Экскурсия на пресноводные водоемы

На Кольском полуострове 18209 рек длинной более 100 м и 111609 озер. Реки замерзают в середине или конце ноября, несколько раньше покрываются льдом небольшие озера. Сначала замерзают малые озера и заливы больших озер, затем средние озера и прибрежные части больших озер; позже других покрываются льдом открытые центральные части больших водоемов. Толщина льда на реках и озерах- 70-110 см. Вскрываются озера в конце мая- начале июня. Среди озер района многие относятся к числу небольших болотных водоемов, называемых по-местному лампи или ламбины. Эти озера имеют низкие торфяные берега, вязкое дно и незначительные глубины.

Озера представ­ляют собой различной вели­чины и формы котловины, заполненные водой. По сво­ему происхождению котловины делятся на: тектонические, карстовые, эоловые, лед­никовые. Котловина озера (рис. 1) обычно образована подводной терра­сой, которая характеризуется постепенным слабым понижением суши, далее следует свал, имеющий более крутой угол понижения и переходящий в котел, который занимает большую часть озерного дна. Соответственно перечисленным участкам в озерной бентали принято выделять литораль — прибрежное мелководье, сублиторалъ, которая простирается до нижней границы распространения донной растительности, и профундаль, охватывающую остальную площадь озерного дна (имеется только в очень глубоких озерах). Пелагиаль озера делится на прибрежную, лежащую над подвод­ной террасой, и собственно пелагиаль, расположенную над свалом и котлом. Озера бывают сточными или бессточными в зависимости от того, берут из них начало реки или нет. Развитие организмов в водоемах определяется условиями среды: прозрачностью воды, содержанием биогенных элементов (прежде всего азота и фосфора), концентрацией кислорода, температурным режимом, величинами рН и др. Поэтому по количеству и видовому составу организмов, интенсивности продукционных и деструкционных процессов можно определить тип водоема. Развитие водной растительности тесно связано с гидрологическими особенностями водоема, размерами и морфометрией котловины, химическим составом вод, характером и распределением донных отложений и рядом других факторов.

Водная растительность развивается главным образом в литорали и сублиторали, образуя сплошную или прерывистую полосу различной ширины вдоль берега, вокруг островов и мелей, реже покрывает все ложе озера. Глубина распространения водных растений зависит от величины прозрачности воды, изменяясь от 2 до 4 метров, а в редких случаях — до 8 метров.

Пресноводные озера по биологической классификации А. Тинеманиома и Е. Науманна де­лятся на:

- эвтрофные (высококормным) относятся неглубокие (до 10—15 м) равнинные озера с хорошо выраженной литоралью и богатой растительностью. Их вода прогревается до дна, богата питательными солями, в фитопланктоне обильны зеленые и сине-зеленые водоросли. Грунты илистые, содержат много органического вещества и на них развивается богатая фауна.

- мезотрофные (среднекормные) озера характеризуются котловиной ледникового или эрозионно-речного происхождения, имеют глубину до 25 м, прозрачностью воды - 1-4 м. Вода в них чистая, цветение бывает редко, из водорослей - преобла­дают диатомовые, заморов нет. Зарастают в среднем на 35% (очень часто на 60%). Очень часто доминируют погруженные растения, представленные преимущественно харовыми водорослями. Часто в больших количествах встречаются рдесты, роголистник, телорез.

-олиготрофные (малокормные) озе­ра обычно имеют тектоническое происхождение, расположены на кристаллических породах, обладают значительной глубиной (свы­ше 30 м), высокой прозрачностью (по диску Секки - до 4-20 м и более), и слаборазвитой литоралью Вода богата кислородом. В озерах такого типа жизнь водных растений ограничена недостатком биогенных соединений и низкой температурой воды, недостаточной литоральной зоной. Низкоминерализованные водоемы имеют бедный видовой состав прибрежно-водной растительности: общее число видов чаще всего не превышает десятка. Преобладают водяной мох (фонтиналис), полушник озерный, тростник обыкновенный и др. Биомасса прибрежно-водных растений низкая.

-дистрофные (не­достаточно кормные) озера представляют собой неглубокие водое­мы с сильно гумифицированной водой (окисляемость 25 мг 0₂/л и более), вода слабо минерализована. За счет этого она чаще всего окрашена в темные цвета. Прозрачность воды в таких озерах не превышает 2-4 м, рН - в пределах 4 - 6,5, карбонатов очень мало. Водоемы богаты органическим веществом, однако деструкционные процессы протекают в них очень слабо. Донные отложения часто представлены торфяниками, песками или обедненными почвами подзолистого типа. Берега часто заболоченные. Такие озера встречаются в северных районах лесотундры и лесной зоны, берега их сложены из торфяных сфагновых мхов. Эти озера отличаются широким распространением зарослей прибрежной растительности и почти полным отсутствием настоящих гидрофитов. Кислая реакция среды (рН 4-7) и низкая минерализация (15-150 мг/л) является основным фактором, формирующим видовой состав макрофитов. В дистрофных водоемах видовой состав растений крайне беден, 5-10 видов, причем доминирующими являются в основном мхи.

В основном на Кольском полуострове распространены олиготрофные озера.

Известна группа видов прибрежно-водных растений, которые можно считать индикаторами определенного состояния и трофности водной среды.

Наличие в водоемах полушника озерного (Isoetes lacustris), полушника иглистого (I.echinospora), лобелии Дортманна (Lobelia dortmanna), урути очередноцветковой (Myriophyllum alterniflorum) указывает на чистоту и олиготрофию вод.

Массовое развитие рясковых указывает на неблагополучие в экосистеме. Обилие ряски трехдольной (Lemna trisulca) говорит о большом количестве в среде биогенных веществ, развитие ряски маленькой (L. minor) и многокоренника (Spirodela polyrhiza), помимо эвтрофирования, свидетельствует о сельскохозяйственном загрязнении.

Специфичность распределения растительности в водоеме:

В различных водоемах растения располагаются зонально - поясами, каждая из которых характеризуется определенным флористическим составом:

I. Зона наземных береговых растений (гелофиты), приспособленных к избыточно увлажненным, временно заливаемым местообитаниям. Основные растения:осока вздутая, камыш лесной, калужница болотная, лютик ползучий;

II. Зона мелководных растений. Основные растения:стрелолист, сусак зонтичный, ежеголовники, вербейник кистецветный;

III. Зона высоких прибрежных растений. Часто их стебли, достигающие 3-4 м высоты, почти до половины погружены в воду. Основные растения: тростник, камыш озерный, рогоз;

IV. Зона растительности с плавающими листьями (плейстофиты). Основные растения: кубышка, ряска, кувшинка,рдест плавающий;

V. Зона центральной части водоема представлена фитопланктоном. Высших растений нет.

Анатомо - морфологические особенности водных и прибрежных растений:

• у погруженных в воду растений наблюдается большое развитие поверхности по отношению к общей массе тела;

• тонкие нежные листовые пластинки с небольшим числом устьиц, не имеющие толстой кутикулы,

• имеют рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками,

• слабое развитие водопроводящей ткани,

• механическая ткань развита слабо или совсем отсутствует, так как растения хорошо поддерживаются водой;

• у всех водных растений очень сильно развита воздухоносная ткань-аэренхима;

• подводным листьям характерна теневая структура;

• многим водным растениям свойственно явление разнолистности (гетерофиллии);

• слабо развита корневая система у растений целиком погруженных в воду, и плавающих на поверхности воды. Корни укрепляющихся гидрофитов слабоветвистые, без корневых волосков. Вместе с тем ряд видов имеет толстые и прочные корневища, которые играют роль якоря, хранилища запасных веществ и органа вегетативного размножения.

• подводные листья без устьиц.

• у гигрофитов устьица большей частью широко открыты, так что транспирация мало отличается от физического испарения.

• вегетативное размножение преобладает над семенным;

• самый распространенный способ зимовки многолетников- в виде побегов с сильно укороченными междоузлиями или в виде особых зимующих почек, образующихся на материнском растении в конце вегетационного периода.

Среди высшие сосудистых растений пресных водоемов выделяют следующие экологические типы:

Прибрежные	Водные
- Стрелолист обыкновенный - Частуха подорожниковая; Сусак зонтичный; Калужница болотная; Лютик ядовитый; Вороника поточная; Череда трехраздельная; Рогоз широколистный; Камыш озерный; - Тростник обыкновенный; сабельник осока пузырчатая вахта трехлистная.	Пузырчатка обыкновенная Рдест плавающий лютик жестколистный кувшинка чистобелая ежеголовник северный телорез алоэвидный водокрас лягушачий ряска малая ряска трехдольная многокоренник