Ю. Одум - Основы экологии (1975) (1135319), страница 118
Текст из файла (страница 118)
г) Щелочные озера пустынь. Встречаются в районах с аридным климатом, в осадках вулканического происхождения, характеризуются высокими величинами рН и высокой концентрацией карбонатов. В качестве примера приведем озеро Пирамид в штате Невада. д) Вулканические озера. Кислые или щелочные озера в районах активной вулканической деятельности.
Вода в эти озера поступает из магмы. Характерны экстремальные химические условия и ограниченное население. Примерами могут служить некоторые озера в Японии и на Филиппинах. е) Химически стратифицированные, меромиктические озера. В противоположность большинству озер, где приданная и поверхностная воды периодически перемешиваются 1голомиктические озера), некоторые озера остаются постоянно стратифицированными. Интрузии соленой воды или вымывание солей из осадков создают постоянную разницу в плотностях поверхностной и придонной вод. В этом случае граница между перемешиваемым и неперемешиваемым слоями представляет собой не термоклину, а «хемоклину». Свободный кислород и аэробные организмы будут, конечно, отсутствовать в придонной воде таких озер. Большое Содовое озеро в штате Невада и Хеммельодорферзее в Германии — примеры озер такого типа.
яс) Полярные озера. Поверхностная температура ниже 4'С или повышается только в короткий летний период, когда озеро свободно ото льда и в нем происходит циркуляция воды. В это время наблюдается быстрый рост численности планктонных организмов, которые часто запасают жир на долгую зиму. 3. Водохранилища. Разумеется, искусственные озера бывают различны в зависимости от района и характера стока. В общем для них характерны колебания уровня воды и высокая мутность.
Продукция бентоса в водохранилищах часто ниже, чем в естественных озерах. Сукцессионные изменения первичной продуктивности и продуктивности рыб, которые происходят при постройке плотин ~на больших ~реках, обсуждались в гл. 9, ~разд. 1. Тепловой бюджет водохранилищ и естественных озер может сильно различаться. Эти ~различия определяются конструкцией плотины. Если из водох|ранилища сбрасывается придонная |вода, кам, например, на гид- 4>оэлектростанциях, то в русло ниже плотины поступает холодная вода, богатая питательными ~веществами, но бедная кисло~родом. Теплая вода Остается в водохранилище. Такие водоемы становятся аккумуляторами тепла и экспортерами биагенных веществ в противоположность озерам, которые теряют воду с поверхности и функционируют, следовательно, как аккумуляторы биогенных веществ и экспортеры тепла.
Характер сброса воды значительно влияет на условия в русле ниже плотины. На фиг. 150 сравнивается температура воды,в двух водохранилищах штата Монтана, построенных на одном и том же дренажном бассейне. Одно из них с поверхностны~м сбросом, другое — с цридонным. В водоеме с поверхностным сбросом в самый жаркий период лета температура воды в термоклине и гиполимнионе (глубже 10 м) на 5 — 8«С ни>ке, чем в водоеме с приданным сбросом. Сброс холодной придонной воды позволяет организовывать ниже плотины форелевые хозяйства в районах, находящихся южнее естественных границ обитания этой рыбы.
Однако в более северных областях вода в таких участках оказывается слишком холодной для нормального развития форели, ГЛ. !!. ЭКОЛОГИЯ ПРЕСНЫХ ВОД Помимо изменения тем- д Б пературы водоемов, влияние плотин с глубоководными шлюзами проявляется в следующем: 1) в реку поступает более соленая вода, чем та, которая попадала бы с поверхности; 2) водохранилище теряет весьма важные биогеиные вещества, поэтому его А Б продуктивные возможности ч 10 уменьшаются, вместе с тем происходит эвтрофикация нижележащих участков реки; ! 3) увеличиваются поте- й > рн воды с испарением, так как поступающая теплая вода задерживается, а холодная вода из гнполимниона удаляется; Гвмпвратбра аегиета, ь 4) вытекающая вода со- Фиг. (ЗО.
Вертикальный ход авгтстовских темпе- держит мало растворенного тур и двух озерах штата леонтина (Райт, кислорода, поэтому река мОжет переработать мень- Озеро с поверхностным (А! в с глубинным (Б! стоком шее количество ОРГаниче- воды. запруда на овеРе А образована оползнем, вы- званным землетрасевнем. Озеро Б — водохранилище с ских отходов; искусственной плотиной. Оба водоема расположены ь 5) б одной речной системе. причем А виже по течению, с рос сероводорода и других восстановленных соединений ухудшает качество воды ниже по течению и в крайних случаях вызывает массовую гибель рыб. Некоторые другие проблемы йрроектирования и эксплуатации водохранилищ, связанные с противоречивыми требованиями нх многоцелевого использования, обсуждаются в соответствующих разделах (гл.
15, равд, 1 и 5). б. ПРУДЫ Как указывалось в таредыдущем разделе, пруды — это небольшие водоемы с относительно хорошо развитой литоралью. Лимническая и црофундальная зоны незначительны нлн Отсутствуют. Значение стратификации невелико. П(руды можно найти !в большинстве (районов с достаточно большим количеством осадков. Они постоянно образуются, например, при изменениях положения (русла реки.
Части старого русла образуют изолцрованные стоячие водоемы — старицы. Такие периодически затапливаемые при половодьях пруды накнпливают органическое вещество и могут быть высокопродуктивными, свидетельством чему служат многочисленные рыболовы ~на берегах. Много естественных прудов также в районах развития известняков. Они образуются в Опусканиях нли провалах, происходящих при растворении подстилающих пород. Особенно интересны временные пруды, т. е, пруды, пересыхающие в определенное время года.
Сообщество, населяющее такие пруды, уникально. Организмы, составляющие это сообщество, должны быть спо- ЧАСТЬ 3. ЧАСТНАЯ ЭКОЛОГИЯ 4ОЗ ВОНЬ Марш Фнг. 151. Сукцессня животных в одном на временных прудов штата Иллинойс (Уалч, по Шелфорду, 1919). Длияа животного вместе са стрелкой соответствует арадалжателькоств периода, в течеиие которога в пруду обнаруживаются взрослые представители каждого яз пяти видов. Время пересыхаиия пруде и появления сухопутных организмов обозначена рясуиком ювенильной стадии кузнечика ту11, 1 — тигровая амбистома; 11 — циклоп; 111 — жаброиог; 1у — дкаптомус; у — плоский червь. собными переживать в покоящихся стадиях сухие периоды или же покидать пруд, иак земноводные н взрослые водные насекомые. Некоторые животные, обитающие во временных прудах, показаны на фиг.
15!. Среди ннх наиболее примечательны хорошо приспособленные к условия~м обитания во временных прудах н распространенные главным образом в .них жаброногие. Яйца этих рачков многие месяцы сох~раняются в сухой почве, а размножение н ~развитие происходят в течение короткого времени в конце зимы н весной, когда и~руд заполнен водой. Наряду с другими местообитаниями, характеризующимися крайними условиями, временные пруды благоприятны для адаптированных к ним организмов, так,кан здесь слабее вЫражены меиовндовая конкуренция и хищничество. Даже если такие пруды заполнены водой всего в течение нескольких недель в году, в них происходят определенные сезонные сукцеосии, н, таким образом, неожиданно большое число разнообразных организмов использует физически ограниченную Преду обитания (см.
фиг. 145). Пруды, образовавшиеся в результате строительства плотин человеком или животными, такими, например, кик бобры, наиболее многочисленны. Примерно до 192О г. большинство искусственных прудов в США строилось на довольно крупных ручьях для сна~бжения энергией небольших мельниц. К настоящему ирвмеин пост)роено очень большое число рыбоводных бррудов. В отличие от мельничных они пост)роены тан, что вода речки илн ручья в значительной степени минует пруд, илн же они расположены в местах, где нет постоянного протока. Это предотвращает вымывание биогенных веществ н заиление бассейна. Водообмен в таких прудах незначителен, часто их искусственно удобряют и заселяют промысловыми рыбами.
Хозяйство ведут таким образом, чтобы создавались неблагоприятные условия для высших растений. Следовательно, гйродуцентом является только фитопланктон и пищевая цепь до известной степени сходна с пищевой цепью озер. Однако тихие пруды редно бывают гл и экология пзасиых вод иастолыко глубокими, чтобы в ннх была отчетливо развита стратификация. Разинца между рыбохозяйственным прудом и прудам с литоральной растительностью, показана на фпг.
140. Рыбохозяйственный пруд может быть более эффективным в том смысле, что и нем образуется большая биомасса рыб, однако он менее интересен для натуралиста, поскольку здесь искусственно создаются условия, способствующие высокой численности культивируемых видов, в результате чего уменьшается разнообразие организмов.