Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.
ISBN 5-02006454-8
Скачать (прямая ссылка):
субполярная (субантарктическая), JI - полярная (антарктическая)
(Арабскими цифрами (1-13) обозначены соответствующие природные зоны суши)
воды поддерживает на плаву крупные диатомовые и фитофлагелля-ты,
располагающиеся на пикноклине, а летом доминирование переходит к
неоседающему пикопланктону и мелким эукариотам.
Пассатная область обычно называется тропическим океаном, занимающим 45%
площади. В центральной части океанов располагаются олиготрофные
халистазы, обусловленные круговыми течениями. Солнечная радиация
поддерживает термическую стратификацию, и пикноклин очень устойчив.
Пелагический биом здесь очень разнообразен и оценивается как климаксное
состояние экосистемы. Вместе с тем малая продуктивность совпадает с
областью развития пикопланктона. Основное внимание привлекло развитие
азотфиксирующей цианобактерии Trichodesmium, хотя азотфиксацию
осуществляют и симбиотические организмы с диатомовыми, и сообщества в
Саргассо-вом море. Развитие Trichodesmium прослеживается в зонах
выпадения эоловой пыли, обеспечивающей сообщество другими элементами.
Прибрежные области очень различаются и друг от друга и внутри их самих.
Основным фактором служит взаимодействие с сушей. Речной сток особенно
важен в экваториальной области, где с суши
179
выносится очень много материала, в особенности в северную часть г
Индийского океана реками Восточной Азии, а в Атлантический оке- г ан -
Нигером, Конго, Амазонкой. Границей области следует считать
континентальный склон, который служит препятствием для глубоких течений и
создает фронт. На западных берегах континентов создается апвеллинг,
обеспечивающий высокую продуктивность, особенно у побережья Перу и
Калифорнии, вблизи течения Гумбольдта, у Канарских островов, вблизи
течения Бенгуела у юга Африки.
Островные дуги Курильских и Алеутских островов, в которые упираются
течения, создают условия для почти постоянного цветения фитопланктона, в
то время как центральная часть Охотского моря олиготрофна. В зоопланктоне
прибрежной области большую роль играют личинки многоклеточных бентосных
организмов. !
Особые области создаются в случае образования опресненного пикноклина
вследствие сильных дождей, как в западной части тро-пического Тихого
океана, где возможны минимумы кислорода в глубине фотической области и
развитие пурпурных бактерий; в областях ограничения роста не азотом и
фосфором, а другими элементами, ' например железом, как в восточной
Пацифике; там, где растительноядный зоопланктон не в состоянии сдерживать
вспышки развития 4 фитопланктона. Перечисленные области океана
разделяются на ' "провинции". Они требуют рассмотрения тех особых
ситуаций, ' которые здесь создаются8.
Биогеохимические циклы С, N, Р в океане обусловлены энерги- [ ей Солнца,
поступающей на поверхность океана, где может разви- г ваться
фитопланктон. Фотическая зона простирается менее, чем на 200 м. Ниже
этого слоя идут процессы деструкции. В океане строит- * ся трофическая
система, дополняемая транспортными процессами. C-N-P циклы в океане имеют
и глобальные и региональные составляющие с характерным временем от часов,
суток и сезонов (для ло- 1 * кальных процессов), до еще более длительных
периодов, когда вс- 1 -влекается глубинная циркуляция вод. ' '
Утверждается, что олиготрофный океан в качестве продуктив- 1 1 ного
начала имеет бактериальное звено, в противоположность продуктивным зонам,
где доминирует эукариотный фитопланктон диа- ¦ томовых, кокколитофорид,
жгутиковых. Биологическая помпа в океане извлекает 5-7,4 Гт/год углерода,
примерно 10% от глобальной ' продукции. Вместе с тем пелагиаль океана
имеет замкнутый цикл ' ' органического вещества, в котором происходит
полное разложение ' оседающей первичной продукции, не достигающей
абиссали. Отсю- ; f да следует, что биотическое звено пелагиали океана
мало влияет на , глобальные процессы, не имея дисбаланса по элементам.
Масса во- ' " ды глубокого океана работает прежде всего как физическая и
физи- 4 ко-химическая система с определяющими процессами растворения ' '
8 Longhurst A. Ecological geography of the sea. San Diego: Acad, press,
1998.
веществ в зависимости от температуры и давления. Она же осуществляет
медленные транспортные процессы соответственно конвейеру глубинных
течений.
Органический углерод в море оценивается операционно: к растворимому
относят проходящий через фильтр 0,2-1 мкм:
ГтС %
Растворенный органический углерод 100 45
Коллоидный (< 1 мкм) органический углерод 100 45
Мертвый органический углерод (РОС) 20 9
Биомасса 1,6 0,7
В том числе:
бактерии 0,4 0,2
протисты 0,1 0,1
планктон (фито- и зоо-) 1,2 0,5
Всего органического углерода 222
По меньшей мере половина органического углерода в океане имеет возраст
более 6000 лет, и, следовательно, доля доступного для органотрофов
углерода много меньше. Взвешенный органический углерод (детрит) по массе
превосходит живой на один-два порядка.
Микроорганизмы в море распределены не равномерно или хаотически, а
