Экосистема озера

Поищите lentic в Викисловаре, бесплатном словаре.

Экосистема озера или озерные экосистемы включает в себя биотические (живые) растений , животных и микроорганизмов , а также абиотической (неживой) физических и химических взаимодействий. ^[1] озеро экосистема является ярким примером стоячих экосистем ( стоячая относится к стационарному или относительно еще пресной воде , от латинского Lentus , что означает «вялый»), которые включают в себя пруды , озеро и водно, и большая часть этой статьи относится к лентичным экосистемам в целом. Бледные экосистемы можно сравнить с лоточными экосистемами , которые включают проточные наземные воды, такие как реки и ручьи . Вместе эти две области образуют более общую область изучения пресноводной или водной экологии .

Лентичные системы разнообразны: от небольшого временного бассейна с дождевой водой глубиной в несколько дюймов до озера Байкал , максимальная глубина которого составляет 1642 метра. ^[2] Общее различие между бассейнами / прудами и озерами нечеткое, но Браун ^[1] утверждает, что вся нижняя поверхность прудов и бассейнов подвергается воздействию света, а озера - нет. Кроме того, некоторые озера становятся сезонно стратифицированными (более подробно это обсуждается ниже). Пруды и бассейны имеют две области: пелагическую зону открытой воды и бентическую зону , которая включает нижнюю и береговую области. Поскольку у озер есть глубокие участки дна, не освещенные светом, в этих системах есть дополнительная зона - профундаль . ^[3]Эти три области могут иметь очень разные абиотические условия и, следовательно, виды-хозяева, которые специально приспособлены к жизни там. ^[1]

Важные абиотические факторы [ править ]

Свет [ править ]

Свет обеспечивает солнечную энергию, необходимую для запуска процесса фотосинтеза , основного источника энергии лентических систем. ^[2] Количество получаемого света зависит от комбинации нескольких факторов. Небольшие водоемы могут затеняться окружающими деревьями, а облачный покров может влиять на доступность света во всех системах, независимо от размера. Сезонные и дневные факторы также влияют на доступность света, потому что чем меньше угол, под которым свет падает на воду, тем больше света теряется при отражении. Это известно как закон Бера . ^[4] После того, как свет проник на поверхность, он также может рассеиваться частицами, взвешенными в толще воды. Это рассеяние уменьшает общее количество света по мере увеличения глубины.^{[3] [5]} Озера делятся на световые и афотические регионы, при этом солнечные лучи получают раньше, а последние находятся ниже глубины проникновения света, что лишает их фотосинтетической способности. ^[2] Что касается зонирования озер, пелагическая и бентосная зоны считаются лежащими в световой области, а профундальная зона - в афотической. ^[1]

Температура [ править ]

Температура является важным абиотическим фактором в лентичных экосистемах, потому что большая часть биоты пойкилотермична , когда внутренняя температура тела определяется окружающей системой. Вода может быть нагрета или охлаждена за счет излучения на поверхности и проводимости к или от воздуха и окружающей подложки. ^[4] Мелкие водоемы часто имеют постоянный температурный градиент от более теплой воды на поверхности до более холодной воды на дне. Кроме того, колебания температуры в этих системах могут сильно различаться как в дневное, так и в сезонное время. ^[1]

Температурные режимы больших озер очень разные (рис. 2). Например, в регионах с умеренным климатом при повышении температуры воздуха ледяной слой, образовавшийся на поверхности озера, распадается, оставляя воду с температурой около 4 ° C. Это температура, при которой вода имеет самую высокую плотность. В течение сезона более теплые температуры воздуха нагревают поверхностные воды, делая их менее плотными. Более глубокие воды остаются прохладными и плотными из-за меньшего проникновения света. С началом лета образуются два отдельных слоя с такой большой разницей температур между ними, что они остаются стратифицированными. Самая низкая зона в озере самая холодная и называется гиполимнионом . Верхняя теплая зона называется эпилимнионом.. Между этими зонами проходит полоса быстрого изменения температуры, называемая термоклином . В более холодное осеннее время тепло теряется на поверхности, и эпилимнион охлаждается. Когда температуры в двух зонах становятся достаточно близкими, воды снова начинают смешиваться, чтобы создать однородную температуру, и это событие называется круговоротом озера . Зимой происходит обратная стратификация, так как вода у поверхности остывает замерзает, а более теплая, но более плотная вода остается у дна. Устанавливается термоклин, цикл повторяется. ^{[1] [2]}

Ветер [ править ]

В открытых системах ветер может создавать турбулентные спиралевидные поверхностные течения, называемые циркуляциями Ленгмюра (рис. 3). Как именно эти токи устанавливаются, до сих пор не совсем понятно, но очевидно, что это связано с некоторым взаимодействием между горизонтальными поверхностными токами и поверхностными гравитационными волнами. Видимый результат этих вращений, который можно увидеть в любом озере, - это линии пены на поверхности, идущие параллельно направлению ветра. Положительно плавучие частицы и мелкие организмы концентрируются в линии пены у поверхности, а отрицательно плавучие объекты обнаруживаются в восходящем течении между двумя вращениями. Объекты с нейтральной плавучестью обычно равномерно распределяются в толще воды. ^{[2] [3]}Эта турбулентность обеспечивает циркуляцию питательных веществ в толще воды, что делает ее критически важной для многих пелагических видов, однако ее влияние на бентические и глубинные организмы, соответственно, минимально или отсутствует. ^[3] Степень циркуляции питательных веществ зависит от системы, так как она зависит от таких факторов, как сила и продолжительность ветра, а также глубина озера или бассейна и продуктивность.

Химия [ править ]

Кислород необходим для дыхания организма . Количество кислорода в стоячей воде зависит от: 1) площади прозрачной воды, подверженной воздействию воздуха, 2) циркуляции воды в системе и 3) количества кислорода, генерируемого и используемого присутствующими организмами. ^[1]В неглубоких, богатых растениями водоемах могут быть большие колебания содержания кислорода, с чрезвычайно высокими концентрациями в течение дня из-за фотосинтеза и очень низкими значениями в ночное время, когда дыхание является доминирующим процессом первичных продуцентов. Термическое расслоение в более крупных системах также может влиять на количество кислорода, присутствующего в различных зонах. Эпилимнион богат кислородом, потому что он быстро циркулирует, получая кислород через контакт с воздухом. Однако гиполимнион циркулирует очень медленно и не контактирует с атмосферой. Кроме того, в гиполимнионе меньше зеленых растений, поэтому в результате фотосинтеза выделяется меньше кислорода. Весной и осенью, когда эпилимнион и гиполимнион смешиваются, кислород становится более равномерно распределенным в системе.Низкий уровень кислорода характерен для профундальной зоны из-за скопления разлагающейся растительности и животного материала, который «проливается дождем» из пелагической и бентосной зон, и неспособности поддержать первичных продуцентов.^[1]

Фосфор важен для всех организмов, потому что он является компонентом ДНК и РНК и участвует в метаболизме клеток как компонент АТФ и АДФ. Кроме того, фосфор не обнаружен в больших количествах в пресноводных системах, что ограничивает фотосинтез у первичных продуцентов, что делает его основным фактором, определяющим производство проточных систем. Цикл фосфора сложен, но модель, описанная ниже, описывает основные пути. Фосфор в основном попадает в пруд или озеро через сток с водораздела или атмосферные осадки. Попадая в систему, реактивная форма фосфора обычно поглощается водорослями и макрофитами, которые выделяют нереактивное соединение фосфора в качестве побочного продукта фотосинтеза. Этот фосфор может дрейфовать вниз и стать частью донных или глубоких отложений, или он может бытьреминерализован до реактивной формы микробами в толще воды. Точно так же инертный фосфор в осадке может быть реминерализован в реактивную форму. ^[2] Осадки, как правило, богаче фосфором, чем вода в озере, однако это указывает на то, что это питательное вещество может долго оставаться там, прежде чем оно будет реминерализовано и повторно введено в систему. ^[3]

Биота лентичной системы [ править ]

Бактерии [ править ]

Бактерии присутствуют во всех районах непроточных вод. Свободноживущие формы связаны с разложением органического материала, биопленки на поверхности скал и растений, взвешенных в толще воды, а также в отложениях бентосной и профундальной зон. Другие формы также связаны с кишечником непереносимых животных как паразиты или в комменсальных отношениях. ^[3] Бактерии играют важную роль в системном метаболизме за счет рециркуляции питательных веществ ^[2], что обсуждается в разделе «Трофические отношения».

Основные производители [ править ]

Водоросли, включая фитопланктон и перифитон , являются основными фотосинтезаторами в прудах и озерах. Фитопланктон дрейфует в водной толще пелагиали. Многие виды имеют более высокую плотность, чем вода, что должно привести к их непреднамеренному погружению в бентос. Чтобы бороться с этим, фитопланктон разработал механизмы изменения плотности, образуя вакуоли и газовые пузырьки или изменяя их форму, чтобы вызвать сопротивление, тем самым замедляя их опускание. Очень сложная адаптация, используемая небольшим количеством видов, - это хвостовидный жгутик, который может регулировать вертикальное положение и позволять движение в любом направлении. ^[2]Фитопланктон также может поддерживать свое присутствие в толще воды, циркулируя в ленгмюровских круговоротах . ^[3] Перифитные водоросли, напротив, прикреплены к субстрату. В озерах и прудах они могут покрывать все поверхности бентоса. Оба типа планктона важны как источники пищи и как поставщики кислорода. ^[2]

Водные растения обитают как в придонной, так и в пелагической зонах, и их можно сгруппировать по способу роста: ⑴ эмерджентные = укореняются в субстрате, но листья и цветы уходят в воздух; ⑵ с плавающими листьями = укорененные в субстрате, но с плавающими листьями; ⑶ погруженный = растет под поверхностью; ⑷ свободно плавающие макрофиты = не укореняются в субстрате, а плавают на поверхности. ^[1] Эти различные формы макрофитов обычно встречаются в разных частях бентосной зоны, с зарождающейся растительностью ближе всего к береговой линии, затем с плавающими листьями макрофитов, за которыми следует погруженная растительность. Свободно плавающие макрофиты могут встречаться где угодно на поверхности системы. ^[2]

Водные растения обладают большей плавучестью, чем их наземные аналоги, потому что пресная вода имеет более высокую плотность, чем воздух. Это делает конструктивную жесткость не важной в озерах и прудах (за исключением надземных стеблей и листьев). Таким образом, листья и стебли большинства водных растений используют меньше энергии для создания и поддержания древесной ткани, вместо этого вкладывая эту энергию в быстрый рост. ^[1] Чтобы противостоять стрессам, вызываемым ветром и волнами, растения должны быть гибкими и жесткими. Свет, глубина воды и типы субстрата являются наиболее важными факторами, контролирующими распространение подводных водных растений. ^[6]Макрофиты являются источниками пищи, кислорода и структуры среды обитания в бентосной зоне, но не могут проникать в глубины эвфотической зоны и, следовательно, там не встречаются. ^{[1] [5]}

Беспозвоночные [ править ]

Зоопланктон - это крошечные животные, взвешенные в толще воды. Подобно фитопланктону, эти виды разработали механизмы, которые не позволяют им погружаться в более глубокие воды, включая формы тела, вызывающие волочение, и активное движение придатков (например, антенн или шипов). ^[1] Пребывание в толще воды может иметь свои преимущества с точки зрения питания, но отсутствие рефугиумов в этой зоне делает зоопланктон уязвимым для хищников. В ответ некоторые виды, особенно дафнииsp., совершают ежедневные вертикальные миграции в толще воды, пассивно опускаясь на более темные более низкие глубины днем ​​и активно продвигаясь к поверхности ночью. Кроме того, поскольку условия в линзовой системе могут сильно меняться в зависимости от сезона, зоопланктон может переключаться с откладки обычных яиц на покоящиеся яйца при недостатке пищи, температуре ниже 2 ° C или при высокой численности хищников. Эти покоящиеся яйца имеют диапаузу или период покоя, который должен позволить зоопланктону столкнуться с условиями, более благоприятными для выживания, когда они, наконец, вылупятся. ^[7] Среди беспозвоночных, населяющих бентическую зону, численно преобладают мелкие виды, и они богаты видами по сравнению с зоопланктоном открытой воды. Они включают:Ракообразные (например, крабы , раки и креветки ), моллюски (например, моллюски и улитки ) и многочисленные виды насекомых. ^[2] Эти организмы в основном встречаются в зонах роста макрофитов, где находятся самые богатые ресурсы, вода с высоким содержанием кислорода и самая теплая часть экосистемы. Структурно разнообразные слои макрофитов являются важными участками накопления органического вещества и представляют собой идеальную область для колонизации. Отложения и растения также обеспечивают хорошую защиту от хищных рыб. ^[3]

Очень немногие беспозвоночные способны населять холодную, темную и бедную кислородом профундальную зону . Те, что могут, часто имеют красный цвет из-за наличия большого количества гемоглобина , который значительно увеличивает количество кислорода, переносимого в клетки. ^[1] Поскольку концентрация кислорода в этой зоне низкая, большинство видов строят туннели или норы, в которых они могут спрятаться, и используют минимальное количество движений, необходимых для циркуляции воды, притягивая к себе кислород, не затрачивая слишком много энергии. ^[1]

Рыба и другие позвоночные [ править ]

У рыб есть ряд физиологических толерантностей, которые зависят от того, к какому виду они принадлежат. У них разные смертельные температуры, потребности в растворенном кислороде и потребности в нересте, которые зависят от уровня их активности и поведения. Поскольку рыбы очень подвижны, они могут бороться с неподходящими абиотическими факторами в одной зоне, просто перемещаясь в другую. Питатель детрита в профундальной зоне, например, обнаружив, что концентрация кислорода упала слишком низко, может подавать ближе к бентосной зоне. Рыба также может менять свое место жительства на разных этапах своей жизненной истории: вылупляясь в отстойном гнезде, затем перемещаясь в заросшую водорослями бентическую зону, чтобы развиваться в защищенной среде с пищевыми ресурсами, и, наконец, во взрослом возрасте в пелагиали.

Другие таксоны позвоночных также населяют линзовые системы. К ним относятся земноводные (например, саламандры и лягушки ), рептилии (например, змеи , черепахи и аллигаторы ) и большое количество видов водоплавающих птиц. ^[5] Большинство этих позвоночных проводят часть своего времени в наземных средах обитания и, таким образом, не подвергаются прямому воздействию абиотических факторов в озере или пруду. Многие виды рыб важны и как потребители, и как виды добычи для более крупных позвоночных, упомянутых выше.

Трофические отношения [ править ]

Основные производители [ править ]

Лентичные системы получают большую часть своей энергии за счет фотосинтеза, выполняемого водными растениями и водорослями. Этот автохтонный процесс включает комбинацию углекислого газа, воды и солнечной энергии для производства углеводов и растворенного кислорода. В озере или пруду потенциальная скорость фотосинтеза обычно уменьшается с глубиной из-за ослабления света. Фотосинтез, однако, часто бывает слабым на верхних нескольких миллиметрах поверхности, вероятно, из-за торможения ультрафиолетовым светом. Точные измерения глубины и скорости фотосинтеза на этой кривой зависят от системы и зависят от: 1) общей биомассы фотосинтезирующих клеток, 2) количества светопоглощающих материалов и 3) количества и частотного диапазона светопоглощающих пигментов (например, хлорофиллов).) внутри фотосинтезирующих клеток. ^[5] Энергия, создаваемая этими первичными производителями, важна для сообщества, потому что через потребление она передается на более высокие трофические уровни .

Бактерии [ править ]

Подавляющее большинство бактерий в озерах и прудах получают энергию за счет разложения растительности и животных. В пелагиали мертвая рыба и случайное аллохтонное поступление опадной подстилки являются примерами крупных твердых частиц органического вещества (CPOM> 1 мм). Бактерии разлагают их на мелкодисперсные органические вещества (FPOM <1 мм), а затем на полезные питательные вещества. Мелкие организмы, такие как планктон, также характеризуются как FPOM. При разложении выделяются очень низкие концентрации питательных веществ, поскольку бактерии используют их для создания собственной биомассы. Бактерии, однако, потребляются простейшими , которые, в свою очередь, потребляются зоопланктоном, а затем поднимаются на трофический уровень.. Питательные вещества, в том числе те, которые содержат углерод и фосфор, повторно попадают в толщу воды в любом количестве точек пищевой цепи через экскрецию или смерть организма, делая их снова доступными для бактерий. Этот цикл регенерации известен как микробная петля и является ключевым компонентом непроточных пищевых сетей. ^[2]

Разложение органических материалов может продолжаться в бентосной и профундальной зонах, если вещество проходит через толщу воды до того, как будет полностью переварено пелагическими бактериями. Бактерии в наибольшем изобилии встречаются здесь в отложениях, где они обычно в 2–1000 раз более распространены, чем в толще воды. ^[7]

Бентические беспозвоночные [ править ]

Бентические беспозвоночные из-за высокого уровня видового богатства имеют много способов поимки добычи. Питатели-фильтры создают токи через сифоны или биение ресничек, чтобы тянуть воду и ее питательные вещества к себе, чтобы напрячься. Травоядные животные используют приспособления для соскабливания, измельчения и измельчения, чтобы питаться перифитными водорослями и макрофитами. Члены гильдии коллекционеров просматривают отложения, выбирая конкретные частицы с хищными отростками. Депозитные питающиеся беспозвоночные без разбора потребляют отложения, переваривая любые содержащиеся в них органические вещества. Наконец, некоторые беспозвоночные принадлежат к гильдии хищников , которые захватывают и поедают живых животных. ^{[2] [8]}Глубокая зона является домом для уникальной группы фильтраторов, которые небольшими движениями тела протягивают ток через норы, созданные ими в отложениях. Этот режим питания требует наименьшего количества движений, что позволяет этим видам экономить энергию. ^[1] Небольшое количество таксонов беспозвоночных являются хищниками в профундальной зоне. Эти виды, вероятно, из других регионов и заходят на эти глубины только для кормления. Подавляющее большинство беспозвоночных в этой зоне питаются отложениями, получая энергию из окружающих отложений. ^[8]

Рыба [ править ]

Размер, подвижность и сенсорные способности рыб позволяют им использовать широкую базу добычи, охватывающую несколько зон зональности. Как и у беспозвоночных, рыбные привычки кормления можно разделить на группы. В пелагиали травоядные животные пасутся на перифитоне и макрофитах или собирают фитопланктон из водной толщи. Плотоядные животные включают рыб, питающихся зоопланктоном в толще воды ( зоопланкоядные ), насекомых на поверхности воды, на донных структурах или в отложениях ( насекомоядные ) и тех, которые питаются другой рыбой ( рыбоядные ). Рыбы, которые потребляют детрит и получают энергию за счет переработки его органического материала, называются детритофагами.. Всеядные животные поедают разнообразную добычу, включая растительный, фаунистический и обломочный материал. Наконец, члены гильдии паразитов получают пищу от вида-хозяина, обычно от другой рыбы или крупного позвоночного животного. ^[2] Таксоны рыб гибки в своих кормовых ролях, меняя свой рацион в зависимости от условий окружающей среды и наличия добычи. Многие виды также претерпевают изменения в рационе по мере своего развития. Следовательно, вполне вероятно, что любая рыба занимает несколько гильдий кормления в течение своей жизни. ^[9]

Постные пищевые сети [ править ]

Как отмечалось в предыдущих разделах, непроточная биота связана сложной сетью трофических отношений. Можно считать, что эти организмы слабо связаны с конкретными трофическими группами (например, первичные продуценты, травоядные, первичные плотоядные, вторичные плотоядные и т. Д.). Ученые разработали несколько теорий, чтобы понять механизмы, контролирующие численность и разнообразие внутри этих групп. В целом, нисходящие процессы диктуют, что численность таксонов добычи зависит от действий потребителей с более высоких трофических уровней . Обычно эти процессы действуют только между двумя трофическими уровнями, не влияя на другие. Однако в некоторых случаях в водных системах наблюдается трофический каскад.; например, это может произойти, если основные производители меньше будут пастись травоядными животными, потому что эти травоядные животные подавлены плотоядными животными. Процессы снизу вверх функционируют, когда изобилие или разнообразие представителей более высоких трофических уровней зависит от наличия или качества ресурсов с более низких уровней. Наконец, комбинированная теория регулирования, восходящая: нисходящая , объединяет прогнозируемое влияние потребителей и доступность ресурсов. Он предсказывает, что трофические уровни, близкие к самым низким трофическим уровням, будут больше всего подвержены влиянию восходящих сил, в то время как нисходящие эффекты должны быть наиболее сильными на верхних уровнях. ^[2]

Модели сообщества и разнообразие [ править ]

Богатство местных видов [ править ]

Биоразнообразие непроточной системы увеличивается с увеличением площади озера или пруда. Это связано с более высокой вероятностью того, что частично наземные виды обнаружат более крупную систему. Кроме того, поскольку более крупные системы обычно имеют большие популяции, вероятность вымирания снижается. ^[10] Дополнительные факторы, включая температурный режим, pH, доступность питательных веществ, сложность среды обитания, скорость видообразования, конкуренцию и хищничество, были связаны с количеством видов, присутствующих в системах. ^{[2] [6]}

Модели сукцессии в планктонных сообществах - модель PEG [ править ]

Сообщества фитопланктона и зоопланктона в озерных системах претерпевают сезонную смену в зависимости от доступности питательных веществ, хищничества и конкуренции. Sommer et al. ^[11] описали эти закономерности как часть модели Plankton Ecology Group ( PEG ) с 24 утверждениями, построенными на основе анализа многочисленных систем. Следующее включает подмножество этих утверждений, как объяснили Бренмарк и Ханссон ^[2], иллюстрирующие последовательность в рамках одного сезонного цикла:

Зима
1. Повышенная доступность питательных веществ и света приводит к быстрому росту фитопланктона к концу зимы. Доминирующие виды, такие как диатомовые водоросли, невелики по размеру и обладают способностью к быстрому росту. 2. Этот планктон потребляется зоопланктоном, который становится доминирующим таксоном планктона.

Весна
3. Наступает фаза чистой воды , поскольку популяции фитопланктона истощаются из-за увеличения хищничества со стороны растущего числа зоопланктона.

Лето
4. Численность зоопланктона снижается в результате сокращения добычи фитопланктона и увеличения хищничества молоди рыб.
5. С увеличением доступности питательных веществ и уменьшением хищничества со стороны зоопланктона развивается разнообразное сообщество фитопланктона.
6. По мере того как лето продолжается, питательные вещества истощаются в предсказуемом порядке: фосфор, кремнезем , а затем азот . Численность различных видов фитопланктона варьируется в зависимости от их биологической потребности в этих питательных веществах.
7. Мелкий зоопланктон становится доминирующим типом зоопланктона, поскольку он менее уязвим для хищничества рыб.

Осень
8. Хищничество рыб уменьшается из-за более низких температур и увеличения численности зоопланктона всех размеров.

Зима
9. Низкие температуры и ограниченная доступность света приводят к снижению темпов первичной продукции и сокращению популяций фитопланктона. 10. Воспроизводство зоопланктона снижается из-за более низких температур и меньшего количества добычи.

Модель PEG представляет собой идеализированную версию этой модели сукцессии, в то время как природные системы известны своей вариативностью. ^[2]

Широтные модели [ править ]

Существует хорошо задокументированная глобальная закономерность, которая коррелирует уменьшение разнообразия растений и животных с увеличением широты, то есть количество видов уменьшается по мере продвижения к полюсам. Причина этой закономерности - одна из самых больших загадок для экологов сегодня. Теории для его объяснения включают доступность энергии, климатическую изменчивость, возмущение, конкуренцию и т. Д. ^[2] Несмотря на этот глобальный градиент разнообразия, эта модель может быть слабой для пресноводных систем по сравнению с глобальными морскими и наземными системами. ^[12] Это может быть связано с размером, поскольку Гиллебранд и Азовский ^[13]обнаружили, что более мелкие организмы (простейшие и планктон) не сильно следовали ожидаемой тенденции, в то время как более крупные виды (позвоночные) следовали. Они объяснили это лучшей способностью к распространению более мелкими организмами, что может привести к высокому распространению во всем мире. ^[2]

Жизненные циклы естественных озер [ править ]

Создание озера [ править ]

Озера могут образовываться разными способами, но наиболее распространенные кратко обсуждаются ниже. Самые старые и крупнейшие системы являются результатом тектонической деятельности. Например, рифтовые озера в Африке являются результатом сейсмической активности на участке разделения двух тектонических плит. Ледяные озера образуются, когда ледники отступают, оставляя после себя аномалии формы ландшафта, которые затем заполняются водой. Наконец, старицы имеют речное происхождение, в результате чего извилистая излучина реки отделяется от основного русла. ^[2]

Естественное вымирание [ править ]

Все озера и пруды получают наносы. Поскольку эти системы на самом деле не расширяются, логично предположить, что они будут становиться все более мелкими по глубине, в конечном итоге превратившись в заболоченные земли или наземную растительность. Продолжительность этого процесса должна зависеть от комбинации глубины и скорости осаждения. Мосс ^[5] приводит пример озера Танганьика , которое достигает глубины 1500 м и имеет скорость осаждения 0,5 мм / год. Если предположить, что на осадконакопление не влияют антропогенные факторы, эта система должна исчезнуть примерно через 3 миллиона лет. Неглубокие чечевичные системы также могут заполняться по мере того, как болота вторгаются внутрь с краев. Эти процессы протекают в гораздо более короткие сроки, требуя от сотен до тысяч лет, чтобы завершить процесс вымирания.^[5]

Человеческие воздействия [ править ]

Подкисление [ править ]

Двуокись серы и оксиды азота естественным образом выделяются из вулканов, органических соединений в почве, водно-болотных угодьях и морских системах, но большинство этих соединений возникает при сжигании угля, нефти, бензина и плавке руд, содержащих серу. ^[3] Эти вещества растворяются в атмосферной влаге и попадают в проточные системы в виде кислотных дождей . ^[1] Озера и пруды, содержащие коренные породы, богатые карбонатами, имеют естественный буфер, что не приводит к изменению pH. Однако системы без этой основной породы очень чувствительны к поступлению кислоты, поскольку они обладают низкой нейтрализующей способностью, что приводит к снижению pH даже при небольшом поступлении кислоты. ^[3]При pH 5–6 видовое разнообразие и биомасса водорослей значительно уменьшаются, что приводит к увеличению прозрачности воды - характерной особенности закисленных озер. По мере того, как pH продолжает снижаться, вся фауна становится менее разнообразной. Самая значимая особенность - нарушение воспроизводства рыб. Таким образом, популяция в конечном итоге состоит из нескольких старых особей, которые в конечном итоге умирают и оставляют системы без рыб. ^{[2] [3]} Кислотные дожди особенно опасны для озер Скандинавии , западной Шотландии , западного Уэльса и северо-востока США.

Эвтрофикация [ править ]

Эвтрофные системы содержат высокую концентрацию фосфора (~ 30 мкг / л), азота (~ 1500 мкг / л) или того и другого. ^[2] Фосфор попадает в непроточные воды из сточных вод после очистки сточных вод, из неочищенных сточных вод или из стоков сельскохозяйственных угодий. Азот в основном поступает из сельскохозяйственных удобрений в результате стока или выщелачивания и последующего стока грунтовых вод. Это увеличение количества питательных веществ, необходимых для первичных продуцентов, приводит к резкому увеличению роста фитопланктона, что называется « цветением планктона».. "Это цветение снижает прозрачность воды, что приводит к потере подводных растений. В результате этого сокращение структуры среды обитания оказывает негативное влияние на виды, которые используют ее для нереста, созревания и общего выживания. Кроме того, большое количество недолговечного фитопланктона приводят к тому, что огромное количество мертвой биомассы оседает в отложениях. ^[5] Бактериям требуется большое количество кислорода для разложения этого материала, что снижает концентрацию кислорода в воде. Это особенно заметно в стратифицированных озерах , когда термоклин препятствует проникновению кислорода в воду. богатая вода с поверхности для смешивания с более низкими уровнями. Низкие или бескислородные условия исключают существование многих таксонов, которые физиологически не переносят эти условия. ^[2]

Инвазивные виды [ править ]

Инвазивные виды попали в проточные системы как в результате целенаправленных событий (например, зарыбление дичи и кормовых видов), так и в результате непреднамеренных событий (например, в балластной воде ). Эти организмы могут влиять на аборигенов через конкуренцию за добычу или среду обитания, хищничество, изменение среды обитания, гибридизацию или внедрение вредных болезней и паразитов. ^[4] Что касается местных видов, захватчики могут вызывать изменения в размере и возрастной структуре, распространении, плотности, росте населения и даже могут привести к исчезновению популяций. ^[2] Примеры выдающихся захватчиков лентичных систем включают мидию- зебру и морскую миногу в Великих озерах.

См. Также [ править ]

• Агентство по охране окружающей среды США - Экосистемы Великих озер
• Агентство по охране окружающей среды США - Учебник по лимнологии (файл PDF)
• Параметры качества окружающей среды пресной воды
• Лимнология
• Аэрация озера
• Искусственные непроточные водоемы Махараштры

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• О'Салливан, Патрик; Рейнольдс, CS (2005). Справочник по озерам: восстановление и реабилитация озер . Вайли. ISBN 978-0-632-04795-6.