7. Сообщества внутренних водоемов и водотоков

Озера, водохранилища. В отличие от морей и океанов, являющих собой единое целое, озера разделены большими участками суши.

Большинство озер геологически молоды. Крупные озера образовались в ледниковый или послеледниковый период. Как правило, биота древних озер богата эндемичными видами (Байкал в Азии, Танганьика в Африке, Охрида в Западной Македонии и др.).

По содержанию солей озера можно разделить на две большие группы--пресные и соленые. К пресным относятся водоемы, концентрация солей в которых менее 0,5⁰/_00. Жесткость пресной воды, обусловленная содержанием углекислого кальция. Концентрация солей у обитателей пресных вод выше, чем в воде, т.е. жидкости их тел гипертоничны. По законам осмоса окружающая вода стремится проникнуть в их тела. Чтобы избежать разбухания и гибели, обитатели пресных вод должны обладать либо относительно, непроницаемыми для воды оболочками, либо специальными органами для удаления проникшей в тело воды, например почками (у рыб) или их аналогами (сократительные вакуоли у простейших). Возможно, из-за этих трудностей существования в пресной воде многие представители морской фауны не смогли проникнуть во внутренние водоемы.

Воды озер различаются также по содержанию биогенных элементов и органических веществ. По этому показателю выделяют олиготрофные, эвтрофные и дистрофные озера. Олиготрофные, как правило, глубоки, бедны, минеральным азотом и фосфором. Вода в них прозрачно-зеленого или синего цвета, берега крутые и обрывистые. Плотность организмов низкая. Эвтрофные озера, богатые азотом и фосфором, имеют небольшие глубины и широкие пояса прибрежной растительности. Вода в них малопрозрачная, от зеленовато-коричневого до коричневого цвета. Обилие организмов может приводить к дефициту кислорода в глубинных водах. Дистрофные озера мелкие, имеют берега, поросшие торфообразующей растительностью. Вода взвесью органических веществ окрашена в бурый цвет. Органический мир беден.

Характерной чертой водоемов суши является стратификация. Циркуляция воды в озере зависит не только от течений (в случае больших размеров водоема) и ветровых волнений, но и от климата сопредельных территорий.

озера можно классифицировать:

1) мономиктические - холодные озера арктических и альпийских областей с одним летним периодом циркуляции;

2) мономиктические теплые озера субтропических областей, в которых перемешивание происходит в холодное время года;

3) димиктические озера умеренных областей с двумя периодами обновления вод — весной и осенью;

4) полимиктические озера области тропического климата с многочисленными периодами циркуляции;

5) олигомиктические озера, также тропические, с редкими и нерегулярными периодами циркуляции.

От сезонной ритмики развития растительности и перемешивания воды зависит содержание кислорода в ней. Недостаток кислорода приводит к летним и зимним заморам рыб, гибели беспозвоночных и растений. При его отсутствии сохраняются лишь бактериальные формы жизни.

У глубоководных озер обычно различают литораль (мелководье), сублитораль (склон), профундаль (относительно выровненное ложе дна) и пелагиаль (зону открытой воды). По размещению в экологических зонах водоема среди организмов выделяются обитатели (бентос), водной толщи (планктон) и активно плавающие (нектон).

Литоральная зона эвтрофных и дистрофных озер занята гигрофильной травянистой растительностью: осоками, тростником, камышом, водолюбивым разнотравьем.

В профундальной зоне состав бентоса определяется насыщением воды кислородом и его сезонными вариациями. Состав и обилие планктона также подвержены сезонным колебаниям.

Вертикальное распределение планктона в толще воды неоднородно. Одни организмы локализованы на нижней (нейстон) или верхней (плейстон) стороне поверхностной пленки воды, где они удерживаются силой поверхностного натяжения.

В последние десятилетия среди внутренних водоемов увеличилось число искусственных -- водохранилищ. Его строительство значительно меняет гидрологический режим реки и условия существования и ней животных и растений. На дне водоемов оказываются не только почвенный покров с большим запасом биогенных веществ, но и растительность, включая древостой. Обилие перегнивающего органического вещества и привнес речных наносов при водят к быстрому заиливанию ложа водохранилища при замедленном течении реки. Очень быстро водохранилища превращаются в болота.

Реки и ручьи испытывают большее влияние со стороны суши, так как площадь их водосбора во многих случаях, особенно у крупных рек, оказывается не только неизмеримо больше, но и сложнее по природным условиям.

Биота рек и ручьев состоит из бентоса, планктона и нектона. Песчаное дно и скальные участки, как правило, мало заселены. Планктон представлен водорослями, рачками и коловратками. Верховья рек и ручьев с быстрым течением лишены настоящего планктона, поскольку в таких условиях планктонные организмы не размножаются.

Нектон образуют рыбы, способные перемещаться против течения. Большие размеры береговой полосы рек и ручьев благоприятствуют образованию фауны из водно-наземных животных. Реки, в отличие от озер, сообщаются с морем, осуществляя обмен мигрирующими рыбами.

8. Биогеохимические эндемии и провинции.

Биогеохимические эндемии, заболевания растений, животных или человека, вызываемые недостатком или избытком в среде определённых химических элементов. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЭНДЕМИИ — болезни человека, животных и растений, вызываемые недостатком или избытком определённых химических элементов в данной местности. Примерами Б. э. являются эндемический зоб, связанный с недостатком иода в пище и в природных водах, флюороз зубов, причиной к-рого является избыток фтора, и кариес зубов, вызываемый недостатком фтора. Территория земного шара делится на биогеохимич. провинции, каждая из к-рых характеризуется недостатком или избытком определённых элементов, в их числе и микроэлементов, следовательно, определённым набором Б. э. В наиб, степени Б. э. свойственны растениям, несколько менее — животным, к-рые могут избирательно поедать определённый корм, и в меньшей степени человеку, к-рый может питаться привозными продуктами, компенсируя этим в большей или меньшей степени неблагоприятный химич. состав местной пищи и в какой-то мере нивеллируя влияние местных вод и, видимо, воздуха.

Биогеохимические провинции, области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию (в их почвах, водах и т.п.) химических элементов (или соединений), с которыми связаны определённые биологические реакции со стороны местной флоры и фауны. Границы распространения определённой флоры или фауны в пределах одной почвенной зоны нередко совпадают с областью развития известных горных пород или геологических формаций.

По генезису выделяются 2 типа Биогеохимические провинции: 1) Биогеохимические провинции, приуроченные к определенным почвенным зонам в виде отдельных пятен или областей и определяемые недостаточностью того или иного химического элемента в среде. Например, для зон подзолистых и дерново-подзолистых почв Северного полушария, связанные с недостаточностью иода, кальция, кобальта, меди и др. 2) Биогеохимические провинции и эндемии, встречающиеся в любой зоне. В этом смысле они имеют интразональный характер и возникают на фоне первичных или вторичных ореолов рассеяния рудного вещества месторождений, солёных отложений, вулканогенных эманаций и т.п. Например, борные Биогеохимические провинции и эндемии (среди флоры и фауны) обнаружены в бессточных областях; В пределах Биогеохимические провинции различают 2 вида концентрации организмами химических элементов: групповой, когда все виды растений в данной провинции в той или иной степени накапливают определённый химический элемент, и селективный, когда имеются определённые организмы-концентраторы того или иного химического элемента вне зависимости от уровня содержания этого элемента в среде. Известны различные виды растений, которые в Биогеохимические провинции концентрируют определённые элементы и подвергаются при этом изменчивости. К ним относятся специфическая галмейная флора (концентрирующая Zn), известковая, селеновая, галофитная, серпентинитовая флора и мн. др.

Известно более 30 химических элементов (Li, В, Be, С, N, F, Na, Mg, Al, Si, P, S Cl, K, Са, V, Mn, Cu, Zn, As, Se, Br, Mo, I, Ba, Pb, U и др.), с которыми связано образование Биогеохимические провинции, эндемий и появление организмов-концентраторов.

На основе изучения химической экологии Биогеохимические провинции в практику борьбы с соответствующей эндемией в Биогеохимические провинции широко вошло использование химических элементов (В, Сu, Mn, Со, I и др.) в качестве удобрения или подкормки животных. На основе изучения содержания химических элементов в почвах и растениях был создан биогеохимический метод поисков полезных ископаемых. В геологическом прошлом Биогеохимические провинции также играли значительную роль в отборе и изменении флоры и фауны. Реконструкция палеобиогеохимических провинций может многое объяснить в эволюции органического мира.