона озера Шира
6.2. Выбор компонентов и устройство модельной системы
6.3. Модель функционирования планктона озера Шира.
6.4. Результаты численного моделирования и их обсуждение
6.4.1. Световой механизм рост водорослей определяется видоспецифичными световыми зависимостями.
6.4.2. Механизм хищникжертва водоросли потребляются рачками
6.4.3. Световая зависимость и биогенное лимитирование роста, потребление водорослей рачками.
6.5. Заключение.
Общее заключение
Основные результаты и выводы
Список литературы


В стратифицированных озерах аэробная зона в зависимости от трофии озера начинает более или менее быстро сокращаться во всем объеме, и в придонных слоях или всей зоне гиполимниона создается анаэробная обстановка. В олиготрофных водоемах аэробная зона сохраняется круглый год во всей водной массе, в мезотрофных в придонных слоях кислород исчезает в конце лета и зимы и пополняется в периоды весенней и осенней циркуляций. Таким образом, разделение толщи воды на слои, отличающиеся физикохимическими свойствами, обусловило образование экологических зон или ниш Горленко, Романенко, Кузнецов, . Так, В. М.Горленко с соавторами Горленко и др. К первой экологической зоне относят всю водную массу, содержащую кислород. В ней можно отметить несколько экологических ниш в зависимости от гидрологического режима водоема. Это поверхностная пленка воды, которая характеризуется обилием питательных веществ, преимущественно липидов, которые в ней скапливаются из водной массы и воздуха. Третья экологическая ниша соответствует зоне термоклина, где задерживаются опускающиеся сверху частицы детрита и отмершего планктона, а снизу из гиполимниона, за счет турбулентного перемешивания и диффузного подтока поступают биогенные элементы. Эта ниша нередко характеризуется массовым развитием бактерий, а при наличии света и фитопланктона. Вторая экологическая зона располагается на нижней границе слоев воды, содержащих растворенный кислород. Эта зона соприкасается с анаэробной и практически исчезает в периоды весенней и осенней циркуляций воды, когда все слои насыщаются кислородом. Эта зона характеризуется резко выраженной градацией физикохимических условий и одновременным присутствием как восстановленных продуктов, поступающих снизу, из анаэробной зоны, так и растворенного кислорода, проникающего из вышележащей аэробной зоны. По мере перехода от олиготрофных водоемов к евтрофным придонные слои воды в озере в период стагнации все быстрее теряют кислород, а на верхней границе, в месте соприкосновения с аэробной зоной, создается микроаэрофильная зона слой с содержанием растворенного кислорода от 0 до 1,0 1,5 мгл. Наиболее существенной чертой микроаэрофильной зоны является одновременное присутствие, как кислорода, так и ряда восстановленных продуктов, поступающих сюда снизу, где они образуются в результате анаэробного разложения органического вещества и редукции минеральных соединений серы, азота, железа и марганца. К числу этих продуктов относятся Н2, СН4, Н2Б, КТН, Мп2. Используя восстановленные продукты как энергетический материал, бактерии участвуют в создании первичной продукции органического вещества в водоеме. Между нижней границей второй экологической зоны и иловыми отложениями располагается третья, анаэробная зона, где в отдельных экологических нишах могут развиваться сульфатредуцирующие и метанообразующие и другие анаэробные бактерии. Четвертую, обособленную экологическую зону представляют иловые отложения. При отсутствии в воде кислорода в верхнем слое ила ступенчато идут биологические процессы анаэробного распада осевших органических остатков с участием анаэробных микроорганизмов, использующих восстановленные продукты распада метанообразующие и сульфатредуцирующие бактерии. Закономерности вертикального распределения фототрофных организмов и фотосинтеза в стратифицированных озерах. Градиенты физикохимических условий среды обусловливают стратифицированное распределение фитопланктона. В толще термически стратифицированных озер развивается сложное многослойное сообщество фототрофных микроорганизмов часто с максимумом в зоне термоклина , . Такое явление наблюдалось в озерах Балтас, Рудушку, Грижанку Прибалтика Трифонова, , , Австрия , i Германия , Швейцария Vi , V Нидерланды , i, Vi, III Испания i , Соединенные Штаты v , , Канада i Бразилия . Мира i, v .