Фотосинтез водных экосистем Финенко З. З.

Зависимость фотосинтез - свет

Экспоненциальная формулировка (Jassby and Platt, 1976) где Р В - скорость фотосинтеза нормализованная на хлорофилл «а» (моль СО 2 г -1 Хл «а» сек -1 ) Р В max - максимальная скорость фотосинтеза нормализованная на хлорофилл «а» ( моль СО 2 г -1 Хл «а» сек -1 ) α В - начальный наклон кривой фотосинтез свет (моль СО 2 моль -1 фотонов м 2 г -1 Хл «а») E 0 - плотность светового потока (моль -1 фотонов м -2 сек -1 ) Уравнение можно записать в терминах светового насыщения фотосинтеза ( моль -1 фотонов м -2 сек -1 ), где E 0 = Р В max / α В

Теория попадания (Dubinsky et al., 1986) Где σ-эффективное поглощение света фотосистемой II (м 2 моль -1 реакционный центр), τ- время оборота фотосистемыII (сек), η - размер фотосистемы II (г Хл «а» PS -1 ), измеренный по выделению кислорода на одну вспышку 4 – число электронов переносимое фотосистемой II для выделения одной молекулы О 2, или поглощения молекулы СО 2 Отметим, что произведение σ*τ *E 0 имеет размерность моль фотонов моль -1 реакционных центров. При сравнении между фотонами и реакционными центрами размерности моль и моль -1 сокращаются.

Поглощение света и эффективность фотосинтеза (Sakshaug et al.,1989). Где φ m - максимальный квантовый выход фотосинтеза (моль С моль -1 квантов), α* chl - удельная скорость поглощения света хлорофиллом «а» ( м -2 г -1 Хл «а»).

Связь между параметрами в приведенных выше уравнениях.

Энергетический баланс между скоростью роста и фотосинтезом водорослей где μ- удельная скорость роста водорослей (сек -1 ), r - удельная скорость дыхания (сек -1 ), е - удельная скорость экскреции (сек -1 ), θ - отношение хлорофилл «а» - органический углерод в клетке (г Хл «а» г -1 С).

Подводная освещенность

Алгоритм вертикального распределения концентрации хлорофилла Хл z = (h / (2 ) 1/2 ) exp[- (z – z м ) 2 / 2 2 ], h = (55.73 ± 1.40) Хл ±0.008, для 0.02 Хл 0 70; r 2 = 0.75, n=385 z м = 11.1 ± 0.75 – ((10.46 ± 0.45) LnХл 0, для 0.02 Хл 0 70, r 2 = 0.61, n = 385 Хл z =55.73Хл 0.56 sat (2 ) 1/2 )exp[-(z-( lnХл sat ) 2 /2 2 ] при 0.02 Хл 0 70, n = 385, где равна 20м при Хл sat 1мг м -3.

Алгоритм пространственного и вертикального распределения фотосинтетических параметров для глубин 1 < ξ 4.6 и для ξ < 1, значения Для холодного периода для теплого периода

Максимальная интенсивность фотосинтеза для поверхностного слоя Для холодного периода для теплого периода для 2 < ξ 4.6 для 1 < ξ 4.6

Алгоритм вертикального распределения первичной продукции Суточная первичная продукция на глубине z (P (z) ) рассчитана как, где D – длительность дня в часах.

Алгоритм интегральной первичной продукции.

Районы, выбранные для расчета среднесезонных и годовых значений первичной продукции

Сезонные изменения первичной продукции (мгС м -2 сутки -1 ) в 11 районах по данным SeaWiFS с 1998 по 2004 г

продолжение

Среднемесячные суточные значения первичной продукции (мгСм-2сут-1), 1998 г

Среднемесячные суточные значения первичной продукции (мгСм-2сут-1), 1999 г

Первичная продукция (гС м -2 год -1 ) Черного моря Год/ра йон средне е ст.откл CV, %

Спасибо за внимание