Формулирование и анализ модели влияния температуры на биопродукционный потенциал компонентов фитоценоза в водных экосистемах

Авторы: Бардан С.И., Сербов Н.Г.

Год: 2013

Номер: 13

Страницы: 191-215

Аннотация

Обсуждается влияние сезонной изменчивости температуры на характер развития автотрофных компонентов морского планктона. Предложено автомодельное уравнение реализации биотического потенциала (µ/µm) по связи с показателями диапазона толерантности: µ/µm = f(Tmin, Tm, Тopt, Q). Разработана физико-географическая модель формирования µ/µm разных широт, в которой этот показатель используется как математическая функция. Обсуждаются экологические стратегии и выявленные на модели эффекты угнетения автотрофов сезонным ходом температуры, приводятся примеры.

Теги: кривые отклика; моделирование; температура; фитоценозы

Список литературы

  1. Биология океана. Т. 1. Биологическая структура океана/Отв. ред., д-р бил. наук М.Е. Виноградов. –М.: Наука, 1977а. – 398 с.
  2. Биология океана. Т. 2. Биологическая продуктивность океана / Отв. ред., д-р бил. наук М.Е. Виноградов. – М.: Наука, 1977б. – 399 с.
  3. Меншуткин В.В. Имитационное моделирование водных экологических систем. СПб.: Наука, 1993. – 154с.
  4. Заугольнова Л.Б, Жукова Л.А., Комаров А.С., Смирнова О.В. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии). — М.: Наука, 1988. — 184 с. (Заугольнова и др., 1988)
  5. Bardan S.I. The dynamics of ecosystems exchange processes in plankton community: a study based on the theory of ecological modification // Ecological modification and criteria for ecological standardization. Proceedings of the International symposium/ USSR, Nalchick, 1 – 12 June, 1990. – St.Petersburg: Gidrometeoizdat, 1992. – pp. 131─144.
  6. Урманцев Ю.А. Заметки системонома об экологических модификациях // Экологические модификации и критерии экологического нормирования. Тр. межд. симпоз.СССР, Нальчик, 1–12 июля 1990г.Л.:Гидрометеоиздат.1991. – С.61 – 74.
  7. Астраханцев Г.П., Меншуткин В.В., Петрова Н.А., Руховец Л.А. Моделирование экосистем больших стратифицированных озер. — СПб.: Наука, 2003. — 363 с.
  8. Романовский Ю.М., Степанова Н.В., Чернавский Д.С. Математическая биофизика.─ М.: Наука, 1984.─304 с.
  9. Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. М.: Наука, 2004.─ 348 с.
  10. Бардан С.И. Динамика обменных процессов в планктонном сообществе в свете теории экологических модификаций // Экологические модификации и критерии экологического нормирования. Тр. межд. симп. СССР, Нальчик, 1–12 июля 1990 г. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.- С.221 – 247.
  11. Бардан С.И., Бобров Ю.А., Дружков Н.В., Сербов Н.Г. Гидрофизическая и биоценотическая структура верхнего деятельного слоя: постановка проблемы, подходы, перспективы исследований. Препринт. г.Апатиты:Изд─во Кольского НЦ АН СССР,1988.─46с.
  12. Степанов В.Н. Океаносфера.─М.:Мысль,1983. ─ 270с.
  13. Ретеюм А.Ю. Земные миры.─М.:Мысль,1988.─268с.
  14. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы).─ М.: Журнал «Россия молодая», 1994.─367с.
  15. Лакин Г.Ф. Биометрия: Учебное пособие для биол. спец. вузов. — М.:Высшая школа, 1990. 352с.
  16. Шитиков В.К. Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы, критерии, решения: в 2─х кн. Кн.1 и 2. — М.: Наука, 2005.─ 281 + 337 с.
  17. Финенко 3.3. Адаптации планктонных водорослей к основным факторам океанической среды/Биология океана. Т. 1. Биологическая структура океана. — М.: Наука, 1977. – С. 9–18.
  18. Виленкин Б.Я. Влияние температуры на морских животных/Биология океана. Т.1. Биологическая структура океана. — М.: Наука, 1977. – С. 18–26.
  19. Μихеева Т.Μ. Сукцессия видов в фитопланктоне: определяющие факторы. — Минск: Изд-во БГУ им. В. И. Ленина, 1983. — 72 с.
  20. Винберг Г.Г. Зависимость скорости онтогенетического развития от температуры // Продукционно-гидробиологические исследования водных экосистем. — Л.: Наука, 1987. -С. 5─34.
  21. Сергеев Ю.Н., Колодочка А.А., Круммель Х.Д., Кулеш В.П., Савчук О.П. Моделирование процессов переноса и трансформации веществ в море. — Л.: ЛГУ, 1979. – 296с.
  22. Страшкраба М., Гнаук А. Пресноводные экосистемы. Математическое моделирование. — М.: Мир, 1989. – 376с.
  23. Зилитенкевич С.С., Монин А.С, Чаликов Д.В. Взаимодействие океана и атмосферы. – Океанология. Гидрофизика океана. Т. 1. — М.: Наука, 1978. С. 208–239.
  24. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. — М.: Наука, 1987. — 432с.
  25. O’Neill R.V., Gardner R.H., Mankin J.B. Analysis of parameter error in a nonlinear model // Ecol. Modelling.-1980.- 8. – P. 297—311,
  26. Баринова С.С., Медведева, Л.А., Анисимова, О.В. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. – Pilies Studio, Тель Авив, 2006. – 498 с.
  27. Сana1e R.P., Asсe A.M., Тоga1 A. Effects of temperature on phytoplankton growth //J. Environ, Sag. Div. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng. 1974, vol.100, N 1. – P. 231-241.
  28. McCullough E.C. Total daily radiant energy available extraterrestrially as a harmonic series in the day of the year. Arch. Meteorol. Geoph. Biokl., Ser., 1968. В 16. – P. 129—143.
  29. Вернадский В.И. История минералов земной коры / Избранные сочинения. История природных вод. Т.IV. Кн. 2. — М.: Изд–во АН СССР, 1960. – С. 7─538.
  30. Аruga Y. Ecological studies of photosynthesis and matter production of phytoplankton. I. Seasonal changes in photosynthesis of natural phytoplankton// Bot. Mag., 1965a, vol.78. – P.280–288.
  31. Aruga Y. Ecological studies of photosynthesis and matter production of phytoplankton. II. Photosynthesis of algae in relation to light intensity and temperature//Bot. Mag., 1965b, vol.78. – P.360–265.
  32. Агатова А.И., Лапина Н.М., Торгунова М.И. Скорость трансформации органического вещества в экосистемах арктических морей // Арктика и Антарктика. -2004. – Вып. 3(37). — С. 171–195.
  33. Thingstad T.F., Martinussen I. Are bacteria active in the cold pelagic ecosystem of the Barents Sea? // Polar Res. 1991. Vol. 10, N 1. – P. 255—266.
  34. Pomeroy L.R., Wiebe W.J. Temperature and substrates as interactive limiting factors for marine heterotrphic bacteria//Aquat. Microbiol. Ecol. 2001. Vol. 23. – P. 187-204.
  35. Безносов В.Н. Процесс детритообразования в условиях нарушения структуры водных масс в морских водоемах //Экосистемные перестройки и эволюция биосферы. — 2001. — Вып. 4. — М.: Изд-во ПИН РАН. — С. 154-159.
  36. Lampert W., Schober U. Das regelmässige Auftreten von Frühjars-Algenmaximum und Klimatischen Bedingungen und Wechselwirkungen zwischen Phyto und Zooplankton// Arch. Hydrobiol., 1978, v. 82, N 1-4. – P. 364—368.
  37. Бардан С.И., Дружков В.А., Байтаз В.А. Челейкин С.А., Крымский А.В. Комплексный экологический мониторинг в губе Дальнезеленецкая (Баренцево море): летнее–осенний период 1989 г. Структурные характеристики. Препринт. Апатиты: Изд–во Кольского науч. центра АН СССР. 1990а. 37с.
  38. Бардан С.И., Бобров Ю.А., Дружков В.А. Комплексный экологический мониторинг в губе Дальнезеленецкая (Баренцево море): летнее–осенний период 1989 г. Функциональные характеристики. Препринт. Апатиты: Изд–во Кольского науч. центра АН СССР, 1990.- 44 с.
  39. Гигиняк Ю.Г. Светотемпературная взаимосвязь и ее значение при определении экологических границ существования гидробионтов // Продукционно-гидробиологические исследования водных экосистем. — Л.: Наука, 1987.- С. 91—97.
  40. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии. (Тр. Биогеохим. лаб., Т. 16). — М.: Наука, 1980. – 320 с.
Скачать полный текст (PDF)