Управление структурой фитопланктонных сообществ : Эксперимент и моделирование

• Автор: Левич, Александр Петрович
• Шифр специальности: 03.00.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 386 с. : ил.

Оглавление
Введение .

Обшая характеристика и этапы работы

ЧАСТЬ I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ экология ФИТОПЛАНКТОНА.

Глава. Потребности фитопланктона в ресурсах среды

1.1. Концепция потребностей

1.2. Стадии роста

1.3. Методика измерения потребностей.

1.4. Измерение потребностей

1.5. Концепция клеточной квоты и сс использование в моделях динамики фитопланктона.

Г л а в а 2. Лабораторные альгоценозы как экспериментальный экологический объект

2.1. Задачи, решаемые с помощью лабораторных альгоценозов
2.2. Методы накопительного культивирования и количссгвенного учета обилия водорослей. Контроль состава культуральной среды
2.3. Материалы лабораторных опытов.
2.4. ример работы с лабораторными алыоценозами.
ГлаваЗ. Управление структурой фитопланктониых сообществ в
лабораторных и полевых экспериментах.
3.1. Лабораторные альгоценозы
3.2. Природный фитопланктон i vi.
3.3. Природный фитопланктон i i.
3.4. Трофическая и атрофирующая роль изменения таксономического и размерною состава природною альгоценоза.
3.4.1. Пищевые предпочтения мирного зоопланктона.
3.4.2. Избирательность в шгганин рыбфншпланкгофагов
3.4.3. Концепция направленного регулирования типов цветения
водоемов.
3.5. Обсуждение.
ЧАСТЫ1. МОДЕЛИ МНОГОВИДОВЫХ СООБЩЕСТВ ФИТОПЛАНКТОНА
Глава4. Аналитическое моделирование.
4.1. Формула видовой структуры
4.1.1. Формулировка модели.
4.1.2. Общие свойства решения
4.1.3. Примеры функции видовой струюуры
4.2. Исследование адекватности вариационной модели
4.3. Правило лимитирующего звена для многовидовых сообществ,
потребляющих взаимонсзамснимыс ресурсы
4.3.1. О принципах лимитирования в экологии
4.3.2. Прсдлимитирующие факторы
4.3.3. Учет экстремальных принципов
4.3.4. Примеры выяатения лимитирующих факторов.
4.3.5. Следствия из правила лимитирующею звена.
4.4. Теорема оптимизации структуры экологических сообществ
4.5. Подбор видов планктонных водорослей для полной утилизации
многобиогенной нагрузки на водоем.
4.6. Экологический смысл модельных конструкгов
Глава 5. Имитационное моделирование.
Основные полученные результаты и их научная новизна
Выводы .
Литература


Нрюка Б 5. Нсажкг, В 5 оЫщииз. Для этого при концентрации одного из злемегтов, равной нулю, испытывают по 2 концентрации другого элемента. Всего, таким образом, для опьпа использовались различных сред, отличающихся между собой исходным содержанием азота, фосфора и их соотношением, но сходных по концентрации других химических элементов. Культуры выращивали при этих концентрациях до стационарной фазы. Когда рост водорослей прекращался, во все 9 ненулевых сред вносили добавки азота или фосфора. Например, если культура, остановившаяся в росте, после добавки фосфора начинала расги, а добавка азота не оказывала влияния на рост, значит в этом случае фосфор лимитировал развитие водоросли. Глава 1. Для этого культуру, остановившуюся в роете, разбавляли в 3 раза средой, в которой азот и фосфор отсутствовали, а в дальнейшем наблюдали за ее ростом. Если рост культуры возобновлялся, то ее развитие лимитировалось светом. Таблица 1. 0. . 0. . i 1. i 3. 0. 0. ii. Для всех исследованных видов найденные величины квот сведены в табл. Левин, Арпохова. Таблица 1. 1. . 56 3. . i 1. М 13. i З. ОЮ. 0. 0. Пиша 1. Для водоросли СИ. Шро11еа исследовали сочетания концентраций азота и фосфора с изменением их соотношения 1Р от 0. Для остальных водорослей в дальнейшем изучен размах этих отношений от 0. Изученные концентрации азота и фосфора представлены на рис. Рис. Варианты ПРкриаых для численности . и фосфора Ро А 0 7. Р0 0. Б Н . Р . Ро2. Г 0 . Р00. Д . Рр 2. Е По Полученным дан. Р0 2. Ж . Р0 5 3 , 7. 0. Р0 0. К 0 . Р, 0. 1 6 . Р0 2. ПР кривые. На рис. IIкривых для . В большинстве случаев это типичные кривые с тремя стадиями развития культуры Л, В и С. В ряде случаев отсутствовали сталия Л или В. Дня всех исследованных нами водорослей стадия А присутствовала в случаях из 6, а стадия В в . Глава 1. Величины я как по фосфору, так и но азоту варьируют в широких пределах я1 от 1 до 4x мгкл, от 1. Г мгкл. Эта величина не является стабильной харакерисл икой вила и может зависеть от различных факторов, в частности, от исходного состояния культуры, среды, условий выращивания и т. Для четырех видов зеленых водорослей была оценена Арпохова и др. Втм2. Оказалось, что изменчивость потребностей, повидимому, определяется не столько изменениями уровней факторов, сколько сменой стадии развития культур. Зависимость же квоты деления и минимальной квоты от начальных концентраций биогенов в пределах ошибок опыта отсутствует, а от освещенности незначительна альтернативная точка зрения представлена в работе Н. В.Ревковой. Из всех значений конечных квот в качестве минимальных выбирали только тс, которые соответствуют лимитированию именно по данному элементу и только затем усредняли отобранные значения. Фосфор лимитировал развитие лишь в двух случаях при отношениях начального содержания азота к фосфору, равнььх и . Действительно, в этих случаях клеточные квоты по фосфору имели наименьшие значения 0. Значения же я по азоту в этих случаях были наибольшими из всех яЛ, что еще раз подтверждает лимитирование росла в этих двух вариантах фосфором. Таким образом, определяем я 0. Ю 9 мгкл. В большинстве случаев для СИ. Глава 1. Для этих случаев найдено среднее значение минимальных клеточных квот по азоту сш, 1. В двух вариантах при 0 и мгл и Р0 2. Действительно, значения клеточных квот на стадии С в этих случаях не были минимальными ни по азоту, ни по фосфору. Таблица 1. Клеточные квоты по азоту н фосфору мгкл для разных водорослей по результатам различных экспериментальных серий н литературным данным отмечены звездочками. i . i . i 1. i . 8. 0. ii . . vi 2.