Вопрос 6. Пресноводные экосистемы

Составляя весьма малую часть от всех экосистем биосфе­ры (например, в любой отрезок времени в атмосфере воды со­держится в 10 раз больше, чем во всех реках мира), пресновод­ные экосистемы для человека имеют непреходящее значение, вследствие того, что они практически единственный источник для бытовых и промышленных нужд. Пресные воды на по­верхности континентов образуют реки, озера, болота, заполня­ют искусственные пруды и крупные водохранилища. Значит, пресные воды могут находиться в текучем, в относительно не­подвижном стоячем и промежуточном состояниях.

Лимитирующие факторы водной среды - температура, прозрачность, течение, соленость и др. Многие водные живот­ные - стенотермны - для них опасно даже небольшое теп­ловое загрязнение. Прозрачность - глубина зоны, в которой возможен фотосинтез при проникновении солнечного света. Те­чение влияет на распространение организмов и содержание га­зов и солей. Важнейшим лимитирующим фактором является концентрация кислорода. Лимитирующие из биогенных со­лей - нитраты и фосфаты. Разница в концентрации солей у гидробионта с окружающей водной средой может повы­шать или понижать давление жидкости в теле рыбы, и то и другое ведет к ее гибели. Поэтому пресноводные рыбы не мо­гут жить в море, а морские - в пресноводном водоеме. Но есть рыбы со специальным механизмом осмотической регуляции, способные жить в обеих средах (лосось и др.).

Пищевые цепи в водоемах хорошо развиты и представле­ны организмами всех трофических уровней. Водные организ­мы, с экологических позиций, классифицируются по местооби­танию в водоеме: бентос - организмы, живущие на дне; перифитон - прикрепленные к стеблям водных растений или к другим выступам над дном водоема. Планктон - организмы плавают в поверхностном слое воды; нектон - свободно пере­мещающиеся в воде организмы.

Особое значение имеет распределение организмов по трем зонам водоема. Литоральная зона - толща воды, где солнеч­ный свет доходит до дна. Лимническая зона - толща воды до глубины, куда проникает всего один процент от солнечного света и где затухает фотосинтез. Эвфотической зоной называют всю освещенную толщу воды в литоральной и лимнической зонах. Профундальная зона - дно и толща воды, куда не проникает солнечный свет. В проточных водоемах последние три зоны не выражены, хотя их элементы встречаются - перекаты и пле­сы.

Лентические экосистемы. Озера - естественные пресно­водные водоемы. Наличие у большинства озер профундальной зоны сказывается на температурном режиме водной толщи, на ее «перемешивании» и распределении кислорода в ней. Эти процессы сезонны, как и стратификация озера по темпера­турному режиму. Известно, что наибольшую плотность, рав­ную 1 г/см³, вода имеет при 4°С, а выше и ниже этой отметки плотность ее понижается. В весенний и осенний периоды, ког­да вода на поверхности водоема имеет температуру +4°С, про­исходит ее перемешивание, а в летний и зимний периоды - наступают стратификация водоема и периоды стагнации. Цве­тение фитопланктона приурочено к перемешиванию, когда в фотической (освещенной) зоне появляются воды, обогащенные биогенными компонентами. С точки зрения продуктивности озе­ра подразделяются на две группы: 1) олиготрофные (малокорм­ные) и 2) эвтрофные (кормные).

Водохранилища создаются человеком при возведении гид­роэнергетических и гидромелиоративных комплексов. Это уже не природная экосистема, а природно-техническая система. Распределение тепла и биогенов в ней зависит от типа плоти­ны. Если вода сбрасывается придонная, то в этом случае водо­хранилище

14

аккумулирует тепло и экспортирует биогенные вещества. Если сброс идет поверх плотины, то экспортируется тепло и аккумулируются биогены. Через глубоководные шлю­зы в реку поступает и более соленая вода, а биогены вызывают эвтрофикацию участка реки.

Лотические экосистемы - реки - отличаются от стоячих водоемов тремя основными условиями:

1) течение - важный лимитирующий и контролирующий фактор;

2) обмен между водой и сушей значительно более активен;

3)распределение кислорода более равномерно, так как практически отсутствует стра­тификация. В больших реках наблюдается продольная зональ­ность: в верховьях - сообщества перекатов, в низовьях - пле­сов, между ними местами возникают и те и другие. К низовь­ям видовой состав рыб обедняется, но увеличиваются их раз­меры.

Заболоченные угодья и болота. Болота по своему проис­хождению бывают верховые и низинные. Низинные питаются подземными водами и образуются при зарастании озер, реч­ных стариц и других водоемов, а верховые - атмосферными осадками и могут возникнуть в любом понижении, даже на склонах гор. Болота покрыты водными макрофитами, болот­ными растениями и кустарниками. Болотные почвы и торфяни­ки содержат много углерода (14-20%). Их сельскохозяйствен­ная обработка приводит к выделению в атмосферу большого количества углекислого газа.