Количественная связь интенсивности солнечной радиации и среднесуточной величины насыщения фотосинтеза фитопланктона по свету для глубоководной части Чёрного моря
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Аннотация
По данным экспедиционных исследований, проведённых в Чёрном море в 1987–1993 гг., установлена линейная зависимость между плотностью светового потока, достигающего поверхности моря (E0), и началом светового насыщения фотосинтеза фитопланктона (En opt). Для расчётов использованы измерения скорости фотосинтеза фитопланктона, полученные радиоуглеродным методом. Уравнение связи между указанными величинами представлено впервые для Чёрного моря. En opt — среднесуточная, оптимальная величина насыщения фотосинтеза по свету. Параметры кривой фотосинтез — свет, определяемые в короткопериодных экспозициях при постоянном освещении, отличаются от параметров, полученных в длительных опытах в условиях переменного освещения. Это обусловлено разным действием интенсивности и дозы облучения на скорость фотосинтеза фитопланктона. Величины фотосинтетических параметров за определённое время интегрируются в единственное значение, которое является оптимумом за весь наблюдаемый период. В работе проведена аппроксимация интегрированных суточных данных отдельно за сезоны и в целом за 1987–1993 гг. С помощью статистической обработки данных среднесуточных значений интенсивности солнечной радиации, падающей на поверхность моря, тангенса угла наклона кривой фотосинтез — свет и величины максимальной скорости фотосинтеза определена аппроксимация для функциональной зависимости En opt от E0. Уравнение с высокой достоверностью описывает изменение среднесуточной величины светового насыщения фотосинтеза в Чёрном море в различные сезоны года, оно применимо в диапазоне освещённостей от 3 до 75 моль квантов·м−2·сут−1. Эта зависимость включает легко доступный для измерения параметр и может использоваться при анализе физиологических характеристик фитопланктона и расчёте интегральной продуктивности фитопланктона в эвфотическом слое как по спутниковым наблюдениям, так и по экспедиционным данным.
Авторы
Библиографические ссылки
Ведерников В. И. Особенности распределения первичной продукции и хлорофилла в Чёрном море в весенний и летний периоды // Изменчивость экосистемы Чёрного моря: естественные и антропогенные факторы. Москва : Наука, 1991. С. 128–147. [Vedernikov V. I. Osobennosti raspredeleniya pervichnoi produktsii i khlorofilla v Chernom more v vesennii i letnii periody. Izmenchivost’ ekosistemy Chernogo morya: estestvennye i antropogennye faktory. Moscow : Nauka, 1991, pp. 128–147. (in Russ.)]
Демидов А. Б., Шеберстов С. В., Гагарин В. И. Межгодовая изменчивость ледового покрова и первичной продукции Карского моря // Океанология. 2018. Т. 58, № 4. С. 578–592. [Demidov A. B., Sheberstov S. V., Gagarin V. I. Interannual variability of the ice cover and primary production of the Kara Sea. Okeanologiya, 2018, vol. 58, no. 4, pp. 578–592. (in Russ.)]. http://doi.org/10.1134/S0030157418040019
Ковалева И. В. Моделирование сезонной и многолетней изменчивости первичной продукции фитопланктона в Чёрном море : дис. … канд. биол. наук : 03.02.10. Севастополь, 2017. 147 с. [Kovalyova I. V. Modelirovanie sezonnoi i mnogoletnei izmenchivosti pervichnoi produktsii fitoplanktona v Chernom more. [dissertation]. Sevastopol, 2017, 147 p. (in Russ.)]
Ковалёва И. В. Связь первичной продукции с интенсивностью солнечной радиации // Экология моря. 2006. Вып. 72. С. 77–86. [Kovalyova I. V. Relationship of primary production with intensity of sun irradiance. Ekologiya morya, 2006, iss. 72, pp. 77–86. (in Russ.)]
Парсонс Т. Р., Такахаши М., Харгрейв Б. Биологическая океанография : пер. с англ. Москва : Лёгкая и пищевая промышленность, 1982. 432 с. [Parsons T. R., Takahashi M., Hargrave B. Biological Oceanography. Moscow : Legkaya i pishchevaya promyshlennost’, 1982, 432 p. (in Russ.)]
Финенко З. З., Крупаткина Д. К. Первичная продукция в Чёрном море в зимне-весенний период // Океанология. 1993. Т. 33, № 1. С. 97–104. [Finenko Z. Z., Krupatkina D. K. Primary production in the Black Sea in the winter-spring period. Okeanologiya, 1993, vol. 33, no. 1, pp. 97–104. (in Russ.)]
Финенко З. З., Чурилова Т. Я., Сосик Х. М. Вертикальное распределение фотосинтетических характеристик фитопланктона в Чёрном море // Океанология. 2004. Т. 44, № 2. С. 222–237. [Finenko Z. Z., Churilova T. Ya., Sosik H. M. Vertical distribution of phytoplankton photosynthetic characteristics in the Black Sea. Okeanologiya, 2004, vol. 44, no. 2, pp. 222–237. (in Russ.)]
Финенко З. З., Чурилова Т. Я., Сосик Х. М., Бастюрк О. Изменчивость фотосинтетических параметров фитопланктона в поверхностном слое Чёрного моря // Океанология. 2002. Т. 42, № 1. С. 60–75. [Finenko Z. Z., Churilova T. Ya., Sosik H. M., Basturk O. Variability of photosynthetic parameters of the surface phytoplankton in the Black Sea. Okeanologiya, 2002, vol. 42, no. 1, pp. 60–75. (in Russ.)]
Behrenfeld M., Falkowski P. A consumer’s guide to phytoplankton primary productivity models. Limnology and Oceanography, 1997, vol. 42, no. 7, pp. 1479–1491. https://doi.org/10.4319/lo.1997.42.7.1479
Blackman F. F. Optimal and limiting factors. Annals of Botany, 1905, vol. 19, pp. 281–293.
Parker R. A. Empirical functions relating metabolic processes in aquatic systems to environmental variables. Journal of the Fisheries Research Board of Canada, 1974, vol. 31, no. 9, pp. 1550–1552. https://doi.org/10.1139/f74-192
Platt T., Sathyendranath S. Estimators of primary production for interpretation of remotely sensed data on ocean color. Journal Geophysical Research, 1993, vol. 98, iss. C8, pp. 14561–14576. https://doi.org/10.1029/93JC01001
Regaudie-de-Gioux A., Huete-Ortega M., Sobrinoc C., Lopez-Sandovald D. C., Gonzaleze N., Fernandez-Carrerac A., Vidalf M., Maranonc E., Cermenog P., Latasah M., Agustid S., Duarted C. M. Multi-model remote sensing assessment of primary production in the subtropical gyres. Journal of Marine Systems, 2019, vol. 196, pp. 97–106. http://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2019.03.007
Rodhe W., Vollenweider R. A., Nauwerk A. The primary production and standing crop of phytoplankton. In: Perspectives in Marine Biology / A. A. Buzzati-Travenso (Ed.). Berkeley : University of California Press, 1958, pp. 299–322.
Smith E. M. Photosynthesis in relation to light and carbon dioxide. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1936, vol. 22, no. 8, pp. 504–511. http://doi.org/10.1073/pnas.22.8.504
Smith R. C., Baker K. S. The bio-optical state of ocean waters and remote sensing. Limnology and Oceanography, 1978, vol. 23, iss. 2, pp. 247–259. https://doi.org/10.4319/lo.1978.23.2.0247
Talling J. E. The phytoplankton population as a compound photosynthetic system. New Phytologist, 1957, vol. 56, iss. 2, pp. 133–149. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1957.tb06962.x
Vollenweider R. A. Models for calculating integral photosynthesis and some implications regarding structural properties of the community metabolism of aquatic systems. In: Prediction and Measurement of Photosynthetic Productivity : proceedings of the IBP/PP technical meeting, Třeboň, 14–21 Sept., 1969. Wageningen : Pudoc, 1970, pp. 455–472.
