Войти
Поточный метаболизм, часто называемый метаболизмом водных экосистем как в пресноводных (озера, реки, водно-болотные угодья, ручьи, водохранилища), так и в морских экосистемах, включает валовую первичную продуктивность (GPP) и дыхание экосистемы (ER) и может быть выражен как чистая продукция экосистемы ( НЭП = ГПЗ - ЭР). Подобно метаболизму в отдельном организме, потоковый метаболизм представляет собой создание энергии ( первичное производство ) и использование ( дыхание ) в водной экосистеме. В гетеротрофных экосистемах GPP: ER lt;1 (экосистема использует больше энергии, чем создает); в автотрофных экосистемах онgt; 1 (экосистема создает больше энергии, чем использует). [1] Большинство потоков гетеротрофны. [2] Гетеротрофная экосистема часто означает, что аллохтонные (поступающие извне экосистемы) поступления органических веществ, таких как листья или мусор, подпитывают скорость дыхания экосистемы, в результате чего дыхание превышает производство внутри экосистемы. Однако автохтонные (исходящие из экосистемы) пути также остаются важными для метаболизма в гетеротрофных экосистемах. В автотрофной экосистеме, наоборот, первичная продукция ( водорослями, макрофитами ) превышает дыхание, а это означает, что экосистема производит больше органического углерода, чем дышит.
На метаболизм ручья может влиять множество факторов, включая физические характеристики потока (уклон, ширина, глубина и скорость / объем потока), биотические характеристики потока (численность и разнообразие организмов, от бактерий до рыб ), наличие света и питательных веществ для подпитки первичного производства, органических веществ для подпитки дыхания, химического состава и температуры воды, а также естественных или антропогенных нарушений, таких как плотины, удаление прибрежной растительности, загрязнение питательными веществами, лесные пожары или наводнения.
Измерение состояния метаболизма потока важно для понимания того, как нарушение может изменить доступную первичную продуктивность, и влияет ли это увеличение или уменьшение NEP на динамику пищевой сети, аллохтонные / автохтонные пути и трофические взаимодействия. Метаболизм (охватывающий как ER, так и GPP) должен измеряться, а не только первичная продуктивность, потому что простое измерение первичной продуктивности не указывает на избыточную продукцию, доступную для более высоких трофических уровней. Одним из широко используемых методов определения состояния метаболизма в водной системе являются ежедневные изменения концентрации кислорода, по которым можно оценить GPP, ER и чистый суточный метаболизм.
Нарушения могут влиять на трофические отношения по-разному, например, упрощая пищевые сети, вызывая трофические каскады и смещая источники углерода и основные пути потока энергии (Power et al. 1985, Power et al. 2008). Часть понимания того, как нарушение повлияет на трофическую динамику, заключается в понимании воздействия нарушения на метаболизм (Holtgrieve et al. 2010). Например, в ручьях Аляски нарушение бентоса нерестом лосося вызвало явные изменения в метаболизме потока; автотрофные водотоки стали гетеротрофными во время нереста, а затем вернулись к автотрофным после сезона нереста (Holtgrieve and Schindler 2011). Есть свидетельства того, что это сезонное нарушение влияет на трофическую динамику донных беспозвоночных и, в свою очередь, их позвоночных хищников (Holtgrieve and Schindler 2011, Moore and Schindler 2008). Возмущение лесными пожарами может иметь аналогичные метаболические и трофические последствия для водотоков.
