Основные закономерности формирования «новой» и регенерационной продукции в Черном море

О.В. Кривенко

Институт биологии южных морей НАН Украины, Севастополь

Аннотация

На основе экспериментальных данных, полученных в 1990–1993 гг. методом меченых атомов с использованием стабильного изотопа азота 15N, установлены основные закономерности формирования «новой» и регенерационной продукции в Черном море, выявлены факторы, контролирующие их соотношение. Показано, что скорости потребления нитратов и аммония микропланктоном изменяются от минимальных величин зимой до максимальных — летом. В поверхностном слое потребление нитратов, которое в глубоководных районах соответствует величине «новой» продукции, составляет зимой ~50 %, летом ~30 % от суммарного поглощения неорганических соединений азота микропланктоном. В зоне фотосинтеза доля нитратов в среднем 31 ± 10 % зимой и 41 ± 10 % — летом. Минимальные значения этого параметра характерны для середины весны и осени. Доля «новой» продукции (f-отношение) и интегральное содержание нитратов в зоне фотосинтеза связаны гиперболической зависимостью. Время оборота нитратов в этой зоне снижается от нескольких десятков суток в начале зимы до 12 ч в середине весны, летом оно равно в среднем суткам. Время оборота аммония в среднем 15 ± 4 ч зимой и 5 ± 3 ч — летом.

Для цитирования

Кривенко О.В. Основные закономерности формирования «новой» и регенерационной продукции в Черном море // Морской гидрофизический журнал. 2006. № 6. С. 29-43. EDN YOFQSD.

Krivenko, O.V., 2006. Basic regularities of the formation of “new” and regeneration production in the Black Sea. Physical Oceanography, 16(6), pp. 337–349. doi:10.1007/s11110-006-0037-6

Список литературы

  1. Еремеев В.Н., Иванов Л.И., Коновалов С.К. и др. Роль потоков кислорода, сульфидов, нитратов и аммония в формировании гидрохимической структуры основного пикноклина и анаэробной зоны Черного моря // Морской гидрофизический журнал. — 2001. — № 1. — С. 64–82.
  2. Якушев Е.В., Лукашев Ю.Ф., Часовников В.К. и др. Современное представление о вертикальной гидрохимической структуре редокс-зоны Черного моря // Комплексные исследования северо-восточной части Черного моря. — М.: Наука, 2002. — С. 119–133.
  3. Murray J.W., Konovalov S.K., Romanov A.S. et al. 2001 R/V Knorr cruise: new observations and variations in the structure of the suboxic zone // Oceanography of eastern Mediterranean and Black Sea: similarities and differences of two interconnected basins. — Ankara: Tübitak, 2003. — P. 545–557.
  4. Konovalov S.K., Murray J.W., Luther G.W. et al. Oxygen fluxes, redox processes and suboxic zone in the Black Sea // Ibid. — P. 566–577.
  5. Stelmakh L.V., Yunev O.A., Finenko Z.Z. et al. Peculiarities of seasonal variability of primary production in the Black Sea // Ecosystem modelling as a management tool for the Black Sea. — Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1998. — 1. — P. 93–104.
  6. Финенко З.З. Первичная продукция Черного моря: экологические и физиологические характеристики фитопланктона // Экология моря. — 2001. — Вып. 57. — С. 60–67.
  7. Dugdale R.C., Goering J.J. Uptake of new and regenerated forms of nitrogen in primary productivity // Limnol. Oceanogr. — 1967. — 12, № 1. — P. 196–206.
  8. Eppley R.W., Peterson B.J. Particulate organic matter flux and planktonic new production in the deep-ocean // Nature. — 1979. — 282, № 13. — P. 677–680.
  9. Кривенко О.В., Лукьянова А.И. Потребление минерального азота микропланктоном Черного моря в связи с гидрохимическими условиями // Океанология. — 1994. — 34, № 2. — С. 232–239.
  10. Krivenko O.V., Burlakova Z.P., Eremeeva L.V. Basic characteristics of biotic nitrogen cycle in the open western part of the Black Sea // Ecosystem modelling as a management tool for the Black Sea. — Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1998. — 1. — P. 121–136.
  11. Кривенко О.В., Кирикова М.В. Вертикальная структура распределения нитратов и потребления неорганического азота микропланктоном в Черном море в весенний период // Морской гидрофизический журнал. — 2002. — № 4. — С. 69–80.
  12. Coban-Yildiz Y., McCarthy J.J., Nevins J.L. et al. Nitrogen cycling in the off-shore waters of the Southern Black Sea // Oceanography of eastern Mediterranean and Black Sea: similarities and differences of two interconnected basins. — Ankara: Tübitak, 2003. — P. 609–614.
  13. Ragueneau O., Lancelot C., Egorov V. et al. Biogeochemical transformation of inorganic nutrients in the mixing zone between the Danube river and the north-western Black Sea // Estuar. Coast. Shelf Sci. — 2002. — 54, № 2. — P. 321–336.
  14. Еремеев В.Н., Коновалов С.К., Романов А.С. Исследование формирования вертикальной структуры полей биогенных элементов в водах Черного моря методом пространственного изопикнического анализа // Морской гидрофизический журнал. — 1996. — № 6. — С. 23–38.
  15. Кирикова М.В., Кривенко О.В. Неорганические формы азота и кремния в Черном море в весенний период // Экология моря. — 2001. — Вып. 56. — С. 18–22.
  16. Platt T., Harrison W.G. Biogenic fluxes of carbon and oxygen in the ocean // Nature. — 1985. — 318, № 1. — P. 55–58.
  17. Шукина Э.П., Виноградов М.Е. Многолетние изменения биомассы планктона в открытых районах Черного моря // Океанология. — 1991. — 31, вып. 6. — С. 973–980.
  18. Гутельмахер Б.Л. Количественная оценка круговорота фосфора в начальных звеньях трофической цепи // Там же. — 1981. — 25, вып. 4. — С. 634–638.
  19. Пархоменко А.В., Кирикова М.В. Потребление и время оборота неорганического фосфора в водах Черного моря в осенний период // Морской экологический журнал. — 2004. — 3, № 2. — С. 54–71.
  20. Eppley R.W., Renger E.H., Harrison W.G. et al. Ammonium distribution in southern California coastal waters and its role in growth of phytoplankton // Limnol. Oceanogr. — 1979. — 24, № 2. — P. 495–509.
  21. Glibert P.M., Goldman G.C., Carpenter E.J. Seasonal variations in the utilization of ammonium and nitrate by phytoplankton in Vineyard Sound, Massachusetts, USA // Mar. Biol. — 1982. — 70. — P. 237–250.
  22. L’Helguen S., Madec C., Le-Corre P. Nitrogen uptake in permanently well-mixed temperate coastal waters // Estuar. Coast. Shelf Sci. — 1996. — 42, № 6. — P. 803–818.
  23. Cochlan W.P. Seasonal study of uptake and regeneration of nitrogen on the Scotian Shelf // Cont. Shelf. Res. — 1986. — 5. — P. 555–557.
  24. Shiomoto A., Sasaki K., Shimoda T. et al. Kinetics of nitrate and ammonium uptake by natural populations of marine phytoplankton in the surface water of the Oyashio region during spring and summer // J. Oceanogr. — 1994. — 50. — P. 515–529.
  25. Glibert P.M. Regional studies of daily, seasonal and size fraction variability in ammonium remineralization // Mar. Biol. — 1982. — 70. — P. 209–220.
  26. Овчинников И.М., Попов Ю.И. Формирование холодного промежуточного слоя в Черном море // Океанология. — 1987. — 32, вып. 5. — С. 739–746.
  27. Гулин С.Б., Поликарпов Г.Г., Егоров В.Н. и др. Изучение сезонной динамики седиментации органического вещества, биогенных элементов и загрязняющих веществ из поверхностного слоя вод Черного моря в период с 1992 по 1994 гг. // Геохимия. — 1995. — № 6. — С. 863–873.
  28. Murray J.W., Downs J.N., Strom S. et al. Nutrient assimilation, export production and 234Th scavenging in the eastern equatorial Pacific // Deep-Sea Res. — 1989. — 36, № 10. — P. 1471–1489.
  29. Harrison W.G., Platt T., Lewis M.R. f-Ratio and its relationship to ambient nitrate concentration in coastal waters // J.Plankton Res. — 1987. — 9, № 1. — P. 235–248.
  30. Elskens M., Baeyens W., Goeyens L. Contribution of nitrate to the uptake of nitrogen by phytoplankton in an ocean margin environment // Hydrobiologia. — 1997. — 353, № 1–3. — P. 139–152.
  31. Dugdale R.C., Wilkerson F.P., Barber R.T. et al. Estimating new production in the Equatorial Pacific Ocean // J. Geophys. Res. — 1992. — 97, № Cl. — P. 681–686.
  32. Riegman R., Flameling I.A., Noordeloos A.A. Size-fractionated uptake of ammonium, nitrate and urea and phytoplankton growth in the North Sea during spring 1994 // Mar. Ecol. Prog. Ser. — 1998. — 173. — P. 85–94.
  33. Riegman R., Noordeloos A.A. Size-fractionated uptake of nitrogenous nutrients and carbon by phytoplankton in the North Sea during summer 1994 // Ibid. — P. 95–106.
  34. Sahlsten E., Sörensson F., Pettersson K. Planktonic nitrogen uptake in the south-eastern Kattegat // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. — 1988. — 121. — P. 227–246.
  35. Boyd P., Pomroy A., Bury S. et al. Micro-algae carbon and nitrogen uptake in post-coccolithophore bloom conditions in the northeast Atlantic, July 1991 // Deep-Sea Res. — 1997. — 44, № 9–10. — P. 1497–1517.
  36. Varela D.E. Nitrogenous nutrition of phytoplankton from the Northeastern subarctic Pacific Ocean // Diss. Abst. International Part B: Sci. and Engineer. — 1998. — 59, № 5. — P. 2064.

Скачать статью в PDF-формате

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.