13.4. Радиоуглеродный метод определения продукции зоопланктона

Радиоуглеродный метод широко применяется для определе­ния первичной продукции. Этот же принцип был использован В. Д. Чмырем (1967) для определения продукции зоопланктона.

В основу предложенного В. Д. Чмырем метода положены следующие соображения. Как известно, при определении пер­вичной продукции радиоуглеродным методом количество орга­нического вещества, вновь образованного в процессе фотосинте­за (С_ф), рассчитывается по формуле

C_ф = С_k r /R

где С_k — содержание углерода углекислоты и бикарбоната; R — радиоактивность внесенного в склянку изотопа; г—радиоактивность фитопланктона, приобретенная за время опыта.

Если в экспериментальном сосуде вместе с фитопланктоном находится и питающийся им зоопланктон, то, потребляя проду­цируемое фитопланктоном вещество С_ф, зоопланктон приобре­тает радиоактивность r₁. Тогда вновь обра­зованное за счет фитопланктона вещество зоопланктона (С_а) может быть определено из уравнения

С_а = С_ф r₁/r

Поскольку к началу опыта в экспериментальном сосуде уже имелся фитопланктон с

биомассой В, потенциальная пища зоопланктона равна сумме (Сф+В). Специальными эксперимен­тами В. Д. Чмырь подтвердил сделанное им вполне естественное предположение, что от величины В за время опыта усваи­вается такая же часть наличной пищи, как и от С_ф, равная в обоих случаях r₁/r. Это позволяет определить общее прираще­ние органического вещества зоопланктона, т. е. его продукцию за опыт, - С_а по формуле

С_а =(С_ф + В) r₁/ r

Очевидно, С_а представляет собой прирост (продукцию) все­го зоопланктона в целом за время опыта.

Автор применил свой метод в сентябре и октябре 1965 г. в восточной части экваториальной Атлантики и получил вполне регулярные весьма обнадеживающие результаты.

Этот метод в принципе он может быть с рав­ным успехом применен и на пресных водах.

Значение радиоуглеродного метода ограничивается тем, что с его помощью можно получить только общий прирост зоопланк­тона, точнее то количество усвоенной и использованной на рост пищи, которое остается в составе зоопланктона к концу опыта, и нельзя получить продукцию отдельных видовых популяций. Кроме того, смысл получаемой радиоуглеродным методом ве­личины продукции будет различен в случае, когда в состав зоо­планктона входят только питающиеся фитопланктоном виды и когда наряду с ними есть потребляющие их хищники.

13.5. Общие рекомендации по определению продукции популяций с

растянутым периодом размножения

Расчет продукции популяции животных с постоянным по­полнением основан на тех же принципах, что и расчет продук­ции популяции без пополнения. Особенность же определения продукции популяции постоянно размножающихся животных заключается в том, что значительно труднее проследить измене­ние среднего веса и численности особей в популяции, что свя­зано с одновременным присутствием разных возрастных групп животных. В связи с этим методы расчета продукции рассмат­риваемых животных разработаны недостаточно. Рекомендовать какой-либо один метод расчета невозможно, так как выбор метода зависит от путей изучения (ведутся интенсивные или экстенсивные наблюдения). Например, при экстенсивных исследованиях для расчета продукции зоопланктона может быть использован физиологический метод, но сложность получения физио­логических характеристик (К₂) и (Т) затрудняет его примене­ние для конкретных определений, однако он пригоден для оцен­ки порядка величин, что вполне достаточно при экстенсивных исследованиях. Очевидно, очень полезным для таких работ ока­жется радиоуглеродный метод, который не дает продукцию от­дельных видовых популяций, но характеризует весь зоопланктонный комплекс в целом.

Выбор метода должен основываться также на особенностях жизненного цикла изучаемых животных. Расчет продукции по вре­мени оборота требует равномерной смерт­ности отдельных возрастов в популяции. В противном случае время оборота численности животных будет отличаться от вре­мени оборота их биомассы и простой на первый взгляд способ расчета оказывается непригодным.

Графический метод расчета продукции применим для популяций животных, у которых достаточно легко можно различать отдельные воз­растные группы (например, ракообразных), применение же его к таким животным, как коловратки, у которых в течение корот­кого жизненного цикла нет хорошо различимых стадий разви­тия, затруднено.