Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)
XLIV. Hidrobiológus Napok: "Ritkán vizsgált és különleges vizek" Tihany, 2002. október 2-4.
124 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 200.1. 83. I'-VIplankton nitrogénellátásának csak elhanyagolható része (tizede-százada) származik a külső vízbefolyásokból (Présing és mtsai 2000), az algák nitrogénigényét alapvetően csak a belső újratermelődési folyamatok biztosíthatják. Meg kell jegyezni, hogy a képződött ammónium egy része az üledék felső részében és a vízoszlopban uralkodó aerob viszonyok mellett gyorsan nitráttá oxidálódik. A fitoplankton által felvett és a vízben található nitrát döntö hányadának forrása tehát ugyancsak a tavon belül képződött ammónium. Méréseink szerint a Balaton vizében újratermelődött ammónium a fitoplankton napi nitrogénigényének felét-kétharmadát, esetenként ennél nagyobb részét is (/., 2. ábra) fedezheti (Présing és mtsai 2001). Az algák nitrogénszükségletének fele-harmada más forrásból, elsősorban az üledékben folyó ammónium újratermelődésből származhat (/., 2. ábra). Júniusban és októberben a regenerációból származó nitrogén mindkét medencében elegendőnek látszik. A februárban a még nagy koncentrációban jelenlévő nitrát biztosíthat kiegészítő nitrogénforrást. Májusban azonban mindkét medencében, augusztusban pedig elsősorban Keszthelynél az üledékben folyó ammónium újratermelődés a napi nitrogénigény harmadát sem volt képes biztosítani, így nitrogénhiány fordulhatott elő. A tavaszi és nyári fokozott nitrogénigényt az ekkor mért nagy V^/K,, és V^/Kl-a értékek is jelzik. A hiányzó nitrogént a nyári fitoplankton meghatározó részét képező nitrogénkötő cianobaktériumok a légköri nitrogén kötésével pótolták. Ez különösen a Keszthelyi-medencében volt jelentős, egyben alátámasztva a felvételi és újratermelődési kísérleteinkben kapott eredmények helyességét. Köszönetnyilvánítás A munka az MTA-MeH Balatonkutatási Program anyagi támogatásával készült. Köszönjük Dobos Gézának a minták gyűjtésében, Horváth Teréziának és Kozma Erikának pedig a laboratóriumi munkákban nyújtott segítségét. Irodalom Dodds IV. K., Priscu J.C. & Ellis B.K. (1991) Seasonal uptake and regeneration of inorganic nitrogen and phosphorus in a large oligotrophic lake: size-fractionation and antibiotic treatment - Journal of Plankton Research, 13, 1339-1358. Gilbert P.M., Garside C„ Fuhrman J.A. & Roman MR. (1991) Timedependent coupling of inorganic and organic nitrogen uptake and regeneration in the plume of the Chesapeake Bay estuary and its regulaüon by large heterotrophs. - Limnol. anil Oceanogr., 36, 895-909. Elliott R.J. & Porter A.G. (1971) A rapid cadmium reduction method for the determination of nitrate in bacon and curing brines. — The Analyst 96, 522-527. GlibertPM., Lipschultz F.. McCarthy J.J. &AltabetM.A. (1982) Isotope dilution models of uptake and remineralizalion of ammonium by marine plankton. - Limnol. Oceanogr. 27. 639-650. Iwamura T., Nagai H. & Ishimura S. (1970) Improved methods for determining contents of chlorophyll, protein, ribonucleic and desoxyribonucleic acid in planktonic populations. - Internat. Rev. Hydrobiol. 55, 131-147. Mackereth F.J.H., Heron J. & Talling J.F. (1989) Water analysis: Some revised methods tor limnologists. - Freshwater Biological Association Scientific Publication No. 36, (Ambleside). Newell B.S., Morgan B. & Candy J. (1967) The determination of urea in seawater. -J. Mar. Res. 25, 201-202. Présing M„ Herodek S.. Preston T. & Vörös L. (2000) Nitrogen uptake and the importance of internal nitrogen loading in Lake Balaton. Freshwater Biol. 46, 125-139. Présing M. & Spröber P. (2001 a) A fitoplankton nitrogénfelvételének jellemzése és a belső ni trogen terhelés vizsgálata. - In: Mahunka S. & Banczerowski J. (szerk.) A Balaton kutatásának 2000. évi eredményei. MTA, Budapest, ISSN 1419-1075. 43-50. Présing M.. Preston T„ Kovács A. & Spröber P. (2001 b) Internal and external nitrogen supply of phytoplankton in Lake Balaton (Hungary). — Biwako 2001, 9th Internat. Conference on the Conservation and Management of Lakes, Kyoto, Ja/xm. Partnerships for Sustainable Life in Lake Envir., Conf. Proc. Session 5, 272-275. Vollenweider R.A. (1969) A manual on methods for measuring primary production in aquatic environments. - IBP Handbook 12. 123 pp, Blackwell Scientific Publications, Oxford. Vörös L. & V.-Balogh K. (1998) A Balaton Keszthelyi-medencéjének szénforgalma. - Hidrológiai Közlöny 78, 385-386. Ammonium regeneration and nitrogen uptake in Lake Balaton 1 Mátyás Présing, 2Tom Preston, 3Anikó Takátsy, 'Attila Kovács, 'Péter Spröber & 4Gyula Kovács "Balaton Limnological Research Institute of the Hungarian Academy of Sciences, Tihany, 2Isotope Biochemistry Laboratory, Scottish Universities Research and Reactor Centre, Glasgow 3Janus Pannonius University, Pécs, 4Central-Transdanubian District Water Authority, Székesfehérvár Abstract Experiments were carried out with samples collected in the middle of Siófok and Keszthely basin of the Lake from February to October in 2001. Phytoplankton nitrogen uptake and ammonium regeneration in upper 5 cm layer of sediment of Lake Balaton were measured with 1 5N technique. According to the parameters of uptake kinetics the preferred nitrogen form was ammonium taken up in the highest amount, like in the previous years, fhe highest nitrogen demand of phytoplankton in the Siófok basin was shown in spring while in the Keszthely basin in summer during the cyanobactena bloom Ammonium regeneration rates were similar in the two basins They were relatively low in winter (0.13 and 0.16 ug N/cm 3/day), slowly increased in spring (0.39 and 0.42 |ig N/cm 3/day), have reached their maxima in summer (1.15 and 129 (ig N/cnvVday) and decreased again in autumn (0.49 and 1.07 ug N/cm 3/day, respectively). Increasing the temperature with 10 the regenerated amount of ammonium increased two-three times. According to our results the amount of regenerated ammonium from the water column and especially from the sediment can be sufficient for nitrogen demand of phytoplankton almost the whole year. However in two periods of the year the internal loading is not able to support the nilrogen requirement of algae: in early spring in Siófok and Keszthely basins and in summer at the time of sudden increase of phytoplankton biomass in Keszthely basin. Keywords: ammonium regeneration, nitrogen uptake, phytoplankton, nitrogen deficiency, l 5N
