http://npc-news.ru/

Образование первичной продукции

С. И. Кузнецов показал, что образование первичной продукции за счет хемосинтеза бактерий в озерах разного типа составляет не более 1,5—3 % интенсивности фотосинтеза водорослей планк­тона. Таким образом, было подтверждено положение, высказанное Г. Г. Винбергом в 1934 г. [17], о том, что хемосинтез в водоемах следует рассматривать как второстепенный процесс. Роль хемосинтетиков заключается не столько в создании первичной продукции, сколько в трансформации энергии, аккумулируемой фотосинтети­ками, и мобилизации той ее части, которая не вовлекается в кру­говорот другими организмами. Главный источник первичной про­дукции в водоемах — фотосинтез фотоавтотрофов.

В процессе фотосинтеза энергия солнечной радиации, погло­щенная растениями, трансформируется в потенциальную энергию органических веществ, синтезируемых ими с участием ферментных систем, связанных с хлорофиллом. Этот процесс и его конечный результат могут быть выражены в виде

При расщеплении воды образуется газообразный кислород, из диоксида углерода и восстановленного из воды водорода синтези­руются углеводы (СНгО) и вновь образуется вода. В темноте фотосинтез прекращается, прекращается потребление СОг из среды и выделение эквивалентного количества кислорода. Процессы ды­хания у растений в темноте идут с той же скоростью, что и на

свету. Поэтому, сравнивая результаты жизнедеятельности водного сообщества на свету и в темноте, можно рассчитать значение пер­вичной продукции.

Первичную продукцию, представляющую собой результат «ис­тинного фотосинтеза», т. е. скорость образования при фотосинтезе органических веществ, называют валовой первичной продукцией. Однако часть образованных продуктов фотосинтеза тут же подвер­гается окислению в процессе дыхания фотосинтезирующих орга­низмов. Оставшуюся часть, которая представляет собой разность между валовой первичной продукцией фитопланктона, макрофитов или других автотрофов и тратами на обмен, идущую на при­рост биомассы фотосинтезирующих организмов, называют чистой или эффективной первичной продукцией. Для макрофитов валовая первичная продукция представляет собой весь их урожай на корню. Для планктона чистая продукция — это разность между валовой первичной продукцией и дыханием (деструкцией) всего планктона. В этом случае оценивается не только дыхание водо­рослей планктона, но и дыхание зоои особенно бактериопланктона. При этом мы получаем представление о результирующем значении процессов образования деструкции органических веществ в планктоне в целом. Поэтому в этом случае более строго называть первичную продукцию первичной продукцией планктона.

Исходя из приведенного уравнения фотосинтеза по количеству кислорода, выделенного при фотосинтезе, или ассимилированного углерода нетрудно рассчитать количество образовавшихся угле­водов, в частности глюкозы (C6Hi206). Согласно этому уравнению, одна молекула С02 эквивалентна одной молекуле 02. В этом слу­чае ассимиляционный коэффициент (АК=02/С02) и дыхательный коэффициент (ДК = С02/02) оказываются равными единице. В то же время углеводы представляют собой первичный продукт фото­синтеза, из которого создаются затем органические вещества ра­стений. Для этих веществ средние значения ассимиляционного и дыхательного коэффициентов составляют 1,18 и 0,85 соответст­венно. С учетом этих значений и следует рассчитывать количество синтезированных органических веществ по объему выделенного кислорода или ассимилированного в процессе фотосинтеза угле­рода. Эти же значения необходимо учитывать при сопоставлении первичной продукции и деструкции в водоемах.

Продукция планктона может быть выражена в различных эк­вивалентных единицах. При переходе от одних единиц к другим принимается, как уже говорилось выше, что энергетический экви­валент кислорода при окислении органических веществ.


Комментарии закрыты.