3.Термический режим озер.

Термический режим озер контролируется приходом солнечной радиации и теплообменом с атмосферой. Приход солнечной энергии в течение одного летнего дня может достигать 500 кал на 1 см² поверхности озера. Часть этой энергии отражается от зеркала озера, часть рассеивается водной поверхностью в пространство, а часть поглощается водой и превращается в тепловую энергию. Расходуется тепло озерной воды на испарение и излучение в атмосферу, весной – на таяние льда.

Нагревание или охлаждение верхних слоев водной толщи озера приводит либо к перемешиванию воды, либо к расслоению (стратификации) водной толщи по плотности. В зависимости от особенностей температурного режима пресные озера подразделяются на теплые, умеренные и холодные.

Летом нагревается главным образом верхний слой воды толщиной несколько метров, оно приводит к расширению воды в этом слое, ее плотность. Нагретая вода скапливается поверх холодных. Температура в озере с глубиной понижается (прямая стратификация). Верхний слой называется эпилимнион. Далее идет слой температурного скачка (термоклин), для которого характерно изменение температуры на 8-10⁰С на 1м глубины. Нижний, более плотный, холодный слой носит название гиполимнион.

Зимой температура с глубиной повышается. Такое расслоение воды называется обратной стратификацией. Состояние воды, при котором температура воды в озере равна 4⁰С называется гомотермией (весенняя и осенняя)

Основные понятия: эпилимнион, гиполимнион, гомотермия.

4.Динамика озерной воды.

Движение воды в озерах обеспечивает ее перемешивание, содействует распространению кислорода и аэрации нижних слоев и, следовательно, распределению питательных веществ. Наиболее существенное значение имеет вертикальная циркуляция воды, связанная с термическим режимом.

Движение воды в озерах значительно отличается от высокоамплитудных приливо-отливных и мощных океанических течений. Только в крупнейших озерах существуют постоянные течения, но даже в них практически отсутствуют приливо-отливные колебания.

В большинстве крупных озер есть инерционные течения. В проточных озерах под есть сточные течения. Под влиянием ветра возникают ветровые течения (вихревые ветровые течения (или циркуляция Лэнгмюра), компенсационные течения, поверхностными сейши, внутренние сейши.

Основные понятия: инерционные течения, сточные течения, ветровые течения, (вихревые ветровые течения), компенсационные течения, поверхностными сейши, внутренние сейши.

5.Растительность и животный мир озер.

Каждый водоем – это биотоп. Большое разнообразие озер по глубине, термическому режиму и химическому составу воды создает пестроту экологических условий существования живых организмов.

Озера классифицируют по содержанию фосфора- основного лимитирующего элемента питания биоты озер: эфтрофные, мезотрофные, дистрофные и олиготрофные.

Различаются по экологическим условиям и разные зоны озер. Эпилимнион почти всегда насыщен растворенным кислородом, образующимся здесь в процессе фотосинтеза, а также захваченным из пограничного слоя атмосферы при циркуляции воды.

В гиполимнионе растворенный кислород затрачивается на дыхание и разложение, и многие неорганические вещества возвращаются в воду.

На поверхности раздела донных осадков и воды, содержащие кислород нерастворимые соединения железа теряют кислород и становятся растворимыми, в результате чего большое количество железа, марганца, фосфора и азота поступает в воду. Этот процесс называется внутренней эвтрофикацией.

В озерах существуют три типа местообитаний: зона контакта атмосферы и воды, зона контакта донных отложений и воды и собственно водная толща. В каждой зоне встречается набор организмов, приспособленных к специфическим условиям данного типа местообитания.

Зона контакта атмосферы и воды. Организмы, обитающие в этой зоне, носят собирательное название «нейстон» (от греч. neusts – плавающий).

Зона контакта донных отложений и воды. Совокупность организмов, обитающих в этой зоне, называется бентосом (от греч. bnthos – глубина). Эта группа включает как растения, так и животных. Растения, обычно известные как водные, или макрофиты, обитают на мелководьях, где им доступен свет, и образуют определенную зональность. На дне вдоль кромки озера растут полупогруженные макрофиты, включающие осоки и рогоз. Далее от берега и несколько глубже укореняются такие макрофиты, как, например, кувшинки с длинными стеблями, увенчанными плавающими листьями, через которые поглощается углекислый газ из атмосферы. Еще дальше от берега, на большей глубине произрастают полностью погруженные в воду макрофиты (например, рдесты).

Огромная площадь поверхности растений мелководий служит средой обитания для группы прикрепляющихся к ним организмов, называемой перифитоном, в которую входят бактерии, простейшие и водоросли. Глубже в сублиторальной зоне обитают бактерии, простейшие и настоящие черви

Водная толща. Обитающие здесь организмы делятся на две группы: нектон и планктон.

Нектон. По особенностям питания озерные рыбы делятся на несколько групп: рыбоядные или хищные рыбы, планктоноядные рыбы, бентосоядные рыбы.

Планктон. Различают фитопланктон (растительные организмы) и зоопланктон (животные организмы). Все они микроскопические и имеют удельный вес, близкий удельному весу пресной воды, но если бы он был выше, планктон быстро опускался бы на дно.

Водоросли играют важную роль в озерах, поскольку они вместе с более крупными растениями составляют первое звено пищевой цепи водоемов.

Зоопланктоном обычно называются микроскопические животные или иные микроскопические организмы, не осуществляющие фотосинтез. Зоопланктон включает некоторые группы бактерий, а также простейших, коловраток и мельчайших ракообразных.

Хотя непатогенные бактерии и не являются животными, их включают в состав зоопланктона. Они изобилуют в озерной воде, где их концентрация может превышать 100 млн. в 1 мл. Если бы не эти бактерии (многие из них разлагают органическое вещество на составные части), обмен веществ в озерах замедлился бы и в конце концов прекратился, поскольку все доступные минеральные вещества оказались бы связанными в органические соединения в живых или погибших организмах.

Простейшие – это микроскопические одноклеточные животные, иногда называемые неклеточными, например амебы и парамеции (ресничные инфузории).

Более сложное строение, чем простейшие, имеют коловратки, названные так за венчик волосков, или ресничек, вокруг ротового отверстия. Коловратки – многоклеточные животные. Они питаются мелкими водорослями, бактериями и органическим детритом, а иногда – другими коловратками.

Мельчайшие ракообразные представляют собой одну из наиболее заметных составляющих зоопланктона. Эти рачки очень малы – длиной 0,3–12 мм. В большинстве озер они являются главным связующим звеном между первичными продуцентами (водорослями) и последующими звеньями пищевой цепи (рыбами).

Основные понятия: эфтрофные, мезотрофные, дистрофные и олиготрофные озера, нейстон, бентос, планктон.