ПЕРВИННА ПРОДУКЦІЯ ФІТОПЛАНКТОНУ
DOI:
https://doi.org/10.35433/naturaljournal.2.2023.34-44Ключові слова:
первинна продукція, деструкція органічних речовин, фітопланктонАнотація
Первинна продуктивність є важливим інтегральним параметром, що характеризує енергетичний потенціал життєдіяльності гідробіонтів. Первинна продуктивність визначає якість водного середовища, його здатність до самоочищення – від Світового океану до різних континентальних екосистем (Odum 1953, Williams et al. 2002, Bott et al. 2006, Kuehl and Troelstrup 2013).
Первинна продуктивність — це біоенергетичний процес, що перетворює сонячну енергію в енергію хімічних зв'язків в органічній речовині, новосинтезованій автотрофною ланкою.Автотрофну ланку утворюють переважно водорості різних екологічних груп (фітопланктон, фітобентос, фітоперифітон) і вищі водні рослини.
Як і будь-який процес продукування та переходу енергії, первинна продукція у водних екосистемах регулюється законами термодинаміки: перший закон – закон Ломоносова- Лавуазьє, другий закон – закон ентропії (Одум 1953). Необхідно чітко зазначити, що зелені рослини трансформують не всю енергію випромінювання Сонця, а лише її частину, в спектральному діапазоні від 480 до 720 нм (в діапазоні довжин хвиль фотосинтетично активного випромінювання).
Спрощене рівняння, що описує первинну продукцію, можна представити так:
Виходячи з наведеного вище рівняння, первинну продуктивність можна вважати еквівалентною (аналогічною) інтенсивності фотосинтезу.
Існує низка різних методів оцінки первинної продукції: за кількістю клітин водоростей, за динамікою біогенних елементів у воді, за добовою динамікою розчинного кисню, за вмістом хлорофілу а, склянковий метод у кисневій і радіовуглецевій модифікації. Враховуючи переваги і недоліки цих методів, дослідники можуть отримати надійні та об’єктивні дані щодо первинної продуктивності.
Посилання
Bott, T.L., Montgomery, D.S., Arscotte, D.B., Dow, C.L. (2006) Primary productivity in receiving reservoirs: links to influent streams. J N Am Benthol Soc 25(4):1045–1061. https://doi.org/10.1899/0887-3593(2006)025[1045:PPIRRL]2.0.CO;2
Jørgensen, S.E. (1980) Lake management. Pergamon Press, London. 167 p. Kuehl, L.C., Troelstrup, N.H.Jr. (2013) Relationships between net primary production, water transparency, chlorophyll a and total phosphorus in Oak Lake, Brookings County, South Dakota. Proceedings of the South Dakota Academy of Science 92:67–78
Maquire, B.M., Nell, W.E. (1971) Species and individual productivity in phytoplankton communities. Ecology 54(6): 903–907
Mineeva, N. M. (2019). Content of photosynthetic pigments in the Upper Volga reservoirs (2005–2016). Inland Water Biology, 12(2), 161–169.
Odum, E. (1953) Fundamentals of ecology. W. B. Saunders Company, Philadelphia. 383 p.
Reynolds, C.S. (1984) The ecology of freshwater phytoplankton. Cambridge University Press, Cambridge, London, New York et al. 551 p.
Semenyuk, N.Ye., Shcherbak, V.I. (2017) Structural and functional organization of phytoepiphyton of the Dnieper Reservoirs and factors influencing its development. Report 2. Role of hydrological and hydrochemical factors. Hydrobiological Journal. 53(2):3–15. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v53.i2.10
Shcherbak, V.I. (1982) Studying dijurnal dynamics of phytoplankton primary production. Hydrobiological Studies of South-Western Part of USSR. Naukova Dumka Publishing House, Kyiv. P. 131–134.
Shcherbak, V.I. (1998a) Photosynthetic Activity of Dominant Species of the Dnieper River Phytoplankton. Hydrobiological Journal 36(2):71–84. https://doi.org/10.1615/hydrobj.v36.i2.60
Shcherbak, V.I. (1998b) Produktsionnue harakteristiki dominiryyshchih vidov fitoplanktona dneprovskih vodohranilishch [Production characteristics of dominant species of phytoplankton of the Dnieper Reservoirs]. Algologia 8(3):286–294 [in Russian]
Shcherbak, V.I. (1999) Primary production of algae in the Dnieper and Dnieper Reservoirs. Hydrobiological Journal 35(1):1–13. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v35.i1.10
Shcherbak, V.I. (2001) The Influence of the Duration of Exposition on the Indices of Phytoplankton Primary Production in Eutrophic Water Bodies Using the Bottle Method in the Oxygen Modification. Hydrobiological Journal 37(4): 43–49. https://doi.org/10.1615/hydrobj.v37.i4.60
Shcherbak, V.I., Klenus, V.G. (1982) Comparative analysis of primary production of phytoplankton as determined by the bottle method in its oxygen and radiocarbon modifications. Hydrobiological Journal 18(1): 11–15
Shcherbak, V.I., Kuz'menko, M.I. (1987) Intensity of photosynthesis by phytoplankton at various depths in the photic zone. Hydrobiological Journal 23(2):20–23
Shcherbak, V.I., Pyl, L.L., Klenus, V.G. (1987) Primary production of phytoplankton in the Chilia branch of the Danube. Hydrobiological Journal 23(4): 8–11
Steemann-Nielsen, E. (1952) The use of radioactive C-14 for measurement of organic production in the sea. J Cons Intern Explor Mer 18(2):117–140
Watt, W.D. (1971) Measuring the primary production rates in individual phytoplankton species in natural mixed population. Deep Sea Res 18:329–389. https://doi.org/10.1016/0011-7471(71)90038-6
Williams, PJ. le B., Thomas, D.N., Reynolds, C.S. (eds) (2002) Phytoplakton productivity: Carbon assimilation in marine and freshwater ecosystems. Blackwell Science, Oxford, Malden, Ames et al. 386 p.
