Розділ 2. Внутрішньо-водоймні процеси між організмами
Чисельність та біомаса організмів водойми
Кожна видова популяція — це сукупність деякої кількості особин, що заселяють певний біотоп або акваторію. Кількість особин одного виду, що припадає на одиницю об'єму водної маси або поверхні води чи дна, називається чисельністю популяції. Вона виражається кількістю екземплярів на 1 дм3, 1 м3 або 1 м2. Величина ця не є постійною, оскільки популяції гідробіонтів розподіляються у водному середовищі вкрай нерівномірно і до того ж дуже динамічні в часі.
На просторовий розподіл планктонних популяцій впливають течії, коливання рівня води, зміни температури, освітленість, прозорість і каламутність водних мас, погодні умови, розподіл заростей макрофітів і багато інших чинників. Просторовий розподіл бентонтів зумовлюється рельєфом донного ґрунту, його замуленістю, загальною структурою донних відкладень та іншими особливостями дна водойм як життєвого середовища. Динаміка та зміни чисельності популяції в часі пов'язані з їх власними життєвими циклами, протягом яких популяції змінюють біотопи, мігруючи з одних частин водойм в інші, а в річках і каналах та інших лотичних екосистемах виносяться з верхніх ділянок у нижні.
Тому чисельність популяції — відносна величина, вона коливається протягом навіть короткого часу в досить широкому діапазоні і в одному і тому ж місці ніколи не буває постійною. До уваги беруться не абсолютні показники чисельності, а їх відносний рівень, який свідчить про масовість чи обмеженість розмноження певних видів, а також про те, що популяція більш чи менш численна в порівнянні з іншими співчленами даного біоценозу або екосистеми в цілому в досліджуваний період.
|
|
|
Біомаса кожної популяції — це сума індивідуальних мас усіх її співчленів. Вона визначається як добуток чисельності на біомасу представників кожного окремого виду і виражається для планктону в міліграмах на кубічний дециметр води (мг/дм3) або в грамах на кубічний метр чи на одиницю площі водного дзеркала (г/м2). Біомаса бентосу і окремих популяцій, і біоценозу в цілому розраховується на 1 м2 площі дна, а при дослідженні великих водойм — на 1 га (кг/га).
Біомаса всього співугруповання (фітопланктону, зоопланктону, фітомікробентосу чи зообентосу) визначається як сума біомас популяцій, що входять до його складу.
Як і чисельність, біомаса популяції міняється в часі і просторі. Вона має відносне значення, вказуючи на провідну чи другорядну роль даної популяції в складі співугруповання.
Для визначення чисельності та біомаси гідробіонтів застосовуються методи кількісного обліку.
Проведення кількісного обліку різних екологічних груп гідробіонтів (фіто- і зоопланктону, фіто- і зообентосу та інших угруповань) вимагає підготовлених фахівців. У загальних рисах такий облік може бути окреслений як процес, що складається з кількох етапів:
|
|
|
1) відбору проб на водоймах у встановлених точках (станціях) за допомогою спеціальних знарядь лову (планктонні сітки, батометри, дночерпаки тощо);
2) фіксації проб;
3) первинного сортування проб на місці, їх транспортування та зберігання;
4) камерального опрацювання проб: визначення видового складу; вибіркового вимірювання представників різних вікових груп одного виду; підрахунку організмів різних видів у пробі (під бінокуляром чи мікроскопом) з застосуванням спеціальних мікроскопічних методик;
5) арифметичних та статистичних розрахунків, що в підсумку дають чисельність окремих популяцій та сумарну чисельність організмів на кожній окремій станції та у водному об'єкті в цілому;
6) прямого (шляхом зважування) або розрахункового визначення біомаси окремої особини та сумарної біомаси популяції з наступним перерахунком на одиницю об'єму води (мг/дм3) або площі (г/м2).
Кількість і розміщення станцій на водних об'єктах різного типу розраховуються таким чином, щоб вони якнайповніше репрезентували всю досліджувану екосистему з її різноманітними біотопами або певну зону водойм (пелагіаль, дно тощо). На кожній станції відбирається певний об'єм води (звичайно 0,5—1 дм3 при дослідженні фітопланктону, 50—100 дм3 — зоопланктону або проби донних відкладень з певної площі при дослідженні бентосу).
|
|
|
Біомаса популяції є сумою біомас усіх стадій розвитку її співчленів (наприклад, у веслоногих раків — п'ять так званих наупліусних стадій, статево недозрілі та статево дозрілі самиці; у гіллястовусих — молодь, або ювеніси, статево недозрілі самиці, партеногенетичні самиці, ефіпіальні самиці). Щоб розрахувати біомасу популяції, треба чисельність кожної стадії помножити на індивідуальну біомасу. В стандартних таблицях подається «суха» біомаса, яка може відрізнятися від розрахункової, але прийнято вважати, що співвідношення сирої та сухої біомаси становить 10:1, тобто 90 % тіла безхребетних — це вода.
Біомаса фітопланктону рахується дещо інакше: індивідуальну біомасу представників кожного окремого виду водоростей визначають за геометричними формулами, умовно ототожнюючи форму клітини водорості з формою подібної геометричної фігури, наприклад, кулі, циліндра тощо. Біомасу планктонних водоростей визначають шляхом множення підрахованої чисельності кожного виду на індивідуальну біомасу, а далі підраховують сумарну біомасу.
|
|
|
Процедури встановлення чисельності та біомаси зоооістотно не відрізняються, але чисельність бентонтів розраховується без проміжних формул, оскільки підраховується кількість особин кожного виду в цілій пробі, а відповідні показники перераховуються на площу дна з враховуванням площі захоплення дночерпаком. Наприклад, малий дночерпак Петерсена, прийнятий у дослідженнях гідробіологів, має площу захоплення 0,01 м2, а перерахунок робиться на 1 м2. Перерахунок біомаси на більші площі, наприклад такі, що вимірюються в гектарах, потребує значної кількості станцій, бо бентос розподілений в денних відкладеннях вкрай нерівномірно.
Біомаса бентойтів встановлюється або шляхом безпосереднього зважування висушеної до постійної маси проби (загальна біомаса) або як сума біомас особин кожного окремого виду. Для масових видів зообентосу також розроблені довідкові таблиці або формули залежності маси від розмірів тіла, що спрощує відповідні розрахунки. Встановлено також коефіцієнти основних бентосних видів безхребетних тварин. Р/В-коефіцієнт — це приріст біомаси популяції Р за час t, віднесений до її середньої біомаси В за цей же час.
Значне ускладнення вносять у такі розрахунки повітряно-водяні гідробіонги, наприклад, хірономіди. Пройшовши личинкову стадію» вони перетворюються в дорослих комах (імаго) і вилітають з водойм.
Одноразовий кількісний облік дає лише випадкову вибірку, з якої не можна робити остаточних висновків щодо чисельності і біомаси популяції. Для одержання вірогідних даних необхідно відбирати проби на встановлених станціях регулярно з інтервалами щонайменше 10 днів. Тоді отримується інформація про динаміку популяцій і вимальовується реальна картина змін їх чисельності, що відбуваються протягом певного періоду.
Така динаміка може бути виражена графічно в декартових координатах, де на осі абсцис відкладаються дати, а на осі ординат — чисельність або біомаса популяцій або ценозу в цілому. Враховуючи великий діапазон коливань цих параметрів, у багатьох випадках доводиться застосовувати логарифмічну або напівлогарифмічну шкалу, яка дає можливість поєднувати в одному графіку великі (наприклад, тисячі і десятки тисяч особин в одиниці об'єму) і малі (десятки — сотні) значення чисельності. Це особливо істотно при дослідженні планктону і оцінці його ролі як кормової бази риб.
Внаслідок кількісного обліку та статистичного опрацювання отриманої за його допомогою інформації чітко вимальовується відносна роль кожної популяції в угрупованні, тобто структура біоценозів, що здебільшого має ієрархічний характер: за відносною величиною чисельності або біомаси виділяються провідні види (домінанти, або лідери), субдомінанти, проміжні види (адомінанти) та другорядні (аутсайдери).
Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 316; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!