SEASONAL VARIABILITY OF MINERAL PHOSPHORUS UPTAKE BY MICROPLANKTON IN DEEP-WATER AREA OF THE BLACK SEA
Keywords:
the Black Sea, inorganic phosphorus, phytoplankton, microplanktonAbstract
The results of seasonal variability of uptake rate of inorganic phosphorus by microplankton (bacterium, phytoplankton) (Vm) and its turnover time (Т) within aerobic layer 0 – 100 m of deep-water area of the Black Sea have been analyzed. In upper mixed layer 0 – 40 m irrespectively of a season mineral phosphorus uptake by microplankton was maximal, and in the layer 40 – 100 m it was reduced up to 13 % on the average in comparison with the upper layer. The character of change of parameters Vm and Т in the layer 0 – 40 m shows a decrease of microplankton metabolic activity from summer to winter. The estimation of contribution of different size fractions of microplankton in total uptake of phosphates has shown that in summer the key role belongs to picofraction, in winter - to nano- and microfractions of phytoplankton. The results allow not only quantitatively estimate seasonal variability of uptake rate of inorganic phosphorus and redistribution of this flow between bacteria and phytoplankton, but also to show the tendency of change of size structure of microplankton community. The mineral phosphorus availability in deep-water area of the Black Sea is discussed.
References
Былинкина А. А. Исследования оборачиваемости фосфатов в водной толще водохранилищ / Гидрологические и гидрохимические аспекты изучения водохранилищ / Тр. Вып. 36 (39). – Борок 1977. – С. 53 – 77.
Ведерников В. И. Особенности распределения первичной продукции и хлорофилла в Чёрном море в весенний и летний периоды // Изменчивость экосистемы Черного моря: Естественные и антропогенные факторы – М.: Наука, 1991. – С. 128 – 248.
Ведерников В. И., Демидов А. Б. Вертикальное распределение первичной продукции и хлорофилла в различные сезоны в глубоководных районах Чёрного моря // Океанология. – 1997. – 37, №3. – С. 414 – 423.
Ведерников В. И., Демидов А. Б. Сезонная изменчивость первичной продукции и хлорофилла в Чёрном море в весенний и летний периоды // Зимнее состояние экосистемы открытой части Черного моря // М.: Ин-т океанологии РАН. 1992. – С. 77 – 87.
Ведерников В. И., Сергеева О. М., Коновалов Б. В. Экспериментальное изучение зависимости скорости роста и фотосинтеза фитопланктона Чёрного моря от условий минерального питания // Экосистемы пелагиали Чёрного моря – М.: Наука, 1980. – С. 140 – 155.
Георгиева Л. В. Видовой состав и динамика фитоцена / Под ред. А. В. Ковалева, З. З. Финенко. Планктон Чёрного моря – К.: Наук. думка, 1993. – С. 31 – 55.
Гутельмахер Б. Л., Пашкевич А. И. Методы измерения скоростей перехода минерального фосфора в сестон и обеспеченность водорослей этим элементом / Петрова Н. А., Гутельмахер Б. Л. Элементы круговорота фосфора в водоемах. – Л: Наука, 1987. – С. 32 – 39.
Ильяш Л. В. Взаимосвязь фотосинтетической активности и ассимиляции органических веществ у морских миксотрофных планктонных водорослей – проявление разных стратегий метаболизма // Журн. общ. биол. – 2002 – 63, № 5. – С. 407 – 417.
Кирикова М. В. Распределение основных биогенных элементов / Отв. ред. Ковалёв А.В., Финенко З.З., Островская Н.А. Планктон Чёрного моря. – К.: Наук. думка, 1993. – С. 3 – 20
Кирикова М. В., Пархоменко А. В. Поглощение фосфатов в эвфотической зоне Чёрного моря в летний период // Гидробиол. журн. – 2001. – 37, № 6. – С. 18 – 24
Кирикова М. В., Стельмах Л. В. Поглощение неорганических форм углерода и фосфора микропланктонным сообществом Севастопольской бухты // Экология моря. – 1987. – Вып. 29. – С. 50 – 53.
Методы гидрохимических исследований океана. – М.: Наука, 1978. – 271 с.
Нестерова Д. А., Георгиева Л. Г., Вертикальное распределение фитопланктона Чёрного моря в феврале–апреле // Зимнее состояние экосистемы открытой части Черного моря // М.: Ин–т океанологии РАН. 1992. – С. 51 – 57.
Пархоменко А. В. Определение низких концентраций минерального фосфора в морской воде с применением 32Р // Гидробиол. журн. – 1984. – 20, № 3. – С. 92 – 96.
Пархоменко А. В. Поглощение фосфатов микропланктоном в эвфотической зоне Чёрного и Средиземного морей: автореф. дисс… канд. биол. наук. – Севастополь, 1989. – 25 с.
Пархоменко А. В. Количественная оценка потребления фосфатов микропланктоном в Чёрном море в зимний период // Экология моря. – 2000. – Вып. 51. – С. 14 – 19.
Пархоменко А. В., Георгиева Л. В. Потребление фосфатов различными размерными фракциями микропланктонного сообщества в Средиземном море // Экология моря. – 1988. – Вып. 30. – С. 46 – 50.
Пархоменко А. В., Кирикова М. В. Исследование кинетики поглощения фосфатов микропланктонным сообществом в Черном море // Экология моря. – 1984. – Вып.18. – С. 3 – 8.
Пархоменко А. В., Кирикова М. В. Потребление и время оборота неорганического фосфора в водах Чёрного моря в осенний период // Морск. экол. журн. – 2004. – 3, № 2. – С. 54 – 71.
Пашкевич А. И. Формирование представлений о скорости потребления минерального фосфора планктоном / Петрова Н. А., Гутельмахер Б. Л. Элементы круговорота фосфора в водоемах. – Л.: Наука, 1987. – С. 17 – 32.
Петрова Н. А., Антонов С. Е. Потребление фосфора фитопланктоном Ладожского озера / Петрова Н. А., Гутельмахер Б. Л. Элементы круговорота фосфора в водоемах. – Л: Наука, 1987. – С. 39 – 48.
Поповичев В. Н. Егоров В. Н. Биотический обмен минерального фосфора в эвфотической зоне западной части Чёрного моря / Чтения памяти Н. В. Тимофеева – Ресовского: 100-летию со дня рождения Н. В. Тимофеева-Ресовского посвящается. – Севастополь: ЭКОСИ – Гидрофизика, 2000. – С. 140 – 150.
Поповичев В. Н., Егоров В. Н. Поглощение минерального фосфора взвешенным веществом фотического слоя / Отв. ред. Поликарпов Г. Г. Молисмология Черного моря. – К.: Наук. думка, 1992. – С. 62 – 70.
Сенечкина Л. Г., Георгиева Л. В., Нестерова Д. А., Фащук Д. Я., Лифшиц А. В. Фитопланктон Чёрного моря летом 1989 г.: биомасса и её связь с гидрологическими условиями //В сб.: Изменчивость экосистемы Черного моря: Естественные и антропогенные факторы. М.: Наука, 1991. – С. 104 – 116.
Сеничкина Л. Г., Ковалева Т. М., Манжус Л. А. Черноморский фитопланктон осенью 1991 г.: изменение структуры от шельфовых до глубоководных акваторий моря // Гидробиол. журн. – 1993. – 17 с. – Деп в ВИНИТИ 09. 08. 95. – № 2417 – 1395.
Скопинцев Б. А. Формирование современного химического состава вод Чёрного моря Гидрометиздат. Ленинград. – 1975. – 334 с.
Совга Е. Е., Жоров В. А., Богуславский С. Г. Многолетняя изменчивость потоков фосфора в северо-западной части Чёрного моря // Морск. гидрофиз. журн. – 2000, №4. – С. 69 – 79.
Сорокин Ю. И, Сорокин П. Ю., Сорокина О. В., Сорокин Д. Ю., Сухомлин А. В. Распределение и функциональная активность микрофлоры в толще вод Чёрного моря зимой и в начале весны 1991г. // Зимнее состояние экосистемы открытой части Черного моря. М.: Ин-т океанологии РАН. 1992. – С. 119 – 130.
Сорокин Ю. И. Количественная оценка потоков минерального фосфора в планктонных сообществах пелагиали океана // Журн. общ. биол. – 1985. – 46, № 5. – С. 606 – 624.
Сорокин Ю. И., Авдеев В. А. Потребление и время оборота фосфата в водах Чёрного моря. В сб.: Изменчивость экосистемы Черного моря: Естественные и антропогенные факторы. – М.: Наука, 1991. – С. 153 – 157.
Сорокин Ю. И., Авдеев В. А. Продукция бактерий и бактериальный хемосинтез. В сб.: Изменчивость экосистемы Черного моря: Естественные и антропогенные факторы.– М.: Наука, 1991. – С. 157 – 167.
Сорокин Ю. И., Вышкварцев Д. И. Исследование потребления минерального фосфата планктонным сообществом // Океанология. – 1974. – 14, № 4. – С. 688 – 692.
Сорокин Ю. И., Сухомлин А. В., Сорокина О. В. Первичная продукция фитопланктона в Чёрном море в конце зимы - начале весны // Зимнее состояние экосистемы открытой части Черного моря.– М.: Ин-т океанологии РАН. 1992. – С. 72 – 77.
Фёдоров В. К., Сорокин Ю. И. Потребление минерального фосфора фитопланктоном и бактериями в водах восточной части Тихого океана по измерениям с помощью 32Р // Тр. ИОАН СССР. – 1975. – Т. 102. – С.199 – 204.
Финенко З. З. Эколого-физиологические основы первичной продукции в море: автореф. дис… докт. биол. наук. - Севастополь, 1976. – 46 с.
Финенко З. З., Чурилова Т.Я., Ли Р.И. Вертикальное распределение хлорофилла и флуорсценции в Чёрном море // Морск. экол. журн. – 2005. – 4, №1. – C. 15 – 45.
Финенко З.З Первичная продукция Чёрного моря: Экологические и физиологические характеристики фитопланктона // Экология моря. – 2001. – Вып. 17, С. 60 – 67.
Чепурнова Э. А., Шумакова Г.В., Гутвейб Л. Г. Бактериопланктон / Отв. ред. Ковалёв А.В., Финенко З.З., Островская Н.А. Планктон Чёрного моря. – К.: Наук. думка, 1993. – С. 110 – 137
Чурилова Т. Я., Берсенева Г. П. Георгиева Л. В. Изменчивость био-оптических характеристик фитопланктона в Черном море // Океанология. – 2004. – 44, № 2. – С. 208 – 221.
Юнев О. А., Берсеньева Г. А. Флуориметрический метод определения концентрации хлорофилла "а" и феофетина "а" в фитопланктоне // Гидробиол. журн. – 1986. – 2, № 2. – С. 89 – 95
Benitez - Nelson C. R. The biogeochemical cycling of phosphorus in marine systems // Earth Sci. Rev. – 2000. – 51. – Р.109 – 135.
Fashman M. J. R., Boyd P. W., Savidge G. Modeling the contributions of autotrophs and heterotrophs to carbon flow at a Lagrangian JGOFS station in the North Atlantic: The importance of DOC // Limnol. Oceanogr. – 1999. – 44, №1. – P. 80 – 94.
Frieble E. S., Corell D. L., Faust M. A. Relationship between phytoplankton cell size and the rate of orthophosphate uptake // Mar. Biol. – 1978. – 45, № 1. – P. 39 – 52.
Harrison W. G. Regeneration of nutrients: in Primary productivity and biogeochemical cycles in the Sea / Edited by P.G. Falkowski, A. D. Woodchead, Plenum press, New York. – 1992. – P. 385 – 407.
Harrison W. G., Azam F., Renger E. H., Eppley R., W. Some experiments on phosphate assimilation by coastal marine plankton // Mar. Biol. – 1977. – 40, №.1. – P. 9 – 18.
Harrison W. G., Trevor P., Brian J. Primary production and nutrient assimilation by natural phytoplankton populations of the Eastern Canadian Arctic // Canad. J. Fish. Aquat. Sci. – 1982 – 39. – P. 335 – 345.
Healey F.P., Hendzel L.L. Effect of phosphorus deficiency on two algae growing in chemostats // J. Phycol. – 1975. – 11, №3. – P. 303 – 309.
Hoppe H. G. Relations between active bacteria and heterotrophic potential in the Sea // Neth. J. Sea Res. – 1978. 12, – № 1. – P. 78 – 98.
Kirsten M. D., Joint I., Rees A. P. et al. Uptake of carbon, nitrogen and phosphorus by phytoplankton along the 20oW meridian in the NE Atlantic between 57.5 oN and 37 oN // Deep-Sea Res. 2. – 2001. – 48. – Р. 873 – 897.
Lean D. R. S., Pick F. R. Photosynthetic response of lake plankton to nutrient enrichment: A test for nutrient limitation // Limnol. Oceanogr. – 1981. – 26, N 6. – Р. 1001 – 1019.
Perry M. J., Eppley R. V. Phosphate uptake by phytoplankton in the central North Pacific Ocean // Deep – Sea Res. – 1981. – 28A. – Р. 39 – 49.
Redfield A. C., Ketchum B. A., Richards F. A. The influences of organisms on the composition of sea water // The Sea. Interscience – New York, 1963. – P. 26 –77.
Taft I.. L., Taylor W. R., McCarthy I. I. Uptake and release of phosphorus by phytoplankton in the Chesapeake Bay Estuary USA // Mar. Biol. – 1975. – 33, P. 21 – 32.
Vadstein O., Olsen Y, Reinertsen H. The role of planktonic bacteria in phosphorus cycling in lakes – Sink and link. // Limnol. Oceanogr. – 1993. – 38, №7. – P. 1539 – 1544.
White E. Factors influencing orthophosphate turnover times: a comparison of Canadian and New Zealand lakes // Canad. J. Fish. Aquat. Sci. – 1982. – 39, № 3. – P. 469 – 474.
