7.4 Донні відкладення й екосистема
Донні наноси - наноси, які формують поверхневий шар русла, і знаходяться в активній взаємодії з водними масами.
Донні відклади - донні наноси в їх природному заляганні. Це відклади різноманітних мінеральних і органічних частинок, що накопичуються із часом на дні й схилах водоймищ озер, ставків, водосховищ. Донні відклади формуються в результаті надходження у водоймище річкових наносів і продуктів абразії берегів, накопичення продуктів хімічних реакцій, відкладення залишків відмираючих живих організмів, що формують так звані біогенні відкладення.
Біогенні відклади поділяються на мінеральні залишки відмерлих організмів і органічні речовини.
Донні відклади - один із найважливіших абіотичних компонентів екосистеми. Вони беруть активну участь у внутрішньоводному кругообігу речовин і енергії, є незаселеним середовищем численних гідробіонтів. Склад донних відкладів і їхня динаміка визначають умови існування донних організмів - бентосу, можливість їх пересування, закопування, прикріплення, умови зимівлі й ін. До складу бентосу входять численні види бактерій. Бентос є кормовою базою для промислових тварин, особливо риб, тому рівень його розвитку служить показником продуктивності водного об'єкта.
Найбільше екологічне значення для гідробіонтів мають розміри частинок ґрунту, щільність їхнього прилягання одна до одної, стабільність взаємного розташування й акумуляції за рахунок осідання завислого матеріалу.
Сприятливою для них є певна щільність відкладів. При високій щільності відкладів організми не зможуть заритися в них, в інших випадках у організмів не буде опори і вони будуть винесені водою. Прикладом бентосу можуть служити «кокони метеликів» - мешканці дна, які впливають на донні відклади, механічно порушують їхню структуру, активізують обмін речовин між дном і водними масами, впливають на хімічний склад відкладів і масу органічної речовини.
Питання для самостійної підготовки
1. Формування твердого стоку й методи його оцінки.
2. Особливості впливу твердого стоку на гідроекологічні процеси.
3. Гранулометричний склад наносів і методи його оцінки.
4. Особливості транспортування хімічних речовин частинками різних розмірів.
5. Розрахунки прозорості води за даними мутності й складу суспензії.
6. Донні відклади як середовище існування бентосу.
8 Сумісний вплив гідрологічних, гідрохімічних
І ГІДРОБІОЛОГІЧНИХ ЧИННИКІВ НА БІОЛОГІЧНУ
ПРОДУКТИВНІСТЬ ВОДНИХ ЕКОСИСТЕМ
У попередніх розділах курсу розглядалася спрощена схема харчового ланцюга водних екосистем. Вона включає сонце, як джерело енергії, первинні продуценти й споживачі (консументи) першого, другого, третього і четвертого порядків. У роботі [4] наведені приблизні кількісні значення цих ланок ланцюга для екосистем Дніпровських водосховищ. Установлено, що для первинної продукції використовується від 0 до 0,77% енергії сонця, що надійшла на поверхню води. Продукція рослиноїдних (первинних консументів) складає близько 20% від первинної; продукція м'ясоїдних першого порядку - близько 15% від рослиноїдних, а м'ясоїдних 2-го порядку - тільки 0,3% від продукції м'ясоїдних першого порядку.
Первинна продукція водної екосистеми лежить в основі всієї їх трофічної структури, живлячи процес трансформації речовин у трофічному ланцюзі, коли кожна попередня ланка ланцюга служить їжею для подальшої. Рух речовин по трофічному ланцюгу приводиться в дію енергією фотосинтезу органічної речовини, яку він одержує від сонячного випромінювання, а поживні речовини - будівельний матеріал для фітоценозів - з води й ґрунту.
Рис. 8.1 - Залежність первинної біологічної продукції (г/м3) від
добових сум ФАР (МДж/м2) на верхніх (1,3) і пригребельних
(2,4) ділянках Київського (1,2) і Кременчуцького водосховища
(3, 4); червень 1981 р.[17].
Величина первинної продукції водних екосистем залежить у першу чергу від кількості активної сонячної енергії (ФАР), що поступила на задану глибину фотичного шару. Кількість же ФАР залежить від гідрометеорологічних чинників - прозорості атмосфери й води, кількості зваженого матеріалу у воді, глибини, турбулентного перемішування, багатьох інших природних чинників.
Між сумами ФАР за добу й даним фактичних вимірювань первинної біологічної продукції на Дніпровських водосховищ одержана залежність, яка представлена на рисунку (8.1).
Рис.8.2 - Залежність між величинами сумарної сонячної
радіації на актинометричних станціях (1-Бориспіль;
2 - Полтава) і ФАР, що надійшла у водосховища
Дніпровського каскаду.