Приложение Г (справочное). Значение фитопланктона в водной экосистеме и общая характеристика пигментов

Приложение Г
(справочное)

Значение фитопланктона в водной экосистеме и общая характеристика пигментов

Г.1 Фитопланктон имеет большое значение в жизни водоемов, поскольку является основным продуцентом органического вещества в поверхностном слое воды (в пределах фотической зоны - зоны, где активно происходит фотосинтез). Фитопланктон - один из наиболее важных компонентов водных экосистем, жизнедеятельность которого определяет функционирование других организмов, и способствует самоочищению воды. Именно водорослям принадлежит главная роль в образовании органического вещества в водоемах, а также они определяют биологическую продуктивность и качество воды. Водоросли наиболее быстро реагируют на изменение условий среды и играют ведущую роль в процессах самоочищения водоемов. Это первое звено трофической (питательной) цепи водоемов.

При экологическом мониторинге пресноводных водоемов большое внимание уделяется обилию фитопланктона - основного продуцента первичного органического вещества. При развитии водорослей до степени "цветения" воды оценка обилия фитопланктона становится особенно актуальной. Однако исследования структуры фитопланктона сопряжены с трудностями количественного и качественного учета водорослей, требующего больших затрат времени и хороших знаний таксономии. Применение косвенных методов оценки развития фитопланктона, в частности спектрофотометрического определения пигментов в сестоне, получило широкое распространение с середины прошлого столетия. Исследователей привлекает доступность и быстрота определения пигментов, поэтому во многих гидробиологических работах принято выражать обилие водорослей количеством хлорофилла a.

Одноклеточные водоросли являются одними из наиболее распространенных организмов водной среды. К ним относятся представители различных систематических групп: диатомовые, перидиниевые, желто-зеленые, зеленые, протококковые. Наиболее представительными в морских водоемах являются диатомовые и перидиниевые, в пресноводных - хлорококковые микроводоросли. В силу своих физиологических особенностей одноклеточные водоросли являются наиболее чувствительными к изменениям внешней среды. Короткий цикл развития позволяет проследить на нескольких поколениях действие загрязняющих веществ. Одноклеточные водоросли используются для биотестирования широкого класса веществ (тяжелые металлы, хлор- и фосфорорганические соединения, поверхностно-активные вещества, детергенты), сточных вод различных отраслей народного хозяйства, загрязненных природных вод и грунтов, предназначенных к дампингу.

В водной токсикологии могут быть использованы виды, нашедшие применение в практике аква- марикультуры. Так, из зеленых микроводорослей чаще всего используют Chlorella vulgaris, Scenedesmus obliquus, из диатомовых микроводорослей - Thalassiosira pseudonana, Phaeodactylum tricornutum, Sceletonema costatum, различные виды Chaetoceros.

Г.2 Пигменты фитопланктона можно разделить на две основные группы:

1) хлорофиллы;

2) каротиноиды.

Наибольший интерес представляет первая группа пигментов. Основным по количественному содержанию в клетках фитопланктона и лучшим показателем его фотосинтетической активности является хлорофилл a. Содержание хлорофилла a в планктоне показывает хорошее соответствие с трофическим статусом водоемов. На основании ряда исследований были установлены концентрации хлорофилла a, мкг/л, характерные для основных трофических типов водоемов:

- 0,1-1,0 для олиготрофных;

- 1,0-10,0 для мезотрофных;

- более 10,0 для эвтрофных водоемов.

В настоящее время содержание хлорофилла a широко используется для оценки степени эвтрофикации и интенсивности самоочищения вод.