Экспериментальное определение кинетики роста и спектров питания некоторых видов зоопланктона
Диссертация
С помощью дифференциально-проточного метода была определена кинетика роста Arctodiaptomus salinus и исследованы особенности питания озерным фитопланктоном. Рачки имели сравнительно низкую удельную скорость роста. При этом изменение концентрации сестона как в сторону увеличения (свыше 1 мг сухой массы л'1), так и в сторону уменьшения от естественной концентрации приводило к снижению скорости… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Обзор литературы
- 1. 1. Источники пищи и механизм питания основных групп зоопланктона
- 1. 2. Некоторые механизмы взаимодействия зоо- и фитопланктона
- 1. 3. Методы изучения и математические способы описания роста зоопланктона
- 1. 4. Методы изучения питания зоопланктона
- 1. 5. Литературные сведения по экосистеме озера Шира
- 1. 5. 1. Местоположение, гидрология и физико-химическая характеристика озера
- 1. 5. 2. Биота озера
- 2. 1. Описание дифференциально-проточного метода
- 2. 2. Применение дифференциально-проточного метода в исследовании питания зоопланктона
- 2. 3. Определение скорости роста зоопланктона в дифференциальнопроточных культиваторах
- 3. 1. Численность и биомасса зоопланктона в озере Шира
- 3. 2. Вертикальное распределение зоопланктона
- 3. 3. Суточная вертикальная миграция зоопланктона озера Шира
- 3. 4. Определение скорости роста Л. salinus в лабораторных экспериментах и по натурным наблюдениям
- 3. 4. 1. Продолжительность развития и плодовитость A. salinus в отсутствии пищевого лимитирования
- 3. 4. 2. Экспериментальное определение скорости роста A. salinus
- 3. 4. 3. Определение скорости роста A. salinus по натурным наблюдениям
- 3. 5. Изучение особенностей питания A. salinus
- 3. 5. 1. Микроводорослевая часть спектра питания A. salinus в озере Шира
- 3. 5. 2. Суточный ритм питания и максимальный рацион
- A. salinus при питании Ch.vulga.ris
- 4. 1. Использование дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом в моделировании динамики численности структурно-возрастных популяций на примере коловратки B. plicatilis
- 4. 2. Вклад естественной смертности в общую смертность популяции
- 4. 3. Моделирование динамики численности A. salinus в озере Шира
- 4. 4. Математическая модель селективного питания каланоидных копепод
- 4. 5. Эмпирическая модель избирательного питания A. salinus и его влияние на состав фитопланктона озера Шира
Список литературы
- Алимов А.Ф. Введение в продукционную гидробиологию. JL: Наука, 1989.-144 с.
- Балушкина Е. В., Винберг Г. Г. Зависимость между длинной и массой тела планктонных ракообразных // Экспериментальные и полевые исследования биологических основ продуктивности озер. JL: Изд. Зоол. ин-та АН СССР, 1979. — С.59.
- Гиляров A.M. Динамика численности пресноводных планктонных ракообразных.- М.: Наука, 1987.- 192 с.
- Гладышев М. И., Темерова Т. А., Дегерменджи А. Г., Толомеев А. П. Кинетические характеристики роста зоопланктона в протчных и закрытых культиваторах // ДАН. 1993. — 333.- 6.- С. 795 — 797.
- Гладышев М. И., Темерова Т. А., Щур JI. А., Дегерменджи А. Г., Толомеев А. П. Истинный и мнимый микроводорослевый спектр питания Simocephalus sp. в проточных и закрытых культиваторах // ДАН. 1994.-С.843−846.
- Гладышев М.И. Оценка статистической достоверности различий в численности зоопланктона по однократным пробам // Гидробиол. журн.- 1985.- т.21, — 5.- С.65−70.
- Гладышев М.И. Суточная динамика вертикального распределения массовых видов зоопланктона в Сыдинском заливе Красноярского водохранилища // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. наук.-1990г.-3.- С.78−85.
- Гладышев М.И., Толомеев А. П., Темерова Т. А., Дегерменджи А. Г. Зависимость скорости роста Moina тасгосора от концентрации Chlorella vulgaris в дифференциально- проточных и закрытых культиваторах // ДАН.- 1997.-Т.352.-2.- С.281−283.128
- Гутельмахер Б. JI. Роль планктонных ракообразных в дроблении колоний водорослей в природных условиях // Трофические связи и их роль в продуктивности природных водоемов. Л.:Наука, 1983. — С. 75 -80.
- Ю.Гутельмахер Б. Л. Метаболизм планктона как единого целого. Д.: Наука, 1986. — 131с.
- Гутельмахер Б.Л., Никулина В. Н. Питание Arctodiaptomus salinus Daday в Тюпском заливе озера Иссык-Куль // Гидробиологические исследования на реке Тюп и Тюпском заливе озера Иссык-Куль.-Л.: АН СССР Зоологический институт, 1977.- С.87−90.
- Данилова Н.В., Черепнина Г. И. Влияние питания планктонных ракообразных на фитопланктон и детрит озера Беле // Рыбохозяйственные исследования на водоемах Красноярского края / под ред. В. А. Толмачева.- Л.: ГосНИОРХ, 1989.-вып.296.- С.120−125.
- Дегерменджи А.Г., Гладышев М. И. Природные воды, математическое моделирование // Вестник РАН.- 1995.- 65.-9. С.807−810.
- Дегерменджи А.Г., Губанов В. Г. Биофизический подход к прогнозированию качества воды озера Шира // Медико-биологические и экологические проблемы курортного комплекса «Озеро Шира» / отв. ред. В. П. Парначев. Томск, 1997.- С. 75−87.
- Иванова М.Б. Влияние температуры на длительность эмбрионального и постэмбрионального развития пресноводных планктонных Copepoda (Diaptomidae, Cyclopida) // Гидробиол. журн.- 1975.-T.XL- 4.- С.116−123.
- Иванова М.Б. Продукция планктонных ракообразных в пресных водах.- Л.: АН СССР. Зоологический ин-т., 1985.-222с.
- П.Киселев И. А. Планктон морей и континентальных водоемов. Т.2.-Л.: Наука, 1980.- 440с.
- Колмаков В.И., Гаевский Н. А., Гольд В. М., Доровских С. Н., Коркин А. И. Изучение фитопланктона озера Шира / Красноярский гос. ун-т. Красноярск, 1993,20 е.- Деп. в ВИНИТИ 26.10.93,2669-В93.
- Крылов П.И. Радиоизотопные методы изучения питания и трансформации энергии пищи зоопланктоном // Гидробиол. журн. -1980.- 16.-6.-С. 63−79.
- Крючкова Н.М. Трофические взаимоотношения фито- и зоопланктона. М: Наука, 1989.- 124с.
- Курлов М. Т. Курорт оз. Шира.- Томск: Кр. знамя, 1927. 33с.
- Кусковский B.C., Кривошеев А. С. Минеральные озера Сибири.-Новосибирск: Наука, 1989.- 200 с.
- Лебедева Л.И., Голикова Т. И., Ворожун И. М. Соматический рост Moina macrocopa straus в зависимости от температурных и пищевых условий // Биологические науки.- 1986.-11, — С.50−60.
- Леонтович А.Г. Курорт «Озеро Шира» // Курортное дело.- 1928.- 8−9.-С.45−53.
- Мина М.В., Клавезель Г. А. Рост животных. М.: Наука, 1976.- 291с.
- Монаков А.В. Питание и пищевые взаимодействия пресноводных копепод. Л.: Наука, 1976. — 170 с.
- Монаков А.В. Питание пресноводных беспозвоночных. М.: РАН ин-т проблем экологии и эволюции им. Северцева, 1988.- 319с.29.0бщие основы изучения водных экосистем / Под ред. Г. Г. Винберга. -Л.: Наука, 1979.-273с.
- ЗО.Одум Ю. Экология. Т.2.: Пер. с англ.- М.: Мир, 1986. -376с.130
- Павлютин А.П. Соотношение пищевой ценности живого и мертвого в детрите // Трофические связи пресноводных беспозвоночных. -Л.:Наука, 1980. С. 120 — 124.
- Петипа Т.С. Трофодинамика копепод в морских планктонных сообществах.- Киев: Наук, думка, 1981.- с. 245.
- Пианка Э. Эволюционная экология: Пер. с англ./ Под ред. A.M. Гилярова. М.: Мир, 1981.- 400с.
- Платнова Л.В. Лимнология озера Шира (Сообщение 1-е) // Ученые записки красноярского государственного педагогического института.-1956.-Т.5.-С. 197−206.
- Платонова Л. В. Зоопланктон озера Шира (Сообщение 2-е) // Ученые записки Красноярского Государственного Педагогического института.- 1956а.-Т.5.- С. 207−217.
- Попова Т.Г. К познанию альгофлоры водоемов Северной Хакасии // Известия Зап.-Сиб. филиала АН СССР. Сер. биол.- 1946.- 1.- С. 41.
- Садчиков А.П. Сезонные изменения потребления Eudiaptomusgraciloides озерного фито- и бактериопланктона // Науч. докл. высш.1шк. Биол. науки. -1981.-10. С. 61 — 66.
- Свирежев Ю.М., Логофет Д. О. Устойчивость биологических сообществ. М., Наука, 1978.-352с.
- Сущеня Л.М. Количественные закономерности питания ракообразных. Минск: Наука и техника, 1975. — 206с.
- Урбах В.Ю. Биометрические методы. М.: Наука, 1964. — 415с.131
- Хмелева Н.Н., Голубев А. П. Продукция кормовых и промысловых ракообразных. Минск: Наука и техника, 1984.-c.216.
- Черепнина Г. И. Потребление фитопланктона Diaptomus salinus Dad. и Daphnia magna Straus в озере Беле. // Трофические связи пресноводных беспозвоночных / Под ред. Г. Г. Винберга. Л.: АН СССР Зоологический институт, 1980. С. 37−40.
- Черепнина Г. И. Фитопланктон и его продукция на озерах юга Красноярского края // Круговорот веществ и энергии в водоемах. Элементы биотического Круговорота: Тез. докл. 4 Всесоюзного Лимнологического совещания / Лиственичное на Байкале.- 1977.-С.74−77.
- Шишкин Б. Материалы к вопросу о химическом составе воды оз. Шира, Иткуль и некоторых других озер.- Томск, 1911.- 46с.
- Acevedo M.F., Waller W.T., Smith D.P., Poage D.W., Mclntyre P.B. Modeling cladoceran population responses to stress with particular reference to sexual reproduction // Nonlin.World. -1995.- 2.- P. 97−129.
- Arashkevich E.G., Drits A.V., Timonin, A.G. Diapause in the life of cycle of Calanoides carinatus (Kroyer), (Copepoda, Calanoida) // Hydrobiologia.-1996.- 320.-P. 197−208.
- Bern L. Particle selection over a broad size range by crustacean zooplankton // Freshwater biol. -1994.- 32.- 1.-P.105−112.
- Bern L. Food choice in some freshwater, crutacean zooplankters. // Acta Univ. Upsalienlis. 1990, — 245. — P. l-15.
- Bern L. Size-related discrimination of nutritive and inert particles by freshwater zooplankton//J. Plankton Res.-1990.- 12.-P. 1059- 1067.
- Bundy M.H., Paffenhofer G.A. Analysis of flow fields associated with freely swimming calanoid copepods // Mar. Ecol.-Prog. Ser.- 1996.- 133.-1−3.-P. 99−113.
- Butler N. M, Suttle СЛ., Neill W.E. Discrimination by freshwater zooplankton between single algal cells differing in nutritional status // Oecologia.-1989.- 78.-P. 368−372.
- Callieri C., Pugnetti A., Manca M. Carbon partitioning in the food web of a high mountain lake: from bacteria to zooplankton // J. Limnol.-1999.- 58.-2.-P.144−151.
- Christoffersen K. Ecological implications of cyanobacterial toxins in aquatic food webs // Phicologia.- 1996.-35.-P.42−50.
- Christoffersen K., Nybroe O., Jurgens K. Measurement of bacterivory by heterotrophic nanoflagellates using immunofluorescence labelling of ingested cells //Aquat. Microb. Ecol.-1997.- 13.-1.-P.127−134.
- Cowles T.J., Olson R.J., Chisholm S.W. Food selection by copepods: discrimination on the basis of food quality // Mar. Biol. 1988.- 100.-P.41.
- De Bernardi R., Giussani G. Are blue- green algae a suitable food for zooplankton? An overview // Hydrobiologia. 1990. — 200 / 201. — P. 29 -41.
- Demott W.R. Food selection by calanoid copepods in response to between-lake variation in food abundance // Freshwater biology.-1995.- 33.- 2.-P. 171−180.
- Demott W.R. The role of taste in food selection by fresh-water zooplankton // Oecologia.-1986.- 69.-3.-P. 334−340.
- Demott W.R., Watson M.D. Remote detection of algae by copepods -responses to algal size, odors and motility // J. Plankton Res.-1991.- 13.-P.1203−1222.
- Demott W. R. Discrimination between algae and artificial particles by freshwater and marine copepods // Limnol. Oceanogr.-1988.- 33.-3.- P.397−408.
- Demott W.R. Optimal foraging theory as a predictor of chemically mediated food selection by suspension-feeding copepods // Limnol. Oceanogr.-1989.-34.-1.- P. l 40−154.
- DeMott W.R., Gulati R.D. Effects of phosphorus-deficient diets on the carbon and phosphorus balance of Daphnia magna II Limnol. Oceanogr.-1998.-43.-6.-P. 1147−1161.
- Descy J.P., Frost T.M., Hurley J.P. Assessment of grazing by the freshwater copepod Diaptomus minutus using carotenoid pigments: a caution // J. Plankton Res.- 1999.- 21.-1.-P.127−145.
- Dorazio R.M. The contribution of longevity to population death rates // Hydrobiologia.-1984.- 108.-P. 239−243.
- Dumont H.J., Van de Velde I., Dumont S. The dry weight estimate of biomass in a selection of Cladocera, Copepoda and Rotifera from the plankton, periphyton and benthos of continental waters // Oecologia.-1975.- 19.-P.75−97.
- Elert E.V., Stampf P. Food quality for Eudiaptomus gracilis: the importance of particular highly unsaturated fatty acids // Freshwater Biol.- 2000.- 45.-P.l 89−200.
- Elser J.J., Urabe J. The stoichiometry of consumer-driven nutrient recycling: theory, observations, and consequences // Ecology.-1999.-80.-3.-P.735−751.
- Ennola K., Sarvala J., Devai G. Modelling zooplankton populationidynamics with the extended Kalman filtering technique // Ecological Modeling.-1998.- 110.-P.135−149.
- Frayer G. Functional morphology and the adaptive radiation of the Daphniidae (Branchiopoda: Anomopoda) // Phil. Trans. R. Soc. London Ser. B.-1991.- 331.-P.1−99.
- Gerritsen J., Porter K. The role of surface chemistry in filter feeding by zooplankton // Science.-1982.- 216.-P.1225−1227.134
- Gladyshev M.I., Temerova T.A., Dubovskaya O.P., Kolmakov V.I., Ivanova E.A. Selective grazing on Cryptomonas by Ceriodaphnia quadrangula fed a natural phytoplankton assemblage // Aquatic Ecology.-1999.-33.-P. 347−353.
- Gliwicz Z.M. Effect of zooplankton grazing on photosynthetic activity and composition of phytoplankton // Verh. Intern. Ver. Limnol. 1975. — 19.- P. 1490 — 1497.
- Gliwicz Z.M. Filtering rates, food-size selection, and feeding rates in cladocerans another aspect of interspecific competition in filter-feeding zooplankton // Am. Soc. Limnol. Oceanogr. Spec. Symp.-1980.-3.-P. 282 287.
- Gophen M., Geller W. Filter mesh size and food particle uptake by Daphnia // Oecologia. 1984. — 64.-3. — P. 408 — 412.
- Gulati R.D., DeMott W.R. The role of food quality for zooplankton: remarks on the state-of-the-arts, perspectives and priorities // Freshwater Biol.-1997.- 38.-P.447−768.
- Hader D.P., Kumar H.D., Smith R.C., Worrest R.C. Effects on aquatic ecosystems // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology.-1998.-46.-P.53−68.
- Hairston N.G. Obtaining life table data from cohort analyses: A critique of current methods // Limnol. Oceanogr.- 29.-P. 794−804.
- Hansen A.M., Hairston N.G. Food limitation in a wild cyclopoid copepodIpopulation: direct and indirect life history responses // Oecologia.- 1998.-115.-P.320−330.
- Hansen В., Bjornsen P.F., Hansen P.J. The size ratio between planktonic predators and their prey // Limnol. Oceanogr.-1994.- 39.-P.395−403.
- Herzig A. The ecological significance of the relationship between temperature and duration of embrionic development in planktonic freshwater copepods // Hydrobiologia.-1983.- 100.-P. 65−91.
- Hessen D.O., Bjerkeng B. A model approach to planktonic stoichiometry and consumer-resource stability // Freshwater Biol.- 1997.-38.-3.-P.447−471.
- Hilton J., Rigg E., Jaworski G. Algal identification using invivo fluorescence-spectra // J. Plankton Res.-1989.- 11.- l.-P. 65−74.
- Horn W. Investigations into the food selectivity of the planktonic crustaceans Daphnia hyalina, Eudiaptomus gracilis and Cyclops vicinus II Int. Rev. ges Hydrobio.-1985.- 70.-4.-P.603−612.
- Huntley M.E., Lopez M.D.G. Temperature-dependent production of marine copepods: a global synthesis // Am. Nat.-1992.- 140.-P. 201−242.
- Hurtubise R.D., Havel J.E., Little E.E. Effects of ultraviolet-B radiation on freshwater invertebrates: Experiments with a solar simulator // Limnol. Oceanogr.-1998.- 43 .-P. 1082−1088.
- Huston M.A., DeAngelis D.L., Post W. New computer models unify ecological theory // Bioscience.-1988.- 38.-P.682−691.
- Kleppel G.S. On the diets of calanoid copepods // Mar. Ecol.-Prog. Ser.-1993.- 99.-1−2.-P.183−195.
- Knisley K., Geller W. Selective feeding of four zooplankton species on natural lake phytoplankton // Oecolcigia. 1986. — 69. — 1. — P. 86−94.
- Koehl M.A.R., Strickler J.R. Copepod feeding currents: food capture at low Reynolds number // Limnol. Oceanogr.-1981.- 26.-P. 1062−1073.136
- Kopylov A.I., Kosolapov D.V., Romanenko A.V., Degermendzhy A.G. Sructure of planktonic microbial food web in a brackish staified Siberian lake with an anoxic hypolimnion // Aquatic Ecology (in press).
- Koski M. Kuosa H. The effect of temperature, food concentration and female size on the egg production of the planktonic copepod Acartia bifilosa II J. Plankton Res.-1999.- 21.-9.-P. 1779−1789.
- Kuang Y. Delay differential equations with applications in population dynamics.- Boston: Academic Press, 1993.- 398p.
- Kurmayer R, Juttner F. Strategies for the co-existence of zooplankton with the toxic cyanobacterium Planktothrix rubescens in Lake Zurich // J. Plankton Res.- 1999.-21.-4.-P.659−683.
- Lehman J.T. The filter-feeder as an optimal forager, and the predicted shapes of feeding curves // Limnol. Oceanogr.-1976.- 21.-4.- P.501−516.
- Lorek H., Sonnenschein M., Object-oriented support for modelling and simulation of individual-oriented ecological models // Ecol. Model.-1998.-108.-77−96.
- McLaren I.A. Is «structual» growth of Calanus potentially exponential? // Limnol. Oceanogr.- 1986.- 31.-6.- P.1342−1345.
- Nisbet R.M. Gurney W.S.C. The systematic formulation of population models for insects with dynamically varying instar duration // Theor. PopJBiol.- 1983.-23.-P. 114−135.
- Oestreicher E.G., Pinto G.F. Pocket computer program for fitting the Michaelis-Menten equation // ComputBiol. Med.-1983.-13.-4.- P.309−315.
- Pandolfini E., Thys I., Leporcq В., Descy J.P. Grazing experiments with two freshwater zooplankters: fate of chlorophyll and carotenoid pigments // J. Plankton Res.-2000- 22.-2.-P.305−319.
- Pasternak A.F., Arashkevich E.G. Resting stages in the life cycle of Eudiaptomus graciloides (Lill.) (Gopepoda: Calanoida) in Lake Glubokoe. J. Plankton Res.- 1999.- 21.-2.-P.309−325.
- Porter К. G. Viable gut passage of gelatinous algae ingested by Daphnia // Verh. Intern. Ver. Limnol. 1975. -19. — P. 2840 — 2850.
- Price H.J. Feeding mechanisms in marine and freshwater zooplankton // Bull. Mar. Sci.-1988.- 43.- P. 327−343.
- Repka S., Veen A., Vijverberg J. Morphological adaptations in filtering screens of Daphnia galeata to food quantity and food quality.- J. Plankton Res.- 1999.-21.-5.-P. 971−989.
- Rigler F.H., Cooley M.G. The use of field data to derive population statistics of multivoltine copepods // Limnol. Oceanogr.-1974.-19.-4.-P.636−655.
- Roman M.R., Rublee P.A. Containment effect in copepod grazing experiments: A plea to end the black box approach // Limnol. Oceanogr.-1980.-25.-P.982−990.
- Rothhaupt K.O. Population growth rates of two closely related rotifer species: effect of food quantity: particle size, and nutritional quality // Freshwater Biol.-1990.- 23.-3.-P. 561−570.
- Rothhaupt K.O. Grazing and nutrient influences of Daphnia and Eudiaptomus on phytoplankton in laboratory microcosms // J. Plankton Res.-1997.- 19.-l.P.125−139.
- Sarnelle O. Herbivore effects on phytoplankton succession in a eutrophic lake // Ecol. Monogr.-1993.- 63.-P.129−149.
- Sierszen M. E., Brooks A. S. The release of dissolved organic carbon as a result of diatom fragmentation during feeding by My sis relicta И Hydrobiologia. 1982. — 93. -½. — P. 155 -161.
- Sterner R.W. Herbivores' direct and indirect effects on algal populations //Science, 1986.-231.-P.605−607.
- Storz U.C., Paul R.J. Phototaxis in water fleas {Daphnia magna) is differently influenced by visible and UV light // J. Сотр. Physiol. A.-1998.- 183.-P. 709−717.
- Tartarotti В., Laurion I., Sommaruga R. Large variability in the concentration of mycosporine-like amino acids among zooplankton from lakes located across an altitude gradient // Limnol. Oceanogr.- 2001.- 46.6.- P. 1546−1552.
- Temerova T.A., Degermendzhy A.G., Tolomeyev A.P. Lake Shira, a Siberian salt lake: ecosystem stucture and function. 2. Brachionus plicatilis (Rotatoria) growth and development // International Journal of Salt Lake Research.-1999.- 8.-P.233−244.
- Thostrup L., Christoffersen K. Accumulation of microcystin in Daphnia magna feeding on toxic Microcystis II Arch. Hydrobiol.-1999.- 145.-4.-P.447−467.
- Vanderploeg H.A. Zooplankton particle selection and feeding mechanisms // The biology of particles in aquatic systems / ed. R.S.Wotton.- Lewis Publishers, 1994.- P. 205−234.
- Vanderploeg H.A., Scavia D. Calculation and use of selectivity coefficients of feeding: zooplankton grazing. Ecol. Model.-1979.- 7.- 135 149.
- Vijverberg J. Culture techniques for studies on the growth, development and reproduction of copepods and cladocerans under laboratory and in situ conditions a review // Freshwater Biol.-1989.- 21 .-3.-P.317−373.
- Walz N. Rotifer populations in plankton communities: Energetics and life history strategies // Experientia.-1995.- 5l.-P. 437 453.
- Wen.' Y.H., Peters R.H. Empirical models of phosphorus and nitrogen excretion rates by zooplankton // Limnol. Oceanogr.-1994.-39.-7.- P.1669−1679.