Введение
Глава 1. Абиотические факторы, определяющие первичную продукцию Карского моря 20
1.1. Приходящая солнечная радиация 20
1.1.1. Надводная освещенность 20
1.1.2. Подводная освещенность 21
1.2. Биогенные элементы 27
1.3. Температура воды 36
1.4. Речной сток 41
1.5. Ледовый покров 42
Глава 2. Материал и методы 46
2.1. Отбор проб 46
2.2. Методы определения первичной продукции 47
2.3. Методы определения хлорофилла 51
2.3.1. Определение концентрации хлорофилла “а” спектрофотометрическим методом 51
2.3.2. Определение концентрации хлорофилла “а” флуориметрическим методом 52
2.4. Методы измерения гидрооптических параметров 54
2.5. Спутниковые данные и региональный алгоритм расчета концентрации хлорофилла 56
2.6. Расчеты и статистический анализ 57
2.6.1. Применение регрессионного анализа для оценки связи продукционных характеристик фитопланктона с факторами среды 57
2.6.2. Статистические подходы, использованные при верификации моделей 60
Глава 3. Пространственная изменчивость продукционных показателей в Карском море 63
3.1. Районирование Карского моря в целях оценки первичной продукции и исследования ее долговременной изменчивости 63
3.2. Пространственная изменчивость продукционных показателей фитопланктона в августе – сентябре 1993 г 64
3.3. Пространственная изменчивость продукционных показателей фитопланктона в сентябре – октябре 2011 г 72
3.4. Пространственная изменчивость продукционных показателей фитопланктона в Карском море в осенний период 74
3.5. Особенности пространственного и вертикального распределения первичной продукции и хлорофилла “а” в Карском море в летний период на примере июля – августа 2016 82
3.5.1. Пространственная изменчивость продукционных показателей фитопланктона 83
3.5.2. Вертикальная изменчивость продукционных показателей фитопланктона 89
3.5.3. Закономерности пространственных изменений продукционных характеристик фитопланктона 95
3.5.4. Условия формирования первичной продукции в июле – августе 2016 г 98
3.5.5. Влияние вертикального распределения хлорофилла на интегральную первичную продукцию 102
Глава 4. Закономерности формирования первичной продукции Карского моря 107
4.1. Условия формирования первичной продукции Карского моря в осенний период, исследованные по массиву данных, использованному для разработки региональных моделей 108
4.2. Исследование условий формирования первичной продукции Карского моря на основе летнего, осеннего и интегрированного массивов данных 122
Глава 5. Трофические градации и вертикальное распределение продукционных показателей 133
5.1. Трофические градации вод Карского моря 135
5.2. Статистический анализ и параметризация вертикальных профилей первичной продукции и хлорофилла 138
5.3. Вертикальное распределение хлорофилла и первичной продукции 139
5.4. Послойное распределение первичной продукции и хлорофилла в водах разной трофности 142
5.5. Особенности вертикального распределения хлорофилла: образование ПХМ и его влияние на первичную продукцию в столбе воды 143
5.6. Вертикальное распределение хлорофилла в моделях интегральной первичной продукции Карского моря 148
Глава 6. Моделирование первичной продукции 151
6.1. Региональные модели первичной продукции 156
6.1.1. Интегрированная по глубине модель первичной продукции Карского моря (-Мод) 156
6.1.2. Эмпирическая зависимость между поверхностным хлорофиллом и первичной продукцией в столбе воды 160
6.1.3. Эмпирическая зависимость между содержанием хлорофилла и первичной продукцией Карского моря на всех глубинах (Хл2 рег) 161
6.1.4. Параметризация кривых вертикального распределения хлорофилла и модель первичной продукции Карского моря с разрешением по глубине (KSDRM) 161
6.2. Нерегиональные модели первичной продукции 164
6.3. Оценка адекватности моделей с помощью регрессионного анализа 166
6.4. Оценка адекватности моделей первичной продукции Карского моря по ошибке регрессии (RMSD) и параметру эффективности (ME) 172
6.5. Модели вертикального распределения хлорофилла и ассимиляционной активности в разрешающем по глубине алгоритме (KSDRM) 174
6.6. Сравнение интегрированных и разрешающих по глубине моделей 174
6.7. Максимальное ассимиляционное число в моделях первичной продукции Карского моря 179
6.8. Сравнение простых, основанных на концентрации хлорофилла, моделей и алгоритмов, использующих приходящую ФАР и фотоадаптивные параметры 180
6.9. Преимущество региональных моделей первичной продукции Карского моря 181
6.10. Верификация региональных моделей первичной продукции Карского моря по расширенной базе экспедиционных и спутниковых данных 184
6.10.1. Постановка задач и источники данных 184
6.10.2. Результаты верификации интегрированной по глубине модели ( –Мод) 187
6.10.3. Результаты верификации разрешающей по глубине модели (KSDRM) 190
6.10.4. Возможность применения и выбор оптимальной региональной модели для оценки первичной продукции Карского моря 193
Глава 7. Долговременная изменчивость первичной продукции Карского моря 197
7.1. Сезонная изменчивость первичной продукции Карского моря .197
7.1.1. Значение исследований сезонной изменчивости первичной продукции 197
7.1.2. Экспедиционные данные и районирование Карского моря для исследования сезонной изменчивости первичной продукции 199
7.1.3. Спутниковые данные 200
7.1.4. Результаты исследования сезонных изменений первичной продукции и хлорофилла Карского моря 201
7.1.5. Сравнение сезонных изменений первичной продукции и хлорофилла Карского моря по спутниковым и экспедиционным данным 219
7.2. Межгодовая изменчивость первичной продукции Карского моря 221
7.2.1. Межгодовая изменчивость первичной продукции и абиотических факторов 222
7.2.2. Сравнение с результатами предыдущих исследований 236
Глава 8. Оценка годовой величины первичной продукции Карского моря 239
8.1. Методические подходы к оценке годовой величины первичной продукции 239
8.1.1. Оценка первичной продукции при помощи прямых измерений 239
8.1.2. Районирование и источники данных 239
8.1.3. Построение кривых сезонных изменений первичной продукции и хлорофилла 240
8.1.4. Оценка годовых величин первичной продукции 241
8.2. Оценка первичной продукции по косвенным данным с использованием моделей расчета 242
8.3. Краткий обзор современных моделей первичной продукции 246
8.4. Оценка годовой первичной продукции Карского моря 251
8.4.1. Обоснования проведения оценки годовой величины первичной продукции 251
8.4.2. Методика оценки годовой первичной продукции Карского моря 253
8.4.3. Результаты оценки годовой величины первичной продукции Карского моря 255
8.5. Продукционное районирование Карского моря .267
Заключение 270
Выводы 273
Список сокращений 276
Список литературы 279
Список иллюстративного материала 312
Приложение А 325
Приложение Б 332
Приложение В 339
Приложение Г 353
