Биомасса и калорийность

Биомасса и способы ее выражения. Калорийность гидробионтов и методы ее определения. Состав органического вещества водных организмов.

Материальную основу взаимоотношений между гидробионтами, в результате которых создается биологическая продукция, идет процесс самоочищения и формирования чистой воды, составляют процессы энергетического обмена веществ, питания, роста и продукции, через которые осуществляется биотический круговорот веществ. Каждый из этих процессов в отдельности, как и их общая совокупность в экосистеме, сопровождаются определенными количествами трансформируемых веществ и энергии. Использование балансового подхода к исследованию экосистем позволяет выразить в одних и тех же единицах энергии биомассу, продукцию и другие функциональные характеристики растительных и животных организмов различной систематической принадлежности и охарактеризовать их роль в продукции и разложении органического вещества. Кроме того, определение калорийности гидробионтов и, следовательно, выражение их биомассы в единицах энергии, позволяет, с одной стороны, избежать затруднений, связанных с более высокой изменчивостью определений сырого и сухого веса, с другой, - точнее установить общие зависимости для нахождения их продукции, дыхания и рациона.

Биомасса – выраженная в единицах массы количество живого вещества, приходящегося на единицу площади или объема местаобитания (г/м², кг/га, г/м³ и др.). В зависимости от принадлежности органического вещества различают фитомассу, зоомассу, бактериомассу. На земле преобладает (97-99%) фитомасса. На показателях биомассы строятся все расчеты характера и интенсивности биологического круговорота. Определение биомассы лежит в основе определения биологической продуктивности водоемов (продукция – прирост биомассы в единицу времени).

В гидробиологии под биомассой понимают массу организмов в водоеме или на единицу площади или объема. Масса организмов может быть выражена в единицах сырого либо сухого веса, а также в пропорциональных им величинах (содержание углерода, азота, количества кислорода), либо в энергетических единицах.

Не рекомендуется применять термин «биомасса» по отношению к одной особи, когда речь идет о ее весе или пропорциональных ему величинах.

Вес – сила, с которой тело действует на опору (подвес), препятствующую его свободному падению. Численно равен произведению массы тела на ускорение свободного падения.

Масса – одна из основных физических характеристик материи, определяющая ее инертные и гравитационные свойства

Сырая масса (вес) водных организмов принимается равным их объему, т.к. их плотность приравнивается 1, т.е. равной плотности воды.

Сухая масса (вес) – масса обезвоженного вещества тела исследуемых организмов.

Масс (вес) сухого беззольного вещества – масса органического вещества тела исследуемого организма.

Калорийность – энергетическая ценность единицы массы исследуемого вещества.

Энергетический эквивалент массы тела – общая калорийность организма, или общее содержание энергии, заключенное в организма.

Энергетическая ценность, или энергетический эквивалент биомассы – биомасса, выраженная в единицах энергии и приведенная к единице массы, площади или объема.

Методика определения сырой массы (веса) - WW

Для мелких организмов (фитопланктон, зоопланктон, мейобентос) определение веса ведется косвенным способом через определение индивидуального объема.

Метод геометрического подобия. Определения объема (следовательно веса) планктонных организмов через объемы подобных геометрических фигур.

Метод Ломана. Определения объема (следовательно веса) планктонных организмов через определение объема пластилиновых макетов (через объем вытесняемой ими воды) и соотношение длины макета и объекта исследований.

Недостатки: значительная трудоемкость и недостаточная точность получаемых результатов, в особенности, когда тела организмов имеют сложную форму, либо сильно опушены щетинками, шипиками и т.п.

Недостаток использования таблиц весов: не учитывают реальные размеры организмов, что может сильно исказить итоговую биомассу, не выявить какие-либо долгопериодные изменения структуры сообществ.

Волюменометрические методы (волюменометр Усачева, Яшнова).

Чаще всего используются при определении биомассы планктона и дают удовлетворительные результаты при достаточно большой биомассе в пробе (порядка нескольких сотен миллиграммов).

Для крупных организмов (от нескольких мг и выше: водоросли макрофиты, макрозообентос, рыбы) сырая масса находится прямым взвешиванием.

Основная трудность: необходимость освободить исследуемые организмы от наружной воды. При обсушивании сразу же после удаления наружной воды начинает извлекаться вода, входящая в состав тела. Уловить момент перехода очень трудно.

Учет наружной воды:

1. Непрерывное взвешивание. Истинный вес соответствовал остановке или перегибу.

2. Метод помещения исследуемых организмов в раствор определенного вещества известной концентрации (глюкоза).

3. Стандартизация времени и способов обсушивания (одноминутное обсушивание, обсушивание до прекращения появления мокрых пятен). Тщательное и точное соблюдение условий и времени обсушки позволяет получать результаты с ошибкой 5% и менее.

Определение сырого веса моллюсков, особенно двустворчатых, большие погрешности в определении их веса, сопряжены с водой, содержащейся в мантийной полости (ее нужно удалять).

Изменение веса, связанное с фиксацией формалином. Стабилизация веса наступает после 4 месяцев хранения, потеря составляет 2-4%.

Методика определения сухой массы (веса) - DW

Дата добавления: 2015-05-08