Эстуарии и апвеллинговые зоны снабжают морские экосистемы большим количеством биогенов.— Продукция фитопланктона зависит от глубины и времени года.[ ...]
Факторы, чаще всего лимитирующие первичную продукцию в водной среде,— биогенные элементы, свет и интенсивность выедания. Среди первых важнейшую роль играют азот (обычно в форме нитрата) и фосфор (фосфат). В местах, где по той или иной причине концентрации биогенных элементов необычно высоки, существуют высокопродуктивные водные сообщества.[ ...]
В озера биогенные элементы поступают при выветривании горных пород и эрозии почв в водосборных бассейнах, с дождем и в результате деятельности человека (удобрения и сточные воды). Озера очень сильно различаются по концентрации в них различных элементов. Данные, собранные в рамках МБП по всему миру, показывают, что особенно сильное лимитирующее влияние на продукцию оказывает содержание в воде фосфора (рис. 17.12). Выше уже отмечалась отрицательная корреляция между первичной продукцией озера и широтой местности (рис. 17.2, В). Частично это должно быть результатом усиления освещенности и удлинения вегетационного периода. В низких широтах из-за более высокой скорости минерализации может быть выше и концентрация в озерах биогенных элементов. Не исключено, что тропическая дождевая вода богаче соединениями фосфора (Schindler, 1978).[ ...]
В океанах локальные высокие уровни первичной продукции связаны с двумя источниками поступления большого количества биогенных элементов. Во-первых, они могут непрерывно выноситься в прибрежную шельфовую зону из эстуариев (рис. 17.13).[ ...]
Чем богаче вода биогенными элементами, тем, вероятно, менее протяженна эвфотическая зона (рис. 17.15, Б). Это не парадокс.[ ...]
В воде с повышенным содержанием биогенов обычно больше фитопланктона, поглощающего свет и затрудняющего его проникновение на глубину. (Это прямая аналогия с затенением, создаваемым лесным пологом, который способен поглотить 98% лучистой энергии, прежде чем та достигнет напочвенной растительности.) Даже в мелководных озерах, если их трофический статус достаточно высок из-за мощного развития фитопланктона, заросли макрофитов на дне не образуются. Рис. 17.15 отражает данные по озерам, однако в целом такие закономерности справедливы и для океанов.[ ...]
На- рис. 17.16 показаны типичные сезонные изменения первичной продукции фитопланктона озер и морей арктических, северных умеренных и тропических широт. В двух первых зонах на протяжении некоторой части года неблагоприятные погодные условия и перемешивание водных масс, особенно в морской среде, непрерывно вынуждают клетки фитопланктона погружаться на такую глубину, где ВПП не компенсирует трат на дыхание. ЧПП в этом случае оказывается нулевой или имеет отрицательную величину. По мере увеличения освещенности, продолжительности световогЪ дня и/гемпературы в течение года, а также снижения ветрового перемешивания происходит заметное повышение продукции фитопланктона. Чем выше широта, тем оно начинается позднее. Новое снижение продукции происходит сначала в арктических водах, затем в умеренных (из-за истощения запаса биогенных элементов или ухудшения погодных условий к концу года). В низких широтах продукция все время остается примерно постоянной.[ ...]
В ряде озер и морей умеренных широт иногда за сезон отмечаются два пика биомассы. Этому может быть два объяснения. Во-первых, не исключено, что сама первичная продукция имеет в году два максимума (рис. 17.16, пунктир). Биогенные элементы, становясь летом лимитирующим фактором, осенью при основательном перемешивании стратифицированных по температуре вод поднимаются к поверхности с глубинными водами. Это может дать второй пик продукции фитопланктона, поскольку физические условия все еще остаются благоприятными. Во-вторых, не исключено, что у фитопланктона в действительности лишь один пик активности, однако очень активное выедание его в летний период зоопланктоном резко снижает в это время биомассу фитопланктона. Осенью, когда интенсивность выедания падает, наблюдается новое повышение продукции фитопланктона. По-су-ществу это цикл «хищник—жертва», описанный в гл. 10. В пресных водах важнее, вероятно, истощение запаса биогенных элементов, в то время как для морской среды более существенным фактором в целом считается влияние зоопланктона.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Зависимость между чистой первичной продукцией фитопланктона в озерах всего земного шара и устойчивой концентрацией в воде фосфора (Schindler, 1978) |
 |
| Общая корреляция между (А) распределением биогенных элементов (в данном случае фосфатов на глубине 100 м) и (Б) продукцией фитопланктона в Тихом океане (Barnes, Huges, 1982) |
 |
| Обобщенные графики сезоннных изменений чистой первичной продукции фитопланктона на разных широтах |
 |