Пространственное распределение и сезонная динамика численности психрофильных и мезофильных сапрофитных бактерий
Сапрофитный бактериопланктон Белого моря с учетом психрофильных (холодолюбивых) и мезофильных (холодоустойчивых) форм бактерий был исследован в июне и сентябре 1982 г. (пролив Великая Салма), в июне и июле 1983 г. (вся акватория моря), в сентябре 1983 г. (пролив Великая Салма) и на протяжении всего 1984 г. (стационарная точка в Кандалакшском заливе).
Материалы, полученные в июне и сентябре 1982 г., показали, что численность мезофильных форм сапрофитных бактерий в прибрежной зоне колеблется от десятков до тысяч клеток в 1 мл воды. Среднее количество сапрофитных бактерий составляло летом 300 кл./мл, а осенью 435 кл./мл, что вполне понятно, поскольку осенью вода более насыщена органическим веществом за счет массового отмирания фитопланктона. Кроме того, установлено, что летом и осенью количество сапрофитных бактерий связано с приливо-отливными явлениями. Так, летом среднее количество бактерий во время прилива составляло 206 кл. /мл, а во время отлива 758 кл./мл. Осенью наибольшая численность сапрофитных бактерий соответствовала приливу (476 кл./мл), а при отливе составляла в среднем 220 кл./мл. Совершенно очевидно, что содержание органического вещества вводах, поступающих в прибрежную зону во время прилива, отлично от такового в остальной массе воды и, следовательно, в них содержится другой по количественному составу сапрофитный бактериопланктон. Примечательно, что в осенний период приливные воды более насыщены органическим веществом, нежели летом, что подтверждает тесную связь численности бактерий — деструкторов органического вещества и биотических факторов среды, в первую очередь изменений фотосинтетической активности фитопланктона и макрофитов.
Следует подчеркнуть, что при любом состоянии воды в прибрежной зоне в составе сапрофитного бактериопланктона доминировали психрофильные формы как летом, таки осенью (рис. 4.2),
Исследование распределения психрофильных и мезофильных сапрофитных бактерий, провеленное на всей акватории Белого моря летом 1983 г., позволило установить, что их количество в открытых участках колеблется от единиц до десятков клеток, а в прибрежных районах — от десятков до сотен клеток в 1 мл воды. При сопоставлении количества бактерий двух экологических групп в различных районах моря (рис. 4.3) установлено, что их соотношение в сапрофитном бактериопланктоне меняется от преобладания психрофильных форм в Горле до полного доминирования мезофильных форм в Кандалакшском заливе. В центральной Части моря и в Онежском заливе их численность была выражена величинами одного порядка. В плане вертикального распределения численности бактерий определенной тенденции не наблюдалось.
Примечательно, что такое распределение психрофильных и мезофильных форм сапрофитных бактерий находилось в полном соответствии с пространственным распределением температуры воды. Так, значения температуры увеличивались от Горла к заливам, а вертикальное ее распределение отличалось большой изменчивостью. Следовательно, водным массам с теми или иными термическими характеристиками свойственно определенное соотношение психрофильных и мезофильных форм сапрофитных бактерий. Вполне вероятно, что это соотношение может служить индикатором разнородности вод Белого моря.
Вместе с тем прямая корреляционная связь между численностью сапрофитных бактерий и температурой воды в Белом море не обнаружена. Вполне понятно, что температура воды в пределах ее естественных колебаний в летний период и не должна влиять на количественное распределение сапрофитных бактерий, поскольку, как известно (Могita, 1975), ее селективое влияние может сказаться только при резких изменениях.
Важнейшим фактором, влияющим на численность и распределение сапрофитных бактерий, является количество и качество органического вещества. Это положение достаточно убедительно подтвердили результаты исследований на двух суточных станциях, проведенных в Кандалакшском заливе. Установлено, что соотношение количества психрофильных и мезофильных форм в течение суток постоянно меняется (особенно в слое 0 10 м), в то время как колебания температуры в этом слое были незначительными. Наибольшая численность как психрофильных, так и мезофильных сапрофитных бактерий соответствовала слою воды 0.5 м, где, как правило, летом наблюдается максимальное развитие фитопланктона (Федоров, Бобров, 1977).
Связь распределения сапрофитных бактерий с содержанием органического вещества прослежена также при исследовании сезонной динамики численности психрофильных и мезофильных форм на стационарной точке в Кандалакшском заливе с февраля по сентябрь 1984 г. На протяжении всего периода численность сапрофитных бактерий колебалась от единиц до нескольких тысяч клеток в 1 мл воды. При сравнении численности психрофильных и мезофильных форм в различных горизонтах водной толщи по сезонам года оказалось, что их количественный состав и сезонная динамика идентичны за небольшим исключением. Совершенно очевидно, что летом и особенно в начале сентября численность сапрофитных бактерий резко возрастала по всей водной толще от поверхности до дна (14 м). Именно в этот период года вода обогащается органическим веществом мертвых клеток фитопланктона.
На основании всего вышеизложенного становится очевидным, что сапрофитный бактериопланктон в Белом море представлен двумя экологическими группами — психрофильными и мезофильными формами. Пространственное распределение и сезонные сукцессии сапрофитной микрофлоры представляют собой смену экологических групп, способных наиболее полно использовать благоприятное для каждой из них сочетание экологических параметров среды в процессе роста за счет трансформации мертвого органического вещества. Количество органического вещества регулирует численность разлагающих его бактерий, поэтому его естественные миграции и концентрация в отдельных эконишах вызывают изменения количественного содержания сапрофитных бактерий. Численность психрофильных и мезофильных сапрофитных бактерий в Белом море вполне сопоставима с таковой в эвтрофной северо-западной части Черного моря (Теплинская, 1983), что свидетельствует о значительной насыщенности вод Белого моря мертвым органическим веществом.
