- •(Интерактивный курс)
- •Саратов 2012
- •Предисловие
- •Часть I. Круговорот воды в природе и водные ресурсы земли Модуль 1.1. Вода на земном шаре.
- •Водные ресурсы земли
- •1.1.2. Изменение количества воды на земном шаре
- •1.1.3. Круговорот теплоты на земном шаре и роль в нем природных вод
- •1.1.4. Круговорот воды на земном шаре
- •1.1.5. Глобальный круговорот воды (гидрологический цикл)
- •1.1.6. Внутриматериковый влагооборот
- •1.1.7. Водообмен
- •1.1.8. Влияние антропогенного фактора на круговорот воды
- •Контрольные вопросы
- •М одуль 1.2. Физические основы гидрологических процессов
- •1.2.1. Фундаментальные законы физики и их использование при изучении водных объектов
- •1.2.2. Водный баланс
- •1.2.3. Баланс содержащихся в воде веществ
- •1.2.4. Тепловой баланс
- •1.2.5. Основные закономерности движения природных вод
- •1.2.6. Расход, энергия, работа и мощность водных потоков
- •1.2.7. Силы, действующие в водных объектах
- •1.2.8. Влияние гидрологических процессов на природные условия
- •Контрольные вопросы
- •Ч асть II. Процессы и компоненты в водных системах Модуль 2.1. Водные экосистемы, процессы и компоненты природных вод
- •2.1.1. Водные экосистемы
- •2.1.2. Процессы и компоненты природных вод
- •2.1.3. Наземный и грунтовый сток
- •2.1.4. Уровенный и скоростной режим рек
- •2.1.5. Тепловой режим и условия освещенности
- •2.1.6. Взвешенные и растворенные вещества
- •2.1.7. Поверхностные воды как сложная система
- •2.1.8. Общие сведения о физико-химических реакциях в природных водах
- •2.1.9. Растворение газов в природных водах
- •2.1.10. Биологическая продукция экосистем рек
- •Контрольные вопросы
- •М одуль 2.2. Русловой процесс
- •История развития понятия «русловые процессы»
- •Взаимодействие потока и русла (взаимосвязь, взаимоуправление, саморегулирование)
- •2.3.3. Типы руслового процесса
- •Типы речных пойм и их связь с типами руслового процесса
- •2.3.5. Степень врезанности и ширина поймы, как условия развития речного русла
- •Контрольные вопросы
- •Словарь терминов
- •Содержание
- •Гидрологические процессы и явления
2.1.1. Водные экосистемы
Понятие «экосистемы», в частности водные, неразрывно связано с представлением об экологии как комплексе наук: экосистемы – это предмет изучения экологии. Термин «экология» был впервые предложен в 1866 г. немецким зоологом Э. Геккелем; экологию он определил как общую науку об отношениях организмов к окружающей среде. Понятие «экосистема» было введено в науку в 1935 г. английским ботаником А. Тенсли. Согласно его определению, экосистема – это природный комплекс, образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания, связанными между собой обменом веществ и энергии. Многие трактовки понятий «экология» и «экосистема», появившиеся в последующее время, являются в той или иной степени модификациями терминов, предложенных Геккелем и Тенсли.
Согласно Ю. Одуму (1986), все природные экосистемы подразделяются на три группы: наземные (тундра, леса разного типа, степи и пустыни), пресноводные (озера, реки, болота) и морские (океан, шельф, эстуарии, соленые марши). Из этого перечня видно, что водные экосистемы очень распространены и служат важными компонентами природной среды Земли. Изучать водные экосистемы призвана гидроэкология (водная экология) как часть общей экологии (или геоэкологии). В состав гидроэкологии входит и гидрология.
Речной бассейн представляет собой единую и достаточно автономную целостную геоэкосистему, основные элементы которой связаны текущими природными водами. Изучение процессов функционирования этой системы, ее устойчивости, динамики эволюции и развития позволит разработать и создать правильные и экологически безопасные методы управления рациональным водопользованием.
Бассейн реки включает в себя две относительно самостоятельные, но постоянно взаимодействующие подсистемы: водосбор и реку. Поэтому условно их можно рассматривать каждую в отдельности.
Совокупность живых сообществ, воды и русла составляет экосистему реки. Обладая определенной обособленностью и специфичностью, она представляет собой подсистему экосистемы водосбора. Экосистемы рек весьма разнообразны и зависят от физико-географических условий: геологических, почвенных, климатических.
Экосистема реки формируется под большим влиянием водосбора и физико-географических условий территории в целом, также велика роль внутри водоемных процессов. Они существенно изменяют воздействие водосбора и формируют специфические черты экосистемы реки. Изменение физических и химических характеристик водотока привлекает к себе соответствующие этим условиям живые организмы, которые вытесняют предшествующих. Дальнейшее преобразование среды обитания воздействует на живые организмы и происходит новая замена. Под влиянием хозяйственной деятельности на водосборе и в русле экосистема реки изменяется. Поступающие в реки загрязнения и токсичные вещества коренным образом преобразуют экосистему реки. Из объекта с активной жизнедеятельностью различных организмов она превращается в приемник отходов производства. Восстановление экосистемы реки может быть эффективным только при одновременном проведении мероприятий на водосборе и в самой реке. Односторонние мероприятия могут смягчить ситуацию, но не обеспечат желаемого результата.