Влияние рыб на эффективность передачи углерода, полиненасыщенных жирных кислот и биогенных элементов от фитопланктона к зоопланктону в эвтрофных условиях : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Влияние рыб на эффективность передачи углерода, полиненасыщенных жирных кислот и биогенных элементов от фитопланктона к зоопланктону в эвтрофных условиях : научное издание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2021

Идентификатор DOI: 10.31857/S0044513421020215

Ключевые слова: Primary and secondary production, carbon, nitrogen, phosphorus, Phyto- and zooplankton, fish, Eutrophic conditions, efficiency of substance transfer, mesocosm, первичная и вторичная продукция, углерод, азот, фосфор, фито- и зоопланктон, рыбы, эвтрофные условия, эффективность передачи веществ, мезокосмы

Аннотация: Эффективность передачи углерода, полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), азота и фосфора от фитопланктона к зоопланктону определяет функционирование всей экосистемы. Однако этот параметр зависит от условий среды. Рыбы – очень важный фактор, регулирующий планктонные сообщества, который с большой степенью вероятности может влиять на эффективность передачи основных питательных веществ от фитопланктона к зоопланктону. Эксперименты проводили в мезокосмах, наполненных водой из эвтрофного водоема с содержащимся в ней фито- и зоопланктоном. Мы исследовали влияние рыб на первичную и вторичную продукцию, а также на эффективность передачи углерода, азота, фосфора, ПНЖК и общего содержания жирных кислот (ЖК) от фито- к зоопланктону. Контрольный опыт и опыт с рыбами проводили в трех повторностях. Эффективность передачи веществ от фитопланктона к зоопланктону определяли как отношение вторичной продукции к первичной, выраженное на единицу объема воды и на единицу биомассы в процентах. Величина эффективности, выраженная на единицу объема воды, характеризует продуктивность водного объекта, тогда как величина эффективности, выраженная на единицу биомассы, свидетельствует о потенциально возможной способности гидробионтов передавать биологически ценные вещества от одного трофического уровня другому. Установлено, что взаимодействия фитопланктон – зоопланктон – рыбы определяются не только отношениями хищник – жертва, но и зависят от качества как фитопланктона, так и зоопланктона, определяемого содержанием фосфора, азота, общего содержания ЖК и отдельно ПНЖК в их биомассе. Мы показали, что в присутствии рыб эффективность передачи углерода на единицу биомассы от фитопланктона к зоопланктону повышается в два раза, фосфора – в 12.4, азота в – 2.5, эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК) в – 12.4, докозагексаеновой кислоты (ДГК) – в 7.4, а общих ЖК – в 10 раз, по сравнению с контролем. Это создает устойчивость функционирования экосистемы в условиях пресса рыб. Такой механизм препятствует избыточной эксплуатации зоопланктона рыбами и позволяет продлить трофическую цепь. The efficiency of the transfer of carbon, polyunsaturated fatty acids (PUFA), nitrogen and phosphorus from phytoplankton to zooplankton determines the functioning of the entire ecosystem. However, this parameter depends on environmental conditions. Fish as a very important factor to regulate planktonic communities are very likely to affect the efficiency of the transfer of basic elements and substances from phytoplankton to zooplankton. In experimental mesocosms filled with water from an eutrophic lake and containing phyto- and zooplankton, we investigated how fish affect both primary and secondary production and the efficiency of transfer of carbon, nitrogen, phosphorus, PUFA and fatty acids (FA) from phytoplankton to zooplankton. Two treatments (control and fish treatment) were repeated in three replicates. The transfer efficiency of substances from phytoplankton to zooplankton was measured as the ratio of secondary to primary production, expressed in liters and per biomass unit in percent. The efficiency expressed per liter characterizes the productivity of the water body, while the efficiency expressed per biomass unit indicates the effectiveness of aquatic species to transfer biologically valuable substances from one trophic level to another. We found that phytoplankton–zooplankton–fish interactions are determined not only by predator–prey relationships, but also are affected by the quality of both phytoplankton and zooplankton, measured as the contents of phosphorus, nitrogen, PUFA and FA in their biomass. We showed that, in the presence of fish, the transfer efficiency of carbon, phosphorus, nitrogen, eicosapentaenoic acid (EPA), docosahexaenoic acid (DHA), FA per biomass unit from phytoplankton to zooplankton was increased two-fold, 12.4-fold, 2,5-fold, 12.4-fold, 7.4‑fold, and 10-fold, respectively, relative to control. This provides the sustainability of the functioning of the ecosystem under fish pressure. Such a mechanism prevents zooplankton over-exploitation by fish and enables to prolong the food chain. The efficiency of the transfer of carbon, polyunsaturated fatty acids (PUFA), nitrogen and phosphorus from phytoplankton to zooplankton determines the functioning of the entire ecosystem. However, this parameter depends on environmental conditions. Fish as a very important factor to regulate planktonic communities are very likely to affect the efficiency of the transfer of basic elements and substances from phytoplankton to zoo plankton. In experimental mesocosms filled with water from an eutrophic lake and containing phyto- and zooplankton, we investigated how fish affect both primary and secondary production and the efficiency of transfer of carbon, nitrogen, phosphorus, PUFA and fatty acids (FA) from phytoplankton to zooplankton. Two treatments (control and fish treatment) were repeated in three replicates. The transfer efficiency of substances from phytoplankton to zooplankton was measured as the ratio of secondary to primary production, expressed in liters and per biomass unit in percent. The efficiency expressed per liter characterizes the productivity of the water body, while the efficiency expressed per biomass unit indicates the effectiveness of aquatic species to transfer biologically valuable substances from one trophic level to another. We found that phytoplankton-zooplankton-fish interactions are determined not only by predator-prey relationships, but also are affected by the quality of both phytoplankton and zooplankton, measured as the contents of phosphorus, nitrogen, PUFA and FA in their biomass. We showed that, in the presence of fish, the transfer efficiency of carbon, phosphorus, nitrogen, eicosapentaenoic acid (EPA), docosahexaenoic acid (DHA), FA per biomass unit from phytoplankton to zooplankton was increased two-fold, 12.4-fold, 2,5-fold, 12.4-fold, 7.4-fold, and 10-fold, respectively, relative to control. This provides the sustainability of the functioning of the ecosystem under fish pressure. Such a mechanism prevents zooplankton over-exploitation by fish and enables to prolong the food chain.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Зоологический журнал

Выпуск журнала: Т. 100, 2

Номера страниц: 194-208

ISSN журнала: 00445134

Место издания: Москва

Издатель: Российская академия наук

Авторы

  • Фенева И.Ю. (Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН)
  • Сахарова Е.Г. (Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН)
  • Гладышев М.И. (Сибирский федеральный университет)
  • Сущик Н.Н. (Сибирский федеральный университет)
  • Горелышева З.И. (НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам)
  • Карпович М. (Отделение Гидробиологии, Институт Биологии, Белостокский университет)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.