Пресноводный фитопланктон — это фитопланктон , встречающийся в пресноводных экосистемах . [1] Его можно разделить на лимнопланктон ( фитопланктон озер ), гелеопланктон (фитопланктон прудов ) и потамопланктон ( фитопланктон рек ). [2] [3] Они различаются по размеру, поскольку окружающая среда вокруг них меняется. На них отрицательно влияет изменение солености воды. [4]
Температура коррелирует с различными характеристиками сообщества фитопланктона : в исследовании американского пресноводного планктона, проведенном Хейсманом 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, учитывая меньшую биомассу фитопланктона при той же плотности клеток, он 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 — это 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 a, тем больше биомасса фитопланктона, хотя соотношение CHL a к C может варьироваться между видами и даже внутри вида.
Пресноводный фитопланктон показывает сильную корреляцию как с площадью поверхности, так и с глубиной водоема, в котором он обитает. Богатство видов увеличивается в более крупных озерах с площадью поверхности и уменьшается в более глубоких озерах. Уменьшение из-за глубины связано с более низкими концентрациями хлорофилла α.
Почти весь пресноводный фитопланктон погибает, когда уровень солености превышает 8%. [7] Однако между 0% и 8% некоторые виды могут расти предпочтительно при некотором количестве доступной соли. Это может быть связано с присутствием самой соли или гидродинамическими процессами, которые происходят в воде, стратифицированной из-за неравной солености.
Цианобактерии адаптированы к условиям низкой освещенности и, таким образом, используют свет очень эффективно. Считается, что это является результатом периода времени, в который они эволюционировали. [8] Около 3,8 миллиарда лет назад солнечная светимость была примерно на 30% ниже современных условий. Цианобактерии смогли адаптироваться к этой низкой освещенности и процветать в условиях, богатых питательными веществами.
Зеленые водоросли — это группа, адаптированная к высокому уровню освещенности. Они используют свет относительно неэффективно и нуждаются в высоком уровне освещенности для жизни.
Диатомовые водоросли конкурентоспособны при слабом освещении, однако они не используют свет так эффективно, как цианобактерии. Они адаптированы к смешанным условиям, которые состоят из чередующихся периодов слабого и сильного освещения.
Миксотрофы , как и динофлагелляты, хорошо себя чувствуют в условиях слабого освещения. Однако это может быть связано не с эффективным использованием света, а скорее с их способностью двигаться независимо и их миксотрофией.
Факторами, способствующими возникновению весеннего цветения, являются доступность света, физиология фитопланктона, питательные вещества, температура, выпас скота, лизис вирусов. Фитопланктон начинает появляться, когда солнце начинает нагревать поверхность воды, создавая слоистый слой более теплой, менее плотной воды, которая удерживает фитопланктон вблизи поверхности, где он подвергается воздействию солнечного света. Пресная вода также оказывает положительное влияние на рост фитопланктона, поскольку она менее плотная, создает слоистый водный столб и переносит питательные вещества, необходимые фитопланктону для осуществления процессов (фотосинтеза). Коллапс может быть вызван истощением питательных веществ, вертикальным перемешиванием, когда питательные вещества находятся на дне, что приводит к меньшему цветению. Также из-за высокого давления выпаса зоопланктона и снижения освещенности. [9] [10]
Дисбаланс питательных веществ может привести к таким проблемам, как затрудненная способность хранения углерода, продуктивность растений и нарушение круговорота питательных веществ . [11] Увеличение питательных веществ, таких как азот и фосфор, может привести к существенному росту фитопланктона, что может нанести вред водным экосистемам. Это изобилие может быть вызвано сельскохозяйственными удобрениями, городскими стоками, промышленными сбросами и даже естественными источниками. [12] Хотя питательные вещества способствуют весеннему цветению, чрезмерное изобилие резко ускоряет фотосинтез, и одним из отрицательных результатов этого является явление, известное как эвтрофикация, характеризующееся значительным ростом водорослей, которые образуют цветение водорослей. Когда питательные вещества способствуют этому цветению, солнечный свет блокируется и становится ограниченным для большего количества 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 из-за увеличения азота и фосфора может повлиять на рост фитопланктона и вызвать пагубные последствия для пищевой сети и водной жизни в целом.
Была построена функциональная классификация, чтобы разделить различные виды на различные группы на основе: сезонных сдвигов, характеристик водоема, морфологии, доступности питательных веществ, интенсивности света и других. Текущий список содержит 31 различных буквенно-цифровых терминов, каждый из которых представляет функциональную группу, дифференцированную по признаку. [14]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )