Пресноводный фитопланктон

Пресноводный фитопланктон — это фитопланктон , встречающийся в пресноводных экосистемах . ^[1] Различают лимнопланктон ( фитопланктон озер ), гелеопланктон (фитопланктон прудов ) и потамопланктон ( фитопланктон рек ). ^[2]^[3] Они различаются по размеру по мере изменения окружающей среды. На них негативно влияет изменение солености воды. ^[4]

Экология

Температура

Температура коррелирует с различными характеристиками сообщества фитопланктона : в исследовании американского пресноводного планктона, проведенном Хьюсманом и др., ^[5] более высокие температуры коррелируют с увеличением видового богатства, увеличением общей биомассы и уменьшением размера клеток. ^[6] Это может иметь серьезные последствия в условиях глобального потепления, поскольку более низкая биомасса фитопланктона с той же плотностью клеток будет обеспечивать меньше пищи для травоядных и более высокие трофические уровни, а меньший размер может благоприятствовать потребителям, которые могут получить к ним доступ за счет тех, кто предпочитает более крупные водоросли.

Хлорофилл α

Хлорофилл α — основной фотосинтетический пигмент, которым обладает весь фитопланктон. Концентрация этого пигмента, которую можно измерить дистанционно, используется в качестве показателя биомассы фитопланктона в данном месте. В целом, чем больше хлорофилла а, тем больше биомасса фитопланктона, хотя соотношение CHL a и C может варьироваться между видами и даже внутри одного вида. вид.

Характеристики водного объекта

Пресноводный фитопланктон демонстрирует сильную корреляцию как с площадью поверхности, так и с глубиной водоема, в котором он обитает. Видовое богатство увеличивается в озерах большей площади поверхности и уменьшается в более глубоких озерах. Уменьшение из-за глубины связано с более низкими концентрациями хлорофилла α.

Соленость

Почти весь пресноводный фитопланктон погибает, когда уровень солености превышает 8%. ^[7] Однако в диапазоне от 0% до 8% некоторые виды могут предпочтительно расти при наличии некоторого количества соли. Это может быть связано с наличием самой соли или с гидродинамическими процессами, происходящими с расслоенной из-за неодинаковой солености водой.

Легкое использование

Цианобактерии адаптированы к условиям низкой освещенности и поэтому очень эффективно используют свет. Считается, что это результат периода времени, в котором они развивались. ^[8] Около 3,8 миллиарда лет назад светимость Солнца была примерно на 30% ниже нынешних условий. Цианобактерии смогли адаптироваться к такому слабому освещению и процветать в условиях насыщения питательными веществами.

Зеленые водоросли относятся к группе, адаптированной к яркому свету. Они используют свет относительно неэффективно и для жизни нуждаются в высоком уровне света.

Диатомеи конкурентоспособны при слабом освещении, однако они не так эффективно используют свет, как цианобактерии. Они адаптированы к смешанным условиям, состоящим из чередующихся периодов низкой и высокой освещенности.

Миксотрофы , как и динофлагелляты, хорошо себя чувствуют в условиях низкой освещенности. Однако это может быть связано не с эффективным использованием света, а в большей степени с их способностью передвигаться независимо и их миксотрофностью.

Весеннее цветение

Факторами, способствующими весеннему цветению, являются освещенность, физиология фитопланктона, питательные вещества, температура, выпас, лизис вирусов. Фитопланктон начинает появляться, когда солнце начинает нагревать поверхность воды, создавая слоистый слой более теплой и менее плотной воды, который удерживает фитопланктон у поверхности, где он подвергается воздействию солнечного света. Пресная вода также положительно влияет на рост фитопланктона, так как она менее плотна, создает слоистый водный столб и несет в себе питательные вещества, необходимые фитопланктону для осуществления процессов (фотосинтеза). Коллапс может быть вызван истощением питательных веществ, вертикальным перемешиванием, когда питательные вещества находятся внизу, что приводит к меньшему цветению. Также из-за высокого выпаса зоопланктона и снижения освещенности. ^[9]^[10]

Эвтрофикация

Дисбаланс питательных веществ может привести к таким проблемам, как снижение способности аккумулировать углерод, продуктивность растений и нарушение круговорота питательных веществ . ^[11] Увеличение содержания питательных веществ, таких как азот и фосфор, может привести к значительному росту фитопланктона, что может нанести вред водным экосистемам. Такое изобилие может быть вызвано сельскохозяйственными удобрениями, городскими стоками, промышленными сбросами и даже природными источниками. ^[12] Хотя питательные вещества способствуют весеннему цветению, их чрезмерное изобилие резко ускоряет фотосинтез, и одним из негативных последствий этого является явление, известное как эвтрофикация, характеризующееся значительным ростом водорослей, которые образуют цветение водорослей. Когда питательные вещества способствуют такому цветению, солнечный свет блокируется и ограничивается большим количеством подводных растений, что приводит к снижению уровня кислорода в воде, что приводит к аноксическим или гипоксическим условиям, которые наносят вред экосистемам. ^[13] В целом, дисбаланс питательных веществ, связанный с повышенным содержанием азота и фосфора, может повлиять на рост фитопланктона и вызвать пагубные последствия для пищевой цепи и водной жизни в целом.

Классификация

Была построена функциональная классификация, позволяющая разделить разные виды на разные группы на основе: сезонных сдвигов, характеристик водоема, морфологии, доступности питательных веществ, интенсивности освещения и других. Текущий список содержит 31 различный буквенно-цифровой термин, каждый из которых представляет функциональную группу, дифференцированную по признаку. ^[14]

Ссылки

^ С., Рейнольдс, Колин (2006). Экология фитопланктона . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0511191817 . OCLC 76416312 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ С., Рейнольдс, Колин (1984). Экология пресноводного фитопланктона . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521237826 . OCLC 9442481 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Сандгрен, Крейг Д. (1988). Стратегии роста и размножения пресноводного фитопланктона . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521327220 .
^ Лионард, Мари; Мюйларт, Коенраад; Гансбеке, Дирк Ван; Выверман, Вим (01 мая 2005 г.). «Влияние изменений солености и интенсивности освещения на рост сообществ фитопланктона реки Шельда и устья (Бельгия/Нидерланды)». Гидробиология . 540 (1): 105–115. дои : 10.1007/s10750-004-7123-x . ISSN 1573-5117 . S2CID 39428857 .
^ Стомп, М., Хейсман, Дж., Миттельбах, Г.Г., Литчман, Э. и Клаусмайер, Калифорния (2011), Крупномасштабные модели биоразнообразия в пресноводном фитопланктоне. Экология, 92: 2096-2107. дои: 10.1890/10-1023.1
^ Зохари, Тамар и Флаим, Джованна и Зоммер, Ульрих. (2020). Температура и размеры пресноводного фитопланктона. Гидробиология. 10.1007/с10750-020-04246-6.
^ Розелин Х. Джексон, П. Дж. Б. Уильямс, IR Joint, Пресноводный фитопланктон в районе с низкой соленостью устья реки Тамар, Эстуарий, прибрежные и шельфовые науки, том 25, выпуск 3, 1987, страницы 299-311, ISSN 0272- 7714, https://doi.org/10.1016/0272-7714(87)90073-4 .
^ Швадерер, Энн С., Ёсияма, Кохей, де Тезанос Пинто, Паула, Свенсон, Натан Г., Клаусмайер, Кристофер А., Личмана, Елена, (2011), Экоэволюционные различия в особенностях использования света и распределении пресноводного фитопланктона. , Лимнология и океанография, 56, doi: 10.4319/lo.2011.56.2.0589.
^ Загарезе, Орасио Э.; Саграрио, Мария де лос Анхелес Гонсалес; Вольф-Гладроу, Дитер; Ныгес, Петер; Ныгес, Тийна; Кангур, Кюлли; Мацузаки, Шин-Ичиро С.; Кодзу, Аято; Ванни, Майкл Дж.; Озкундачи, Дениз; Эчанис, Сантьяго А.; Виньяти, Алисия; Гросман, Фабиан; Санзано, Пабло; Ван Дам, Брайс; Нолл, Лесли Б. (2021). «Закономерности концентрации CO2 и ограничения неорганического углерода в биомассе фитопланктона в сельскохозяйственных эвтрофных озерах» . Исследования воды . 190 : 116715. Бибкод : 2021WatRe.19016715Z . дои : 10.1016/j.watres.2020.116715 . ПМИД 33310445 . S2CID 229176393 .
^ Мабрук, Лотфи; Хамза, Асма; Бен Мансур, Хеди (2021). «Факторы, контролирующие динамику фитопланктона в засушливом водоеме в Тунисе (на примере плотины Сиди-Саад)» . Экологический мониторинг и оценка . 193 (6): 354. doi : 10.1007/s10661-021-09125-8 . ПМИД 34028619 . S2CID 235128085 .
^ Пенуэлас, Джозеф; Поултер, Бенджамин; Сарданс, Хорди; Сиаис, Филип; ван дер Филдс, ВМС; Бопп, Лоран; Буше, Оливье; Годдерис, Ив; Хинсингер, Филипп; Люсия, Джоан; Нардин, Элиза; Викка, Сара; Оберштайнер, Майкл; Янссенс, Иван А. (2013). «Вызванный деятельностью человека дисбаланс азота и фосфора меняет естественные и управляемые экосистемы по всему миру» . Природные коммуникации . 4 : 2934. дои : 10.1038/ncomms3934 . ISSN 2041-1723 . ПМИД 24343268 .
^ Элзер, Джеймс Дж.; Андерсен, Том; Барон, Джилл С.; Бергстрем, Анн-Кристин; Янссон, Матс; Кайл, Марсия; Нидик, Корен Р.; Стегер, Лаура; Гессен, Даг О. (6 ноября 2009 г.). «Изменения в стехиометрии N:P озера и ограничение питательных веществ, вызванное отложением азота в атмосфере» . Наука . 326 (5954): 835–837. дои : 10.1126/science.1176199 . ISSN 0036-8075 .
^ Агентство по охране окружающей среды США, штат Огайо (12 марта 2013 г.). «Последствия: мертвые зоны и вредоносное цветение водорослей» . www.epa.gov . Проверено 30 апреля 2024 г.
^ Колин С. Рейнольдс, Вера Хусар, Карла Крук, Луиджи Населли-Флорес, Серджио Мело, К функциональной классификации пресноводного фитопланктона, Журнал исследований планктона, том 24, выпуск 5, май 2002 г., страницы 417–428, https: //doi.org/10.1093/plankt/24.5.417

Эта экологии статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] С., Рейнольдс, Колин (2006). Экология фитопланктона . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0511191817 . OCLC 76416312 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[2] С., Рейнольдс, Колин (1984). Экология пресноводного фитопланктона . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521237826 . OCLC 9442481 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[3] Сандгрен, Крейг Д. (1988). Стратегии роста и размножения пресноводного фитопланктона . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521327220 .

[4] Лионард, Мари; Мюйларт, Коенраад; Гансбеке, Дирк Ван; Выверман, Вим (01 мая 2005 г.). «Влияние изменений солености и интенсивности освещения на рост сообществ фитопланктона реки Шельда и устья (Бельгия/Нидерланды)». Гидробиология . 540 (1): 105–115. дои : 10.1007/s10750-004-7123-x . ISSN 1573-5117 . S2CID 39428857 .

[5] Стомп, М., Хейсман, Дж., Миттельбах, Г.Г., Литчман, Э. и Клаусмайер, Калифорния (2011), Крупномасштабные модели биоразнообразия в пресноводном фитопланктоне. Экология, 92: 2096-2107. дои: 10.1890/10-1023.1

[6] Зохари, Тамар и Флаим, Джованна и Зоммер, Ульрих. (2020). Температура и размеры пресноводного фитопланктона. Гидробиология. 10.1007/с10750-020-04246-6.

[7] Розелин Х. Джексон, П. Дж. Б. Уильямс, IR Joint, Пресноводный фитопланктон в районе с низкой соленостью устья реки Тамар, Эстуарий, прибрежные и шельфовые науки, том 25, выпуск 3, 1987, страницы 299-311, ISSN 0272- 7714, https://doi.org/10.1016/0272-7714(87)90073-4 .

[8] Швадерер, Энн С., Ёсияма, Кохей, де Тезанос Пинто, Паула, Свенсон, Натан Г., Клаусмайер, Кристофер А., Личмана, Елена, (2011), Экоэволюционные различия в особенностях использования света и распределении пресноводного фитопланктона. , Лимнология и океанография, 56, doi: 10.4319/lo.2011.56.2.0589.

[9] Загарезе, Орасио Э.; Саграрио, Мария де лос Анхелес Гонсалес; Вольф-Гладроу, Дитер; Ныгес, Петер; Ныгес, Тийна; Кангур, Кюлли; Мацузаки, Шин-Ичиро С.; Кодзу, Аято; Ванни, Майкл Дж.; Озкундачи, Дениз; Эчанис, Сантьяго А.; Виньяти, Алисия; Гросман, Фабиан; Санзано, Пабло; Ван Дам, Брайс; Нолл, Лесли Б. (2021). «Закономерности концентрации CO2 и ограничения неорганического углерода в биомассе фитопланктона в сельскохозяйственных эвтрофных озерах» . Исследования воды . 190 : 116715. Бибкод : 2021WatRe.19016715Z . дои : 10.1016/j.watres.2020.116715 . ПМИД 33310445 . S2CID 229176393 .

[10] Мабрук, Лотфи; Хамза, Асма; Бен Мансур, Хеди (2021). «Факторы, контролирующие динамику фитопланктона в засушливом водоеме в Тунисе (на примере плотины Сиди-Саад)» . Экологический мониторинг и оценка . 193 (6): 354. doi : 10.1007/s10661-021-09125-8 . ПМИД 34028619 . S2CID 235128085 .

[11] Пенуэлас, Джозеф; Поултер, Бенджамин; Сарданс, Хорди; Сиаис, Филип; ван дер Филдс, ВМС; Бопп, Лоран; Буше, Оливье; Годдерис, Ив; Хинсингер, Филипп; Люсия, Джоан; Нардин, Элиза; Викка, Сара; Оберштайнер, Майкл; Янссенс, Иван А. (2013). «Вызванный деятельностью человека дисбаланс азота и фосфора меняет естественные и управляемые экосистемы по всему миру» . Природные коммуникации . 4 : 2934. дои : 10.1038/ncomms3934 . ISSN 2041-1723 . ПМИД 24343268 .

[12] Элзер, Джеймс Дж.; Андерсен, Том; Барон, Джилл С.; Бергстрем, Анн-Кристин; Янссон, Матс; Кайл, Марсия; Нидик, Корен Р.; Стегер, Лаура; Гессен, Даг О. (6 ноября 2009 г.). «Изменения в стехиометрии N:P озера и ограничение питательных веществ, вызванное отложением азота в атмосфере» . Наука . 326 (5954): 835–837. дои : 10.1126/science.1176199 . ISSN 0036-8075 .

[13] Агентство по охране окружающей среды США, штат Огайо (12 марта 2013 г.). «Последствия: мертвые зоны и вредоносное цветение водорослей» . www.epa.gov . Проверено 30 апреля 2024 г.

[14] Колин С. Рейнольдс, Вера Хусар, Карла Крук, Луиджи Населли-Флорес, Серджио Мело, К функциональной классификации пресноводного фитопланктона, Журнал исследований планктона, том 24, выпуск 5, май 2002 г., страницы 417–428, https: //doi.org/10.1093/plankt/24.5.417

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]