ах утворюється льодовий покрив. Глибоководні райони моря взимку мають температуру 5-9 оС. Влітку поверхня моря прогрівається до 24-27 оС біля берегів і до 21-23 оС в глибоководних районах. Поверхнева солоність води в морі 17-18% о.
За газовому режиму Чорне море є унікальним у зв'язку з тим, що в його глибинах нижче 150 м (місцями 200 м) знаходиться сірководнева зона, абсолютно позбавлена ??кисню. Однак сірководнева зона не викликає впливу на сублітораль (так само як на верхню зону пелагиали), в якій розподіл газів цілком нормальне. Вміст кисню в поверхневій зоні коливається від 4,5 до 7,6 см3/л, нестачі його не спостерігається, навпаки, часто буває перенасичення киснем внаслідок активної життєдіяльності фітопланктону і фітобентосу [Прошкіна-Лавренко, 1963].
3. Матеріал і методи дослідження
Морські екосистеми схильні як сезонної, так і міжрічної мінливості. Особливо яскраво це виявляється в екосистемах внутрішніх морів, де антропогенні фактори відіграють дуже істотну роль. Такі екосистеми більш чутливі і до кліматичних змін. На рівні фітопланктону ланки мінливість проявляється як зміна лідируючих комплексів видів і зрушення продукційних характеристик. Зміни в видовий і кількісній структурі фітопланктону фіксуються в ході польових спостережень. Проте зрозуміти механізми формування структури фітопланктону спільноти на основі тільки польових спостережень не представляється можливим. Виявити переваги окремих видів фітопланктону за факторами середовища допомагають лабораторні експерименти і методи математичного моделювання.
Метод математичного моделювання динаміки фітопланктону співтовариства є тим необхідним додатковим засобом, який дозволяє виявити механізми регуляції планктонних популяцій. Розглядається верхній перемішаний шар води, ізольований від нижележащих шарів водної маси сезонним термоклином. Моделюється динаміка видів в системі «діатомові - кокколітофоріди» при різних концентраціях азоту і фосфору на кордоні термокліна. Процес асиміляції цих елементів поділяється на процес поглинання і процес використання цих елементів на зростання біомаси клітин.
Нами зроблена спроба описати динаміку видового і кількісного складу фітоплактонного спільноти у верхньому перемішаному шарі (ВПС) у весняний та літній період при досить чітко вираженому сезонному Термоклін, який перетворює ВПС у відносно ізольовану систему. Через термоклин надходять елементи живлення з нижніх шарів і туди ж опускаються клітини фітопланктон.
Нами висунута гіпотеза, яку можна сформулювати наступним чином: динаміка домінуючих видів фітопланктону в північно-східній частині Чорного моря визначається концентрацією тільки двох елементів живлення - азоту і фосфору. Змінюючи концентрації цих елементів і їх співвідношення, а також швидкість їх надходження до ВПС, можна визначити умови домінування того чи іншого виду.
Для прогнозування зростання накопичувальної культури потрібно знати наступні параметри: мінімальний вміст лімітує елемента, необхідного для приросту біомаси, і максимальну питому швидкість росту.
(1)
фітопланктон морської екосистема чорний
де W - концентрація біомас у момент часу t;
Wo - початкова біомаса;
? - питома швидкість росту.
У нашому визначенні лімітуючим вважається фактор, підвищення рівня якого викликає збільшення біомаси фітопланктону спільноти. Якщо вносити добавки елементів живлення в природну популяцію фітопланктону, то накопичена біомаса буде вище у варіанті, де додавався елемент, що знаходиться у відносному мінімумі. Досліди можна провести за схемою, запропонованої теорією планування експерименту [Максимов, Федоров, 1969], тоді залежність кінцевої біомаси від добавок елементів живлення буде виражатися у вигляді рівняння регресії, зручному для аналізу. Відповідно, чим вище значення коефіцієнта у біогенного елемента або їх спільної добавки, тим вище лімітування росту водоростей за цим варіантом.
Залежність інтенсивності процесу (виходу біомаси) від впливу декількох чинників (введених в живильне середовище з'єднань) можна представити як: y=f (x1, x2, x3, ... xn). Для опису цієї функції використовували рівняння регресії, причому у разі рішення задачі оптимізації обмежувалися лінійної моделлю [Максимов, Федоров, 1969].
Таким чином, в нашому дослідженні для трьох змінних x1, x2, x12 рівняння регресії має вигляд:
y=b0 + b1x1 + b2x2 + b12x12, (2)
де b1, b2, b12 - коефіцієнти регресії.
В основі планування цього експерименту лежить реалізація можливих комбінацій досліджуваних нами трьох факторів (N - x1, P - x2 і NP - x12...
