ВПЛИВ АНТРОПОГЕННИХ ЧИННИКІВ НА CNP-СТЕХІОМЕТРІЮ ВОДИ РІЧКОВИХ ЕКОСИСТЕМ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2018.02.169Ключові слова:
Карбон, Нітроген, Фосфор, стехіометрія, річкова вода, Дністер, Прут, Сірет, антропогенного навантаженняАнотація
Зважаючи на імперативне значення CNP-стехіометрії річкових екосистем, від якої залежить стан різних ланок трофічного ланцюга, а також спрямованість та інтенсивність усіх екологічних процесів, особливої актуальності у зв’язку з цим набуває дослідження впливу антропогенних факторів на стехіометричний баланс Карбону, Нітрогену та Фосфору у воді та біооб’єктах річкових екосистем. Метою було дослідити вплив антропогенних чинників на CNP-стехіометрію води річкових екосистем модельного регіону. Дослідження проводили на прикладі річкових екосистем Дністровського, Прутського та Сіретського басейнів (у межах Чернівецької області) у періоди альтернативних фаз водного режиму річки – літньої межені та весняного водопілля, протягом 2013-2014 рр. Проби води відбирали батометром Рутнера БРм-1 на 16 сайтах кожної станції: 8-ми поблизу фанерофітної заплави (4 з них біля берега та 4 – 1,5 м від берега) та 8-ми поблизу трав’яної заплави (4 з них біля берега та 4 – 1,5 м від берега). Визначення вмісту діоксиду Карбону СО2 та гідрокарбонату НСО3- проводили методом титрування. Визначення вмісту амонію та нітритів здійснювали кількісним фотоколориметричним методом за допомогою фотометра фотоелектричного КФК-3. Концентрацію нітратів встановлювали потенціометричним методом за допомогою нітратоміру Н-401. Усі значення досліджуваних сполук отримували у мг/дм3. В подальшому дані показники переводили в молярні концентрації (ммоль/дм3). Сукупний розчинений неорганічний Нітроген (Dissolved Inorganic Nitrogen – DIN) представлений Нітрогеном NH4+, NO3-, NO2-; загальний уміст розчиненого неорганічного Карбону (Dissolved Inorganic Carbon – DIC) – Карбоном СО2 та НСО3-. Відповідно уміст розчиненого неорганічного Фосфору (Dissolved Inorganic Phosphorus – DIP) – Фосфором РО43-. На основі молярних концентрацій DIC, DIN та DIP вираховували співвідношення DIC : DIР, DIC : DIN, DIN : DIР. Проаналізовано 15 імперативних показників антропогенного навантаження територій, дотичних до ділянок річок, де здійснювався відбір проб води, у тому числі: молярні концентрації та співвідношення DIC, DIN, DIP у криничній воді, обсяги внесення мінеральних добрив на посівній площі населеного пункту, площа земель с/г призначення під посівними культурами, агрохімічний та агроекологічний бонітет, віст гумусу, вміст N, К та P у ґрунтах та поголів’я ВРХ. Застосування методу головних компонент засвідчило когерентність між змінами DIN/DIP-співвідношень та DIN концентрацій у річковій та криничній воді. Встановлена залежність DIC/DIN та DIC у річковій воді від вмісту гумусу в ґрунтах прилеглого суходолу.
Посилання
de la Lanza-Espino G, Flores-Verdugo FJ, HernandezPulido S, Penie-Rodríguez I. Concentracion de nutrientes y proporcion C:N:P en sedimentos superficiales de un complejo lagunar costero tropical afectado por escurrimientos agrícolas. Universidad Ciencia. 2011; 27 (2): 145–155.
Maranger R, Cotner JB. Stoichiometry of carbon, nitrogen, and phosphorus through the freshwater pipe. Limnology and Oceanography. 2018; 19: 89–101. doi.org/10.1002/lol2.10080
Qu F, Yu J, Du S, Li Y, Lv Х, Ning K, Wu H. Influences of anthropogenic cultivation on C, N and P stoichiometry of reed-dominated coastal wetlands in the Yellow River Delta. Geoderma. 2014;235-236: 227–232. doi.org/10.1016/j.geoderma.2014.07.009
Rattan KJ, Chambers PA. Proceedings Total, Dissolved and Particulate N : P Stoichiometry in Canadian Prairie Streams in Relation to Land Cover and Hydrologic Variability. Proceedings. 2018; 2 (183): 1–9. doi:10.3390/ecws-2-04952
Smith DR, Bowes MJ. Carbon, Nitrogen, and Phosphorus Stoichiometry and Eutrophication in River Thames Tributaries, UK. Agricultural & nvironmental Letter. 2017; 2 (1) doi: 10.2134/ael2017.06.0020
State Standard of Ukraine ISO 5667-6:2009 Water quality. Sampling. Part 6. Guidance on sampling of ivers and streams [DSTU ISO 5667-6:2009 Yakist`vody. Vidbyrannya prob. Chastyna 6. Nastanovy shhodo vidbyrannya prob z richok i strumkiv]. (in Ukrainian).
Zdrok VV., Lagotsky TYa. Econometrics [Ekonometriya]. Kiev: Knowledge; 2010. (in Ukrainian)
Mastitsky SE. Methodical manual on the use of the program STATISTICA in the processing of biological research data [Metodicheskoe posobie po ispolzovaniyu programmyi STATISTICA pri obrabotke dannyih biologicheskih issledovaniy]. Minsk: Institute of fish farms; 2009. (in Russian).
Neotrodchuk IM. Dynamics of water quality changes in the Styr river in Volyn region, [Dynamika zmin yakosti vody richky Styr u Volynskii oblasti,]. Geography. Nature of Western Polissya and adjoining territories. 2011; 8: 17–21. (in Ukrainian).
Rudenko S, Dzenzerskaya O. River stoichiometry of Carbon, Nitrogen and Phosphorus in the light of the Redfield ratio [Rechnaya stehiometriya ugleroda, azota i fosfora v svete sootnosheniya Redfilda]. Ecology and noospherology. 2017; 28(1-2): 5–16. doi:10.15421/031701 (in Russian).
CNP-monitoring of river ecosystems (on the example of the Chernivtsi region) [CNP-monitoring richkovih ekosistem (na prikladi Chernivetskoyi oblasti)] / edited by S. Rudenko. Chernivtsi: City; 2015. (in Ukrainian).
Shevchuk IB. Component and factor analysis models of the development of the child-rehabilitation system in Ukraine sustainable development of the economy [Modeli komponentnoho ta faktornoho analizu rozvytku systemy dytiachoho ozdorovlennia v Ukraini stalyi rozvytok ekonomiky]. International scientific and production journal. 2013; 3: 12–17. (in Ukrainian).
