Влияние адаптации фитопланктона на распределение его биомассы и концентрации хлорофилла а в поверхностном слое Черного моря

от

 Л.В. Стельмах

ФГБУН “Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского РАН”, РФ, г. Севастополь, пр. Нахимова, 2

E-mail: lustelm@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2019-1-106-114

УДК 581.526.325(262.5)       

Реферат:

   На основе экспедиционных исследований, проведенных в Черном море в период с 2005 по 2013 гг., выполнена оценка влияния адаптации фитопланктона к условиям среды на распределение его биомассы и концентрации хлорофилла а в поверхностном слое вод (0–1 м) в теплый период года. В качестве показателя, отражающего адаптационные процессы в фитопланктонном сообществе, было использовано отношение между органическим углеродом и хлорофиллом а (С/Хл а). Этот структурный параметр фитопланктона быстро реагирует на изменения абиотических факторов среды и прежде всего, таких, как свет, а также биогенные вещества.

   Установлено, что в различных районах Черного моря в теплый период года отношение С/Хл а было, как правило, неодинаково. Его значения достигали различий в 2,5–10 раз. Они максимальны в условиях наибольшей вариабельности по акватории средней интенсивности света в верхнем перемешанном слое (IВПС) и концентрации минеральных форм азота в воде, а также среднего объема клеток фитопланктонного сообщества и его таксономической структуры. При ослаблении изменчивости абиотических параметров и усилении таксономических различий в фитопланктоне исследованных вод, обусловленных неодинаковым вкладом динофитовых водорослей в его суммарную биомассу, вариабельность отношения С/Хл а достигала 5 крат. Это обусловило разный характер распределения биомассы фитопланктона и концентрации хлорофилла а по акватории.

   При незначительных изменениях значений IВПС и концентрации минеральных форм азота на фоне практически одинаковой размерной структуры фитопланктона, величины отношения С/Хл а различались в 2,5 раза. Поэтому характер распределения величин биомассы фитопланктона и концентрации хлорофилла а был практически одинаков.

   Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что при оценке биомассы фитопланктона по концентрации хлорофилла а необходимо учитывать изменчивость отношения С/Хл а.

Ключевые слова: биомасса фитопланктона, хлорофилл а, биогенные вещества, интенсивность солнечной радиации, Черное море.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Carbon-to-chlorophyll ratio and growth rate of phytoplankton in the sea / Sathyendranath S., Stuart V., Nair A. [et al.] // Marine Ecology Progress Series. 2009. Vol. P. 73–84.
  2. Phytoplankton carbon and chlorophyll distributions in the equatorial Pacific and Atlantic: A basin-scale comparative study / Wang X., Murtugudde R., Hackert [et al.] // Journal of Marine Systems.2013. Vol. 109 –110. P. 138 –148.
  3. Influence of photoacclimation on the phytoplankton seasonal cycle in the Mediterranean Sea as seen by satellite / Bellacicco , Volpe G, Colella S. [et al.] // Remote Sensing of Environment 2016. Vol. 184. P. 595–604.
  4. Geider R.J., MacIntyre H.L., Kana T.M. Dynamic model of phytoplankton growth and acclimation: responses of the balanced growth rate and the chlorophyll a : carbon ratio to light, nutrient limitation and temperature // Marine Ecology Progress Series. Vol. 148. P. 187–200.
  5. MacInture H.L., Kana T.M., Anning T. Photoacclimation of photosynthesis irradiance response curves and photosynthetic pigments in microalgae and cyanobacteria // Journal of Phycology.  Vol. 38. P. 17–38.
  6. Ведерников В.И., Коновалов Б.В., Кобленц-Мишке О.И. Сезонные изменения пигментов фитопланктона в прибрежных водах северо-восточной части Черного моря // Сезонные изменения черноморского планктона / под ред. Ю.И. Сорокина, В.И. Ведерникова. Ин-т океанологии им. П.П. Ширшова. М.: 1983. С. 66–84.
  7. Ведерников В.И., Микаэлян А.С. Структурно-функциональные характе-ристики разных размерных групп фитопланктона Черного моря // Структура и продукционные характе-ристики планктонных сообществ Черно-го моря: сб. науч. тр. / отв. ред. М.Е. Виноградов, М.В. Флинт. Академия наук СССР. М., 1989. С. 84–105.
  8. Финенко З.З., Чурилова Т.Я., Ли Р.И. Вертикальное распределение хлорофилла и флуоресценции в Черном море // Морской экологический журнал. 2005. Т. 4, № 1. С. 15–45.
  9. Menden-Deer S., Lessard E.J.  Carbon   to    volum    erelationships   for dinoflagellates, diatoms and other protest plankton // Limnol. Oceanogr. 2000. Vol. 45. P. 569–579.
  10. Estimating carbon, nitrogen, protein and chlorophyll a from volume in marine phytoplankton / Montagnes, D.J., Berges, J.A., Harrison, P.J. [et al.] // Limnol. Oceanogr.1994. Vol. 39. P. 1044–1060.
  11. Strathmann R.R. Estimating the organic carbon content of phytoplankton from cell volume or plasma volume // Limnol. Oceanogr. Vol. 12. P. 411–418.
  12. Tomas C.R. Identifying Marine Diatoms and Dinoflagellates. New York: Academic Press, 1997. 858 pp.
  13. JGOFS Protocols for the Joint Global Ocean Flux Study (JGOFS) Core Measurements. Manual and Guides. Vol. 29. 100 pp.
  14. Стельмах Л.В., Куфтаркова Е.А., Бабич И.И. Сезонная изменчивость скорости роста фитопланктона в прибрежных водах Черного моря (район Севастополя) // Морской экологический журнал. 2009. Т. 5, № 2. С. 74–87.
  15. Парсонс Т.Р., Такахаши M., Харгрейв Б. Биологическая океанография / пер. с англ. В.В. Крылова, Л.Л. Кожиной. М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1982. 431 с.
  16. Stelmakh L.V., Gorbunova T.I. Carbon-to-chlorophyll-a ratio in the phytoplankton of the Black Sea surface layer: variability and regulatory factors // Ecologica   2018. Vol. 17.  P. 60–73.
  17. FinkelV. Light absorption and size scaling of light-limited metabolism in marine diatoms // Limnol. Oceanogr. 2001. Vol. 46. P. 86–94.
  18. Стельмах Л.В., Куфтаркова Е.А., Бабич И.И. Скорость роста фитопланктона и его потребление микрозоопланктоном в период осеннего “цветения“ Emiliania huxleyi в западной части Черного моря // Морской экологический журнал. 2013. Т. 12, № 2. С. 51–62.

Loading