Вестник МГТУ. 2016, №1.2.

Шошина Е. В. и др. Экологические факторы, регулирующие рост макроводорослей… 338 разнообразия, биомассы и плотности поселений. Продуктивность макроводорослей и их сообществ в арктических экосистемах существенно ниже по сравнению с бореальными районами. Многолетние макроводоросли в Арктике существуют при минимальной продукции органического вещества в течение года. Многолетники включают "грубопластинчатые" формы ( Alaria esculenta , Laminaria solidungula ), "грубокустистые" ( Desmarestia aculeata ) и корковые известковые красные водоросли. Некоторые из них могут иметь достаточно крупное слоевище, что является следствием продолжительной жизни растений в связи со снижением интенсивности процессов деструкции из-за низкой температуры. Отмечается уменьшение размеров слоевища, меньшее число ветвей, уменьшение коркового и центрального слоев клеток у арктических форм водорослей ( Phycodrys rubens , Ptilota serrata , Callophyllis cristata и другие) по сравнению с бореальными формами тех же самых видов [16]. Для ламинарий Земли Франца-Иосифа характерна слабая морфологическая расчлененность пластины: у Laminaria saccharina пластина ровная, со слабой гофрировкой, без булей, а у Laminaria digitata она практически не рассечена на лопасти [9]. На примере ламинариевых установлено, что по размерам и особенно по массе слоевища водоросли архипелага Земли Франца-Иосифа уступают растениям с Мурманского побережья. У макроводорослей на побережье Земли Франца-Иосифа в силу географических и климатических условий фотосинтез и дыхание соответственно в среднем на 20 и 50 % ниже, чем у аналогичных видов южной части Баренцева моря [7; 23]. Результатом снижения метаболической активности водорослей в Арктике являются меньшие размеры и масса большинства бентосных водорослей. При этом уровень интенсивности фотосинтеза и дыхания ламинариевых в районе Земли Франца-Иосифа по своим абсолютным значениям во время короткого летнего периода может приближаться к величинам, отмечаемым для растений Восточного Мурмана. Однако, как показали измерения, уже в августе в водах Земли Франца-Иосифа, фотосинтез макроводорослей превышает дыхание (табл. 1). Содержание хлорофилла имеет достаточно большой разброс, что обусловлено различиями в морфологической структуре слоевища. Величина продукции и дыхания водорослей, обитающих на побережье архипелага, ниже, чем в южной части Баренцева моря: у бурых водорослей продукция ниже на 26 %, дыхание – на 58 %, у зеленых – на 42 и 83 % соответственно. В первую очередь различия обусловлены температурой воды, разница между районами составляет 7–8 ° С. Таблица 1 Интенсивность фотосинтеза, потребление кислорода и содержание хлорофилла а у макроводорослей на побережье Земли Франца-Иосифа [7] Макроводоросли Фотосинтез валовый, мгС/г сырого вещества в сутки Дыхание, мл О 2 /г сырого вещества в сутки Содержание хлорофилла а , мкг/г сырого вещества Бурые Laminaria saccharina 0,91 0,36 185,3 Pilayella litoralis 1,17 0,44 147,8 Красные Devaleraea ramentacea 1,08 0,41 40,4 Зеленые Acrosiphonia sonderi 0,92 0,36 188,9 Исследования фотосинтеза и дыхания макроводорослей в районе Дальних Зеленцов показали, что в полярную ночь жизнедеятельность исследованных водорослей (бурые – Laminaria saccharina , красные – Palmaria palmata , зеленые – Ulvaria obscura ) характеризуется только дыхательными процессами. Фотосинтез начинает преобладать над потреблением кислорода в середине февраля, когда уровень падающей солнечной радиации составляет 30–50 кал/см 2 (рис.). Высокий уровень фотосинтеза отмечается у водорослей в полярный день: в конце апреля ( Ulvaria obscura , Palmaria palmata ) и начале июля ( Laminaria saccharina ). Снижение фотосинтеза до уровня потребления кислорода у всех исследованных видов наблюдается в конце октября, когда уровень падающей солнечной радиации снижается до 50 кал/см 2 . Динамика продукционных характеристик макроводорослей Баренцева моря имеет сезонную изменчивость, которая связана прежде всего с особенностями поступления солнечной радиации. Исследования в прибрежных водах архипелага Земля Франца-Иосифа указывают на снижение репродуктивного потенциала макроводорослей в арктических районах по сравнению с Мурманским побережьем [13]. На примере ламинарий, обитающих в водах у побережья архипелага, показано, что растения позднее вступают в стадию размножения, поскольку дольше набирают достаточную массу слоевища, необходимую для начала формирования органов размножения. Ниже процент фертильных растений в соответствующих возрастных группах и в поселении в целом, меньше площадь поверхности пластины,