Полная версия

Главная arrow География arrow ГИДРОБОТАНИКА: ПРИБРЕЖНО-ВОДНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Прибрежно-водная растительность и типология водоемов

Классификация водоемов по трофности предусматривает деление их на четыре основные группы: олиготрофные, мезотрофные, эвтрофные и дистрофные.

Впервые эти термины были использованы С. Вебером при изучении флоры торфяных болот Германии для характеристики растений, развивающихся при низкой, средней и высокой концентрации элементов питания. Позднее, в 1919 г., Е. Науманн, изучая фитопланктон шведских озер, применил их для классификации отдельных водоемов в соответствии с содержанием в них фосфора, азота и кальция. В дальнейшем А.Тинеманн, работая на озерах Германии, в качестве критериев их трофности предложил использовать и другие показатели — содержание в воде кислорода, наличие индикаторных организмов, суммарное количество фитопланктона (Г. Г. Винберг, 1960; В. В. Бульон, 1983; В.Н.Паутова, В. И. Номоконова, 1994).

В гидробиологии такая типизация водоемов получила самое широкое распространение (Е. Naumann,1919; A.Thienemann, 1925). В ее основу положены интегральные показатели, объединяющие большое количество факторов. Первоначально эти авторы выделили два типа озер — олиготрофные и эвтрофные, а затем дист- рофный тип. В дальнейшем были выделены озера с промежуточными показателями — мезотрофные. Разработанная для озер типизация применяется и для водохранилищ (G.Abdin, 1949).

В качестве показателя степени трофности предлагались различные критерии: содержание в толще воды растворенного кислорода, биогенных элементов, присутствие индикаторных организмов, количество фитопланктона и др. Однако основным показателем все же следует считать первичную продукцию (Г. Г. Винберг, 1960).

Развитие организмов в водоемах определяется условиями среды: прозрачностью воды, содержанием биогенных элементов (прежде всего азота и фосфора), концентрацией кислорода, температурным режимом, величинами pH и др. Поэтому по количеству и видовому составу организмов, интенсивности продукционных и деструкционных процессов можно определить тип водоема (Г. Г. Винберг, 1960; В. И. Романенко, 1985). Развитие водной растительности тесно связано с гидрологическими особенностями водоема, размерами и морфометрией котловины, химическим составом вод, характером и распределением донных отложений и рядом других факторов. Степень трофности водоемов дает полное представление об экологических условиях существования организмов и характеризуется набором ряда признаков.

Водная растительность развивается главным образом в литорали и сублиторали, образуя сплошную или прерывистую полосу различной ширины вдоль берега, вокруг островов и мелей, реже покрывает все ложе озера. Глубина распространения водных растений зависит от величины прозрачности воды, изменяясь от 2 до 4 м, а в редких случаях — до 8 м.

Олиготрофиые водоемы. Отличаются большой глубиной, высокой прозрачностью (по диску Секки — до 4 — 20 м и более), присутствием кислорода во всей толще воды в течение всего года, занимают глубокие тектонические и эрозионные впадины со слабо выраженной литоральной зоной. Донные отложения бедны органическим веществом. В озерах такого типа жизнь водных растений ограничена недостатком биогенных соединений и низкой температурой воды, недостаточной литоральной зоной. Низкоминерализованные водоемы имеют бедный видовой состав прибрежноводной растительности: общее число видов чаще всего не более 10. Преобладают водяной мох (фонтиналис), полушник озерный, тростник обыкновенный и др. Биомасса прибрежно-водных растений низкая.

К олиготрофному типу относятся такие озера, как Байкал, Ладожское, Онежское, Иссык-Куль, Кара-Куль, Тургояк, Севан, а также многие водоемы в горных районах и северных областях.

Мезотрофные водоемы. Характеризуются промежуточным набором признаков между олиготрофными и эвтрофными. Они наиболее многочисленны на подзолистых почвах лесной и лесостепной зон, в то же время встречаются во всех природно-климатических и географических зонах. В мезотрофных водоемах преобладают серые, глинистые или песчаные донные отложения с дет- ритным наилком. Как правило, это водоемы глубиной до 5 — 30 м и прозрачностью воды 1—4 м. Очень часто дефицит кислорода наблюдается в самых придонных слоях воды, иногда он охватывает всю зону гиполимниона. Дефицит кислорода в толще воды наиболее сильно проявляется в зимнее время.

Озера мезотрофного типа зарастают в среднем на 35 % (очень часто на 60 %). В растительном покрове достаточно высок процент площадей, занятых полупогруженной растительностью (в основном тростником), богаче видовой состав флоры (количество видов увеличивается до 40 — 60). Очень часто доминируют погруженные растения, представленные преимущественно харовыми водорослями. Часто в больших количествах встречаются рдесты, роголистник, телорез. Широкому распространению водной растительности способствуют относительно высокая прозрачность воды (до 4 м), слабощелочная реакция среды (pH 8), невысокая минерализация (около 180 мг/л) и наличие в сублиторальной зоне карбонатных сапропелей (с содержанием до 35 % органического вещества).

С возрастанием трофности водоемов видовой состав водной флоры обогащается. В растительных сообществах доминирующими становятся элодея, широколистные рдесты, роголистник, харо- вые водоросли. Для мезотрофных озер со следами эвтрофии характерны высокая биомасса прибрежно-водной растительности и относительно богатый видовой состав.

К мезотрофным водоемам относятся Рыбинское, Иваньковское, Куйбышевское, Киевское, Можайское водохранилища, озера Плещеево, Глубокое, Нарочь и др.

Эвтрофные (синоним — евтрофные) водоемы. Характеризуются высокой биологической продуктивностью. Чаще всего это неглубокие водоемы с обильным поступлением биогенных соединений с водосборной площади. Они располагаются в равнинной или слабохолмистой местности при наличии рыхлых пород. В хорошо освещенном и прогреваемом эпилимнионе водоемов интенсивно развивается фитопланктон, который в летние месяцы достаточно часто приводит к «цветению» водоема.

Донные отложения богаты органическим веществом и биогенными соединениями. Прозрачность в таких водоемах составляет 0,5 — 2 м. Растворенный в воде кислород чаще всего содержится лишь в поверхностном слое воды; в гиполимнионе, начиная со второй половины лета, появляется бескислородная зона. Зимой, особенно в мелких водоемах, очень часто наблюдаются заморные явления.

Постепенное увеличение глубины и хорошо выраженная литораль создают благоприятные условия для развития прибрежноводной растительности, причем в водоеме преобладают все экологические группы растений — надводные, наводные и погруженные.

В слабоэвтрофных относительно глубоких водоемах с воронкообразными котловинами преимущественно развиваются полупо- груженные растения (тростник, рогоз, камыш). Низкая прозрачность (около 2 м) сдерживает развитие подводных растений. Такие озера зарастают в среднем на 20 %.

Степень зарастания слабоэвтрофных водоемов глубиной до 4 м с наличием мелководий составляет около 35 %. Она определяется морфометрией котловины, долей мелководий в общей площади водоема и его средней глубиной. Наряду с полупогруженными растениями в таких водоемах в значительной степени развиваются и подводные растения. Чаще всего доминируют тростник, рогоз, камыш, элодея, роголистник, рдесты и др.

Лимнические условия мелководных высокотрофных озер наиболее благоприятны для произрастания прибрежно-водной растительности, что определяет значительное зарастание этих озер (до 40—100%) и более высокие биомассы (в среднем 350 г/м2 зарослей).

Среди этой группы водоемов в наибольшей степени зарастают (практически на 100 %) мелководные и прозрачные озера. В них доминируют погруженные макрофиты (в основном рдесты).

В гипертрофных водоемах слабое развитие подводной растительности зависит в первую очередь от низкой прозрачности и высокой биомассы фитопланктона — конкурента за биогенные вещества.

К крупным эвтрофным водоемам относятся озера Ильмень, Чудское, Неро, Чаны, Мястро, Цимлянское водохранилище и др.

Дистрофные водоемы. В северных районах лесотундры и лесной зоны располагаются озера, берега которых сложены из торфяных сфагновых мхов, вода слабо минерализована и богата гуминовы- ми веществами. За счет этого она чаще всего окрашена в темные цвета. В таких озерах прозрачность воды не превышает 2 —4 м, pH 4—6,5, карбонатов очень мало. Водоемы богаты органическим веществом, однако деструкционные процессы протекают в них очень слабо. Донные отложения часто представлены торфяниками, песками или обедненными почвами подзолистого типа. Такие водоемы называют дистрофными.

Эти озера отличаются широким распространением зарослей прибрежной растительности и почти полным отсутствием настоящих гидрофитов. Среди дистрофных распространены водоемы с широким спектром зарастания прибрежной растительностью — от слабо- до почти полностью заросших. Кислая реакция среды (pH 4—7) и низкая минерализация (15—150 мг/л) является основным фактором, формирующим видовой состав макрофитов. В дистрофных водоемах видовой состав растений крайне беден (5—10 видов), причем доминируют в основном мхи (Г. С. Гиге - вич, Б. П. Власов, Г. В. Вынаев, 2001).

В водоемах разной трофности скорость круговорота органического вещества различна. В олиготрофных водоемах отмершие организмы в основном минерализуются в толще воды, из-за чего донные отложения крайне бедны органическим веществом. В эвтроф- ных водах, несмотря на высокую скорость минерализации, донные отложения постоянно пополняются органическим веществом. В дистрофных водоемах органический материал разлагается очень медленно, в основном консервируется в донных отложениях.

Границы между отдельными типами водоемов в какой-то мере условны, так как обнаружено огромное разнообразие переходных форм, которые достаточно трудно ранжировать по каким-то количественным показателям. Даже в пределах одного водоема можно наблюдать признаки разнотипных водоемов. Поэтому понятия «олиготрофия» и «эвтрофия» имеют смысл не в качестве основы классификации, а как общие понятия, характеризующие водоем в плане богатства жизни, экологических условий существования организмов и физико-химических показателей вод (В. М. Горленко, Г.А.Дубинина, С. И. Кузнецов, 1977).

Высшая водная растительность произрастает в прибрежье всех типов водоемов — олиготрофных, эвтрофных и дистрофных. Однако наиболее благоприятным для развития является эвтрофный тип водоема с выраженной литоралью, илистым дном, высокой прозрачностью, наличием в толще воды и донных отложениях достаточного количества биогенных элементов (К. А. Кокин, 1982; И. М. Распопов, 1985). В экологически оптимальных условиях эвтрофных водоемов сообщество прибрежно-водной растительности достигает наибольшего разнообразия и высоких биомасс, чего никогда не наблюдается в иных по трофности водоемах или нарушенных биотопах.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>