• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Продуктивность сообществ и жизненные стратегии водорослей

Экология морского бентоса / Сообщества / Продуктивность сообществ и жизненные стратегии водорослей

Страница 4

Рис. 3.50.

Схема эксперимента с гипсовыми шариками на цистозире (по: Хай-лов и др., 1992).

Площадь поверхности части таллома определяется с помощью простых геометрических и стереометрических формул: для осевых структур — по площади поверхности цилиндра, для пластинчатых — по площади поверхности той или иной геометрической фигуры или с использованием круглых высечек определённого диаметра (Миничева, 1987). Полученную величину относят к массе элемента слоевища и получают значение УПП элемента. Зная УПП отдельных элементов слоевища, можно вычислить общую площадь поверхности всего растения того или иного вида. Для этого сначала определяют общую поверхность Sk k-й группы органов (листовых пластин, стволиков, ветвей определённого порядка и т.д.):

Sk = (S/W)k X Wk,

где Wk — общая масса данной группы. Суммируя полученные величины по разным группам органов, получают общую поверхность таллома. Аналогично можно вычислить площадь поверхности размерно-весовых групп растений, популяции в целом, а имея представление о видовом составе и структуре доминирования конкретного сообщества — и площадь поверхности всего фитоценоза (Хайлов и др., 2004).

Следует учитывать, что величины УПП и общей поверхности талломов конкретного вида водоросли зависят от множества факторов: глубины произрастания, трофности среды, положения на элементах микрорельефа дна, а также от возраста самого таллома. Поэтому к предложенным числовым значениям УПП популяций различных видов (Миничева и др., 2003*) надо относиться с осторожностью. Так, УПП Phyllophora nervosa, определённая методом высечек, для северо-западного района Чёрного моря равна 14 м2/кг (Миничева, 1990), а для района Геленджика — всего 4 м2/кг (Рыбников, 1993а). Такие существенные различия могут объясняться тем, что авторы работали с разными экологическими формами филлофоры, известной своей морфологической изменчивостью.

Тем не менее, определённые величины УПП, даже если их численное выражение не точно и не абсолютно, дают представление о диапазоне УПП видов с разной морфологией. Например, у обильно разветвлённых тонких нитчаток Rhizoclonium implexum, Calli-thamnion corymbosum и Ectocarpus confervoides УПП равна 219 м2/кг, 165 м2/кг и 173 м2/кг, соответственно; у тонко-пластинчатых Ulva rigida и Porphyra leucosticta — 36 м2/кг и 63 м2/кг, соответственно; у морских высших растений — 10 м2/кг (Zostera marina) и 6,5 м2/кг (Potamogeton pectinatus). Для сравнения: УПП диатомей и цианобактерий достигают 3900-5800 м2/кг (Миничева и др., 2003). Возвращаясь к данным Littler, Arnold (1982), можно объяснить, почему водоросли с нитчатыми талломами оказались менее продуктивны, чем с пластинчатыми. Для представителей исследованных родов (нитчатки Ceramium, Chaetomorpha, Cladophora) значения УПП не так уж высоки: 25-26 м2/кг у церамиума, 21-28 м2/кг у хетоморфы, 46-113 м2/кг у разных видов кладофоры (в среднем 79 м2/кг). То есть, значения УПП у этих нитчаток меньше или вполне сопоставимы с УПП тонко-пластинчатых талломов.

Таким образом, морфология тела растения играет первостепенную роль в его продуктивности. С ней непосредственно связаны стратегии выживания видов водорослей, выработанные в процессе эволюции. Характерные для нарушенных местообитаний (stressed communities) виды отличаются от видов, характерных для «здоровых» сообществ (nonstressed communities, late successional forms) по целому ряду признаков (Littler, Littler, 1980).

Оппортунисты

(Opportunistic forms)

1. Быстрая колонизация освободившегося субстрата.

2. В основном, эфемеры и однолетники.

3. Таллом примитивный, недифференцированный с небольшой индивидуальной массой, но с высокой УПП (или с высоким отношением поверхности таллома к занимаемому объёму).

4. Высокие скорость роста и чистая продукция, практически все части таллома фо-тосинтезируют.

5. Высокая энергия размножения, почти все клетки таллома способны продуцировать репродуктивные структуры; образуется много пропагул с минимальными энергетическими затратами на производство каждой; плодоношение практически в течение всего года.

6. Калорийность таллома высока и одинакова во всех его частях.

7. Разные стадии жизненного цикла изоморфны, имеют одинаковые жизненные стратегии. Молодые талломы отличаются от взрослых только размером.

8. Избегают фитофагов путём временной или пространственной непредсказуемости и быстро возобновляются за счёт быстрого роста.

Виды «здоровых» сообществ

(Late Successional Forms).

1. Занимают субстрат медленно, появляются в поздних стадиях сукцессии.

2. Многолетники с более сложными и длительными жизненными циклами.

3. Талломы сложно организованы, разделены на функционально различающиеся органы. Индивидуальная масса высока, но соотношение площади поверхности и занимаемого объёма низкое (как и УПП).