Hydrobiologuicheskie osnovi upravleniya sostoyaniem ... - CEEMaR

Глава 3. Биоэнергетика гидробионтов бассейна Черного моря3.2. Определение составляющих биотического балансасматривается как равенство между потоком вещества (энергии),поступающего к гидробионту, и суммой его всех возможных затрат,что оценивается классическим уравнениемНа экосистемном уровне баланс выражается зависимостьюгде Р ф — валовая продукция фотосинтеза (суммарная продукцияавтотрофов); /— суммарное потребление гетеротрофов (бактерийи животных); F — неусвоенная пища (твердые и жидкие выделения);R — затраты на обмен (дыхание); Е — элиминация. Впоследнем равенстве входные и выходные потоки не сбалансированы,разность между ними определяется как внутренними(интенсивность функционирования отдельных популяций гидробионтов),так и внешними факторами (например, поступлениемв акваторию ВОВ, являющегося дополнительной пищей гетеротрофныхорганизмов).Таким образом, в упрощенном виде экосистема любого водоемалибо акватории — это совокупность растительных и животныхорганизмов, находящихся в строго определенном количественномсоотношении. В процессе жизнедеятельности водорослейпроисходит связывание минеральных соединений азота и фосфора,выделение кислорода. В свою очередь, бактерии и животные(гетеротрофы) потребляют кислород и синтезируемые растениямиорганические вещества, выделяя в водную среду азот ифосфор, тем самым замыкая круговорот органических и минеральныхвеществ. Баланс описанных процессов определяет качествоводной среды. Не случайно известные модели управлениякачеством воды представляют собой систему зависимостей, описывающихбаланс поступления, новообразования (продукцию) иразложения (деструкцию) ОВ, т. е. загрязнение и самоочищениеизучаемого водоема или водотока [303].В основных положениях теории функционирования водныхэкосистем [54] обращается внимание на необходимость определенияколичественной зависимости между процессами продуцированияи разложения ОВ как главными составляющими. Этибазовые характеристики экосистемы позволяют количественнооценить:• эвтрофикацию водоема по разности между валовой первичнойпродукцией Р и суммарными затратами на обмен всех гидробионтовR;98• изолированность экосистем от внешних источников веществаи энергии (если R > Р, значит, имеется дополнительный источникпоступления органических веществ извне);• устойчивость, или выносливость экосистем к внешним воздействиям(наиболее выносливы экосистемы с минимальной устойчивостью,при Р» R).При этом особое внимание обращается на необходимостьболее глубокого изучения функционирования гидробионтов науровне жизненных форм (подсистем планктона, бентоса, рыб) иотдельных популяций. Акцентируется внимание и на том, чтонужно не только установить приведенные выше зависимости, нои дать им биологическую интерпретацию.Недостатком определения биотического баланса водных экосистем,в частности Черного моря, является использование уравненийдля расчета продукции и дыхания гидробионтов, обитающихв других водоемах, условия существования в которых частосущественно отличаются. Данное обстоятельство приводит комногим неточностям и ошибкам при оценке интенсивности экологическихпроцессов. Не случайно одним из решений итоговогоМеждународного совещания по проекту NATO TU BLACK SEA«Деградация Черного моря: проблемы и решения» (6—10 октября1997, Констанца, Румыния) стало предложение об организации специальныхисследований физиологической активности черноморскихгидробионтов, стандартизации методов определения биомассыи первичной продукции [668].Таким образом, важным моментом при оценке мелиоративногоэффекта сообществ водных организмов с учетом сказанноговыше, было уточнение характеристик продукции, дыхания и рационамассовых видов донных и пелагических беспозвоночныхЧерного моря, участвующих в формировании качества воды.3.2.1. ПродукцияКлассическая трактовка термина «продукция» относится кпопуляционному уровню организации организмов и означаетсуммарный прирост особей за определенный промежуток времени(как выживших, так и элиминированных), включая приростза счет увеличения массы тела, образования генеративных продуктов,экзувиев и жидких метаболитов [93]. Позднее былопредложено использовать данный термин для особи [157], подчеркиваясуществующие различия между продукцией Р и скоростьюприроста массы Aw. При определении продукции для активноразвивающейся популяции с большим удельным весом быст-7-99