Озерные экосистемы
За годы, прошедшие с тех пор, как Стефен Форбс написал строки, процитированные в начале этой главы, мы многое узнали об озерных экосистемах и о том, как деятельность человека может нарушить природное равновесие, существующее в данном озере.
Источником энергии для озера служит солнечный свет. При прохождении света через воду некоторая его часть поглощается планктоном и используется в процессе фотосинтеза; остальной свет поглощает вода, так что с увеличением глубины освещенность уменьшается. В глубоких озерах существует некий компенсационный уровень, т.е. глубина, на которую проникает столько света, что зеленые растения едва могут поддерживать свое существование: фотосинтез у таких растений (образование сложных органических веществ и кислорода) в точности уравновешивает их дыхание (расход пищи и кислорода).
Рис. 5.15. Структура озерной экосистемы. Показаны некоторые организмы, обитающие в различных частях озера.
Глубина, на которой находится компенсационный уровень, зависит от прозрачности воды. Выше этой глубины растения выделяют больше кислорода, чем потребляют, так что избыточный кислород могут использовать другие организмы; ниже этой глубины фотосинтез не может обеспечить дыхание, поэтому организмам доступен лишь кислород, поступающий с водой из более поверхностных слоев озера.
Укореняющиеся водные растения, такие, как водяные лилии и камыши, растут на мелководных участках озера. Среди этих растений находят себе убежище и пищу рыбы, головастики, насекомые и другие членистоногие, моллюски и черви. На открытой поверхности озера обитают свободно плавающие растения, которым необходим свет, и животные, которым необходимо обилие кислорода,-многие рыбы и мелкие членистоногие (рис. 5.15).
На большей глубине, где меньше кислорода и недостаточно света для протекания фотосинтеза, главным источником энергии служат мертвые растения и животные, опускающиеся сверху. Организмы-редуценты, рыбы и беспозвоночные, способные переносить низкое содержание кислорода, питаются этими остатками, а также поедают друг друга.
Сильное влияние на жизнь озера оказывает температура. Вода характеризуется одной уникальной особенностью: при 4СС она обладает наибольшей плотностью. Поэтому слои воды, имеющие температуру 4°С, опускаются ниже слоев, имеющих более высокую или более низкую температуру. В результате этого зимой вода с температурой ниже 4°С поднимается вверх и, охлаждаясь до 0°С, замерзает, покрывая озеро слоем льда. Этот слой служит
Рис. 5.16. Температура воды в разное время года на разной глубине в озере, находящемся в умеренной зоне.
изоляцией, предохраняя лежащую под ним воду от полного замерзания, так что обитатели озера выживают под слоем льда в воде, которая в течение всей зимы сохраняет температуру от 0 до 4°С (рис.
щаяся из поверхностных слоев озера в придонные, приносит кислород редуцентам и другим обитателям дна озера.
Если плавая летом в озере с приятной и теплой водой мы опустим ноги вниз, то ощутим, что вода там гораздо холоднее. Это происходит потому, что нагретый солнцем поверхностный слой воды остается на месте, не смешиваясь с лежащей под ним более плотной и холодной водой, температура которой в глубоком озере остается на уровне 4°С. Граница между теплой и холодной водой называется термоклиной и летом она постепенно опускается все ниже и ниже. Осенью термоклина начинает вновь подниматься, по мере того как верхний слой воды охлаждается, что в конце концов приводит к осеннему перемешиванию. Рыбаки, занимающиеся ловлей форели, знают, что весна и осень-это то время, когда можно добыть форель в поднимающейся вверх холодной воде. Форели нужна вода, богатая кислородом, а поскольку в холодной воде растворяется больше кислорода, чем в теплой, форель проводит лето на большей глубине, где вода холоднее.
По продуктивности озера можно разделить на две группы. Эвтрофные («многокормные») озера - относительно мелководные, богаты элементами питания и бедны кислородом. В отличие от них олиготрофные («малокормные») озера обычно более глубокие, с более крутыми берегами и менее богаты элементами питания; вода в них прозрачная и до самого дна может содержать много кислорода. При нормальном течении событий озеро медленно наполняется осадочным материалом и мертвым органическим веществом и постепенно эвтрофицируется. В конце концов оно превращается в верховое или низинное болото, а затем и в сушу (рис. 5.17). В случае глубокого олигогрофного озера этот процесс может тянуться миллионы лет.
Одним из последствий загрязнения среды, вызванного человеком, является ускорение процесса эвтрофикации. На первый взгляд повышение продуктивности может показаться желательным, однако, как мы увидим ниже, это не так. Олиготрофные озера с чистой водой и рыбой для спортивной ловли гораздо более привлекательны и полезны человеку, чем эвтрофные озера, заросшие водорослями и сорняками и населенные карпом и мелкими представителями карповых; это одна из причин, по которой загрязнение озер человеком вызывает такую озабоченность.
Еще по теме Озерные экосистемы:
- РОД ОЗЕРНЫЕ ДЕЛЬФИНЫ GENUS LIPOTES
- ОСОБЕННОСТИ ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЯ НА ВЫРАБОТАННЫХТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ОЗЕРНОГО ГЕНЕЗИСА
- Озерный дельфин Lipotes vexillifer Miller, 1918 (И, 239)
- ГЛАВА 4. НАСЕКОМЫЕ В ЭКОСИСТЕМАХ
- 6. Биогеоценоз и экосистема
- Экосистема и ее структура
- ВОДООБМЕН В БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ
- 2. Экосистема села
- Аномалии экосистемы села
- Потребности и взаимодействия в экосистемах
- БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ В БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ[2]Н. П. Косых, Н. П. Миронычева-Токарева, Е. К. Вишнякова