8. Общие задачи определения продукции водных животных

Процесс продуцирования в экосистеме водоема осуществля­ется через трофические взаимоотношения между организмами, которые заключаются в передаче определенных количеств вещества и энергии с одного трофического уровня на после­дующие.

Следовательно, основное значение приобретает знание тех особенностей отдельных организмов, которые определяют взаи­модействие последних с организмами смежных трофических уровней, например их пищевых потребностей. При изучении за­кономерностей продукционного процесса биомассу, продукцию и отдельные функции организмов разных трофических уровней необходимо выражать в сравнимых единицах. Такими единица­ми служат единицы массы или энергии.

Выражение «единицы массы или энергии» здесь относится к миллиграммам, граммам или другим весовым единицам сухого, сырого органического вещества, органического углерода или азота, к калориям и т. д., т. е. к таким единицам, которые при известных предпосылках с большим или меньшим приближе­нием можно с помощью некоторых коэффициентов заменить од­ну на другую.

В каждом отдельном случае, чтобы в конечном итоге выра­зить биомассу, а в особенности продукцию видовой популяции или сообществ, например в калориях, надо первоначально рас­полагать детальными, сведениями о численности, индивидуаль­ном весе, калорийности и о многих других особенностях и специфических свойствах изучаемых объектов.

При организации и выполнении работ по изучению продук­тивности пресноводных водоемов, во-первых, сбор материала должен быть организован так, чтобы полученные данные бы­ли репрезентативны по отношению ко всему водоему; во-вторых, конечные результаты исследований должны быть представлены в виде величин, которые могут быть отнесены ко всему водоему.

Для выполнения первого требования достаточно рационально разместить станции отбора проб, места наблюдений на водоеме, горизонты взятия проб по глубинам и т. д. Чтобы это сделать, надо располагать хотя бы предварительными сведениями о характерных зонах водоема, об их относи­тельных размерах и о главных особенностях распределения на­селяющих водоем организмов.

Второе требование окажется выполненным при надлежащей обработке исходных данных. В частности, при получении сред­них величин должны быть учтены относительные объемы слоев воды и т.д.

Только полученные таким образом данные могут служить для расчета величин, относящихся ко всему водоему.

После расчета величин, относящихся ко всему водоему, эти итоговые данные должны быть отнесены к его площади и выражены в килограммах на 1 га, граммах и ка­лориях на 1 м² и т. д., т. е. в форме, допускающей сопоставле­ние с аналогичными материалами по другим водоемам.

Биомасса, т. е. вес популяции животных на определенной площади биотопа, зоны или всего водоема, в данный момент представляет собой некоторый итог противоположно направлен­ных процессов размножения и роста с одной стороны, и элими­нации - с другой. Биомасса позволяет оценить степень количественного разви­тия видов, населяющих водоемы. Однако по этим данным ни­чего нельзя сказать о продукционных свойствах видов, т. е. об интенсивности роста и размножения организмов в видовых по­пуляциях. Знание этих особенностей популяций совершенно не­обходимо, когда стремятся не только выявить качественные или специфические особенности трофических цепей в данном водоеме, но и количественно оценить отдельные трофические звенья и переход вещества и энергии с одного трофического уровня на последующий.

Создано большое количество крупных водоемов (водохранилищ), в формировании флоры и фауны которых наряду со стихийными процессами участвует и человек. В частности, для рационального хозяйственного ис­пользования водохранилища заселяются молодью ценных ви­дов рыб.

Без знания скорости воспроизводства кормовой базы рыб, без определения интенсивности размножения и роста беспозво­ночных, составляющих пищу рыб, невозможно установить, какую рыбную продукцию можно получить с того или иного водо­ема или единицы его площади. Количественные сопоставления этапов продукционного процесса в водоемах разного типа позволяют устранить субъективные оценки зависимости между кормовой базой и рыбопродуктивностью водоемов. В решении этого вопроса не последнюю роль играют методы расчета продукции водных животных.

Хотя определение продукции водных животных в первую оче­редь необходимо для решения вопросов продукционно-биологи­ческого направления гидробиологии, но они оказываются нужными и в санитарно-технической гидробиологии для определения функционального значения населения водоемов в самоочищении загрязненных вод. Рас­сматривая эти сложные процессы в самой общей форме, встречаемся, во-первых, с ролью организмов в процессе минерализа­ции и деструкции нестабильных веществ загрязнений, во-вторых, с их стабилизацией путем превращения в живое вещество тел организмов. Первый процесс в основном пропорционален интен­сивности обмена, умноженной на биомассу, второй -приросту, или продукции. Процесс самоочищения, в котором участвует многовидовое сообщество, осуществляется в значительной мере на основе трофических взаимоотношений видов. Количественно оценить эти взаимоотношения и выяснить закономерности био­логического круговорота, определяющие процесс самоочищения можно только в том случае, если есть возможность судить о про­дукции участвующих в этом процессе видовых популяций.