Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)

6. szám - XLVI. Hidrobiológus Napok: Szélsőséges körülmények hatása vizeink élővilágára, Magyarországi kisvízfolyások ökológiai viszonyai Tihany, 2004. október 6–8.

179 augusztus szeptember 1. ábra. A fitoplankton nitrogénfelvételének mennyisége (mg N/m

1/nap) és a különböző nitrogénformák aránya (%) a Siófoki-medencében 2003-ban augusztus szeptember 2. ábra. A fitoplankton nitrogénfelvételének mennyisége (mg N/m

2/nap) és a különböző nitrogénformák aránya (%) a Keszthelyi-medencében 2003-ban Értékelés A mért felvételi sebességeket és azok fényfüggését is figyelembe véve, korábbi eredményeinkhez hasonlóan (Présing et al 2000) megállapíthatjuk, hogy a fitoplankton mindkét medencében és vizsgált időszakban ammóniumból vette fel a legnagyobb mennyiséget. Kivétel nélkül ezt követte az urea, majd a nitrát felvétele. Szeptemberre az urea részesedése megnőtt, valószínűleg az algacsúcs összeomlásának idején e forrásból már több állt rendelkezésre, mint augusztusban. Az I

K értékek augusztustól szeptemberig történő szignifikáns csökkenése minden valószínűség szerint a cianobaktériumok előretörésével s azok alacsonyabb fényigényével magyarázható (Présing et al 1999). A fitoplankton által asszimilált nitrogén döntő része a belső terhelésből származik. Ez a mennyiség az algapopulációk fenntartásához, sőt esetenként kismértékű növekedéséhez is elegendő lehet. Biztosan nem elegendő viszont a tavaszi és/vagy nyári nagyobb tömegprodukciók gyors kialakulásánál fellépő, hirtelen megemelkedett nitrogénigény kielégítésére. Az előző évek tapasztalata szerint július-augusztustól a regenerációból származó belső és a befolyásokkal érkező külső terhelés már nem tud elegendő nitrogént biztosítani a fitoplankton fejlődéséhez (Présing és mtsai 2003). Ekkor egyetlen forrásként - de természetesen csak a nitrogénkötő cianobaktériumok számára - a légköri nitrogén áll rendelkezésre. Valószínű ez volt a helyzet 2003-ban is, amikor augusztus elején a gyors növekedésnek induló fitoplankton a Siófoki- ill. a Keszthelyi-medencében nitrogén-igényének 17 ill. 14 %-át nitrogénkötésből fedezte. Szeptember elejére ez 6 ill. 10 %-ra mérséklődött. Feltehetően a fitoplankton csúcs összeomlása körüli időben (a kísérlet végzésekor a víz hőmérséklete már 20 °C alatt volt) a nitrogén-igény jelentősen csökkent. Számításaink szerint a Keszhelyi-medencében ez alatt az egy hónap alatt a nitrogénkötés mintegy 70 tonna külső nitrogén bejutását eredményezte. Ez a mennyiség mintegy tízszerese a Zala által egész évben a medencébe szállított öszszes ammónium és nitrát mennyiségének, és fele a folyó által egész évben bevitt összes nitrogénnek. Köszönetny ilvá n ítás A munka az MTA-MeH Balatonkutatási Program anyagi támogatásával készült. Köszönjük Sülé Györgynek, a Nyugat-Dunántúli Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság Kis-Balatoni Üzemmérnökség laborvezetőjének a Zala tápanyag-terhelési adatait, Dobos Gézának a minták gyűjtésében, Horváth Teréziának és Kozma Erikának pedig a laboratóriumi munkákban nyújtott segítségét. Irodalom Graham B.M., Hamilton R.D. & Campbell N E.R. (1980) Comparison of the nitrogen15 uptake and acetylen reduction methods for estimating the rates of nitrogen fixation by freshwater blue-breen algae. - Can. J. Fish. Aquat. Sei. 37, 488-493. Hardy R. W.F., Burns R. & Holsten R.D. (1973) Applications of the acetylen-ethylene assay for measurements of nitrogen fixation. Soil. Biol. Biochem. 5, 47-81. Montoya J.P., Voss M., Kahler P. & Capone D G. (1996) A simple, high-precision, high-sensitivity tracer assay for N

2 fixation. - Appl. Environ. Microbiol. 62, 986-993. Peterson, R.B. & Burris R.H. (1976) Conversion of acetylen-reduction rates to nitrogen fixation rates in natural populations of blue-green algae. - Anal. Biochem. 73, 404-410. Platt T„ Gallegos C.L. & Harrison W.G. (1980) Photoinhibition of photosythesis in natural assemblages of marine phytoplankton. - J. Mar. Res. 38, 687-701. Présing M„ Herodek S„ Vörös L„ Preston T. & Abrusán Gy. (1999) Nitrogen uptake by summer phytoplankton in Lake Balaton. Arch Hydrobiol. 145, 93-110. Présing M„ Herodek S„ Preston T. <4 Vörös L. (2000) Nitrogen uptake and the importance of internal nitrogen loading in Lake Balaton. Freshwater Biol. 46. 125-139. Présing M., Sprőber P., Shafik H.M. & Herodek S. (2003) A fitoplankton nitrogénfelvételének jellemzése és a belső nitrogénterhelés vizsgálata III. - In: Mahunka S., Banczerowski J. (eds) A Balaton kutatásának 2002. évi eredményei. MTA. Bp, ISSN 1419-1075, 26-34. Seitzinger SP. & Garber J.H. (1987) Nitrogen fixation and l

5N

2 calibration of the acetylene reduction assay in coastal marine sediments. - Mar. Ecol. Prog. Ser 37, 65-73. The contribution of N

2 fixation to the nitrogen supply of phytoplankton in Lake Balaton Mátyás Présing, Tom Preston,'

Attila W. Kovács, Hesham M. Shafik, Gyöngyi Kenesi Abstract Uptake rates of ammonium, urea, nitrate and carbon by summer phytoplankton were determined simultaneously using l

5N and 1

4C techniques. N

2 fixation was measured with a newly established 1

SN

2 method. The light dependence of uptake was described with an exponential saturation equation and used to calculate surface-related daily uptake. As judged by the kinetic parameters (Ks, V™,) and the amount of combined nitrogen assimilated, the order of preference was: ammonium > urea > nitrate. In August at the beginning of cyanobacterial dominance, ammonium uptake was greatest, followed by N

2 fixation. In September before the collapse of the cyanobacterial bloom and due to regeneration, ammonium uptake was again greatest, followed this time by urea. In the western basin when cyanobacterial biomass was high, N

2-fixation was some 20 times greater than the summer nitrogen load from the single significant inflow Phytoplankton nitrogen demand can usually be supported by regeneration, but during the summer increase of standing crop this would be insufficient. As external load is insignificant in summer, the only source to meet this demand is atmospheric nitrogen. Keywords: nitrogen fixation, nitrogen and carbon uptake, ,

5N methodology, cyanobacteria, external and internal load • NH.-N • NOi-N B irea-N O Ni-k«£i