Федеральное государственное автономное...

Трофо - метаболические Трофо - метаболические взаимодействия зоопланктона и взаимодействия зоопланктона и

фитопланктона в фитопланктона в экспериментальных и модельных экспериментальных и модельных

исследованияхисследованиях

Федеральное государственное автономноеобразовательное учреждение

высшего профессионального образования«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт фундаментальной биологии и биотехнологии Кафедра биофизики

Красноярск 2012

Руководитель: А.П. Толомеевк.б.н., с.н.с. института биофизики СО РАН

Выполнил:студент ББ11-03М И.М. Бородина

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫАКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Качество воды природных водоемов тесно связано со структурой и плотностью биомассы микроводорослей, важнейшим фактором регуляции которых является зоопланктон. Оценка изменения количества фитопланктона в результате их взаимодействия с хищником необходима для построения эколого - математических моделей, направленных на составление прогноза и управления качеством воды.

Оценки прямого и метаболитного влияния доминирующего вида зоопланктона озера Шира Arctodiaptomus salinus (Calanoida, Copepoda) на численность и размерный состав микроводорослей.

ЦЕЛЬ РАБОТЫЦЕЛЬ РАБОТЫ

ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1. Определить прямое (выедание) и стимулирующее (метаболитное) влияние Arctodiaptomus salinus на численность фитопланктона озера Шира в проточной системе.

4. Разработать блок-схему взаимодействий зоопланктона, фитопланктона и лимитирующего биогенного элемента (фосфора) для дифференциально-проточной системы.

5. Построить математическую модель, описывающую динамику биомассы фитопланктона в дифференциально-проточной системе. Потребление клеток микроводорослей зоопланктоном задается уравнением типа Моно, рост фитопланктона определяется клеточной квотой биогенного элемента (Droop model).

6. С помощью модельных расчетов, проверить гипотезы метаболитного и сигнально-метаболитного влияния Arctodiaptomus salinus на скорость роста фитопланктона озера Шира.

ЗАДАЧИ РАБОТЫ

4. Разработать блок-схему взаимодействий зоопланктона, фитопланктона и лимитирующего биогенного элемента (фосфора) для дифференциально-проточной системы.

5. Построить математическую модель, описывающую динамику биомассы фитопланктона в дифференциально-проточной системе. Потребление клеток микроводорослей зоопланктоном задается уравнением типа Моно, рост фитопланктона определяется клеточной квотой биогенного элемента (Droop model)

6. Выполнить предварительный качественный анализ динамики компонентов модели при влиянии и в отсутствии хищника.

Список ключевых словраздел Русский язык Английский язык

«физика» Моделирование Modeling

«биология» Фитопланктон Phytoplankton

Зоопланктон Zooplankton

Модель Друпа Drооp model

Питание зоопланктона Grazing zooplankton

Динамика Dynamics

Сосуществование Coexistence

Круговорот питательных в-в

Nutrient cycling

Цветение фитопланктона

Phytoplankton bloom

Первичная продукция Primary production

Модель экосистемы Ecosystem model

Клеточная квота Cell quota

«нано» Питательные в-ва Nutrient enrichment

Биогенные элементы Nutrient limitation

Нанопланктон Nanoplankton

Базы данныхБазы данных1. http://elibrary.ru/querybox.asp?scope=newquery

2. http://scholar.google.com/advanced_scholar_search

3. http://pubs.acs.org/

4. http://www.sciencedirect.com/

5. http://www.iop.org/EJ/

6. http://publish.aps.org/

7. http://elsevier.com

8. http://plosbiology.org

9. http://gopubmed.org

1. 1. Elibrary.ruElibrary.ru

1. 1. ElibraryElibrary

2. 2. SScholar.googlecholar.google

3. 3. PPubs.acsubs.acs

4. 4. ScienceDirectScienceDirect

5. 5. IIopopsciencescience

6. 6. PPublish.apsublish.aps

7. 7. ElsevierElsevier

8. Plosbiology.org8. Plosbiology.org

Gopubmed.org

Карта мира

Мировая карта исследований

Распределение публикаций по времени

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВИСТОЧНИКОВ Calbet, A. Mesozooplankton grazing impact on pri mary production: A global

comparative analysis in ma rine ecosystems / A. Calbet // Limnol. Oceanogr. - 2001. - № 46. – pp. 1824-1830. doi: 10.4319/lo.2001.46.7.1824.

Режим доступа: http://www.jstor.org/pss/3069108

Фурсова, П.В. Математическое моделирование в экологии сообществ / П.В. Фурсова, А.П.

Левич // Проблемы окружающей среды (обзорная информация ВИНИТИ). - М.: ВИНИТИ. - 2002. -

№ 9.

Режим доступа: http://dis.bio.msu.ru/articles/Fursova_Levich_2002.pdf

Tillmann, U. Toxic effects of Alexandrium spp. on heterotrophic dinoflagellates: an allelochemical defence mechanism independent of PSP-toxin content / U. Tillmann, U. John // Mar. Ecol. Prog.– 2002. - № 230. – pp. 47–58.

Режим доступа: http://www.int-res.com/articles/meps2002/230/m230p047.pdf

John, E. H. Modelling changes in paralytic shellfish toxin content of dinoflagellates in response to nitrogen and phosphorus supply / E. H. John, K. J. Flynn // Mar. Ecol. Prog. – 2002. - № 225. – pp. 147–160.

Режим доступа: http://www.int-res.com/articles/meps/225/m225p147.pdf

Legrand, C. Allelopathy in phytoplankton-biochemical, ecological and evolutionary aspects / C. Legrand, K. Rengefors, G. O. Fistarol, E. Grane´li // Phycologia. – 2003. - № 42. – pp. 406–419. doi: 10.2216/i0031-8884-42-4-406.1 Режим доступа: http://www.phycologia.org/doi/abs/10.2216/i0031-8884-42-4-406.1

Cembella, A. D. Chemical ecology of eukaryotic microalgae in marine ecosystems / A.D. Cembella // Phycologiaю – 2003. - № 42. – pp. 420–447.

doi: 10.2216/i0031-8884-42-4-420.1

Режим доступа: http://www.phycologia.org/doi/abs/10.2216/i0031-8884-42-4-420.1

Murrell, M. C. Phytoplankton and zooplankton seasonal dynamics in a subtropical estu ary: Importance of cyanobacteria / M. C. Murrell, E. M. Lores // J. Plankton Res. – 2004. - № 26. - pp.371-382. doi: 10.1093/plankt/fbh038.

doi: 10.1093/plankt/fbh038

Mitra, A. Predator–prey interactions: is ‘ecological stoichiometry’ sufficient when good food goes bad? / A. Mitra, K. J. Flynn // J. Plankton Res. – 2005. 27. - pp. 393-399. doi: 10.1093/plankt/fbi022

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВСПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Irigoien, X. Phytoplankton blooms: a ‘loophole’ in microzooplankton grazing impact? / X. Irigoien, K. J. Flynn, R. P. Harris // J. Plankton Res. – 2005. - № 27. – pp. 313–321. doi: 10.1093/plankt/fbi011

Режим доступа: http://plankt.oxfordjournals.org/content/27/4/313.full

Tsai, A. Y. Seasonal diel variations of picoplankton and nano plankton in a subtropical western Pacific coastal eco system/ A.Y. Tsai, K.P. Chiang, J. Chang, G.C. Gong // Limnol. Oceanogr. – 2005. - № 50. – pp. 1221-1231.

Режим доступа: http://www.jstor.org/pss/3597401

Mitra, A. Promotion of harmful algal blooms by zooplankton predatory activity/ A. Mitra, K.J. Flynn // Biology Letters. - 2006. - pp. 194-197. doi: 10.1098/

Режим доступа: http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/2/2/194.full

Uysal, Z. Vertical distribution of marine Cyanobacte ria Synechococcus spp. in the Black, Marmara, Aegean, and eastern Mediterranean seas / Z. Uysal // Deep-Sea Res. II. – 2006. - № 53. – pp. 1976-1987. doi: 10.1016/j.dsr2.2006.03.016.

Режим доступа: http://www.sciencedirect.com/

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВИСТОЧНИКОВ

• Tsai, A.Y. Seasonal variations in trophic dynamics of nanoflagel lates and picoplankton in coastal waters of the western subtropical Pacific Ocean / A.Y. Tsai, K.P. Chiang, J. Chang, G.C. Gong // Aquat. Microb. Ecol. -2008, - №51. - 263-274, doi: 10.3354/ame01196.

Режим доступа: http://www.int-res.com/articles/ame2008/51/a051p263.pdf

• Tsai, A.Y. Temporal and Spatial Variations of Picoplankton and Nanoplankton and Short -Term Variability Related to Stormy Weather in the Danshui River Estuary in Northern Taiwan / A.Y. Tsai, G.C.Gong, K.P. Chiang, C.F. Chao, H.K. Liao, F.K. Shiah // Terr. Atmos. Ocean. Sci. - February 2011. - Vol. 22. - No.1. - XXX-XXX. doi: 10.3319/TAO.2010.07.15.01(Oc).

Режим доступа: http://tao.cgu.org.tw/pdf/2010071501Oc.pdf

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВИСТОЧНИКОВ

Журнал Limnology and oceanography; режим доступа: http://www.aslo.org/lo/ ISSN: 0024-3590; Impact Factor: 3.169

Журнал Plankton research; режим доступа: http://plankt.oxfordjournals.org/ ISSN: 0142-7873; Impact Factor: 1.444

Журнал Hydrobiology; режим доступа: http://www.begellhouse.com/journals/38cb2223012b73f2 ISSN: 0018-8158; Impact Factor: 0.694

Журнал Ecological modeling; режим доступа: http://in-cites.com/journals/Ecological-Modelling.html ISSN: 0304-3800; Impact Factor: 1.308

Журнал Aquatic ecology; режим доступа: http://www.springer.com/life+sciences/ecology/journal/10452

Журнал Freshwater biology; режим доступа: http://www.wiley.com/bw/journal.asp?ref=0046-5070 ISSN: 0270-5060; Impact Factor: 0.351

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЖУРНАЛОВСПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЖУРНАЛОВ