Вертикальная структура
В водных экосистемах, как и в наземных, вертикальная структура – это своеобразная ярусность, и точно так же она определяется условиями освещенности. Отличием служит то, что если в наземных экосистемах распределение света зависит от самих организмов, то в водных оно определяется физическими свойствами среды. В зависимости от освещенности выделяют основные зоны:
- литоральная, где водная масса пропускает солнечный свет до дна;
- лимническая, в которую проникает только 1% от солнечной энергии, поступившей на поверхность; эта зона служит нижней границей, где возможен фотосинтез;
- эвфотическая, включающая освещенные толщи литоральной и лимнической зоны;
- профундальная, или глубоководная, куда не проникает солнечный свет (дно и толща воды над дном).
- в морских экосистемах выделяют еще абиссальную зону – это дно и придонные водные массы в наиболее глубоких частях океанов.
Кроме того, по особенностям поведения организмов в морских экосистемах выделяют зону периодических миграций. Она включает подповерхностные слои воды, где освещение еще достаточно для фотосинтеза, и лежащие под ними водные массы, где темно в течение целых суток.
Многие представители водной фауны находятся днем именно на этих глубинах, поскольку темнота обеспечивает им лучшие защитные условия. Ночью они поднимаются выше, в богатые пищей горизонты. Соответствующим образом мигрируют и их консументы. Высотная амплитуда таких миграций ограничена необходимым градиентом освещенности и способностью организмов противостоять перепадам давления при смене глубин.
Горизонтальная структура проточных и стоячих водоемов
В проточных водоемах (лотических экосистемах) в зависимости от глубины и режима течения выделяют:
- перекаты – наиболее мелководные участки с быстрым течением, дно без ила;
- плесы – самые глубоководные участки с медленным, иногда почти неощутимым течением, илистыми донными отложениями. На участках плесов структура сообщества напоминает озерные экосистемы.
В крупных реках наблюдается также продольная зональность: в их верховьях преобладают сообщества перекатов, а в низовьях и дельте – экосистемы плесов, в среднем течении реки могут чередоваться те и другие. Биоразнообразие рыб к низовьям нередко обедняется, однако увеличиваются их размеры.
Общими свойствами лотических экосистем являются:
- наличие течения;
- более активный, чем в экосистемах со стоячими водами, обмен между водой и сушей;
- более высокое содержание растворенного в воде кислорода и более равномерное его распределение в толще воды;
- преобладание детритных цепей питания.
Естественные озера и созданные человеком пруды и водохранилища называют пентическими экосистемами. В них на небольшой глубине (обычно не более 4-5 м) преобладают две группы макрогидрофитов:
- укрепившиеся в субстрате (камыши, рогозы, кувшинки, прикрепленные многоклеточные водоросли и многие другие);
- плавающие (водоросли, ряски, рдесты и др.). Некоторые из них лишены корней, у других корни служат только для прикрепления к субстрату (всасывание минеральных веществ у таких растений происходит через всю поверхность тела), у третьих корни функционируют так же, как и у наземных растений.
В зоне макрогидрофитов консументами первого-второго порядков являются многочисленные моллюски, ракообразные, коловратки, мшанки, личинки насекомых и многие другие представители беспозвоночных. Зоопланктон представлен в основном ракообразными. Среди которых преобладают ветвистоусые и веслоногие рачки, имеющими важное значение для питания рыб.
Ихтиофауна по большей части также сосредоточена в богатой пищей литоральной зоне, там же обитают другие позвоночные, которые дышат кислородом атмосферного воздуха (земноводные, черепахи и др.).
В лимнической зоне среди продуцентов преобладают представители фитопланктона. Зоопланктон состоит из растительноядных ракообразных и коловраток. Нектон представлен только рыбами.
Профундальная (глубоковолдная) зона около дна населена бентосными организмами – здесь обитают личинки многих насекомых, моллюски, кольчатые черви, сапротрофные бактерии и грибы.
По особенностям обеспеченности биогенными элементами водные экосистемы подразделяют на олиготрофные, мезотрофные и эвтрофные. В олиготрофных водоемах преобладают растения, довольствующиеся небольшим количеством зольных элементов. Эвтрофные водоемы отличаются преобладанием растений с большей потребностью в них. Мезотрофные водоемы занимают промежуточное положение. Каждому из этих типов соответствует также собственная фауна.
