Е.А. Зилов
Гидробиология и водная экология
Учебное пособие. – Иркутск: Иркут. ун-т, 2007.
Раздел 3. Функционирование водных экосистем
16. Влияние биогенов на лимитацию первичной продукции в водной экосистеме
Для протоплазмы нормальным
соотношением весов главных структурных химических элементов является 1P:7N:40C,
т.е., на два грамма фосфора приходится 14 граммов азота и 80 граммов углерода
на один килограмм живого веса (сырой биомассы) организмов. Т.е., если учитывать
азот и фосфор в уравнении фотосинтеза/дыхания, мы получим:
106 СO2 + 16 NO3– + HPO42–
+ 122 H2O + 18 H+ ↔ C106H263O110N16P
+ 138 O2.
Считая, что источником углерода для водорослей является
повсеместно имеющаяся углекислота, можно заключить, что ограничивать
(лимитировать) интенсивность новообразования органического вещества (первичной
продукции) могут азот и фосфор. Если в системе присутствует только 1 г
фосфора и 7 г азота, масса органического вещества не может превысить
500 г. Идентичный результат будет, если фосфора будет 10 г, а азота
7 г. Или азота – 50 г, а фосфора – 1 г. Таким образом,
лимитирующим фактором неизбежно выступает тот элемент, пропорция которого в
среде меньше, чем стехиометрическое соотношение для протоплазмы.
Если в водоеме соотношение числа атомов растворенных форм
азота к числу атомов растворенного фосфора превышает 16:1 (7:1 по весовой
концентрации), мы наблюдаем лимитирование по фосфору. Привнесение минеральных
или органических соединений фосфора в такой водоем должно вызвать развитие
водорослей. Если соотношение азота и фосфора меньше 16:7 (7:1, соответственно),
то водоем лимитирован по азоту и вспышку развития водных растений вызовет
добавка азота.
|