УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ФИТОПЛАНКТОНА КАК ВАЖНЫЙ ФАКТОР ГОМЕОСТАЗА ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ
Щур Л. А., Апонасенко А. Д., Лопатин В. Н., Филимонов B. C., Макарская Г. В.
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск, Академгородок
Как известно, следствием
уменьшения размеров организмов является увеличение удельной поверхности
и минимизация работы по обмену со средой. В частности, у сообществ
водорослей-макрофитов углеродный обмен зависит как от величины
их внешней поверхности S, так и oт удельной поверхности
(S/V). Для планктонных водорослей тот же самый обмен,
рассчитавается почти исключительно на единицу массы организма
или на клетку. Показано, что коэффициент ассимиляции углерода
фитопланктоном статистически возрастает при увеличении отношения
S/V. В сложных сообществах интегральный параметр
S/V может нивелировать особенности их структуры,
при этом сообщества с разными размерными распределениями могут
иметь одинаковые (или близкие) величины S/V, но
различную удельную продукцию.Установлено, что при одинаковой общей
биомассе изменения величин удельной продукции пропорциональны
обобщенному параметру S0/V, где S0 -
приведенная удельная поверхность, равная S1/2/V1/3.
Зависимости удельной продукции от указанного параметра имеют разный
угол наклона для различных водоемов и сезонов исследования при
изменениях коэффициента регрессии от 7 до 27 и коэффициента корреляции
от 0,75 до 0,96. Увеличение S/V клеток фитопланктона интенсифицирует
продукционные (и деструкционные) процессы, усиливает самоочищающую
способность водной среды при антропогенных и природных нарушениях
равновесия последней. Интенсификация продукционных процессов при
уменьшении размеров клеток фитопланктона обусловлена увеличением
количества солнечной энергии, усвояемой единицей их биомассы,
что связано с увеличением поперечников поглощения света для более
мелких частиц при одной и той же биомассе, повышением относительного
содержания хлорофилла в клетках и более "рациональным"
распределением пигмента по поверхности в смысле лучшего улавливания
падающего светового потока.