8. Трансформация водных сообществ при эвтрофировании (фитопланктон, зоопланктон, фитобентос, зообентос, ихтиоценоз).

Антропогенное эвтрофирование приводит к изменению характера сезонной динамики фитопланктона. По мере увеличения трофии водоемов увеличивается число пиков в сезонной динамике его биомассы. Летний максимум синезеленых водорослей начинает преобладать над весенним, обусловленным развитием диатомовых водорослей.

В структуре сообществ роль диатомовых и золотистых водорослей снижается, а увеличивается - синезеленых и динофитовых. По мере роста трофии происходит изменение соотношения баланса мелкоклеточных и крупноклеточных видов в сторону увеличения участия первых. Увеличивается степень доминирования фитопланктона. Начинают преобладать виды, более адаптированные к увеличению трофии вод, к увеличению содержания легкоусваяемого органического вещества. Снижается видовое разнообразие.

Последствия эвтрофирования для зоопланктона. Преобладание видов с коротким жизненным циклом (ветвистоусых рачков и коловраток), преобладание мелких форм. Высокая продукция, небольшая доля хищников. Упрощается сезонная структура сообществ - одновершинная кривая с максимумом летом. Снижается число доминирующих видов. Увеличивается соотношение биомассы фито- и зоопланктона.

Индекс Мяэметс ( по озерам Эстонии и Беларуси): Е = коловратки (х-1) / (вислоногие рачки + ветвистоусые рачки) (y+1), x – мезо-эвтрофные виды, y – олиго-мезотрофные виды, Е < 0.2 –олиготрофия, Е = 0.2 -1.0 – мезотрофия, Е = 1.0.-4.0 – эвтрофия, Е > 4.0. –гипертрофия

Последствия эвтрофирования для фитобентоса. Усиленное развитие нитчатых водорослей. Исчезновение харовых водорослей, которые не выносят высокие конц-ии биогенов, особенно Р. Характерный признак - расширение S зарастания тростника обыкновенного, рогоза широколистного и манника, рдеста гребенчатого.

Последствия эвтрофирования для зообентоса. Нарушение кислородного режима в придонных слоях приводит к изменению в составе зообентоса. Важнейшим признаком эвтрофирования является снижение личинок поденок гексании в оз. Эри - важный кормовой объект лососевых рыб в озере. Менее чувствительные к дефициту O2 личинки некоторых двукрылых насекомых приобретают все большее значение. Возрастает плотность популяций малощетинковых червей. Бентос становится беднее и однообразнее. В составе преобладают организмы, приспособленные к пониженному содержанию O2. На поздних этапах эвтрофирования в глубинной области водоемов остаются немногие организмы, приспособленные к условиям анаэробного обмена.

Последствия эвтрофирования для ихтиофауны. Эвтрофирование водоемов оказывает влияние на рыбное население в 2-х основных формах: 1) прямое влияние на рыб относительно редко. Оно проявляется как единичная или массовая гибель икры и молоди рыб в береговой зоне и происходит при поступлении стоков, содержащих летальные конц-ии минеральных и орган-их соед-ий. Такое явление обычно носит локальный характер и не охватывает водоем в целом. 2) опосредованное влияние, проявляющееся через разнообразные изменения водных экосистем наиболее распространено. При эвтрофировании может возникать зона с пониженным содержанием O2 и даже заморная зона. В этом случае сокращается сфера обитания рыб, уменьшается доступная для них кормовая база. Цветение воды создает неблагоприятный гидрохимический режим. Смена растительных ассоциаций в прибрежье, нередко сопровождающаяся усилением процессов заболачивания, приводит к сокращению площадей нерестилищ и мест нагула личинок и молоди рыб.

Изменения в ихтиофауне водоемов под влиянием эвтрофирования проявляется в следующих формах:

- снижение численности, затем исчезновение наиболее требовательных к качеству воды видов рыб (стенобионтов).

- изменение рыбопродуктивности водоема или отдельных его зон.

- переход водоема их одного рыбохозяйственного типа в другой по схеме:

лососево-сиговый лещево-судачий лещево-плотвичный плотвично- окуневый - карасевый.

Это схема аналогична преобразованию озерных ихтиоценозов в ходе исторического развития водных экосистем. Однако под влиянием антропогенного эвтрофирования она совершается в течение нескольких десятилетий. В результате сначала исчезают сиговые рыбы (а в редких случаях лососи). Вместо них ведущими становятся карповые (лещ, плотва, и др.) и в меньшей степени окуневые (судак, окунь). Причем из карповых лещ постепенно вытесняется плотвой, из окуневых господствует окунь. В предельных случаях водоемы переходят в заморное состояние и населяется преимущественно карасем.

На рыбах подтверждаются общие закономерности в изменении в структуре сообществ - длинноцикловые виды замещаются короткоцикловыми. Отмечается рост рыбопродуктивности. Однако при этом ценные сиговые виды замещаются видами, обладающими невысокими товарными качествами. Сначала крупночастиковые - лещ, судак, затем мелкочастиковые - плотва, окунь.

Часто последствия для рыбного населения носят необратимый характер. При возвращении уровня трофии к исходному состоянию исчезнувшие виды появляются далеко не всегда. Их восстановление возможно лишь при наличии доступных путей расселения из соседних водоемов. Для ценных видов (сиг, ряпушка, судак) вероятность такого расселения невелика.