6. Понятие экологической сукцессии, типы сукцессиий. Олиго-эвтрофная сукцессия как основной тип эволюции озер.

Эвтрофирование является природным процессом. Его развитие оценивается в когда водоемы из олиготрофных превращаются в эвтрофные и по мере накопления донных отложений, уменьшения глубины, развития восстановительных условий в придонных слоях, водоемы зарастают и умирают. Биогены связываются с долго живущей растительностью.

Развитие экосистемы называется экологической сукцессией и состоит в изменении во времени биоценотических процессов. В отсутствии внешних нарушений сукцессия предсталяет собой направленный, предсказуемый процесс. Если изменения в экосистеме определяются преимущественно внутренними взаимодействиями - аутогенная сукцессия, если на изменения регулярно воздействуют внешние силы, то такую сукцессию называют аллогенной.

Иначе еще называют олитрофно-эвтрофная сукцессия как основной тип эволюции озер. Первопричиной олиготрофно-эвтрофной сукцессии является повышение биогенной нагрузки. При этом имеется в виду внешняя нагрузка. Внутренняя нагрузка - это поток биогенов из донных отложений. В отличие от эволюции видов, в эволюции водных экосистем может наблюдаться обратный процесс, т.е. при уменьшении биогенной нагрузки происходит деэвтрофирование (олиготрофизация). Происходит как бы самоочищение.

Бульон В.В. (1999) считает, что исходный статус озер не обязательно был олиготрофным. Водоем мог быть и мезотрофным и даже эвтрофным. Все зависело от обогащенности водосборной площади биогенными веществами. Антропогенное воздействие усилилось в 70-е годы 20 века. Биогенная нагрузка могла варьировать из года в год в связи с изменением метеорологических условий. Внезапное увеличение биогенной нагрузки на озера могли вызывать лесные пожары, а также оползни. Бульон В.В. предполагает, что увеличение биогенной нагрузки входит в категорию временных событий, даже если оно вызвано искусственно. Например, быстрый глубокий спуск воды в стратифицированном оз. Севан вызвал координальную перестройку его термического режима (термоклин опустился на дно), что спровоцировало резкое возрастание внутренней биогенной нагрузки за счет аккумулированных биогенных веществ в донных отложениях. Вода озера "зацвела", возросла первичная продукция и рыбопродуктивность.

Схема Одума: Если сукцессия начинается с состояния P>R ( где Р - продукция, а R -дыхание, деструкция), то такую сукцессию называют - автотрофной, если - с состояния P<R, то -гетеротрофной. Обычно P/R>1. P<R - в условиях богатой органическими веществами (очистной отстойник). Такую среду обычно населяют бактерии и гетеротрофные организмы.

7. Трансформация абиотических (химических и физических) показателей водоемов при эвтрофировании.

Антроп-ое эвтрофирование приводит к изменению хим характеристик водоемов. Состояние современного планетарного круговорота С свидетельствует об обогащении гидросферы органическими веществом в процессе перераспределения С между наземными и водными экосистемами в ходе техногенеза, соизмеримого в настоящее время с естественными геохимическими процессами. С 1965 по 1985 гг антропогенная составляющая потока фосфора в водоемы с суши достигала 81% от общего элемента, а ежегодный прирост составил 3%.

Доля антропогенных веществ в стоке органического вещества намного ниже, чем в стоке биогенных элементов (не превышает 45% для крупных рек бывшего СССР). Поэтому в процессе обогащения поверхностных вод органическими веществами аллохтонная составляющая не играет доминирующей роли.

Перераспределение веществ из наземных экосистем в водные сводится к 3-м основным процессам: механическому перемещению; трансформации форм химических элементов и накоплению в водоемах. Продукционно - деструкционные процессы являются трансформацией форм углерода. По функциональной значимости названных процессов в перераспределении органического вещества водные объекты подразделяются на 2 типа: 1. Незарегулированные водотоки (реки), где доминирует миграционная функция. Здесь значим процесс трансформации веществ, но продукция и накопление органического вещества незначительна. 2. Водоемы замедленного водообмена (озера), где преобладают процессы накопления и трансформации, включая продукционно - деструкционные; миграционное перемещение играет меньшую роль, имея значимость в локальном масштабе.

Особен-ти изм-ия хим характер-ик водоемов замедлен-го водообмена в процессе антроп-го (эвтроф-ия) перераспределения ОВ можно в общем виде сформулировать следующим образом: 1. Увеличение содержания биогенных элементов в воде и донных отложениях. 2. Увеличение ОВ. Однако эта связь не всегда очевидна из-за маскирующей роли аллохтонных органических соединений, высокой вариабельности деструкции и утилизации синтезир-го ОВ, а также величинами обменных процессов на границе вода-дно. 3. Для стратифицированных водоемов характерно увел-ие контрастности хим состава воды между эпилимнионом и гиполимнионом. 4. Создание дефицита О2 в период стагнации. 5. Возникновение в придонной зоне восстановительных условий. Усиление процессов анаэробного обмена. Накопление сероводорода и метана. Наиболее значительными становятся сульфатредукция и метаногенез. 6. При зарегулировании стока происходит увеличение фосфора органического и NH4-N в 2 раза. (По эффективности усвоения NH4-N превышает NO3-N в 10 раз).