Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)

11. szám - Dr. Oláh János: A szerves törmelék kilúgozódása, benépesülése és stabilizációja a detrituszformálódás folyamatában: a detritusz mennyisége és tápértéke a Balatonban

Hidrológiai Közlöny 1973. 9—10. sz. 514 A szerves törmelék kilúgozódása, benépesülése és stabilizációja a detrituszformálódás folyamatában: a detritusz mennyisége és tápértéke a Balatonban* Dr. OLÁH JÁNOS'* Bevezetés A detritusz (kőzettörmelék) a geológiában használt terminus technicus. Az ökológusok csak később kezdték használni, más tartalommal. Odúm [6] a szerves törmelék és a lebontását végző mikroorganizmusok együttesét szerves detritusznak, vagy biodetritusznak nevezte. Az ökológusok többsége azonban továbbra is a rövidebb detritusz terminus technicust használja, azonos tartalommal. A szerves detritusz azonban a szerves törmelék-mikroorganizmus együttesnél sokkal összetettebb, és képződésében, formálódásában még kevéssé vizsgált mikrobiológiai, fiziko-kémiai folyamatok vesznek részt [14]. Az elhalt szervezetet, vagy annak részecskéit egyedül még nem tekintjük detritusznak, csupán kiinduló komponensnek, amely a detritusszá válás és formálódás során könnyen mozgósítható energiatartalmát elveszti és az így stabilizálódott, tovább már lassan bomló formált szervesanyag többnyire a tavak üledékébe eltemetődik. A szerves detritusz, mint a vizi állatok egyik alapvető tápanyaga, fontos szerepet játszik a vizi ökoszisztémák táplálkozási folyamataiban. E szerep mennyiségileg kevéssé vizsgált, a detritusz minőségéről, tápértékéről képződése során pedig alig vannak adataink. Rogyina az elhalt szervezetek lebontása során „fiatal" és „érett" detrituszt különböztetett meg. A „fiatal" detritusz algák, állatok és magasabb rendű növények még felismerhető maradványaiból áll. Az „érett" detriutszban az elhalt szervezetek maradványai már annyira megváltoztak, hogy eredetüket nagyon nehéz meghatározni [10]. Az eddigi vizsgálatok azt mutatják, hogy a detritusz körül van véve, gyakran ki van töltve baktériumokkal, ezért tápértéke a vizi állatok számára a detrituszrészecskék energiatartalmát hasznosító baktériumok mennyiségétől függ [14]. A Balatonban és legtöbb sekély vizünkben a nád egyike a legfontosabb, jelentős mennyiségű detrituszt képező makrofitáknak. A detritusz egy része, felaprózott formában, a hullámzás és áramlások hatására a tó nyíltvízi területeire is eljuthat [13]. A nádlebontás különböző szakaszainak leírása, jellemzése céljából laboratóriumi kísérletekben vizsgáltuk a porított nád-tóvíz rendszerben a mikrobiális szukcessziót, benépesülést, biomasszát és a biomassza teljes aktivitását. A laboratóriumi kísérletek mellett hasonló vizsgálatokat végeztünk a Balatonból származó iszap- és detrituszmintákon. Célunk az volt, hogy a mesterséges környezetben * Felkérésre a szerző előadta Pallanzában (Olaszország) az IBP-UNESCO szimpóziumon. (Detritus and its ecological role in aquatic ecosystems Pallanza, 1972. május 23—27.) ** Magyar Tudományos Akadémia Biológiai Kutatóintézete, Tihany. megfigyelt detritusz formálódási szakaszokat természetes környezetben ellenőrizzük, és megállapítsuk a detritusz mennyiségét és tápértékét a Balatonban. Módszerek A laboratóriumi kísérletekben ősszel gyűjtött nádat és jég alól vett Balaton-vizet használtunk. A kiszárított nádat golyósmalomban őröltük. A finoman porított nádat (részecske nagyság: kisebb, mint 100 fim) 10 liter tóvízben (10 g/l) szuszpendáltuk, és szobahőmérsékleten levegőztettük (25 i 2 °C). A mikroorganizmusok morfológiai típusainak kifejlődését, szukcesszióját fluoreszcens és elektronmikroszkóp segítségével vizsgáltuk. A fluoreszcens mikroszkópos vizsgálatokban a preparátumokat acridin orange-zsal festettük (festékkoncentráció: 100 mg/l). Az elektronmikroszkópos vizsgálatokban a porított nád-tóvíz szuszpenzióból egy kis cseppet felvittünk a Zapon-lakkal borított rostélyra, megszárítottuk és mikroszkóp alatt vizsgáltuk. TESLA BS 413A típusú elektronmikroszkóppal dolgoztunk. A detritusz-komplexben a mikroorganizmusok biomasszáját mint ATP-biomassza-C-t határoztuk meg Holm—

Hansen szerint [3]. Az adenozin foszfátok meghatározását 0—2 °C-on végeztük, kivéve az ATP, ADP és AMP szétválasztását az ioncserélő oszlopon (0—5 °C). 50 ml mintát homogenizáltunk 5%-os perklórsavban, késes homogenizálóval. A homogenizátumot 3000 g-vel centrifugáltuk 15 percig, azután semlegesítettük 5 N KOH-dal pH 7,8-ig. Az extraktumból a K-perklorát csapadékot centrifugálással (3000 g, 15 perc) eltávolítottuk. Az adenozin-foszfátok elkülönítésére Deutsch és Nilsson módszerét használtuk [1]. Az ioncserélő oszlop 5 ml Dowex 1 gyantából állt (200—400 mesh, klorid forma). A teljes extraktumot felvittük az ioncserélő oszlopra 1 ml/perc folyás érték mellett. A következő leoldó szereket használtuk: 1. AMP-re: 0,003 N HCl, 2. ADP-re: 0,01 N HCl + 0,02 N NaCl, 3. ATP-re: 0,01 N HCl + 0,2 N NaCl. Mindegyik leoldó szert 200 ml-es mennyiségben használtuk, 4 frakcióra osztva 2—3 ml/perc folyás érték mellett. A frakciók adenozin-foszfát tartalmát spektrofotométerrel mértük 260 nm-nél, és a koncentrációkat a standard ATP-oldat abszorpció értéke alapján számítottuk ki (1 n mol/ml = 0,0142 absz.). Az oszlopot 0,1 N HCl-oldattal regeneráltuk, majd desztillált vízzel mostuk, míg kloridmentessé nem vált. A dehidrogenáz aktivitás mérésénél 4 ml 1%-os, vizes TTC-oldatot adtunk 40 ml mintához, és sötétben inkubáltuk 24 órán át 25 °C-on. A mintát ezután centrifugáltuk, a felülúszót leöntöttük, és az üledéket szuszpendáltuk, majd rázattuk 50 ml