Hydrobiologuicheskie osnovi upravleniya sostoyaniem ... - CEEMaR

Глава 2. Методические приемы исследований2.2. Методы исследований2.2.2. Изучение специфического воздействия субстратовна обрастаниеИсследованиями были охвачены материалы, наиболее частоиспользуемые в гидростроительстве, а именно: бетон, известняк,гранит и резина использованных автопокрышек. Для их изученияиспользовали 4 бетонных блока с габаритами 2 х 1 х 0,2 м. Один —чисто бетонный, остальные три, по исследуемым типам материалов,были изготовлены путем заливки в верхнюю горизонтальнуюповерхность образцов гранита, известняка и резины. При этом,учитывая, что основным методом изучения обрастания в естественныхусловиях является использование рамок количественногоучета с размерами не менее 10 х 10 см, отдельные фрагменты инкрустациибетонных блоков данными материалами имели площадьпоперечного сечения 0,001—0,01 м 2 . Таким образом, каждыйблок содержал изучаемый образец материала одного типа в количестве,достаточном для проведения не менее 10 съемок в трехповторностях, при этом образцы занимали одинаковое пространственноеположение. Все блоки были опущены в воду 02.06.1992 г.в прибрежную зону Одесского залива на глубину 3 м.В обрастании исследовали численность бактерий, видовойсостав и численность высших морских грибов, микрофитобентоса,мейобентоса, биомассу и функциональные характеристикимакрофитов (продукция и индекс поверхности фитоценоза —общая площадь фотосинтетической поверхности, приходящаясяна единицу поверхности субстрата) и макрозообентоса.Калорийность микрофитов определяли расчетным способомпо показателям объема их тела (V, мкм 3 ) с помощью уравненийР. Стратмана [651]:lg С = -0,422 + 0,758 (lg V) для диатомовых водорослей;lg С = -0,460 + 0,866 (lg V) для остальных групп,где С — биомасса водоросли, выраженная в единицах органическогоуглерода, 10~ 12 г С • юг 1 . Для перевода значений в единицыэнергии допускалось, что 1 мг С = 44,77 Дж [53]. Дыхание ипродукцию одноклеточных водорослей в тех случаях, когда неиспользовался прямой метод («скляночный» в кислородной модификации),рассчитывали по уравнениям 3.3. Финенко (1982):где R — интенсивность дыхания, Р — фотосинтез(продукция) в среднем за фотопериод, мг С • ч 1 . Продукцию66макрофитов определяли по модели Г.Г. Миничевой (1998). Определениекалорийности, интенсивности дыхания и рационабеспозвоночных осуществляли с помощью зависимостей, описанныхв гл. 3. В расчетах интенсивности продукции и дыханияобрастания использовали понятие «ближайшее жизненное пространство»(БЖП). Определение У ъжи , принятое для водорослейкак геометрическое пространство занимаемое растительным пологом,либо отдельным растением [410], было расширено за счетвключения объема фильтруемой воды животными-сестонофагами,которое существенно увеличивают жизненное пространствообрастания [22]. Расчет скорости фильтрации моллюсков (мидии,митилястера и мии) осуществляли с помощью уравненияА.Ф. Алимова [53]:с учетом температурнойпоправки, где WW — общая сырая масса моллюсков.Допускалось, что общая продолжительность непрерывной фильтрациисоставляла 20 ч в сутки. Значение температурной поправкипринималось равным 0,733, что соответствовало 15,8 °С — среднейтемпературе воды для периода июнь—октябрь. В результате соответствующихпреобразований расчетное уравнение имело вид:Свойства и размеры БЖП определяются численностью ибиомассой фильтраторов, а также площадью фотосинтезирующейповерхности водорослей £ф, иначе ИПФ — индекс поверхностифитоценоза [273]. Отношение ^ф к фильтруемому животнымиобъему воды ¥БЖП является интегральным показателем функциональнойактивности сообщества обрастания.Первые 3 мес пробы отбирали не реже 1 раза в неделю, в последующем— 1 раз в месяц. В июне 1993 г. была выполнена контрольнаясъемка сообщества перифитона годичного возраста навсех исследованных субстратах. В ходе исследований собрано иобработано 96 микробиологических проб, 84 пробы морских грибов,72 — микрофитобентоса, 96 — мейобентоса, 60 — макрофитобентосаи 90 — макрозообентоса. Всего — 498 проб. В качествеэталона многолетнего (зрелого) обрастания использованы усредненныерезультаты количественных сборов с мая по ноябрь 1991 г.на бетонных поверхностях гидротехнических сооружений, размещенныхв том же районе, где был заложен экспериментальныйполигон по изучению твердых субстратов различной природы.Для оценки физико-химических свойств исследуемых субстратовв лабораторных условиях изучали изменение рН среды иокислительно-восстановительный потенциал Eh в приповерхностномслое воды. Для этого определяли площадь поверхности об-67