Пресноводные экосистемы. Стоячие воды

Хотя пресноводные экосистемы составляют очень малую часть водных систем Земли, значение их огромно, и, прежде всего для существования наземных экосистем. Наилучшим примером разнообразия пресноводных сообществ является река Амазонка. Многие ученые полагают, что Амазония - это регион с наибольшим мировым биоразнообразием: здесь обитают почти столько же видов рыб, сколько на всех коралловых рифах мира, и в пять раз больше видов, чем в Карибском море.

Пресноводная гидробиология условно разделяется на два направления: изучение стоячих водоемов, таких как озера и пруды, и изучение текучих вод - рек и ручьев. Болота, эстуарии или приливные отмели, содержащие значительное количество почвенной влаги, также относятся к пресноводным сообществам.

Стоячие воды.Озера и пруды - это, по сути, понижения рельефа, заполненные водой. Они варьируют в размерах от маленьких прудиков площадью меньше гектара до огромных пресноводных морей, поверхность которых достигает тысяч квадратных километров. Их глубина может составлять менее одного метра, а может превышать километр.

По происхождению котловин озера и пруды делятся на ледниковые, завально-запрудные и тектонические. Некоторые водоемы образуются благодаря деятельности человека - например, когда мы перегораживаем реки плотинами, чтобы создать запас воды, для ирригации или постройки электростанций. Карьеры и шахты заполняются водой, и даже бобровые плотины приводят к образованию мелких, но зачастую обширных прудов.

Изменение температуры воды в озерах и прудах влияет на распространение жизни так же, как и в океанах, но в меньшем масштабе. Литораль озера - это зона вблизи уреза воды, где свет проникает до дна, и где растут укореняющиеся растения. За ней лежит патетическая зона, или открытая часть озера, населенная планктоном и рыбой. Под слоем воды, куда проникает свет, лежит профундаль, или афотическая зона, если воспользоваться морским термином. Здесь разнообразие жизни варьирует в зависимости от температуры и количества кислорода.

Как и в океане, неискушенному глазу дно озер представляется почти безжизненным, но на самом деле здесь идут активные биологические процессы разложения органического вещества. Анаэробные (бескислородные) бактерии заселяют дно озер в профундали, в то время как в литоральной зоне доминируют аэробные (кислородные) организмы.

В основе пищевой цепи многих озерных экосистем лежит пресноводный планктон, хотя экосистемы некоторых озер также сильно зависят от детрита (мелких органических остатков). Большинство озер подвержено эвтрофикации из-за притока биогенов с промышленными сточными водами. Многим пресноводным экосистемам эвтрофикация нанесла заметный ущерб. Поскольку по сравнению с океаном озера очень малы, последствия эвтрофикации обычно проявляются здесь быстрее, и выражены они намного сильней.

Хотя в целом менее разнообразные, чем моря, многие пресноводные экосистемы богаты в биологическом смысле. Хороший пример - озеро Байкал в Сибири. Это самое древнее и глубокое озеро Земли. Его максимальная глубина составляет 1620 метров, предполагаемый возраст - 25 миллионов лет. Оно содержит около 20% мировой пресной воды (не считая той, что заключена в ледниках). В Байкале и окружающих районах живут 1500 видов животных и растений. Пожалуй, самый удивительный обитатель озера - байкальская нерпа. Это один из немногих видов тюленей, живущих в пресной воде.

Текучие воды.Реки и ручьи называют текучими водами. Эти экосистемы характеризуются широким спектром физических и экологических характеристик. Естественно, условия вблизи истока реки отличаются от условий около устья. Также существует градиент условий поперек течения реки: меняются температура и глубина, скорость потока и рельеф дна.

Изменения этих параметров отражаются на составе живых организмов, населяющих водоток.

Поскольку в реках вода находится в постоянном движении, экосистема нуждается в постоянном притоке питательных веществ из каких-то наземных источников.

Многие реки начинаются с небольших ручейков в тенистых лесах. Жизнь в этих ручьях зависит от детрита. Он потребляется разными беспозвоночными, которые грызут, измельчают и накапливают его. Эти организмы, совместно с водорослями, замедляют движение питательных веществ вниз по течению. По мере того, как ручеек увеличивается, и в воду начинает попадать солнечный свет, пищевая цепь переключается с детрита на собственную продукцию, создаваемую водорослями и водными растениями. Когда речка превращается в широкий и глубокий поток, пищевые цепи вновь переключаются на детрит и растворенное органическое вещество.

В общем, проточные экосистемы зависят от неэффективности переработки биогенов в верхнем течении. Дело в том, что те, кто живет ниже по течению, питаются остатками со стола живущих выше по течению. Но это означает также, что загрязняющие вещества, попавшие в воду в верхнем течении, могут накапливаться в организме обитателей нижнего течения реки.

Пресноводные болота.Пресноводные болота тесно связаны с озерами и реками. Вряд ли вы будете здесь погружаться, но эти экосистемы важны для других пресноводных сообществ, также как мангры и эстуарии важны для прилегающих морских экосистем.

Первостепенное различие между болотами и другими пресноводными экосистемами в том, что здесь вода пропитывает почву, находится как над землей, так и под ней. Вся толща воды, если она есть, занята растительностью. Болота, на которых доминирует травянистая растительность, называются маршами. А те, на которых преобладает лесная растительность - лесными болотами.

Болота, в которых идет накопление залежей торфа (частично разложившегося органического материала) носят название торфяников. А болота, питающиеся подземными водами и заросшие осокой, называются низинными осоковыми.

Болота, в растительности которых преобладает сфагновый мох, и которые получают влагу и биогены из атмосферных осадков — это верховые типовые болота. Они блокируют сток и в результате биогены практически не попадают в экосистему, накапливаясь в торфе. Такие болота, как правило, характеризуются низкой продуктивностью. Хотя марши также ограничивают сток, но они не блокируют движение биогенов. Более того, растущие здесь травы и прочие растения забирают биогены из почвы, делая их доступными для экосистемы.