Введение к работе
Актуальность исследования. На Дальнем Востоке произрастает ценная агароносная водоросль - Ahnfeltia tobuchiensis (Kanno et Matsubara) Мак. семейства Ahnfeltiaceae (Адрианов, Кусакин, 1998), образуя обширные неприкрепленные к грунту заросли. Большинство запасов анфельции сосредоточены в зал.Измены (о. Кунашир), лаг.Буссе (о. Сахалин) и зал. Петра Великого (Японское море). Биомасса крупнейшего поля анфельции в заливе Измены по нашим данным составляет 125 тыс. т. сырой массы.
Если сообщество анфельции в проливе Старка относительно хорошо исследовано, то в заливе Измены проводились единичные измерения продукционных показателей, большинство из которых были выполнены на отдельных талломах или их частях, в замкнутых системах, что не позволяло судить о продукционных процессах в природных условиях.
Проблема влияния факторов среды на продукционные процессы у
морских организмов занимает одно из центральных мест в гидробиологии.
Многие исследователи продукционных процессов в прибрежной зоне моря
полагают, что продуктивность макрофитов лимитируется чаще
доступностью света, чем поступлением биогенных элементов (Dring, 1981; Coutinho, Zigmark, 1987; Кучерук и др., 1993; Titlyanov et al., 1995). Другие исследователи отмечают, что в морской среде в большинстве случаев первичная продукция лимитируется биогеохимическими циклами биогенных ' элементов, в особенности азотом и фосфором (Webber, 1975; Nixon, Pilson, 1983; Пропп, 1986; Pedersen, 1996; Chopin, 1999).
Цель и задачи работы. Цель работы - изучить процесс первичного продуцирования популяцин A. tobuchiensis в зал. Измены и выявить основные факторы среды, определяющие этот процесс. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1) исследовать световые, температурные и гидрохимические условия обитания популяции А. tobuchiensis в зал.Измены; 2) изучить продукционные показатели популяціш A. tobuchiensis: распределение биомассы, продукцию фотосинтеза, интенсивность темпового дыхания, скорость роста, концентрацию
хлорофилла и основных биогенных элементов в тканях водорослей; 3) провести анализ влияния основных факторов среды - интенсивности фотосинтетически активной радиации (ФАР) и концентрации биогенных элементов на скорость продукционных процессов, а также изучить зависимость этих процессов от температуры, динамики водных масс, концентрации в воде растворенного кислорода и органического вещества, химических компонентов тканей анфельции (хлорофилла а, органического углерода, азота, фосфора). Проанализировать комплексное влияние факторов среды на продукционные показатели популяции A. tobuchiensis в заливе Измены.
Научная новизна. Впервые для вод залива Измены рассмотрены суточная и сезонная динамики концентраций основных биогенных элементов, а также их пространственное распределеіше, в результате чего выявлены основные факторы, определяющие гидрохимический режим вод данной акватории. Впервые проведен сравнительный анализ атомного соотношения N : Р в водах залива и в тканях анфельции, результаты которого свидетельствуют о достаточном обеспечении продукционных процессов популяции запасом основных биогенных элементов - азота и фосфора. Впервые для популяции A. tobuchiensis исследовано комплексное влияние факторов среды на продукционные показатели, получены регрессионные уравнения зависимости интенсивности кислородного обмена популяции от комплекса факторов среды, в которых интенсивность ФАР является основной переменной и объясняет 86-95 % изменчивости метаболизма кислорода.
Теоретическое и практическое значение работы. Влияние факторов среды на продукционные показатели водорослей, а также изменение этого влияния при различных сочетаниях факторов, имеет экологическую и физиологическую значимость в понимании механизмов формирования и функционирования сообществ водорослей, в частности сообщества А. tobuchiensis в заливе Измены. Рекомендации по рациональной эксплуатации поля A. tobuchiensis в заливе Измены могут быть использованы для
оптимизации технологий добычи и экстенсивного культивирования этой ценной агароносной водоросли.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения работы представлены и обсуждены на: Международном совещании по физической океанографии и биологическим ресурсам Охотского моря и прилегающих акваторий под эгидой Северотихоокеанской организации по морским наукам (Р1СЕ8)(Владивосток, 1995 г); Международном симпозиуме по проблеме «Марикультура» (Москва, 1995 г); конференции молодых ученых «Биомониторинг и рациональное использование гидробионтов» (Владивосток, 1997); VII Международной конференции на Аляске в 1998 г; VIII Международном совещании (PICES) (Владивосток, 1999 г); ежегодных научных конференциях ИБМ ДВО РАН в 1994-1999 гг.; научных семинарах Лаборатории физиологии водных растений ИБМ ДВО РАН.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 233 страницах машинописного текста и состоит из введения, 8 глав, выводов, списка литературы (344 источников, из которых 176 на иностранном языке) и приложения. Текст иллюстрирован 33 рисунками и 25 таблицами. Приложение содержит таблицу данных измерений факторов среды и продукционных показателей популяции/I. tobuchiensis в заливе Измены.
