|
|
Раздел 7. КОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ ВОДОЕМЫ, ВОДОТОКИ И ИХ НАСЕЛЕНИЕ
Реки, эстуарии, лиманы, озера, водохранилища; их классификация, экологические особенности; экологические зоны бентали и пелагиали; характеристика населения.
Континентальные водоемы могут быть естественными и искусственными. Ко вторым относятся каналы, водохранилища и пруды.
Отличительные особенности континентальных водоемов · Пресные воды (в большинстве случаев) · Отсутствие энергетического воздействия приливов и отливов Характеристика населения Из 33 классов водных растений представлено 13 (39%) Из 63 классов водных животных – 19 (30%) Только в пресных водах встречаются представители 3 классов растений и 2 классов животных.
Реки Водотоки, водные массы которых перемещаются от истока к устью из-за разности положения над уровнем моря, т.е. под влиянием силы тяжести. Часть суши, занятая речной системой и отделенная водоразделами от других участков, образует речной бассейн, а поверхность, с которой она собирает воды – водосборную площадь.
Площадь водосборных бассейнов рек Черного моря: · Амазонка – 7180 тыс. км2 · Дунай – 817 тыс. км2 · Днепр – 506 тыс. км2 · Кизилирмак – 78 тыс.км2 · Днестр - 72 тыс. км2 · Южный Буг – 68 тыс. км2
Удельная водосборная площадь – отношение поверхности водосбора к площади поверхности водоема, собирающего речной сток. В среднем для Черного моря = 5 (т.к. S водосбора = 2,3 млн. км2, Sпов Черного моря = 423000 км2). Однако для СЗЧМ реально должно быть определено иначе: S водосбора (Дуная, Днестра. Ю. Буга и Днепра, устья которых находятся в прибрежной зоне протяженностью 250 км) = 1,463 млн. км2, SСЗЧМ = 64000 км2, т.е. = 22,9 (эта величина выше в 4,5 раза !). Долина – узкое понижение рельефа, где текут реки. Ложе – наиболее пониженная часть долины, где течет река. Тальвег – линия, соединяющая самые низкие точки долины, где течет река. Коренное русло – углубление в ложе, по которому вода течет в межень, т.е. в период между половодьями. Пойменное русло (пойма) – часть дна (ложа) долины, по которой вода течет в половодье. Бровка – линия сопряжения склона долины с прилежащей местностью. Рипаль – прибрежная часть реки. Медиаль – срединная часть реки. Стрежень – участок реки с наибольшей скоростью течения. Расход – количество воды, протекающее в единицу времени через поперечное сечение реки. Водность – годовой расход реки.
Средний годовой расход некоторых рек · Амазонка – 6938 км3 · Енисей – 624 км3 · Волга – 243 км3 · Дунай – 208 км3 · Днепр – 51 км3
Верхнее, среднее и нижнее течение. Верхнее течение – максимальная скорость, маловодность, наличие коренных грунтов (материнской породы).
В реках северного полушария в результате Кореолесовых сил правый берег подмывается и становиться крутым, а левый – намывается и имеет пологую форму. В результате боковой эрозии реки в средней части меандрируют, меняют очертания берегов. Старица – обособившийся участок русла, потерявший связь с рекой.
Количество воды, выносимой реками, или их жидкий сток, достигает 42 тыс. км3/год. Вместе с водой, выносится твердый сток – всевозможные твердые компоненты, сток растворенных веществ и биосток – снос различных организмов. Сток растворенных веществ подразделяется на сток минеральных и органических.
Объем компонентов среднегодового суммарного стока рек мира 0,14∙108 т - твердый 23,00∙108 т – ионный 0,36∙108 т – микроэлементов 7,20∙108 т – органических веществ 1,75∙108 т – минеральных коллоидов (кремний, железо, алюминий).
Состав среднегодового стока Дуная: 55 тыс. т – фосфор общий 340 тыс. т – азот общий 10,7 млн. т - органическое вещество 1340 тыс. т - планктосток: · 80.8% - бактерии · 11.1% - фитопланктон · 8.1% - зоопланктон
Состав населения рек определяется · уровенный и паводковый режим (что случилось с плавнями Днестра) · скорость течения · прозрачность · солевой состав · характер грунтов · температура
Питание рек может быть: · Дождевым · Снеговым · Ледниковым · Подземным.
Плес – расширение и углубление русла (течение снижается) Перекат – места сужения и уменьшения глубины (течение усиливается).
Свет быстро угасает в речной воде, тем не менее, фитопланктон развивается во всей толще из-за ее перемешивания.
По содержанию взвеси < 100 – Енисей и Нева (менее 2г/м3) 100-1000 – Днестр (250 г/м3), Дунай (650 г/м3), Сырдарья (900 г/м3) > 1000 – Амударья (2300 г/м3), Самур (4000 г/м3).
Содержание биогенов крайне варьирует от сезона года. Количество фосфатов в равнинных реках выражается десятками и сотыми долями миллиграмма на литр, заметно меньше их в горных реках. Концентрация солей азота выше, чем фосфатов. Зимой биогенов больше, чем летом.
С момента ледостава содержание О2 падает и минимально перед ледоходом. Население Характеризуется значительным разнообразием из-за большой биотопической расчлененности. Наибольшее развитие имеют: · Планктон (реопланктон) · Бентос · Нектон Слабее представлен перифитон, нейстона и плейстона практически нет.
Планктон гетерогенный по происхождению: · Аллохтонный – выносится в реку из стоячих водоемов (фитопланктон выносится сильнее зоопланктона; коловратки представлены богаче ракообразных). · Автохтонный. Видовое разнообразие возрастает по направлению от истоков к устью (особенно если река питается, ледниковыми, родниковыми, или болотными водами). Важнейшее значение в жизни реки играют бактерии, которые претерпевают значительные сезонные изменения. Бактерии – индикаторы очагов органического загрязнения (до 1-3 млн.экз/мл).
ФИТОПЛАНКТОН – диатомовые, зеленые и синезеленые водоросли (в Енисее половина видов – диатомеи). Особенно много диатомовых в холодный период года, летом – возрастает число видов зеленых. Диатомовые: Melosira, Cyclotella; зеленые – Closterium, Pediastrum, Scenedesmus; синезеленые - Microcystis, Anabena, Aphanizomenon.
ЗООПЛАНКТОН – инфузории (2-3 тыс. экз/л), бесцветные жгутиконосцы (до 10-20 млн.экз/л), коловратки, ветвистоусые рачки. Бентос – ФИТОБЕНТОС представлен высшими растениями и то, если вода прозрачная. ЗООБЕНТОС: лито- мох Fontinalis, губки аргилло- личинки поденок и ручейников псаммо- простейшие, бактерии, водоросли, коловратки, нематоды, олигохеты пелореофильные формы – простейшие, коловратки, личинки хирономид, моллюски.
Гипореос – население глубинных горизонтов грунта – богаче, чем на поверхности. Видовой состав и биомасса падает от берега к стрежню, а численность возрастает. Наиболее богат бентос в предпаводковый период. ПЕРИФИТОН – организмы, поселяющиеся на мхах, цветковых растений: рдесты, камыш, тростник. НЕКТОН – особенно много видов в низких широтах. 14 видов – Юкон 39 – Енисей 59 – Волга 90 – Дунай 400 – Конго 748 – Амазонка
Эстуарии Представляют собой экотонные области (речные условия переплетаются с морскими). Эвригалинные солоноватоводные виды. Видовое разнообразие уменьшается. Преобладают всеядные формы. Много интродуцентов с широкими экологическими нишами. По направлению от моря к реке резко падает доля видов с пелагическими личинками. Присутствие всех жизненных форм растительных организмов. Высокая численность и биомасса животных.
Озера
Озера – это различного размера котловины, заполненные водой.
По происхождению озера подразделяются на: · Тектонические – в результате образования разломов в Земной коре (Байкал) · Реликтовые – остатки бывших морей (Каспийское, Азовское от Сарматского) · Ледниковые – возникли в плейстоцене при отступлении ледников (Скандинавия, Корелия, Плен) · Карстовые – или провальные · Эоловые · Вулканические · Завально-запрудные – образовались вследствие перегораживания ущелий или речных долин завалами горной породы: оз. Синевир (площадь 700 м2, глубина 16-24 м). · Отделившиеся от моря и эстуариев рек: Придунайские озера (всего 26, наибольшее Ялпуг – 149 км2, все мелководны 2,7-6,0 м)
У морских побережий встречаются озеровидные водоемы – лагуны и лиманы. В Украине насчитывают свыше 3000 озер, площадь водного зеркала которых составляет 0,3% территории страны. Около 40 озер имеет площадь более 10 км2. Преобладают пресноводные озера (минерализация < 0,5‰) и солоноватоводные (0,5-16,0 ‰).
По характеру водного питания озера разделяются на: · Бессточные – получают воду из ключей и атмосферных осадков · Сточные – те же, что бессточные, только имеющие сток. · Проточные, или речные – имеющие приток и сток. · Устьевые – имеющие приток, но лишенные стока (часто имеют осолонение воды). Экологические зоны Литораль – прибрежное мелководье Сублитораль – до нижней границы распространения донной растительности Профундаль – котел.
Пелагиаль Прибрежная над подводной террасой Собственно пелагиаль – над свалом и котлом. Ø Эпилимнион – верхний слой с резкими колебаниями температуры Ø Металимнион – слой температурного скачка Ø Гиполимнион – слой с относительно постоянной температурой.
Биологическая классификация (по А. Тинеманну и Е. Науманну) · Эвторфные (высококормные) – неглубокие (до 10-15 м) равнинные озера с обильным поступлением биогенов. Сильно зарастает макрофитами. · Мезотрофные – промежуточное положение. · Олиготрофные – глубокие (свыше 30 м). Гиполимнион по объему превышает эпилимнион. Слабое поступление биогенов. Низкий уровень развития фитопланктона сдерживает развитие остальных звеньев трофической цепи. · Дистрофные- неглубокие водоемы с сильно гумифицированной водой, часто заболоченные торфянистыми отложениями, что исключает контакт воды с грунтом и препятствует высвобождению биогенов из-за слабой минерализации.
В.Оле (1958) предложил в основу классификации озер положить интенсивность процесса круговорота вещества.
Классы и категории качества поверхностных вод суши и эстуариев Украины по экологической классификации A/R - индекс самоочищения-самозагрязнения (отношение величины валовой первичной продукции фитопланктона к величине деструкции органического вещества в планктоне).
Категории водоемов по A/R -индексу
Циклоны – возникают в области низких давлений атмосферы. В Северном полушарии сопровождаются циркуляцией воды против часовой стрелки. В центре циклонического вихря происходит подъем глубинных вод к поверхности. В Южном полушарии и антициклонах – все наоборот.
Сейши – стоячие периодические колебания всей водной массы озера.
У большинства озер умеренных широт летом и зимой наблюдается резко выраженная температурная дихотомия. В водоеме наблюдается стагнация.
Классификации озер (по температурному режиму и характеру сезонной циркуляции вод): ü Ф.Форель (1892) по особенностям температурного и циркуляционнова режимов выделил типы озер: умеренные – полная циркуляция весной и осенью; тропические – циркуляция зимой, у поверхности всегда Т>40С; полярные – циркуляция летом, у поверхности T<40C.
ü С. Иосимура (1936): тропические, субтропические, умеренные, субполярные, полярные.
ü Д. Хатчинсон (1969): димиктические (циркуляция весной и осенью); мономиктические (теплые и холодные). Голомиктические озера – полностью перемешивается вода во время циркуляции; меромиктические – частичное перемешивание.
Большинство озер относится к пресным (S<0,5‰), Меньшая часть – к солоноватым (S= 0,5-16‰), соленым (S= 16-47‰) и пересоленным (S= >47‰).
Газовый режим вполне благоприятен для гидробионтов в олиготрофных озерах.
Аллохтонные и автохтонные грунты. Количество органического вещества в грунтах озер обычно выше, чем в реках (до 40% оз. Неро; озеро Пиявочное в Калининграде – до 93,4%).
Население (лимнобионты)
Зависит от: · географического положения, · происхождения, · строения котловины · гидрологического режима (солености).
С продвижением от севера на юг к степной зоне – число видов растет, а в более низких широтах становится беднее. Жизнь угнетается из-за недостаточной солености в высоких широтах на севере и избыточной – в низких – на юге.
Наиболее благоприятная соленость для жизни – 0,1-1,0 г/л.
ПЛАНКТОН В отличие от рек состоит исключительно из автохтонных элементов.
Численность бактерий достигает 1-3 млн. экз/мл воды (как в реках).
Состав фитопланктона аналогичен речному планктону с доминированием диатомовых – в холодных водоемах и зеленых и синезеленых – в теплых. Часто в озерах численность фитопланктона ограничивает присутствие железа (его всегда много весной и осенью, мало - летом). Биомасса фитопланктона (0,0003-300 г/м3) и зависит от биолимнологического типа водоема в большей степени, чем от широты (Китаев – продуктивность озер).
Зоопланктон мало отличается от речного. Доминируют бесцветные жгутиконосцы (до 1-10 млн. экз/л) и инфузории (достигают численности более 100 тыс. экз/л). В холодных озерах преобладают коловратки и веслоногие, а в теплых – ветвистоусые.
Нейстон и плейстон представлены богаче, чем в других континентальных водоемах.
БЕНТОС Максимальное развитие получает на литорали, меньше в сублиторали и особенно в профундали, т.к. зеленые растения произрастают на мелководье. Фитобентос обычно исчезает на глубине 4-5 м, а с прозрачной водой (Севан, Байкал) – на 25-30 м.
В составе бентоса очень много личинок насекомых: · Хирономид · Ручейников · Поденок · Веснянок Много видов моллюсков, клещей, губок и пиявок.
В сублиторали и профундали из-за однообразия илистых грунтов встречаются: инфузории, нематоды, хирономиды, олигохеты, моллюски. Перифитон представлен эпифитоном, крикотопусами и др. хирономидами. Рыбы преобладают в литорали.
Болота Болота – неглубокие избыточно увлажненные участки земли, частично или полностью покрытые растительностью с доминированием видов-галофитов.
Болота образуются при заиливании или зарастании озер, а также при заболачивании суходолов в понижениях рельефа при их переувлажнении.
Геоморфологические типы болот · Пойменные · Старорусловые · Долинные · Котловинные · Болота склонов («висящие») · Болота подножья склонов (в гористой местности).
Для зоны смешанных лесов характерны пойменные и котловинные болота, для лесостепи – пойменные, старорусловые и котловинные. В степной зоне преобладают пойменные и плавневые болота, образованные в результате строительства водохранилищ и подтопления земельных площадей.
В долинах рек, у выходов ключей – низинные болота, а в повышениях рельефа – верховые (кислые).
Население характеризуется бедностью видового состава. Наличием специфических форм: · мох сфагнум, богульник, клюква; · жгутиковые (Dinobryon, Synura), · коловратки Polyarthra, Keratella, · ветвистоусые раки Ceriodaphnia, Chydorus, · личинки комаров Culex, Anopheles.
Искусственные водоемы: водохранилища. пруды, судоходные и оросительные каналы.
Водохранилища Служат для: · получения электроэнергии · Судоходства (шлюзы) · Орошения · Питьевого водоснабжения (Крым). На территории СССР более 1000, суммарный объем 848 км3 Площадь 117 млн.га.
По морфометрическим характеристикам водохранилища различают: ü Речные (лощинные) – затопленные русла, долины рек (Киевское) – имеют удлиненную форму. ü Озерные (лопастные) – возникают при подпоре озер (Иркутское, Верхнее Свирское), заполнении бессточных котловин (Каюмазарское), приводораздельных пространств и междуречий (Рыбинское). ü Озерно-речные – водохранилища промежуточного типа – затопление речных долин и озеровидных расширений (Цимлянское).
По характеру накопления и расходования воды водохранилища подразделяют на: · Годового регулирования - увеличивают объем стока в маловодные годы (могут вмещать в себя 20-50% объема годового стока реки – Рыбинское). · Сезонного - перераспределяют сток в период паводков – накапливают, в межень – срабатывают · Недельного - изменение норм выработки энергии в выходные и рабочие дни. · Суточного - изменение норм выработки энергии в темное и светлое время суток.
Объем водохранилища:
Главная особенность водохранилищ – частое и значительное колебание уровня. В верхнем участке водохранилища водный режим ближе к речному, в нижнем – к озерному.
Коэффициент водообмена – отношение годового стока из водохранилища к его объему (находится в пределах 1-10).
Главная особенность – сработка уровня водохранилища путем сброса прибонных вод (низкая температура, содержание кислорода, много биогенов) – проблема Нижнеднестровского водохранилища.
Население - занимает промежуточное положение между речным и озерным.
Стадии формирования фауны: 1. Разрушение существующих до затопления реофильных, фитофильных и других группировок организмов; заселение затопленных участков суши. 2. Образование временных группировок: в заселение бентоса хирономидами, а планктона – развитие рачкого и коловраточного планктонп. 3. Окончание распространения гомотопной фауны по затопленной суше (через 3-4 года после затопления). Сопровождается сильным понижением биомассы бентоса. В зоопланктоне отмечается снижение видового разнообразия.
· Формирование зоопланктона заканчивается через 2-3 года. · Для фитопланктона характерно обилие водорослей в первые годы вследствие выщелачивания биогенов из затопленных почв (почвенный экстракт в рецептуре приготовления среды для культивирования планктонный гидробионтов). Позже после накопления органики и биогенов начинают цвести биогенные водоросли. · Бактерий обычно содержится больше, чем в реках. · Зоопланктон водохранилищ преимущественно представлен бесцветными жгутиковыми, инфузориями (экстракт сена), коловратками, ветвистоусыми и веслоногими раками. В бассейнах рек Черного и Азовского морей много личинок дрейсены. В годы с высоким уровнем воды относительное значение коловраток повышается, ракообразных – снижается. · Бентос и перифитон развиваются интенсивнее если прозрачность воды выше. Зообентос характеризуется наличием большего процента вторичноводных животных в сравнении с реками. · Нектон представлен лимнофильными рыбами, т.к. нет движения воды и много затопленной растительности для их размножения. 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|