СОСТАВ БИОТЫ В ПРЕСНЫХ И СОЛОНОВАТЫХ ВОДОЁМАХ

Наиболее разнообразны гидробионты (водные организмы) в экосистемах пресных и солоноватых водоемов. В солёных озёрах (особенно в рапных) повышенная плотность воды и низкое содержание в ней растворенного кислорода (рис. 12.1) затрудняют дыхание, питание и перемещение гидробионтов. Поэтому население таких озёр ограничивается бедной и специфичной макро- и микрофлорой. Богатая флора и фауна пресноводных димиктических пресных озер, прудов и водохранилищ изучена несравненно детальнее в связи с их ролью в водоснабжении, рыбном хозяйстве и рекреации.

Гидробионты - растения, бактерии и животные. По образу жизни их делят на:

  • планктон - организмы, которые существуют в воде во взвешенном состоянии;
  • бентос - сообщество гидробионтов, живущих на дне водоёма и в верхних слоях отложений;
  • нейстон - обитатели поверхностного микрослоя воды, живущие на нём и непосредственно под ним;
  • перифитон - организмы-обрастатели, которые развиваются на каких-либо твердых субстратах: естественных (подводные поверхности макрофитов, скал, валунов, древесины) или техногенных объектах - подводные части бетонных конструкций, водоводы, со- роудерживающие решетки водозаборных сооружений, корпуса судов, причалы, сваи, опоры мостов;
  • нектон - водные животные, активно движущиеся в воде: рыбы, раки, байкальская нерпа (тюлень).

В каждом из этих сообществ разнообразных водных организмов (водном биоценозе), размножение, развитие и гибель отдельного гидро- бионта взаимосвязаны процессами трансформации состава воды, пищевыми взаимоотношениями с другими гидробионтами в пределах их местообитания (биотопа) и динамикой вод во всем водоеме в целом.

Водные растения:

- высшие (макрофиты) деля г на растения воздушно-водные, которые имеют стебель и листья, возвышающиеся над водной поверхностью (рогоз, камыш, тростник, папирус, водяной рис); полупогру- жённые- с листьями на водной поверхности, затрудняющими газообмен (белые кувшинки, жёлтые кубышки, сиреневая водяная гречиха); погружённые, вытягивающие свои стебли и листья к водной поверхности с глубины до 3-5 м растения (рдесты, роголистник, элодея); фитобентос, развивающийся при прозрачной воде на дне в виде подводных зарослей мягких мхов - хар {подводные луга) (рис. 12.2).

Схема распределения на зарастающем мелководье водных растений в поясах

Рис. 12.2. Схема распределения на зарастающем мелководье водных растений в поясах: земноводных - на торфянистом илу (/) и воздушно-водных - на тростниково-торфянистом илу (2), полупогруженных на крупнозернистом илу (2) и погруженных растений и мхов (4) на мелкозернистом илу (по С. Г. Лепневой)

Роль зарослей подводных макрофитов важна потому, что, развиваясь в фотической зоне, они образуют большую фитомассу, фотосинтезируют много 02. Макрофиты препятствуют взмучиванию ила, благоприятствуют развитию кормовых беспозвоночных и молоди многих видов рыб в воде, насыщенной кислородом до дна даже зимой подо льдом.

- низшие - фитопланктон и микрофитобентос - микроскопические одноклеточные и многоклеточные. Наиболее распространенные в пресных озёрах относятся к следующим отделам видов: диатомовые, обладающие кремневыми створками, и зелёные - мелкоклеточные размером <30-50 мкм. Колонии синезелёных, а также некоторые виды динофитовых - более крупный сетной планктон (улавливаемый планктонной сетью с ячейками в десяток микрон). Среди фитобентоса - харовые водоросли, растущие на глубинах до 40-50 м в прозрачной воде Байкала и Иссык-Куля[1].

Водные бактерии:

  • - олигокарбофильные аэробные бактерии живут в воде пресных водоёмов, насыщенной кислородом. На частичках детрита и в поверхностном микрослое их численность больше, чем в воде под ним;
  • - сапрофитные анаэробные бактерии развиваются преимущественно в загрязненных водах и в донных илах, где их численность в 100-1000 раз больше, чем в озёрной воде.

В эпилимнионе озёр летом тем больше бактерий, чем больше биологическая продуктивность водоёма и содержание в воде органических веществ.

Численность бактерий изменяется от 50-300 тыс. в миллилитре воды в олиготрофных озерах (Байкал, Онежское) до 2-4 млн./мл, в эвтрофных (подмосковные Косинские озера Белое и Чёрное) и до 40 млн./мл в южных водохранилищах (Каховском - на Днепре, Дубоссарском - на Днестре) и в удобряемых рыбоводных прудах. В дистрофных озёрах бактерий обычно не более 1-2 млн./мл. В поверхностном слое иловых отложений общее число микроорганизмов достигает сотен миллионов на 1 г сырого ила, но с глубиной в колонках ила их численность быстро снижается (Кузнецов, 1970).

Водные животные:

беспозвоночные зоопланктона наиболее многочисленны: простейшие (инфузории и др.), коловратки, низшие ракообразные - дафнии (фильтраторы, просасывающие воду и поглощающие находящиеся в ней растворённые и взвешенные органические вещества и наннопланктон), циклопы (хищники) и др., выделяющие пеллеты;

- беспозвоночные зообентоса - черви (олигохеты и др.), личинки насекомых (хирономиды), питающиеся органическими веществами заглатываемого ила.

Такая личинка представляет собой червеобразный алый мотыль, который преобразуется в куколку. Она всплывает к поверхности воды, из нее вылетает не питающийся в воздухе комар-звонец. Он сбрасывает в воду кладку яиц, из них и рождаются мотыли. В холодное малопродуктивное лето бывает только один такой цикл, в теплое лето может быть два и три поколения мотыля.

К зообентосу относятся и двустворчатые моллюски (двустворка

и др.);

- беспозвоночные перифитона (дрейссена и др.) - тоже фильтраторы, активно очищающие воду от разнообразных органических веществ.

Обрастание дрсйсссной сороудерживающих решеток снижает напор воды на ГЭС, так как сокращает поперечное сечение и пропускную способность труб-водоводов. Такие биологические помехи - одна из острых проблем оптимизации водного хозяйства;

- рыбы нектона планктофаги (планктоноядные) - омуль, ряпушка, уклея и др.; бен гофаги (бен госоядные) - лещ, сазан, карась и др.; растительноядные - белый амур, толстолобик; хищные - лосось, налим, окунь, сом, судак, щука. По образу жизни рыб в озёрах и водохранилищах делят на туводные (жилые, постоянно обитающие в одном водоёме) и на проходные (уходящие на нерест в притоки) - омуль, осётр, форель.

По составу ихтиофауны озера подразделяют на:

- карасевые - многие мелкие озёра на торфяниках ЕТР и юга

Западной Сибири;

  • - окунево-плотвичные - равнинные, неглубокие, макрофитные (озёра Бологое, Чаны);
  • - лещёвые - с илистой профундалью и прибрежными зарослями (оз. Ильмень и др.);
  • - судаковые - с обширной пелагиалью и хорошим её насыщением О2 (оз. Балатон);
  • - сиговые - олиготрофные, глубокие, насыщенные СЬ до дна (оз. Чудское, Тургояк на Южном Урале);
  • - форелевые- горные, олиготрофные, проточные (Телецкое озеро, альпийские озёра).

В любом водоёме гидробионты по типу питания и их роли в биохимических процессах трансформации состава воды принято делить на две трофические1 группы и несколько подгрупп (рис. 12.3).

Трофическая классификация гидробионтов

Рис. 12.3. Трофическая классификация гидробионтов

Водные оргашзмы-фототрофы используют минеральные биогенные вещества и солнечную энергию для своего развития, организмы- хемотрофы для своей жизнедеятельности используют химическую энергию восстановленных соединений. Гетеротрофы питаются органическими веществами, уже созданными организмами. Часть их - кои- еумепты - продолжая расходовать на свою жизнь химическую энергию, накопленную в их клетках, рождают себе подобные существа. Так же питаются и организмы -редуценты, которые завершают расходование запасённой в органических веществах солнечной энергии на свою жизнедеятельность, разрушая органические сложные молекулы до простых молекул и ионов минеральных биогенных веществ. Они регенери- [2]

руют питательные вещества, необходимые фотосинтетикам для своего развития. Гетеротрофные бактерии, составляющие небольшую часть суммарной биомассы гидробионтов, благодаря своей многочисленности, регулируют круговорот биогенных элементов водных экосистем[3].

Пищевые взаимоотношения гидробионтов разных трофических уровней в экосистеме водоемов, потоки их пищи и заключенной в ней энергии в водной экологии принято изображать в виде трофической пирамиды (рис. 12.4).

Трофическая пирамида в биоценозе водоёмной экосистемы. Потоки

Рис. 12.4. Трофическая пирамида в биоценозе водоёмной экосистемы. Потоки: / солнечной радиации; 2- минеральных биогенных веществ; 3 - органических веществ

Она демонстрирует поэтапное расходование скрытой в органических веществах химической энергии и продуцирование поэтому все меньшей суммарной массы автохтонного органического вещества ог одного трофического уровня к другому. Бактерии, если они потребляют аллохтонное органическое вещество, из которого они

строят свою биомассу, относят к организмам I трофического уровня. Когда те же бактерии разлагают автохтонные вещества, их считают организмами II уровня. Так же двойственно положение в трофической пирамиде молоди рыб: пока она питается бактериями, простейшими и коловратками, её относят к организмам III уровня, а с её переходом на питание крупными планктонными рачками и зообентосом, она становится консументом IV-oro трофического уровня.

Приближенная оценка показывает, что 90 % получаемой энергии организмами одного уровня тратится на их жизнедеятельность и только 10 % её передаётся в виде пищи организмам следующего, более высокого трофического уровня.

  • [1] Воскресенский К. А. Особенности жизни в озерах // В кн. : Богословский Б. Б.Озероведение, 1960. - С. 299-335.
  • [2] Трофус - питание.
  • [3] 2
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >