2. Первичная продукция

Поскольку плотность воды (ρ) равна 1, то ее вес (P) равен занимаемому объему (V), т.к. P= ρ · V

Отсюда для воды, планктонных организмов и мейобентоса:

1 т = 1 м³

1 кг = 1дм³

1 г = 1см³

1 мг = 1 мм³= 1000 000 000 мкм³= 10⁹мкм³

Энергетические эквиваленты

1 кал = 4,187 Дж; 1 Дж = 0,239 кал

1 мг ОВ = 23,40 Дж ОВ – сухое органическое вещество

1 мг С= 44,77 Дж С – органический углерод

1 мг У= 17,17 Дж (или 4,10 кал) У - углеводы

1 мг Б= 23,66 Дж (или 5,65 кал) Б - белки

1 мг Ж= 39,57 Дж (или 9,45 кал) Ж - жиры

Формулы для вычисления объема геометрических фигур

Цилиндр: V= π·R²· h

Конус: V= π/3 · R² · h

Шар: V= 4/3 ·π · R³= π/6 · D³

Биомасса фитопланктона

Уравнения Р. Стратмана (1967) для нахождения биомассы фитопланктона, выраженной в содержании органического углерода:

lg C= -0,422 + 0,758 (lg V) для диатомовых водорослей

lg C= -0,460 + 0,866 (lg V) для остальных групп

где С – биомасса водоросли, выраженная в единицах органического углерода, 10^-12 г С·кл^-1.

Балансовое уравнение фотосинтеза:

6СО₂ + 6Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

1 мг О= 0,375 мг С

1 мг О = 14,24 Дж

1 мг С = 44,77 Дж

Определение продукции по динамике изменения содержания О₂ в водоеме:



P = O_{2 max} + 0,85 · O_{2 н} ·  или P = 1,6 · O_{2 max}

24 - 

где O_{2 max} - разность между минимальным содержанием кислорода в утренние часы и его максимальным содержанием в послеполуденное время; O_{2 н} - снижение содержания кислорода за время от захода до восхода солнца;  - продолжительность светлого времени суток, час.

Суммарное потребление кислорода на дыхание (R) определялось:

О_зах - О_вос

R = O_{2 н} = 



где О_вос и О_зах - содержание кислорода на восходе и закате солнца,  - интервал времени между измерениями кислорода.

Расчетное уравнение для определения первичной продукции и дыхания:

R= 0,024V^0,72 и P= 0,405V^0,54

где R- дыхание, 10^-9 мг С·ч^-1; P- фотосинтез (продукция) в среднем за фотопериод, 10^-9 мг С·ч^-1.

Температурная поправка-множитель (a_t):

a_t = 1 / Q₁₀^(20-T)/10

Q₁₀- коэффициент Вант-Гоффа; Т– температура воды в период наблюдений; 20 – значение температуры воды для нормальных условий. Значения Q₁₀ для различной температуры: 5-10⁰С – 3,5; 10-15⁰С – 2,9; 15-20⁰С – 2,5; 20-25⁰С – 2,3.

3. Вторичная продукция

Средняя удельная скорость ростамассы (C_w) за периодt₂–t₁можно рассчитать по формуле:

C_w = =

где w₁иw₂– масса в моментt₁иt₂соответственно.

Определение вторичной продукции (Р) методом Бойсен-Иенсена

P= 1/2 (W₂ – W₁) (N₁ + N₂) = (W₂ – W₁) Ñ

где W₁- начальная иW₂- конечная средняя масса особей,N₁- начальная иN₂- конечная средняя численность особей,Ñ- средняя численность особей за весь период исследований.

Этим способом рассчитывается продукция популяций без постоянного пополнения. Как правило, для моноцикличных видов, у которого все особи популяции принадлежат к одному возрастному (годовому) классу.

Физиологический способ

Р = R ∙

где Р – вторичная продукция, R- дыхание, К₂– коэффициент эффективности использования потребленной пищи на рост. Обычно 0,6>К₂>0,2 и находится для изучаемого вида также как иRпо литературным данным, если они отсутствуют, то К₂в среднем для естественных популяций за вегетационный сезон может быть принято равным 0,3.

«Универсальное» уравнение

P_Q= 0,032 · Q^-0,235

Q= 1,612·WW^0,025– планктонные беспозвоночные Черного моря

Q= 28,622·DW – планктонные беспозвоночные Черного моря

Q= 5,60∙DW – бентосные беспозвоночные Черного моря

где P_Q – удельная продукция, сут^-1; Q – энергетический эквивалент массы тела гидробионтов, Дж∙экз^-1; DW- сухая масса, мг·экз^-1; WW - общая сырая масса, мг.

Продукция биоценозов

P_b = P_f - R_p

где P_p– продукция биоценоза,P_f– продукция нехищных животных,R_p– траты хищных животных на обмен, либо

P_b = P_f + P_p - С_p

где С_p– рацион хищников, входящих в состав биоценоза.

Для озер и водохранилищ умеренных широт: P_b = (2,198 ± 0,496) В

где P_p– продукция биоценоза, В – средняя биомасса биоценоза за вегетационный сезон.