РАЗВИТИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ВОДОЕМОВ. Сукцессии.
Эвтрофирование является природным процессом. Его развитие оценивается в рамках геологических масштабов времени, когда постепенно водоемы из олиготрофных превращаются в эвтрофные и по мере накопления донных отложений, уменьшения глубины, развития восстановительных условий в придонных слоях, водоемы зарастают и умирают. Биогены связываются не с короткоживущим фитопланктоном, а с долго живущей растительностью.
(рис. 10)
Развитие экосистемы называется экологической сукцессией и состоит в изменении во времени биоценотических процессов. В отсутствии внешних нарушений сукцессия предсталяет собой направленный, предсказуемый процесс. Если изменения в экосистеме определяются преимущественно внутренними взаимодействиями, то говорят об аутогенной сукцессии, если на изменения регулярно воздействуют внешние силы, то такую сукцессию называют аллогенной.
Иначе еще называют олиготрофно-эвтрофная сукцессия как основной тип эволюции озер. Поэтому трофический тип каждого водоема можно рассматривать как стадию этой эволюции, а каждое устойчивое повышение уровня автотрофной продукции - как эвтрофирование. Первопричиной олиготрофно-эвтрофной сукцессии является повышение биогенной нагрузки. При этом имеется в виду внешняя нагрузка. Внутренняя нагрузка - это поток биогенов из донных отложений. В отличие от эволюции видов, в эволюции водных экосистем может наблюдаться обратный процесс, т.е. при уменьшении биогенной нагрузки происходит деэвтрофирование (олиготрофизация). Происходит как бы самоочищение. Механизм естественного эвтрофирования еще недостаточно изучен. Для этого нужны данные по реконструкции трофического состояния озер в разные периода голоцена и о причинах изменения их продуктивности.
|
|
|
Бульон В.В. (1999) считает, что исходный статус озер не обязательно был олиготрофным. Водоем мог быть и мезотрофным и даже эвтрофным. Все зависило от обогащенности водосборной площади биогенными веществами. Нельзя исключать вероятность длительного сохранения озером своего исходного трофического статуса. Такая вероятность подкрепляется отдельными данными палеолимнологических исследований, включающих в себя диатомовый, пыльцевой анализ и др. Например, оз. Ильмень находилось в атлантическое и суббореальное время в устойчивом состоянии мезотрофного водоема с чертами эвтрофии. Оз. Валдайское все палеолимнологические периоды до недавнего времени оставалось в состоянии близком к олиготрофному. Антропогенное воздействие усилилось в 70-е годы 20 века. Биогенная нагрузка могла варьировать из года в год в связи с изменением метеорологических условий. Внезапное увеличение биогенной нагрузки на озера могли вызывать лесные пожары, а также оползни. Бульон В.В. предполагает, что увеличение биогенной нагрузки входит в категорию временных событий, даже если оно вызвано искусственно. Например, быстрый глубокий спуск воды в стратифицированном оз. Севан вызвал координальную перестройку его термического режима (термоклин опустился на дно), что спровоцировало резкое возрастание внутренней биогенной нагрузки за счет аккумулированных биогенных веществ в донных отложениях. Вода озера "зацвела", возросла первичная продукция и рыбопродуктивность. Однако в дальнейшем, по мере истощения запаса биогенных веществ в донных отложениях, продуктивность стала снижаться. За короткий срок статус экосистемы понизился от эвтрофного до мезотрофного. Строительство водохранилищ вызвало сначала трофический взрыв, затем стабилизацию процессов в водоемах.
|
|
|
Идея трофического равновесия, исключающая долгосрочное природное эвтрофирование водоемов, впервые была высказана Д. Хатчинсоном. По его мнению, озеро может быстро стать эвтрофным после своего образования, если оно расположено на богатом биогенным материалом водосборе, т.е. является частью эвтрофной системы.
|
|
|
Основная идея Бульона В.В. - увеличение продуктивности экосистем в ходе их эволюции не всегда обусловлено эвтрофированием. Может увеличиться доступность биогенных элементов, благодаря возрастанию видового разнообразия, усложнению трофических связей и достижению равновесия между биотическими и абиотическими факторами. В течение эволюции озеро становится все более экономичным в трансформации вещества и энергии.
По мнению крупного отечественного лимнолога Л.Л. Россолимо возраст подавляющей части озер, на которых разрабатывались биолимнологические классификации, расположенных в областях четвертичных оледенений Европы и Сев. Америки, более или менее одинаков. Наблюдающиеся различия в их современном состоянии служат отображением разной скорости их развития, определяемой сочетанием многих условий и факторов. Развитие озер протекало в тесной связи с ландшафтно-географическими факторами и отражало эволюцию природных комплексов. Многочисленные данные показывают, что в процессе эволюции ландшафтов, формирование почвенного и растительного покровов происходило обогащение их питательными веществами. Этот процесс приобретал различный характер и происходил с разной скоростью в зависимости от географических и геохимических условий. В соответствии с этим также с разной скоростью обогащались питательными веществами и озера.
|
|
|
Изменения основных структурных и функциональных характеристик аутогенной сукцессии представлены в таблице.
(табл. 4)
Если сукцессия начинается с состояния P>R ( где Р - продукция, а R -дыхание, деструкция), то такую сукцессию называют - автотрофной, если - с состояния P<R, то -гетеротрофной. Обычно P/R>1. В условиях богатой органическими веществами P<R (очистной отстойник). Такую среду обычно населяют бактерии и гетеротрофные организмы. Положение различных сообществ в системе классификации, основанной на их метаболизме, представлено на рисунке.
(рис. 7)
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 617; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!