Средообразующая деятельность водных и околоводных животных как

Средообразующая деятельность водных и околоводных животных как фактор изменений экологического состояния пресноводных экосистем

Удобряя поверхностные воды океана, киты поддерживают высокую продукцию фитопланктона Joe Roman, James J. Mc. Carthy. The whale pump: marine mammals enhance primary productivity in a coastal basin // PLo. S ONE. 2010. V. 5(10): e 13255 Справа: «китовый насос» , перемещающий азот (и другие биогенные элементы) снизу вверх. Кормятся киты на глубине, но быстро поднимаются к поверхности, где проводят значительно больше времени и где остаются их фекалии и моча. При обсуждении той роли, которую играли китообразные в поддержании первичной продукции океана, авторы ссылаются на опубликованные недавно данные о том, что на большей части акватории Мирового океана в последнее время значительно уменьшилась биомасса фитопланктона. Причину этого обычно видят в повышении температуры воды у поверхности, что затрудняет вертикальное перемешивание, а соответственно, и поступление биогенных элементов из нижележащих слоев. Однако нельзя не учитывать и то, что в настоящее время очень ослаблен «китовый насос» , поставляющий биогенные элементы к поверхности, где развивается фитопланктон. Океан, в котором обитало множество китов, в определенных аспектах существенно отличался от современного.

В пресноводных экосистемах наиболее распространено влияние жизнедеятельности евроазиатского и канадского бобров (Castor fiber L. , C. canadensis Kuhl. ) (Завьялов и др. , 2005; Naiman et al. , 1986, 1994 и мн. др. ), гидрофильных птиц, а также самих гидробинтов.

Зоопланктон в условиях влияния жизнедеятельности бобров

• Особенность реакции зоопланктона на жизнедеятельность бобров (стабилизация изменений на ранних и средних стадиях сукцессии по сравнению с антропогенным эвтрофированием), а также масштабы воздействия (более чем в 60 из 85 регионов страны) позволило нам ввести такое понятие, как зоогенное эвтрофирование.

Однако, до сих пор остается вопрос, что способствует столь значительному развитию ветвистоусых рачков (преимущественно крупных), определяющих формирование практически монодоминантных сообществ зоопланктона, отличающихся высокими величинами биомассы?

Общий вид микрокосмов

I – 30 Cer. ; II – 30 Daph. ; III – 15 Cer. & 15 Daph. ; IV – 25 Cer. & 5 Daph. ; V – 5 Cer. & 25 Daph. Добавление ПЖБ способствовало значимому увеличению содержания азота и фосфора в воде, а также снижению соотношения N/P

Средняя (M±m, р < 0. 05) численность и биомасса Ceriodaphnia dubia (1) и Daphnia magna (2) без влияния (а, б) и в условиях влияния ПЖБ (в, г)

Доля разноразмерных Ceriodaphnia dubia (а, в) (1 — 0. 1– 0. 5 мм; 2 — 0. 6– 1. 0 мм; 3 — 1. 1– 1. 3 мм) и Daphnia magna (б, г) (1 — 0. 6– 1. 0 мм; 2 — 1. 1– 2. 0 мм; 3 — 2. 1– 3. 0 мм; 4 — 3. 1– 4. 0 мм; 5 — > 4. 1 мм) в отсутствии (а, б) и присутствии ПЖБ (в, г)

Без ПЖБ Среднее (M±m, р < 0. 05) количество молоди, отрожденной одной самкой Ceriodaphnia dubia за 7 суток в течение проведения опыта без влияния ПЖБ (б) и при влиянии ПЖБ В воде из микрокосмов, в которые добавляли ПЖБ и массово развивалась Daphnia magna, наблюдалось снижение среднего количества молоди, отрожденной одной самкой Ceriodaphnia dubia в течение 7 суток. Более того, по мере прохождения времени опыта и, следовательно, увеличения плотности Daphnia magna, количество молоди Ceriodaphnia dubia уменьшалось.

Полученные данные позволяют говорить, что особенности развития зоопланктона активно эксплуатируемых бобрами прудов — результат влияния двух средообразователей. Один кондиционирующий вид — бобр — изменяет и обогащает среду, создавая благоприятные условия для развития второго кондиционирующего вида — D. magna, который в свою очередь определяет условия существования зависимого вида, в нашем случае — Ceriodaphnia dubia. Продукты жизнедеятельности бобров способствуют увеличению концентрации азота и фосфора в воде, снижению величины их соотношения, возрастанию численности и биомассы бактериопланктона, что стимулирует развитие крупных видов рода Daphnia. Продукты жизнедеятельности массово развивающейся D. magna угнетающе действуют на репродуктивные функции представителя мелких видов ветвистоусых ракообразных — Ceriodaphnia dubia. Это, наряду с конкурентоспособностью крупных видов Cladocera в условиях высокого уровня кормовой базы, имеет одно из определяющих значений в формировании в бобровых прудах сообществ зоопланктона с высокими величинами численности, биомассы и низкой выравненностью.

РЕАКЦИЯ ЗООПЛАНКТОНА НА ПРОДУКТЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ГИДРОФИЛЬНЫХ ПТИЦ

Видовое богатство

Биомасса

Средняя доля таксономических групп в общей биомассе сообществ в период гнездования птиц

• В чем возможные причины столь специфических изменений зоопланктона?

При проведении эксперимента показано, что поступление продуктов жизнедеятельности птиц независимо от их количества и степени зарастания микрокосмов способствовало увеличению органических соединений, причем в наибольшей степени возрастало количество общего азота и калия (N общ. — r = 0. 88, P общ. — r = 0. 52, К (% экв) — r = 0. 74, ХПК — r = 0. 62, БПК 5 — r = 0. 33). Зависимость содержания общего азота от концентрации продуктов жизнедеятельности птиц в микрокосмах

Зависимость биомассы Copepoda от концентрации ПЖП в микрокосмах

Зависимость биомассы Copepoda от количества атмосферных осадков в оз. Чистое

Молодь рыбы Зависимость «длина– масса» у молоди плотвы в контрольном участке открытого мелководья (а) и в районе влияния колониального поселения цапель (б). Плотность скоплений молоди рыб в районе колониального поселения цапель (6 экз. /кв. м) была значительно выше, чем на контрольном участке (3. 6 экз. /кв. м).