Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Наш курс объявлен под названием «Основные понятия метафизики». Это название мало о чем дает догадываться, при том что по своей форме оно совершенно я...полностью>>
'Темы рефератов'
Разграничение полномочий между федеральными органами государственной власти и органами государственной власти субъектов РФ в сфере трудовых отношений...полностью>>
'Документ'
[C. 192] Поряд з обгрунтуванням права взагалі як особливого нормативного порядку найважливішою проблемою право­вої антропології є обгрунтування ідеї ...полностью>>
'Диплом'
И. Класс, ОУ Руководитель 1 степени Субач Татьяна 10 класс, СОШ №5 Питенина Людмила Фёдоровна Щетко Ксения 8 класс, ДДТ СамсонкинаТатьяна Леонидовна К...полностью>>

Лекция 1 Вторичная продукция

Главная > Лекция
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Лекция 1

Вторичная продукция

Для вычисления продукции водных животных используют формулу:

П = Пм – Рх + Пх, где: Пм – продукция мирных гидробионтов, Рх – рацион хищных, Пх – продукция хищных.

В процессе дыхания животные рассеивают в окружающую среду энергию, к-во которой эквивалентно потребленному ими кислороду или деструкции определенного к-ва орг. в-в. К-во энергии – это траты животных на обмен. Физиологический метод основан на использовании соотношения между тратами на обмен (R)и продукцией (Р). Это соотношение определяется коэффициентом использования ассимилированной пищи на рост (К2). К2 = Р/(Р+R), откуда

Скорость потребления кислорода – наиболее доступный показатель скорости обмена в-в у гидробионтов. Если умножить количество потребленного кислорода на оксикалорийный коэффициент (14,2 Дж на 1 мг О2; или 20,3 Дж на 1 мл О2), получим к-во энергии, рассеянной в процессе дыхания. (1мл О2 = 1,6 мг О2).

Для каждой группы животных имеется уравнение зависимости массы тела от скорости потребляемого кислорода

Зависимость выражается уравнением:

Q = Q1Wr

Где Q – скорость потребления кислорода (мл/ч) при температуре 200С, Q1- потребление кислорода животным массой, равной единице, W – масса тела, г.

4,86 калорий приходится на 1 мл О2, калорийность биомассы = 550 калорий на 1 гр орг. в-ва. Найденное значение – энергия рациона.

Используя известное значение К2, находим к-во енергии органич. в-ва гидробионтов.

Находим суточную (умножаем на 24), месячную (на 30) продукцию, и умнож. На к-во особей.

Для учета влияния температуры, делим на коэффициент Вант-Гоффа, по формуле:

где Т1 – зафиксированная температура воды, V2 – продукция при температуре 200С, V1 – продукция при данной температуре.

Пример: численность мирных коловраток = 140 тыс.экз/м3, хищных – 20 тыс.экз/м3, биомасса соответственно 200 мг/м3, и 20 мг/м3.

1) Находим среднюю массу мирной коловратки, в граммах: 0,2 г/м3/ 140 тыс. экз/м3 = 0,0000014 г.

2) Подставляем найденную массу в формулу зависимости потребленного кислорода от массы, которая для коловраток имеет вид:

Q = 0,106 W 0,796

Q = 0,0000023.

3) Умножаем на оксикалорийный коэффициент · 4,86 = 0,000011 калорий съедает 1 коловратка в течение часа

4) Делим на количество калорий в 1грамме тела коловратки / 550 = 0,00000002 г

3) K2 = 0,4. 0,4/(1- 0,4) = 0,67. 0,00000002 · 0,67 = 0,000000014

4) 0,000000014 · 24 · 30 · 140000 = 1,4 г органич. в-ва продуцирует данная популяция коловраток при температуре 200С. Данная популяция обитала в среде с температурой 170С.

5) Коэффициент Вант – Гоффа = 2,25 (20-17)/10 = 1,28. 1,4 г/1,28 = 1,1 г. – продукция популяции в течение месяца, в течение сезона = 1,1 · 7 = 7,7 г.

Продукция хищных коловраток по тому же алгоритму = 0,1 г · 7 = 0,7г.

Рацион хищных коловраток (без учета К2) = 1,04.

Общая продукция коловраток = 7,7 – 1,04 + 0,7 = 7,36г. за сезон.

Р/В – коэффициент равен 7,36/0,22 = 33.

Второй метод определения продукции – по известным для каждого вида Р/В – коэффициентам. Это экспресс-метод, применяется в тех случаях, когда достаточно приближенной оценки и в водоемах высокой трофности (пруды).

Пример: В пруду доминировали Daphnia magna c биомассой 35 г/м3 и численностью 100 тыс. экз /м3, Moina macrocopa – соответственно 20 г/м3 и 70 тыс. экз /м3, Cyclops vicinus - 3 г/м3 и 27 тыс. экз /м3.

Р/В коэффициент для Daphnia = 15,Moina = 25, Cyclops = 4,5.

Годовая продукция дафний = 35 · 15= 525 г, моин = 20 · 25= 500 г, циклопов = 13,5. Так как циклопы – хищники, находим их рацион, с учетом того, что К2 = 0,3. 0,3/1-0,3 = 0,43. 13,5 / 0,43 = 31,4 г.

Продукция всего зоопланктона = 525 + 500 – 31,4 + 13,5 = 1007 г.

При определении потенциальной рыбопродуктивности водоема за счет зоопланктона, нужно знать степень потребления рыбой данного корма и кормовой коэффициент для рыбы K2. Первый показатель принят равным 60%, второй = 6.

(1007 · 0,6)/5 = 120 г рыбы за сезон вырастает на 1 м3 за счет зоопланктона. Если средняя глубина пруда = 1,5 м. то 120 · 1,5 = 180 г на 1 м2 , что соответствует 1800 кг на га.

Если площадь пруда равна 200 га, то в течение сезона в нем продуцируется 1,8 · 200 = 360 тонн рыбы.

Определение ущерба, нанесенного рыбопродуктивности водоема стоками предприятий.

Для определения ущерба, нанесенного рыбному промыслу в течение сезона, необходимо рассчитать рыбопродуктивность отдельно на загрязненной акватории, и на такой же площади незагрязненной акватории. Необходимо знать среднюю биомассу кормовых объектов на данных акваториях, а также площадь загрязненной акватории.

Пример: Биомасса зоопланктона на загрязненной акватории Днепровского в-ща = 0,3 г/м3, на незагрязненной – 1,8 г/м3, площадь распространения стоков = 500 га. Средняя глубина = 8м.Р/В коэффициент для зоопланктона Днепровского в-ща принят равным 20. Продукция зоопланктона на загрязненной акватории = 0,3 · 20· 8· 500· 10000 / 1000, где 10000 – коэффициент перевода м3 в га, 1000 – г в кг. Продукция = 240000 кг или 240 тонн. Рыбопродукция = (240 · 0,6) / 6 = 24 тонн.

На незагрязненной акватории продукция зоопланктона = 1,8 · 20· 8· 500· 10000 / 1000 = 1440 тонн, рыбопродукция = 144 тонн. Ущерб = 144 – 24 = 120 тонн. Если 1 кг рыбы стоит 10 грн, то предприятие должно выплатить 120000 · 10 = 1200000 грн, т.е. 1,2 млн. гривен.

При определении рыбопродуктивности водоема по зообентосу надо учитывать мозаичность распределения донных животных, и рассчитывать рыбопродуктивность отдельно для каждого биотопа.

Например, в Таганрогском заливе выделяют 6 биотопов, а в Днепровском – 4.

При определении рыбопродуктивности по моллюскам, необходимо учитывать их доступность для рыб (моллюски менее 12 см), и степень усвояемости их органической массы (делим на 2,3, т.к. масса моллюсков с раковиной к массе органического тела моллюсков относится как 2,3 :1).

Лекция 2

Определение продукции бактерий. 1-й метод - По скорости роста, 2-й - по величине темновой фиксации углекислоты.

Водная микрофлора имеет важное значение для питания зоопланктона. Так, рацион дафний на 60% может состоять из бактерий. Трофическую роль бактерий и их продукцию оценивают по скорости размножения бактерий.

Метод основан на изменении численности бактерий за определенный период в 2-х изолированных пробах воды, в одной из которых бактерии экспонируются совместно с зоопланктоном, в другой – без зоопланктона. Продолжительность экспозиции равна 24 часам, в евтрофных водах – 8 часам.

Скорость размножения рассчитывают по времени удвоения бактерий (g).

где Nt – численность бактерий в конце экспозиции, No – численность бактерий в начале экспозиции.

Биомассу рассчитываем по изменению среднего объема бактериальной клетки за время экспозиции.

Продукция равна: P = B· Kt, где Кt – константа роста.

Kt = ln2/g = 0,69/g в час или 16,6/g в сутки.

Вторичная продукция Мирового океана

В Мировом океане наибольшее значение во вторичном продуцировании имеют бактерии, грибы, зоопланктон, зообентос и рыбы. Средняя биомасса бактерий = 2 – 10 мг С/м3, суточный Р/B коэффициент = 0,5 – 1, суточная продукция = 0,5 – 1,5 г/м3, количество разрушаемого органич. в-ва = 1,5 – 4,5 г. В экваториальных водах бактериальная продукция сопоставима или превосходит первичную.

Велика продукция микрозоопланктона (инфузории, бесцветные жгутиковые), на экваторе 30% - 40% всего зоопланктона. В планктоне Азовского моря к-во инфузорий достигает 5-6 млн.экз м3 . Роль микрозоопланктона – в том, что он служит передаточным звеном между бактериями и крупным зоопланктоном. Через него проходит около половины первичной продукции.

Средняя биомасса мезо- и макрозоопланктона колеблется от нескольких мг до 0,5 -1 г/м3. Суммарная биомасса зоопланктона в Мировом океане равна 21,5 млрд. т, годовая продукция – 53 млрд. т. Средняя биомасса зообентоса колеблется от нескольких мг до нескольких кг на 1м2. Его средняя и суммарная биомасса на разных глубинах выражается следующими величинами:

Глубина, м

Средняя биомасса , г/м2

Суммарная биомасса, млн.т

0 - 200

200

5500

200 - 3000

20

1104

Более 3000

0,2

56

Суммарная биомасса зообентоса оценивается 7 – 10 млрд. тонн, причем 80% его приходится на континентальные шельфы. Годовая продукция равна 3 млрд. тонн.

Общее количество нектона в Мировом океане оценивается в 1 млрд. тонн, продукция – 200 млн. тонн.

В континентальных водоемах продукция консументов намного выше, чем в Мировом океане. С одной стороны – вследствие высокой первичной продукции, с другой – за счет поступления большого к-ва аллохтонной органики, которая утилизируется бактериями. Продукция зоопланктона и зообентоса континентальных водоемов достигает нескольких тонн на га. За счет обильной кормовой базы, рыбопродукция материковых вод велика, например в Рыбинском водохранилище 470 кг/га, в Днепровском – 500 кг/га. Общее количество рыбопродукции в Мировом океане больше, чем в континентальных водах за счет площади (361059 тыс.км2 против 391 тыс.км2), но на единицу площади продукция рыб Мирового океана заметно ниже (5,5 кг/га).

Промысловая продукция рыб как правило не превышает 5 – 10% от потенциальной. Основная масса ихтиопродукции поедается хищными рыбами(30%), гибнет от голода, болезней, рыбоядных птиц, заморов (60%), вследствие влияния пром. стоков – 3%. 85% рыб гибнет до достижения промыслового размера, 15% - после. Так, в Мировом океане вылавливают 1,7 кг/га в год, в Рыбинском в-ще – 11 кг/га, в Днепровском – 35 кг/га.

Первичная продукция Мирового океана

Первичная продукция водоемов, поверхность которых освещается в сходной степени, может различаться в десятки и сотни раз. Она зависит от видового состава растений в водоеме, их количества , оптических свойств воды, концентрации биогенов, температуры. Поскольку с продвижением вглубь освещенность снижается, а концентрация биогенов возрастает, вертикальное распределение первичной продукции может носить бимодальный характер. Один максимум наблюдается вблизи поверхности за счет оптимума освещенности, второй – на некоторой глубине, где имеется много биогенов и необходимый минимум освещенности.

В Мировом океане по величине первичной продукции выделяют 3 зоны: открытые районы, прибрежные воды и апвеллинги. Чистая продукция этих вод равна соответственно 50, 100 и 300 г С/м2 в год. Суммарная величина первичной продукции Мирового океана равна 15 – 18 млрд. тонн С в год, валовая – 25 – 30. По сравнению с валовой продукцией суши (140 млрд. тонн), продукция гидросферы в 3 раза ниже, а на единицу площади – в 9 – 10 раз, Причина – большая концентрация хролофилла в фитомассе водорослей из-за отсутствия древесины и корней.

Заметно выше, чем в Мировом океане, темп первичного продуцирования в наземных водоемах, что объясняется большим поступлением биогенов с суши и перемешиваемостью воды. В озерах Украины продукция фитопланктона равна 200 – 300 г С/м2 в год. В реках и водохранилищах из-за низкой прозрачности воды первичная продукция ниже: в Рыбинском – 50 г, в Волгоградском – 100, в Киевском – 167г. В таких мутных вод-щах как Ташкепринское, Чирюртское – не более 10г.

Лекция 3

Мировой промысел гидробионтов

Из огромного числа гидробионтов лишь очень немногие представители флоры и фауны используются человеком в качестве биологического сырья. Этим объясняется тот факт, что водные растения и животные составляют лишь 3% в пище людей, хотя первичная продукция гидросферы только в 3 раза меньше, чем суши. 90% промысла составляют рыбы, 10% - нерыбные объекты (киты, моллюски, ракообразные, гидрофиты). Среди морских рыб больше всего добывается сельдевых, тресковых, скумбриевых, тунцовых, ставридовых, камбаловых, из проходных – лососевые. Среди ракообразных – креветки, крабы, омары, лангусты.

С каждым годом все новые гидробионты включаются в число промышленных объектов. Например, уже сейчас разрабатывается проблема промыслового освоения криля (эвфаузиид и других морских зоопланктеров).

В настоящее время уровень использования ресурсов гидросферы достиг предельных величин. В 1770 г. был убит последний экземпляр морской коровы. Почти исчез гренландский кит, под охрану взят синий. Наблюдается перелов камбал, сельдей, крабов. В Днепровском в-ще значит сократилась популяция леща, судака и сазана. Доминируют эврибионтные виды: плотва, карась, густера. Для рационального использования ресурсов на вылов рыб устанавливают годовые нормы вылова, а в нерестовый период вообще запрещают вылов.

Одна из важнейших мер – защита водоемов от загрязнения. Поллютанты могут вызывать отравление промысловых орг-мов, снижение их численности в результате гибели кормовых для них объектов, ухудшает газовый режим водоемов. Особенно большой вред гидробионтам наносит загрязнение нефтепродуктами, пестицидами, солями тяжелых металлов, радионуклидами, детергентами.

Воспроизводству рыб может наносить вред гидротехническое строительство, в частности сооружение плотин, перерезающих миграционные пути. Так, на Днепре нарушилось естественное размножение осетровых.

Большое значение имеет борьба с пищевыми конкурентами рыб. Так, личинки комара Procladius и циклоп Acanthocyclops поедают больше корма, чем все рыбы, вместе взятые.

Врагами рыб могут быть позвоночные и беспозвоночные. Личинка стрекозы Anax imperator, личинка жука – водолюба съедают до 50 мальков карпа, щитень – 8, клоп Нотонекта – 10. В Северном Каспии птицы поедают до 900 тыс. ц рыбы, птицы Новой Земли – до 1200 ц.

Огромный вред наносят рыбному промыслу паразиты. Попавшая в Аральское море трематода Ницшия резко сократила стадо Аральского шипа. Несколько миллионов карповых Каспийского моря ежегодно поражается ленточным червем лигула. Огромное к-во рыб погибает от вирусных и бактериальных заболеваний. В основном плесе Днепровського водохранилища преобладают гельминтозные паразиты, которые относились к 4-м классам: моногеней, трематод, цестод и нематод, в Самарском заливе у рыб виявлены диплостомоз и лигулез. Заболевания рыб негативно отражаются на товарных показателях их качества.

Основной элемент в комплексе борьбы с паразитами рыб – профилактика заболеваний, в частности, контроль за перевозками рыб. Помимо санитароно-профилактических, проводятся лечебные мероприятия: антипаразитарные обработки рыбы, использование антибиотиков, антигельминтиков, химико-терапевтических препаратов.

Акклиматизация гидробионтов

Под акклиматизацией понимается приспособление организмов к существованию за пределами своего ареала, которое возникает в результате осуществленной человеком интродукции и характеризуется не только выживанием и размножением особей, но и нормальным развитием последующих поколений, т.е. натурализацией акклиматизанта. Если акклиматизанты не вступают в острые конкурентные отношения с аборигенами, утилизируя неиспользуемые ресурсы, то это – акклиматизация внедрения, а противном случае – акклиматизация замещения, при которой численность аборигенов сокращается или они вытесняются вселенцами. Пример первого – вселение илоядных мизид в Днепровское в-ще, второго – заметное снижение биомассы зоопланктона Черного моря вследствие проникновения гребневика Мнемиопсиса.

Акклиматизация в интересах получения большого к-ва ценного биологического сырья с водных угодий ведется путем вселения новых промысловых объектов (рыбы, водные млекопитающие), и кормовых для них организмов (черви, моллюски и ракообразные). Вселение пресноводных организмов широко развернулось в 40-е годы в странах бывшего СНГ в связи с обогащением кормовой базы водохранилищ. В качестве интродуцентов использовано 50 видов: полихет – 4, амфипод – 19, мизид – 9, кумовых – 7, моллюсков – 10. В новых водоемах прижилось 30 видов, из которых многие стали массовыми. Интродукции в моря проводились реже, но носили более массовый характер. Самая крупная – вселение из Азовского моря в Каспийское полихеты нереис, которая вошла в рацион осетровых, воблы, леща. После вселения в Арал мизид и бычков промысловые запасы судака и берша увеличились с 1 тыс. тонн до 12 тыс. тонн.

При проведении акклиматизационных работ важно знать потенциальный ареал видов, который обычно значительно шире фактического, и иметь в виду 4 критерия: 1) географический, по климатическим хар-кам, 2) экологический, исходя из требований орг-ма к среде, 3) биотический, определяемый отсутствием в фауне водоема биологически сходного вида, 4) хозяйственный, характеризующий вселяемый объенкт в отношении полезности. Необходимо также учитывать эффективность использования пищи вселяемыми объектами, образование ихтиомассы и скорость этого процесса. Например, на прирост единицы фитомассы фитопланктофагам требуется 20 – 30 единиц массы живого корма, зоопланктофагам – 10 – 14, зообентофагам – 12 – 15, хищникам – 5 – 10.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Лекция Эколого-экономические системы Классификация систем

    Лекция
    Классификация систем может быть проведена по различным признакам. Основной является группировка по трем категориям: естественнонаучной, технической и социально-экономической.
  2. Лекция 12 -2011

    Лекция
    Биологический круговорот веществ представляет собой совокупность процессов поступления химических организмов в живые организмы, биохимического синтеза новых сложных соединений и возвращение элементов в почву,
  3. Курс лекций Составил: к т. н., доцент Тихонов А. И. 2002г

    Курс лекций
    Рассмотрены вопросы общей теории жизни, биоэкологии и прикладной экологии. Основной акцент сделан на единстве всех законов природы как для живой, так и неживой материи.
  4. Лекция №1 экономическая теория как наука

    Лекция
    Что такое экономика? Общество представляет собой совокупность людей, объединенных на определенной ступени исторического развития теми или другими экономическими отношениями, определяющими все другие общественные отношения.
  5. Лекция №1. Введение. Задачи курса

    Лекция
    Свойства технических материалов формируются в процессе их изготовления. При одинаковом химическом составе, но разной технологии изготовления, образуется разная структура, и вследствие, свойства.

Другие похожие документы..