Как правило, N и Р потребляются фитопланктоном в отношении 7.2:1. Для озер в естественном состоянии это соотношение составляет 30-40, а иногда и более 100. Следовательно, в естественных условиях содержание азота всегда находится в избытке. При сравнении отношения N: Р в клетках водорослей в культурах и озерной воде С. Форсберг и др. (Forsberg е. а., 1978) определили роль этих элементов как лимитирующих питательных веществ следующим образом: при отношении азота к фосфору больше 12 фосфор является лимитирующим (концентрация хлорофилла а составляет менее 20 мг/мэ);при отношении N: Р <7 азот является лимитирующим (хлорофилл а достигает >70 мг/л), наиболее благоприятным является отношение 7 <N: Р <12.
Сильное антропогенное воздействие сопровождается стрессовым изменением озерных экосистем. Эвтрофирование озер под влиянием такого рода воздействия, как правило, не идет тем же путем, что и природное, не повторяются природные сукцессии, хотя общая схема развития сохраняется.
Несмотря на то что эффект антропогенного эвтрофирования впервые был отмечен в конце прошлого столетия, интенсивное изучение этого процесса началось лишь в 60-70-е годы нынешнего столетия. Исследование антропогенного влияния на экосистемы озер дало новый толчок в развитии лимнологии, так как позволило глубже понять значение связей в системе водосбор-озеро.
Многочисленные исследования по этой проблеме показывают, что изменения режима биогенных элементов сказываются на характере структуры экосистемы озер: повышается уровень биопродуктивности, меняется видовой состав биологических сообществ, нарушается устойчивость трофических связей.
Выделяются индикационные, структурные и количественные признаки эвтрофирования. Индикационные и структурные признаки сами по себе чрезвычайно важны, так как их изучение дает возможность лучше понять экологию отдельных видов, их адаптационные свойства, особенности их физиологии. На примере озер Латгалии (Восточной Латвии) было показано, что по мере развития процесса эвтрофирования и увеличения объема питательных веществ в системе резко меняется видовой состав фитопланктона: увеличиваются численность и биомасса сине-зеленых и хлорококковых водорослей. Они полностью доминируют в мелководных высокоэвтрофных озерах.
В сравнительно глубоководных стратифицированных озерах при высоких концентрациях биогенных элементов доминируют подвижные перидинеи и хризомонады, возрастает роль в биомассе криптомонад и эвгленовых водорослей. Менее резко, но закономерно меняется структура сообществ беспозвоночных. Структура зоопланктона меняется в сторону преобладания мелких ротаториа и кладоцера, увеличивается роль хищных популяций (Изменение..., 1988). Изменения видового состава сообществ на более поздних стадиях эвтрофирования идут одновременно с его обеднением. Тем не менее не всегда структурные изменения можно четко наблюдать. Для всех гидробионтов характерна адаптация к изменению окружающей среды, основанная на широком спектре питания, поэтому нередко при изменении содержания питательных веществ не происходит сукцессия ценозов. Но и тогда, когда не наблюдается изменения видового состава гидробионтов, антропогенное эвтрофирование водоемов сопровождается значительными колебаниями количественных показателей. Важность количественных признаков эвтрофирования трудно переоценить, так как только они дают возможность проследить тенденцию перестройки озерной экосистемы и в то же время перейти к выработке практических мероприятий по ослаблению этого процесса.