Величину первичной продукции наиболее часто определяют на основе учета фотосинтетической работы растений в разных горизонтах водоема. При этом нельзя смешивать понятия интенсивности фотосинтеза и величины первичной продукции. Например, интенсивность фотосинтеза может быть очень высокой, а продукция — низкой, если в водоеме мало растений. Наоборот, когда их много, первичная продукция может оказаться высокой даже при малой интенсивности фотосинтеза.
Наиболее часто для определения величины первичной продукции используют те же приемы, с помощью которых устанавливают интенсивность фотосинтеза, в частности, кислородную и радиоуглеродную модификации скляночного метода. Склянки устанавливают в воде на различных глубинах в разные сроки и таким образом получают представление о величине первичной продукции для водоема в целом за те или иные промежутки времени.
Иногда для определения величины первичной продукции используют метод учета изменения концентрации кислорода в естественных условиях, предложенный в 1924 г. А. Пюттером и разработанный С. В. Бруевичем в 1936 г. Идея метода состоит в том, что падение содержания кислорода в водоеме с момента захода солнца до его восхода компенсируется выделением его растениями в дневное время. Следовательно, зная разность концентраций кислорода в конце дня и конце ночи и объем водных масс, в которых меняется содержание газа, можно установить его количество, образующееся за день в результате фотосинтеза.
Приближенно о величине первичной продукции можно судить, не определяя фотосинтетической работы растений, а лишь зная их количество или суммарное содержание, хлорофилла. Эмпирически установлено, что ассимиляционное число у большого числа видов водорослей колеблется в условиях оптимального освещения от 2,1 до 5,7, равняясь в среднем 3,7 г углерода или 13,6 г CO2 на 1 г хлорофилла за 1 ч. Зная содержание хлорофилла, можно, помножив его величину на среднее ассимиляционное число, вычислить величину первичной продукции для слоя воды, где световые условия фотосинтеза наиболее благоприятны. Поскольку выше и ниже этого слоя условия фотосинтеза ухудшаются, общая продукция может быть определена только с учетом степени уклонения освещения от оптимального в различных участках эвфотической зоны. Содержание хлорофилла устанавливают непосредственно (спектрофотометрическим или другим методом) или косвенно по количеству органического вещества в сестоне.
Истинное значение ассимиляционного числа может колебаться в довольно значительных пределах в зависимости от концентрации биогенов, световых адаптации водорослей и ряда других факторов.
Факторы, определяющие величину первичной продукции. Темп первичного продуцирования зависит от количества продуцентов, их распределения в водоеме и видового состава, от световых условий, перемешиваемость воды и многих других факторов. В сходных условиях освещения, температуры и других ассимиляционное число у различных растений несколько варьирует, т. е. их способность к продуцированию органического вещества неодинакова. В сильнейшей степени величина продукции зависит от распределения данной массы растений в толще воды. С продвижением от поверхности в глубину условия освещения быстро ухудшаются, и растения, находящиеся ниже определенных горизонтов, испытывают ту или иную степень светового голодания, под которой понимается процентное отношение величины фотосинтеза и условиях данного освещения к той, какая наблюдается при оптимальной освещенности. Значительная часть водорослей может выноситься даже за пределы эвфотической зоны, и тогда растения существуют за счет запасных веществ или гетеротрофно, пока опять не поднимутся в более освещенные слои. Вместе с тем у водорослей, обитающих на глубинах, очень четко выражена адаптация к существованию при малой освещенности.
Огромное влияние на величину первичной продукции оказывает степень обеспеченности минерального питания растений. Например, в результате удобрения прудов солями фосфора и азота в течение нескольких лет их первичная продукция возрастает в несколько раз. Во многих случаях хорошо прослеживается прямая зависимость между количеством биогенов и биомассой планктона в морях.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.