Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.3: Фактори, що впливають на виробництво

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    36667

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Для наземних рослин на продуктивність впливає безліч факторів, включаючи світло, температуру, поживні речовини, грунт, воду. Для фітопланктону грунт явно не потрібен, і доступність води не є проблемою. Температура в океані, як правило, більш стабільна, ніж на суші, тому для фітопланктону продуктивність зводиться до наявності світла і поживних речовин.

    Світло

    Оскільки світло є життєво важливим для фотосинтезу, фітопланктон та інші первинні виробники обмежуються самими верхніми шарами океану, де світла достатньо для підтримки реакції. Зі збільшенням глибини інтенсивність світла зменшується, поки не досягне глибини, де фотосинтез більше не може відбуватися (рис.\(\PageIndex{1}\)). Область, через яку може проникати достатня кількість світла для фотосинтезу, називається фотической або евфотической зоною, яка простягається приблизно до 200 м (перетин 6,5).

    Окрім фотосинтезу, фітопланктон також респірає, споживаючи частину органічних сполук, які вони виробляють. Норми дихання не залежать від світла, а дихання відбувається на всіх глибині і рівні освітленості. Тому зі збільшенням глибини швидкість фотосинтезу зменшується, коли світло зменшується, поки не буде досягнута точка, де швидкість фотосинтезу дорівнює частоті дихання (рис.\(\PageIndex{1}\)). Ця глибина є глибиною компенсації, і вона позначає нижній рівень фотичної зони і являє собою глибину, де закінчується чисте первинне виробництво. Нижче цієї глибини розташовується сітчасте дихання.

    Малюнок\(\PageIndex{1}\) Зі збільшенням глибини швидкість фотосинтезу знижується, оскільки світло стає обмеженим. Швидкість дихання залишається постійною на всіх глибині. Глибина, де фотосинтез дорівнює диханню, - це глибина компенсації (PW).

    поживні речовини

    Поживні речовини потрібні всім морським первинним виробникам. Основними поживними речовинами, необхідними фітопланктону, є азот і фосфор у формах нітрату NO 3 -, нітриту NO 2 -, амонію NH 4 + та фосфату PO 4 3-. Багато фітопланктону, особливо діатомові водорості, також потребують кремнезему SiO 2 для формування оболонки. Всі ці поживні речовини зустрічаються в дуже малих кількостях у морській воді, тому вони часто є обмежуючими факторами для росту фітопланктону в більшості ситуацій, особливо сполук азоту. Наприклад, сільськогосподарський ґрунт містить 0,5% азоту у верхньому метрі ґрунту, тоді як поверхневі океанічні води містять близько 0,00005% азоту, 1/10 000 - кількість у ґрунті.

    Як ми бачили в розділі 5.6, поживні речовини розподіляються не рівномірно по всій товщі води (рис.\(\PageIndex{2}\)). Біля поверхні поживні речовини швидко утилізуються фітопланктоном, коли вони стають доступними, тому поверхневі води бідні поживними речовинами. Але коли фітопланктон споживається або вмирає, вони переробляються на частинки органічної речовини, такі як фекальні гранули або туші, які занурюються в глибшу воду. Опинившись у глибокій воді, розкладання цих матеріалів вивільняє поживні речовини назад у товщу води. Оскільки немає виробників, які б використовували їх на глибині, поживні речовини більш рясні в більш глибокій воді.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\) Представницький профіль поживних речовин у відкритому океані. Хоча цей профіль показує кількість нітратів, профіль схожий на інші поживні речовини, такі як фосфат і кремнезем (PW).

    Ці глибоководні поживні речовини знаходяться поза досяжністю фітопланктону на поверхні. Термоклінова та щільна стратифікація товщі води, як правило, запобігає змішуванню глибокої води, багатій поживними речовинами, з поверхневою водою. Однак за певних умов ця багата поживними речовинами глибока вода може бути виведена на поверхню через процес апвелінгу (див. Розділ 9.5). Там, де відбувається апвелінг, зазвичай висока продуктивність, оскільки фітопланктон може скористатися введенням поживних речовин.