Прісноводні екосистеми

ПРИРОДНІ ЕКОСИСТЕМИ

 КЛАСИФІКАЦІЯ  ПРИРОДНИХ ЕКОСИСТЕМ:

 

 

РОЗДІЛ 1  КЛАСИФІКАЦІЯ ТА РОЗВИТОК ПРІСНОВОДНИХ ЕКОСИСТЕМ

 1.1 ПРІСНОВОДНІ ЕКОСИСТЕМИ

Прісноводні екосистеми представлені на всіх континентах. Такі екосистеми займають порівняно малу частину земної поверхні, але їх значення для людини і довкілля надзвичайно велике. Ріки та озера Землі вміщують основну частину прісної води, хоча в деяких внутрішніх водоймах вода солона (це характерно для спекотного та сухого клімату).

Класифікація прісноводних екосистем:

 1.Лентичні (стоячі води): озера, ставки, водосховища та ін.;

       2.Лотичні (текучі води): річки, струмки, джерела та ін.;

    3.Заболочені угіддя: болота, болотисті ліси, марші (приморські луки)

 

ГОЛОВНІ  ЧИННИКИ  ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА

Лімітуючим  чинником водного середовища – температура, прозорість, протягом, солоність та ін Багато тварин, що живуть у воді, стенотермние, внаслідок чого небезпечно навіть невелике теплове забруднення середовища. Для життя у водоймах дуже важлива прозорість води, заходом для якої служить глибина зони, в якій можливий фотосинтез при проникненні сонячного світла. Прозорість може бути різна – від декількох сантиметрів у дуже каламутних водоймах, до 30-40 м в чистих гірських озерах. Перебіг – також важливе лімітуючий фактор у лотйческіх екосистемах – впливає на поширення організмів і зміст газів і солей. Найважливішим лімітуючим фактором у водних екосистемах є концентрація кисню, чого не можна сказати про концентрацію діоксиду вуглецю, але який часто буває навіть у надлишку за рахунок антропогенного впливу, лімітуючи в «максимумі». Лимитирующими з біогенних солей зазвичай бувають нітрати і фосфати, іноді відчувається нестача кальцію та деяких інших елементів.На чисельності та розселенні водних організмів, особливо риб, позначається просторове розділення прісних водойм: у різних водоймах одні й ті ж екологічні ніші займають риби різних Дуже суттєва різниця в концентрації солей у гідоробіонта і в навколишньому водному середовищі, що призводить до осмотичним явищам на кордоні «організм – вода». Залежно від відмінностей у концентрації солей в рибі і воді, рідина в рибі може бути гіпертонічності або гіпотонічен-ну (підвищує або знижує тиск в тілі риби), і те й інше веде до загибелі тварини. Це головна причина, чому прісноводні риби не можуть жити в морі, а морські – в річці або прісному озері. Але є риби, здатні жити в обох середовищах (лосось та ін), тому що у цих тварин є спеціальні механізми осмотичної регуляції.Харчові ланцюги у водоймах добре розвинені і представлені організмами всіх трофічних рівнів. Продуценти представлені автотрофами: фото та хемосінтезуючі мікроорганізмами і водними рослинами. Консументи – повним набором від рослиноїдних і хижаків різних порядків до паразитів. І, нарешті, редуценти (сапротрофи) відрізняються значною різноманітністю, яке пов'язане з природою субстрату.

 1.2 ПРІСНОВОДНІ ОЗЕРА

Озера — природні прісноводні водойми У прісноводних озерах завжди виділяють три частини, які можна розглядати як окремі екосистеми:

прибережна частина —  літораль;

глибоководна частина — профундаль  та основна товща води — пелагіаль.

Літоральна зона — товща води, де сонячне світло доходить до дна. Лімнічна зона — товща води до глибини, куди проникає всього один відсоток від сонячного світла і де затухає фотосинтез. Евфотичною зоною називають всю освітлену товщу води в літоральній і лімнічній зонах. Профундальна зона — дно і товща води, куди не проникає сонячне світло. У проточних водоймах останні три зони не виражені, хоча їх елементи зустрічаються — перекати і плеса. За цим розподілом на зони водні організми, з екологічних позицій, класифікуються за місцеперебуванням у водоймі:

Бентос — організми, що живуть на дні;

Перифітон — прикріплені до стебел водних рослин або до інших виступів над дном водойми.

    Планктон — організми, що плавають в поверхневому шарі води; нектон — організми, що вільно переміщуються у воді.

Найбільш заселена живими організмами літораль. Прибережні зони будь-яких водойм є їхніми головними трофічними областями. Окрім напівзанурених рослин, у водоймах живуть придонні організми, які становлять бентос, і планктон, що плаває у товщі води. Продукція більшості водойм часто лімітується нестачею біогенних мінеральних речовин. Річ у тім, що життя зосереджене у верхніх шарах води, де є достатньо сонячного світла, а мінеральні речовини надходять з придонних шарів. Верхні та нижні шари води розділені між собою так званим термоклином, що особливо чітко проявляється у водоймах субтропічного та тропічного поясів. Термоклин перешкоджає вертикальному водообміну та призводить до дефіциту мінеральних речовин у поверхневих шарах води. Літораль характеризується наявністю великої кількості прикріплених рослин — макрофітів. Фауна представлена комахами та їх личинками. Багата і фауна хижаків. У прибережній частині озер звичайними є такі види риб, як плітка, краснопірка, лин, дикий короп, корюшка. Хижі риби представлені щукою, окунем та судаком. Придонна частина озер майже не має рослин, вода малорухома і зберігає протягом майже всього року температуру +4" С. Фауна таких місць збіднена. Вона представлена в основному личинками комарів-дзвонців та молюсками.

 Наявність у більшості  озер профундальної зони позначається  на температурному режимі водної товщі, на її «перемішуванні» і розподілі кисню в ній. Ці процеси сезонні, як і стратифікація озера по температурному режиму. Відомо, що найбільшу щільність, рівну 1 г/см.куб , вода має при 4 °С, а вище і нижче цієї позначки щільність її знижується. У весняний та осінній періоди, коли вода на поверхні водойми має температуру +4 °С, відбувається її перемішування, а в літній та зимовий періоди — настають стратифікація водойми і періоди стагнації. Цвітіння фітопланктону приурочено до перемішування, коли в фотичній (освітленій) зоні з'являються води, збагачені біогенними компонентами.     

  Рослинний і тваринний світ озер у багатьох випадках визначається наявністю у воді поживних речовин. За цією ознакою озера поділяються на:

1. оліготрофні (малокормні);

2.мезотрофні( перехідні між оліготрофними і евтрофними);

3.евтрофні (кормні).

Евтрофні -  багаті на азот, фосфор,  а оліготрофні -  бідні  на азот і фосфор (нітратів менше 1 мг/л) та проміжні між ними озера —  мезотрофні. Фауна риб суттєво  відрізняється в цих трьох типах озер. Для оліготрофних озер характерні сиги, гольці, окуні, щука та плітка. В евтрофних озерах живуть види, які стійкі до частого тут дефіциту кисню — короп, лин, карась, плітка та лящ.

У пелагіалі рослини представлені планктоном із синьо-зелених, діатомових та зелених водоростей, макрофітами, що плавають (елодея, рдести). Усі живі організми мають різноманітні пристосування, що допомагають їм утримуватися в товщі води. У рослин — це парашутоподібні вирости, крапельки жиру в тілі, тварини активно плавають.У пелагіалі водяться озерна форель, сигові риби. Тут багато хижих коловерток, веслоногих рачків та циклопів.  

   1.3 СТАВОК

Ставок — штучна водойма для зберігання води з метою водопостачання, зрошення, розведення риби (ставкове рибне господарство) і водоплавної птиці, а також для санітарних і спортивних потреб. Стави викопують або створюють, будуючи на невеличких річках і в природних улоговинах (балках тощо) греблі. Відповідно до 1 статті Водного кодексу Україниставком вважається штучно створена водойма місткістю не більше 1 млн м³. Ставки наповнюються водою за рахунок поверхневого і підземного стоку. В Україні є понад 22 000 ставків загальною площею понад 140 тис. га. 

 1.4 ВОДОСХОВИЩА

Водосхо́вище — штучна водойма , створена з метою регулювання стоку, роботою ГЕС чи іншою народогосподарчою необхідністю.

Водосховища поділяються  на 2 типи: 

     озерні 

      річкові.

 Для водоймищ озерного типу (наприклад, Рибінського) характерне формування водних мас, істотно відмінних за своїми фізичними властивостями від властивостей вод припливів. Течії в цих водосховищах переважно обумовлюються вітрами.

 Водоймища річкового (руслового) типу (наприклад, Київське) мають витягнуту форму, течії в них звичайно стокові; водна маса за своїми характеристиками близька до річкових вод.

Основними параметрами водоймища  є об'єм, площа дзеркала й амплітуда  коливання рівнів води в умовах його експлуатації.

На водосховищах висота вітрових хвиль більше, ніж на ріках (до 3 м і більше).

Це вже не природна екосистема, а природно-технічна система. Розподіл тепла і біогенів в ній залежить від типу греблі. Якщо вода скидається придонна, то в цьому випадку водосховище акумулює тепло і експортує біогенні речовини. Якщо скидання йде поверх греблі, то експортується тепло і акумулюються біогени. Через глибоководні шлюзи в річку надходить і більш солона вода, а біогени викликають евтрофікацію ділянки річки.

 

     1.5 РІЧКИ

Лотичні екосистеми — річки — відрізняються від стоячих водойм трьома основними умовами:

1. течія — важливий лімітуючий і контролюючий фактор;
2. обмін між водою і сушею значно більш активний;
3. розподіл кисню більш рівномірний, так як практично відсутня стратифікація.

У розвитку річкових екосистем основну роль відіграють характер дна та берегів, температура води та швидкість течії. У прибережній частині струмків та річок ростуть звичайні для цих місць очерети, комиші, лепешняки та стрілолист. У товщі води плавають елодея, латаття. При зростанні швидкості течії до 0,3—0,6 м/с та більше товща води вже не зростає. Для річок планктон не характерний, оскільки зноситься течією. Річкова ентомофауна досить різноманітна. Тут чимало водяних комах та їхніх личинок. Часто зустрічаються рачки-бокоплави. Вздовж течії рік спостерігається своя закономірність у розподілі іхтіофауни. У витоках чистих рік з прозорою водою живе форель. У середній течії основними видами є харіус та вусач, тут звичайні лини та головань. У нижній частині рік, де течія сповільнюється, до складу іхтіофауни входять лящ, короп, щука та верховодка.

 

 

 

 

 

ТРОФІЧНІ ЛАНЦЮГИ РІЧОК

Характерною особливістю  трофічних ланцюгів річок є їх короткість (1-4 ланки) і невелика кількість  продуцентів, через відсутність багатої кормової бази. Вони починаються з автотрофних рослин та закінчуються в пасовищних трофічних ланцюгах хижими рибами, а в детритних трофічних ланцюгах — мікроорганізмами. На території України зареєстровано 71 тисячу річок, що мають загальну довжину 243 тис. км. Більшість рік належить до басейнів Чорного та Азовського морів.

 В таких екосистемах рослинний і тваринний світи залежать від кількості поживних речовин, розчиненого у воді кисню і швидкості течії. Для річок характерний значний виніс речовин з екосистем і незначна замкненість кругообігуречовин. 
В річках виділяють перекати - ділянки з швидкою течією, причому дно річки немає намулу або уламкового матеріалу, та плеси - глибоководні ділянки з повільною течією. 
На перекатах живуть організми, які або закріплюються на  субстрат, або є добрими плавцями. На перекатах практично відсутні редуценти, що живуть переважно в намулі або біоплівці і тому такі ділянки надзвичайно вразливі до забруднення, незважаючи на виніс речовини. Це характерно для малих гірських річок. На плесах виникають сприятливі умови для життя рийних і плаваючих тварин, а також водних рослин з розвинутою кореневою системою. На великих плесах створюються сприятливі умови для розвитку планктону і для таких ділянок характерно замулювання дна.

Ріки та озера України містять у собі 195 видів водяних макрофітів, а також багато тисяч видів водоростей. В Україні є 57 водних рослинних формацій. Водні екосистеми є важливим національним багатством. Це і сховища прісної води, і джерела різноманітної продукції, і місця відпочинку населення.

      1.6  Струмоки і джерела

Струмок — неширокий потік води, що має, як правило, звивисте річище і довжину до 10 км. потік  Струмок утворюється (підживлюється) зі снігових, дощових або підземних вод, що вийшли на поверхню.

 Джерело́  — природний вихід на земну поверхню підземних вод. Джерела утворюються на дні ярів, балок, на схилах горбів, крутих берегів річок.

Розрізняють джерела постійні, сезонні, тимчасові, прісні, мінералізовані, солоні, гарячі і холодні. Часто джерело — центр, з якого рідина витікає по радіусах безперервно й однаково у всіх напрямах.

     1.7  БОЛОТА

Болото — біотоп, надмірно зволожена ділянка земної поверхні, вкрита вологолюбними рослинами, наприклад, мохом (Маскег), з залишків яких звичайно утворюється торф. Болота розвиваються в місцях, де характер рельєфу зумовлює надмірне зволоження, в країнах з вологим кліматомвони можуть утворюватися і на вододілах.

У болоті, зазвичай, відбувається процес накопичення нерозкладених  рослинних залишків та утворення торфу. Переважання процесів акумуляції над розкладанням — головна відмінність болотяних екосистем від інших. Болота вважають торфовим, коли внаслідок процесу торфонакопичення коренева система основної маси рослин розташовується в шарі торфу, що відклався і не досягає підстилаючого мінерального ґрунту. У середньому мінімальна товщина шару торфу в цьому випадку становить 30 см.

 Болота розділяють  на 3 основних типи:

• Низинні болота утворюються в низинах, де збираються ґрунтові води. Завдяки багатому мінеральному складу ґрунтових вод низинні болота мають рясну рослинність і, зазвичай, вкриті зеленими мохами, хвощем, високою густою осокою, очеретом, заростями верби, вільхи та берези.
• Верхові болота живляться лише за рахунок опадів. Ґрунтових вод в таких болотах або дуже мало, або ж вони розташовані занадто глибоко. Оскільки дощова вода майже не містить мінеральних речовин, на верхових болотах розвиваються лише рослини, пристосовані до дуже бідного харчування. Головним чином це мох сфагнум.
• Перехідні болота мають добре виражені ознаки як низинного, так і верхового боліт. На перехідних болотах росте велика кількість сфагнума, можна зустріти журавлину та росичку.

За типом водопостачання розрізняють болота: