ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОДОЕМОВ РАЗНОГО ТРОФИЧЕСКОГО ТИПА
Существует несколько определений, характеризующих трофический тип водоемов.
Олиготрофные водоемы
фитопланктон не обеспечен минеральным питанием (азотом и фосфором) и добавление этих элементов оказывает благоприятное воздействие на первичную продукцию. Биохимический распад автохтонного органического вещества составляет 90-95%. Накопление его в донных отложениях слабо, поэтому содержание кислорода близко к нормальному насыщению. Подобные озера характеризуются большими размерами и большой глубиной.
Эвтрофные водоемы
фитопланктон обеспечен минеральным питанием. Увеличиваются продукционные процессы. Интенсивно увеличивается цикл взаимодействия органических и неорганических компонентов. С увеличением эвтрофирования снижается глубина эвфотной зоны, где идет фотосинтез. Снижается прозрачность.
Классификация Л.Л. Россолимо
Олиготрофные водоемы:
расположены в окружении кристаллических пород, выщелоченных морен, подзолистых и неплодородных почв. Ортоградная кривая послойного распределения кислорода и богатый кислородом гиполимнион. Соответственно кислороду распределение в толще воды других гидрохимических компонентов и окислительно-восстановительных процессов. Анаэробных условий в придонных слоях нет. Невысокая обеспеченность биогенными веществами. Низкий уровень продукционных процессов. Низкое содержание органического вещества в донных отложениях. Небольшая величина положительного баланса продукционно-биологических процессов, т.е. небольшое превышение продукции над деструкцией- небольшое накопление органического вещества.
|
|
|
Эвтрофные водоемы:
разная картина в зависимости от морфометрических параметров водоемов (глубины). Для стратифицированных озер (меромиктических) характерна клиноградная кривая послойного распределения ксилорода, которая в озерах с неустойчивым расслоением может нарушаться. Голомиктическим озерам свойственно равномерное распределение кислорода. В соответствии с кислородом и другими гидрохимическими показателями, характеризующими условия стагнации в гиполимнионе летом и зимой. В стратифицированных водоемах в гиполимнионе дефицит кислорода, анаэробные условия, образуется восстановительная микрозона. Возникают условия для накопления углекислого газа, восстановленных соединений - сероводорода, аммиака, нередко закисного железа, продуктов анаэробного разложения органического вещества.
Дистрофные водоемы:
Скорость фотосинтеза невысокая из-за высокого содержания аллохтонного органического вещества.
Один из ведущих лимнологов Р.Дж. Ветцель предложил схемы метаболизма различных по типологии водоемов. Из схемы видно, что дистрофный тип озер принципиально отличается от олиго-эвтрофных тем, что испытывает большую внешнюю нагрузку аллохтонных органических веществ.
|
|
|
(рис. 5)
Роде (1969) предложил схему распределения трофических типов водоемов на основании скорости обеспечения органическими веществами из автотрофных и аллотрофных источников.
(рис. 6)
Одум предложил (1956) более сложную схему соотношения продукционно-деструкционных процессов, основанная на метаболизме экосистемы
(рис.7)
Лимитирование процесса эвтрофирования
Развитие биоты в каждой экосистеме определяется набором гидрохимических и гидрологических параметров. Еще в 1840 г. Либих сформулировал закон лимитирования, в соответствие с которым главенствующая роль отводится тому фактору, который в данных условиях ограничивает нормальное развитие организма. В рамках экосистемного подхода эта концепция получила широкое распространение и значительное внимание уделено поиску лимитирующих факторов для различных сообществ. В случае водных сообществ продуцирование фитопланктона и высшей водной растительности может зависеть от термических, гидродинамических, гидрооптических, общей минерализации, газового режима, кислотности (pH) и концентрации биогенных веществ и даже от морфометрии водоема.
|
|
|
После обзорно – теоретической работы Редфилда (1958) сложилось мнение, что основным элементом, лимитирующим продуцирование водных фитоценозов, является фосфор. Гипотеза о лимитировании водных экосистем углекислым газом оказалась несостоятельной. В некоторых водах наблюдается азотное лимитирование. Например, в некоторых водоемах, водосборная площадь которых находится среди почв подзолистого типа. Смит (1984) высказал предположение, что это характерно для эстуариев и водохранилищ речного типа, где наблюдается высокая концентрация фосфора в притоке и обеспечивается постоянное пополнение запасов фосфора при высоком водообмене, а скорость фиксации атмосферного азота гидробионтами не высока. Азотное лимитирование наблюдается в ацидных озерах, где происходит нарушение цикла азота за счет подавления процесса нитрификации, протекающего в щелочной среде. По мере роста ацидности происходит увеличение………
Признание главной роли фосфора в лимитировании процесса эвтрофирования позволило определить гипотезу, на основе которой построены эмпирические зависимости, а затем математические модели, в которых отражена связь показателей, характеризующих трофически уровень водоема с величинами, описывающими поступление в него общего фосфора. В 1966 (Sakamoto, 1966) появилась работа с описанием связи общего фосфора и хлорофилла "а". Это показало, что концентрация общего фосфора в воде может считаться показателем уровня трофии водоема. Признание получил метод Фолленвайдера (1968), в соответствии с которым легко определить трофический уровень водоема, зная величину поступления в него фосфора (фосфорную нагрузку).
|
|
|
(рис.9)
Исходная формула Фолленвайдера (1969) была модифицирована Диллоном - Риглером (1974).
lg Chl = 1.45 lg Pобщ. - 1.14,
где Chl - концентрация хлорофилла в воде, Pобщ. - содержание общего фосфора
В настоящий момент предложено около двух десятков формул, в основе которых лежит пространственно - временное осреднение характеристик биогенного питания и продукционных процессов. Можно говорить, что создана полуэмпирическая теория эвтрофирования водоемов.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 298; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!