Hydrobiologuicheskie osnovi upravleniya sostoyaniem ... - CEEMaR

Глава 3. Биоэнергетика гидробионтов бассейна Черного моря3.1. Калорийность гидробионтов и энергетический эквивалент массы теланость более точно рассчитать биотический баланс и энергетическиепотоки, проходящие через макрофиты.Сопоставление полученных в ходе исследований данных с известнымив литературе показало, что средняя калорийность сухогобеззольного вещества макрофитов (21,22 кДж • г" 1 ) ниже, чему водных беспозвоночных (5,59 ккал • Г 1 или 23,40 кДж • г 1 ) —[308, 485], и несколько выше калорийности, приведенной дляизучения продуктивности водорослей пресных вод — 4,6 ккал • г" 1или 19,26 кДж • г" 1 [296]. Анализ материала позволил также установитьдостоверную прямо пропорциональную зависимость (науровне значимости 95 %) между содержанием ОВ и калорийностьюу красных и зеленых водорослей. Вместе с тем для бурыхводорослей эта связь носила обратный характер (рис. 3.1).Снижение калорийности сухого вещества водорослей приповышении процентного содержания его органической компонентыможно объяснить изменениями их биохимического состава,в частности уменьшением содержания таких высококалорийныхсоединений как жиры, ненасыщенные жирные кислоты,легкогидролизируемые полисахариды с высоким содержаниемглюкозы и фруктозы [78, 80].82При близости биохимического состава водорослей, характеризующегосянизким содержанием жиров (в среднем 1—3 %),бурые водоросли отличаются от красных и зеленых более высокимсодержанием углеводов — до 73—74 % сухого вещества, изкоторых до 40 % может составлять альгиновая кислота. Особенностьюальгинатов, производных альгиновой кислоты, обусловившихпромышленное использование бурых водорослей, являетсяпоглощение 200—300-кратных количеств воды с образованиемвязких растворов [62]. Таким образом, наличие альгинатов,связывающих воду, также могло стать причиной обнаруженногоэффекта снижения калорийности бурых водорослей при увеличениипроцентного содержания ОВ (а более точно, снижениипроцентной доли золы).Исследованные красные водоросли Черного моря характеризовалисьболее высоким содержанием ОВ — в среднем на 1,12 %выше, чем бурые и зеленые водоросли.В результате исследований макрофитов Черного моря установленадостоверная зависимость (на 99%-м уровне значимости)между удельной поверхностью талломов водорослейи их калорийностьюсухой массы):(3.1)Выведенное уравнение позволяет точнее оценивать энергетическийвклад макрофитов в биотический баланс экосистемы, атакже дает возможность интерпретировать специфику калорийностиразных видов водорослей с позиции биоэнергетики. Сказанноеможно проиллюстрировать следующими расчетами. Вслучае сохранения зарегистрированных темпов эвтрофированиясеверо-западной части Черного моря прогнозируется увеличениесреднего значения удельной поверхности ценопопуляции макрофитовс 84,1 до 121,5 м 2 - кг" 1 с соответствующим увеличениемсредней биомассы водорослей с 473 до 494 г • мг 2 [272]. При допущении,что сухая масса водорослей составляет 10 % сырой, используяуравнения (3.1), можно утверждать, что суммарная калорийностьмакрофитов возрастет на 9 %, достигнув 970,463 кДж • м" 2 засчет преимущественного развития более энергоемких видов с развитойповерхностью. Приведенный пример свидетельствует отом, что при увеличении трофического статуса водоема повышаетсяне только его валовая первичная продукция, но и общаяэнергоемкость биоценозов, а следовательно, интенсифицируютсяпотоки вещества и энергии в экосистеме.6*83