Классификация пресноводных экосистем
Пресноводные экосистемы подразделяются в зависимости от особенностей водоемов. Самым общим подразделением является выделение экосистем:
- проточных водоемов;
-
стоячих водоемов. Среди последних выделяют сообщества:
- озер (могут дополнительно подразделяться на пресные, солоноватые и соленые),
- болот (фактически не настоящих болот, а сильно заросших озер),
- временных водоемов.
Наиболее крупные озера имеют особые сообщества в прибрежной, пелагической и глубоководной частях. В небольших водоемах эти части тоже можно выделить, однако они не обладают собственным круговоротом веществ и специфическим видовым составом организмов, поэтому такие озера представляют собой единую экосистему. Особым видом пресноводных экосистем являются пойменные озера, а также проточные озера, обладающие некоторыми свойствами как текущих, так и стоячих водоемов.
Лимитирующие факторы в пресноводных экосистемах
В отличие от морских экосистем, где часто лимитирующим фактором служит недостаток некоторых биогенных элементов, в пресноводных их обычно вполне достаточно. Исключением являются лишь некоторые регионы, где имеются озера термокарстового или ледникового происхождения на субстрате из хорошо промытых, почти стерильных водно-ледниковых отложений. Даже неглубокие (менее 2 м) озера такого типа нередко сохраняются десятки тысяч лет, тогда как на суглинках они бы заросли и заболотились всего за сотни лет.
Для всех солоноватых и соленых озер важным лимитирующим фактором служит минерализация воды. Гидробионты обычно стеногалинны, то есть обитают в относительно узких пределах солености. Исключением являются немногие группы, в первую очередь проходные рыбы, способные адаптироваться к изменению минерализации воды в широких пределах.
Соленые воды служат местообитанием специфических бактерий, водорослей и ракообразных, например, жаброногих рачков артемий, эти организмы могут обитать даже в насыщенных растворах, где соли выпадают в осадок, но погибают в пресной воде. В любом случае, экосистемы сильно минерализованных озер весьма своеобразны и бедны видами. Пресноводные моллюски требовательны к гидрокарбонатной составляющей минерализации воды, поскольку строят свои раковины из карбонатов. В «мягкой» воде они не встречаются или их биоразнообразие мало. Большая часть гидробионтов предпочитает нейтральную реакцию среды, однако некоторые (например, рыбы семейства харациновых) более приспособлены к слабокислой воде, другие – к слабощелочной.
Одним из важнейших лимитирующих факторов для пресноводных стоячих водоемов является содержание в воде кислорода. Оно может снижаться при прекращении газообмена с атмосферой (зимой, в результате образования корки льда), массовом размножении бактерий при органическом загрязнении водоемов и т.д. В проточных водоемах дефицит кислорода крайне редок.
Температура редко оказывается в числе ведущих лимитирующих факторов водной среды, поскольку ее амплитуда в водоемах много слабее, чем на суше. Годовая амплитуда редко превышает 20 градусов, а суточная даже в небольших водоемах – всего нескольких градусов. Однако имеются особые, термальные водоемы, со своими собственными природными сообществами.
Структура пресноводных экосистем
Продуцентами служат макрофиты:
- водные растения,
- нитчатые водоросли,
- фитопланктон.
В качестве консументов первого порядка выступают: зоопланктон, обычно это ракообразные из отряда ветвистоусых («дафнии»), различные моллюски, некоторые водные насекомые и их личинки, некоторые рыбы, водные птицы (например, лысуха), млекопитающие (ондатра). Консументами второго порядка являются хищные ракообразные, большая часть водных насекомых, молодь практически всех рыб, некоторые взрослые рыбы, амфибии, обитающие на водоемах птицы, млекопитающие. Эти же организмы играют роль и консументов третьего порядка.
Разделить эти два порядка весьма сложно, поскольку одна и та же особь в течение одних суток может выступать как консумент второго, так и третьего порядка. По мере роста животных увеличивается и размер их добычи, меняется занимаемое ими место в пищевой цепи водоема.
Редуцентами в пресных водоемах служат различные сапрофаги, представленные некоторыми моллюсками, ракообразными, насекомыми, а также бактериями.
В целом пресноводные экосистемы, особенно в стоячих водоемах, гетеротрофны. В них происходит постоянное накопление вещества, что со временем становится причиной их заболачивания и превращения в наземные экосистемы. В небольших озерах этот процесс идет относительно быстро – за первые сотни лет. В наиболее крупных – его полное прохождение возможно лишь в масштабах геологического времени, при условии отсутствия потивонаправленных геологических процессов.
