Количественная связь интенсивности солнечной радиации и среднесуточной величины насыщения фотосинтеза фитопланктона по свету для глубоководной части Чёрного моря

Abstract

По данным экспедиционных исследований, проведённых в Чёрном море в 1987–1993 гг., установлена линейная зависимость между плотностью светового потока, достигающего поверхности моря (E0), и началом светового насыщения фотосинтеза фитопланктона (En opt). Для расчётов использованы измерения скорости фотосинтеза фитопланктона, полученные радиоуглеродным методом. Уравнение связи между указанными величинами представлено впервые для Чёрного моря. En opt — среднесуточная, оптимальная величина насыщения фотосинтеза по свету. Параметры кривой фотосинтез — свет, определяемые в короткопериодных экспозициях при постоянном освещении, отличаются от параметров, полученных в длительных опытах в условиях переменного освещения. Это обусловлено разным действием интенсивности и дозы облучения на скорость фотосинтеза фитопланктона. Величины фотосинтетических параметров за определённое время интегрируются в единственное значение, которое является оптимумом за весь наблюдаемый период. В работе проведена аппроксимация интегрированных суточных данных отдельно за сезоны и в целом за 1987–1993 гг. С помощью статистической обработки данных среднесуточных значений интенсивности солнечной радиации, падающей на поверхность моря, тангенса угла наклона кривой фотосинтез — свет и величины максимальной скорости фотосинтеза определена аппроксимация для функциональной зависимости En opt от E0. Уравнение с высокой достоверностью описывает изменение среднесуточной величины светового насыщения фотосинтеза в Чёрном море в различные сезоны года, оно применимо в диапазоне освещённостей от 3 до 75 моль квантов·м−2·сут−1. Эта зависимость включает легко доступный для измерения параметр и может использоваться при анализе физиологических характеристик фитопланктона и расчёте интегральной продуктивности фитопланктона в эвфотическом слое как по спутниковым наблюдениям, так и по экспедиционным данным.