Погода в Санкт-Петербурге | Pogoda78.ru

Влияние погоды на обитателей водоёма-биология

Гидрология

Последнее десятилетие характеризуется заметными глобальными изменениями климата и его воздействием на водные системы, и вместе с тем - незначительным уменьшением антропогенной нагрузки на них. В результате состояние крупных озер в разных странах стало несколько иным, чем было сравнительно недавно.

Экология Ладожского и Онежского озер ухудшается, в особенности с 70-х годов. А ведь от них зависит жизнь нескольких миллионов жителей Санкт- Петербурга и Ленинградской области, а также Республики Карелия. Скажем, Ладога - не только источник воды для бытовых и промышленных нужд, она во многом определяет состояние биосферы территории, в которую входят северо- запад европейской части России и Финляндия, а также река Нева и в какой-то мере связанные с ней Финский залив и Балтийское море.

ОЗЕРАМ ГРОЗИТ ЭВТРОФИРОВАНИЕ

Рост "фосфорной нагрузки" на Ладогу с начала 60-х годов привел в середине 80- х олиготрофное(*) прежде озеро в мезотрофное(**) состояние, а к концу 80-х годов возникла угроза перехода его в эвтрофное(***). Подобные процессы происходили и на Великих американских озерах - Онтарио и Эри (трех остальных это не коснулось). Все это существенно изменило основные функциональные соотношения в перечисленных водоемах, привело к нарушению стабильности в звеньях их экосистем, складывавшихся тысячелетиями. Правда, специалисты долго считали, что Ладогу не может постигнуть судьба указанных американских озер в силу ее холодно-водности, расположения в достаточно высоких широтах, а также ввиду особенностей пород, слагающих котловину. Однако надежды не оправдались, и несмотря на стабилизацию фосфорной нагрузки на уровне 6100 т/год к началу 90-х годов и даже некоторое ее снижение за последние годы, угроза загрязнения и эвтрофирования озера сохраняется.

К сожалению, Институт Озероведения РАН изучение акватории Ладоги в 90-х годах проводил нерегулярно, и это не позволило охарактеризовать вегетационный (летний) период в целом. Но в северной части Ладоги сотрудники Института водных проблем Севера Карельского научного центра РАН исследования вели систематически, в результате в определенной степени удалось оценить проблемы эвтрофирования озера.

Анализ ситуации на других больших озерах мира показывает: в середине XX в. их экосистемы быстро менялись, и лишь в конце 80-х - начале 90-х годов началась фаза некоторой стабилизации. Однако полностью восстановить олиготрофный статус, в сущности, не удалось ни на одном из больших озер Европы и Америки. Например, Ладога сейчас переживает вторичное загрязнение, по масштабам и опасности последствий превосходящее первоначальный эффект сброса в нее сточных вод.

Специалисты знают: текущее состояние любого внутреннего водоема и его эволюция в определенной мере зависят от зональных параметров (геохимия ландшафта, климатические и погодные условия), специфики самого водоема (форма котловины, литология, гидрология водосбора, внешний водообмен), а также от характера и интенсивности антропогенного воздействия. И неудивительно, что порой озера идентичного происхождения, имеющие близкий трофический статус, впоследствии существенно разнятся в своем развитии либо в силу изменчивости локального (регионального) климата, либо особенностей местного влияния деятельности людей. В этой связи интересно сравнить современные изменения в экосистемах больших озер Северной Америки и Европы, которые некогда характеризовались определенной схожестью ряда гидрофизических, гидрохимических и гидробиологических параметров.

СХОДСТВА И РАЗЛИЧИЯ

Освоение водосбора Великих американских озер в XIX-XX вв. происходило намного интенсивнее, чем больших европейских. Ныне население вокруг первых в несколько раз больше, чем вблизи вторых, ибо в США и Канаде по берегам соответствующих водоемов расположены города-мегаполисы, промышленные гиганты, в то время как в самом крупном городе на побережье Онежского озера - Петрозаводске - живет менее 300 тыс. человек.

К тому же площади поверхности больших озер Европы и Америки различаются на порядок, объем вод - примерно в 20 раз, время условного внешнего водообмена в озерах существенно больше, чем у их европейских "собратьев". Зато термогидродинамические процессы вод в тех и других в определенной степени схожи: при осреднении климата (за 30 лет) в них доминирует циклоническая циркуляция вод. Как показали последние исследования, в Великих американских озерах ее интенсивность выше в зимний период, поскольку они не замерзают (за исключением Эри). Европейские же зимой полностью или частично покрывает ледяной покров и потому там отмечена слабая интенсивность перемешивания вод, что ускоряет эвтрофикационные процессы и загрязнение озер.

Главным рельефообразующим процессом, сформировавшим котловины рассматриваемых озер, расположенных от 40 до 60 с.ш., явилось аккумулятивно-эрозионное воздействие ледника, а раньше - тектонические разломы третичного периода.

Онежское и Ладожское озера находятся в зоне сочленения древнего Балтийского кристаллического щита и Русской платформы. Их ложа были заложены еще в протерозое и прошли сложный путь преобразований в континентальном и морском режиме. В последующие эпохи активная денудация(****) и ледниковая экзарация(*****) привели к дифференциации рельефа и образованию на месте наименее устойчивых осадочных пород глубоких заливов современных водоемов. Последний ледник (10-12 тыс. лет назад) углубил древнюю депрессию и перекрыл рельеф покровом моренных, флювиогляциальных и лимногляциальных отложений. А в Северной Америке по той же причине образовались котловины озера Верхнего и северной части Гурона, в то время как в зоне моренных отложений оказались Мичиган и Эри, а также южные провинции Гурона и Онтарио. Случилось это всего около 10 тыс. лет назад.

Общее для больших озер Северной Америки и Европы - сравнительно малая минерализация вод с рН около 7. Содержание кремния и азота тут обычно достаточно для развития планктона, зато фосфора мало (менее 10 мкг/л), что лимитирует развитие фитопланктона.

ЭКОСИСТЕМЫ ЛАДОГИ И ОНЕГИ

Олиготрофный статус Ладожского озера удерживался вплоть до второй половины 60-х годов XX в., когда средняя концентрация общего фосфора тут была около 10 мкг/л. Начавшееся затем изменение к мезотрофии обусловлено причинами антропогенного характера. Это происходило, по крайней мере, в несколько этапов. В 1976-1983 гг. в результате развития промышленности, сельского хозяйства и длительного поступления биогенных веществ в этом водоеме резко увеличилась концентрация фосфора (в среднем до 26 мкг/л) и стали быстро накапливаться органические соединения. В 1983-1986 гг. средняя концентрация фосфора упала до 22 мкг/л на фоне стабилизации (впервые с конца 60-х годов) первичной продуктивности водоема и усиления бактериальной деструкции. Фитопланктон, характерный для олиготрофных водоемов, вновь начал доминировать. В 1986-1989 гг. среднеозерная концентрация фосфора составляла 21 мкг/л. Происходило дальнейшее накопление органического вещества в донных отложениях. А с 1991 г. по настоящее время содержание общего фосфора уменьшилось до 17 мкг/л. При среднем невысоком уровне тяжелых металлов в воде (в сравнении с американскими озерами) небольшие поступления в Ладогу кадмия, хрома, ртути, ванадия, свинца, церия приводили к гибели фитопланктона.

Чем обусловлено улучшение экологического состояния озера?

В 80-90-е годы предприняли ряд мер: перепрофилировали Приозерский целлюлозно-бумажный комбинат, усовершенствовали технологические процессы на Волховском алюминиевом заводе, предприятиях целлюлозно- бумажной промышленности (Питкяранта, Ляскела), кроме того, в 5-10 раз снизился объем удобрений, вносимых на сельскохозяйственные угодья вследствие экономического кризиса в России.

Однако в силу большого объема воды в озере и инерционности процессов его загрязнения и самоочищения в настоящее время отчетливо прослеживается сокращение численности высокопородных рыб, в частности сига. Отмечено накопление галогеноуглеродов и ДДТ в тканях озерной фауны, в том числе у тюленей и разных пород рыб, а это приводит к тяжелым патологиям их внутренних органов.

Онежское озеро до настоящего времени в целом сохранило олиготрофный статус. Поскольку подстилающие его бассейн породы сложены труднорастворимыми кембрийскими породами, минерализация вод притоков и самого водоема очень низкая: 37 мг/л, что соответственно в 1,5-3 и 4-5 раз ниже, чем в Ладоге и Великих американских озерах.

Биопродуктивные процессы всех трофических звеньев Онеги из-за холодноводности выражены слабо. В последние два десятилетия в открытых зонах озера наблюдается рост фито- и зоопланктона и т.п., как итог антропогенного загрязнения, поступающего в основном из Кондопожской и Петрозаводской губ. По содержанию в них первичной продукции они приближаются к мезотрофным экосистемам, а северная часть Кондопожской - даже к эвтрофным.

Сегодня средняя концентрация фосфора в этом озере не превышает 8-10 мкг/л. При увеличении его поступления в водоем процесс антропогенного эвтрофирования может пойти гораздо быстрее, чем в Ладоге. Связано это с тем, что средние глубины Онеги в 1,7 раза меньше, чем в Ладоге. Значит, оно лучше профевается, имеет более благоприятные условия для развития фитопланктона. Поскольку для сохранения олиготрофного статуса Онежского озера концентрация общего фосфора в нем не должна превышать 15 мкг/д, то в целом сегодня оно находится на стадии дестабилизации экосистемы и начальных этапах эвтрофирования.

ПЯТЬ ОЗЕР - ПЯТЬ СУДЕБ

Географическое положение и особенности водосбора в значительной мере способствовали снижению темпов естественного старения Великих американских озер. По качественным и количественным характеристикам вода там изначально олиготрофна. Тем не менее распашка окрестных земель, развитие промышленности, рост населения, интенсификация водного транспорта и туризма, гидроэнергетика в совокупности в 60-80-е годы XX в. обусловили интенсивное эвтрофирование и токсическое загрязнение этой гигантской озерной системы. Наиболее сильно это сказалось на Эри, Мичигане и Онтарио.

Эвтрофирование последнего происходило с начала XX столетия вплоть до 1974 г., когда резко сократилось поступление соединений фосфора антропогенного происхождения. Так сказалось вступление в силу в 1972 г. американо- канадского соглашения по качеству вод Великих озер. В итоге концентрация фосфора здесь в последние годы сократилась с 25 до 10 мкг/л. Произошел сдвиг в структуре фито-комплекса, и теперь трофический статус водоема приблизился к мезо-олиготрофному. С 1975 по 1985 г. среднеозерная концентрация хлорофилла снизилась с 4 до 2,5 мкг/л.

Озеро Гурон - олиготрофное, за исключением залива Сагино и южной части залива Джорджиан, где превалируют условия, способствующие эвтрофированию. Значительные технические и административные усилия, а также законодательные меры, предпринятые два десятилетия назад, позволили удерживать поступление фосфора практически на неизменном уровне (за исключением залива Сагино, там средняя его концентрация не превышает 5 мкг/л). Вместе с тем рыбные ресурсы озера находятся под серьезным прессингом чрезмерного отлова, сокращения площадей нерестилищ, токсического загрязнения вод и донных отложений. Концентрация хлорофилла тут колеблется в пределах 0,5-1,5 мкг/л.

Наиболее подвержено антропогенному загрязнению озеро Эри. Поэтому уже в конце 60-х годов в летнее время в значительной его части начал возникать (прежде всего в придонных слоях) острый дефицит растворенного кислорода, и средства массовой информации стали относить водоем к разряду "мертвых". На самом деле лимнологические характеристики озера различны в трех частях - западной, центральной и восточной. Первая (мелководная) находится под сильнейшим влиянием рек Детройт и Моми. Сюда активно поступают биогенные вещества и наличествуют значительные рыбные запасы. Вторая часть озера, где глубины не превышают 20 м, умеренно эвтрофирована с эпизодическим дефицитом кислорода. Здесь велики скорости накопления осадков, что связано с размывом береговой полосы. Наименее эвтрофирована самая глубоководная и холодная восточная провинция. В результате поступлений в воду ксенобиотиков уже в 1970 г. в тканях обитающего тут сига были обнаружены значительные концентрации ртути, что послужило поводом для запрета на его отлов. Однако меры, предпринятые для радикального снижения антропогенной нагрузки на Эри, привели к существенному его "оздоровлению". Этому способствовала и высокая проточность воды (время внешнего водообмена в Эри составляет лишь 2,6 года).

Мичиган - второй по степени эвтрофированности в системе Великих американских озер. Тем не менее трофический статус большей части воды у южных и восточных его берегов - олиготрофный и мезотрофный. Благодаря принимаемым мерам содержание ДДТ, ПХБ (полихлорированных бифенилов) в тканях рыб (например, форели) постепенно падает, хотя и остается еще на уровне, превышающем допустимые значения. До сих пор высоки уровни ПХБ, кадмия, свинца, ртути в воде рек Манистик, Фоке, а также в ряде заливов Мичигана.

Верхнее озеро имеет самую большую в мире площадь водной поверхности (после Каспийского моря) и занимает второе место после Байкала по объему воды. Большие глубины, относительно малая площадь водосборной территории, не склонные к размыву берега, слабая антропогенная нагрузка позволяют ему сохранять олиготрофный статус. И все же в последние десятилетия отмечаются сдвиги в структуре фитокомплекса, которые, в отличие от других озер этой лимнической системы, обусловлены в первую очередь инвазией(******) хищной ихтиофауны и лишь во вторую - увеличением поступления биогенных элементов. Предпринимаемые меры экологической защиты данного водоема практически исключают вероятность его эвтрофирования или токсического загрязнения.

ЧТО ПРОДИКТУЕТ КЛИМАТ?

Обсуждавшиеся выше изменения экологического состояния озер Европы и Северной Америки происходили на фоне существенной климатической нестабильности как в отдельных регионах, так и на планете в целом. Из анализа данных о приземной температуре воздуха за последние 100 лет следует: к 40-м годам XX в. закончилось интенсивное потепление, сменившееся относительно коротким похолоданием, продолжавшимся до начала 60-х годов. В середине 60- х и в 90-е годы вновь отмечено потепление.

Эта нестабильность вызвана перестройкой (изменением) глобального климата, по-видимому, в сторону его общего потепления. Упоминавшиеся выше кратковременные похолодания обусловливала естественная изменчивость климата, активизация вулканической деятельности в определенные периоды, и как следствие - существенное уменьшение уровня поступающей солнечной радиации из-за снижения прозрачности атмосферы. Региональные изменения климата в районах рассматриваемых озер при общей сходной тенденции имеют и существенные отличия во внутривековом масштабе.

В частности, с конца 70-х годов на северо-западе России наблюдается увеличение интенсивности осадков, рост уровня воды в озерах, уменьшение продолжительности снежного покрова на водосборе и ледостава в Балтийском и Баренцевом морях. В глобальном масштабе (по данным анализа осредненной температуры воздуха за 1990- 1998 гг.) в конце 90-х годов была отмечена тенденция к увеличению температуры воздуха, в особенности в 1997 г. А вот в Восточной Фенноскандии (районе крупнейших озер Европы) при общей тенденции повышения температуры воздуха приземная температура в то время соответствовала норме.

В западной части Северного полушария на широтах Великих американских озер потепление глобального климата в указанный период сказывалось повышением температуры воздуха во все сезоны года, увеличением испарения как с поверхности озер, так и на водосборе в целом.

Оценивая последствия климатических вариаций и антропогенного прессинга за минувшие 40 лет, можно сделать вывод: хозяйственная деятельность человека оказала превалирующее влияние на динамику двух крупных экосистем - озер севера Америки и Европы, хотя не надо забывать, что преобладала естественная, природная изменчивость климата. Значит, в будущем при условии неуклонного снижения антропогенной нагрузки роль климатических факторов в формировании динамики указанных экосистем может оказаться превалирующей. Однако при увеличении температуры воздуха за счет роста концентрации углекислого газа в атмосфере, т.е. при парниковом эффекте, в рассматриваемых регионах Америки и Европы произойдут противоположные изменения.

Приведем оценки изменений в Великих американских озерах, полученные с помощью моделей глобального климата. При увеличении СО в два раза на территории между 42 и 47 с.ш. будет наблюдаться уменьшение осадков и стока рек, а при повышении температуры нижнего слоя атмосферы ускорится испарение. И как следствие - понизится уровень водоемов и увеличится температура их поверхности. При этом минимальных изменений можно ожидать на озере Верхнем, а самое большое падение уровня воды может произойти на Гуроне, Мичигане и Эри-до 1-2,5 м. Кстати, в последнем случае, поскольку местная экономика существенно определяется водными ресурсами (использование озер для нужд гидроэнергетики, водоснабжения, транспорта, добычи минеральных ресурсов и как приемников сточных вод, в том числе подогретых, сбрасываемых атомными станциями), то при снижении уровня стояния воды ей будет нанесен существенный ущерб.

В районе озер на северо-западе Европы, по расчетам на моделях, за тот же период при удвоении СО количество атмосферных осадков возрастет на 5-15%, что повлечет небольшое повышение уровня соответствующих водоемов. Колебания количества осадков приведут к вариациям стока, времени наступления и интенсивности паводков и, в конечном счете, повлияют на экосистему в целом. Климат в Ленинградской области, Карелии и Финляндии станет более морским. В среднем на несколько недель сократится продолжительность ледяного покрова на озерах. В свою очередь, это будет способствовать повышению температуры воды, более интенсивной динамике водных масс, уменьшению придонного слоя. В еще большей степени эвтрофирование водоемов обеднит озерные воды растворенным кислородом. С повышением выноса в водоемы минеральных солей на водосборе станет утоныыаться поверхностный почвенный покров. А увеличение поступления органики и биогенных веществ с водосбора приведет к ускорению образования продукции бактерий и фитопланктона. В озерах появится больше зоопланктона при меньшем его разнообразии, увеличится количество сине-зеленых водорослей. Такие факторы будут способствовать изменению видового состава ихтиофауны.

Таким образом, в обеих рассматриваемых озерных провинциях произойдут противоположные изменения осадков, стока рек и уровня поверхности водоемов. В этом будут заключаться принципиальные различия крупнейших озер Европы и Америки в будущем.

Резюме: несмотря на определенное сходство формирования котловин и первичного олиготрофного характера озер Северо-Западной Европы и Северной Америки, развитие их экосистем проходило достаточно своеобразно, в особенности в XX в. Более того, ход процессов эвтрофирования, токсического загрязнения разных озер даже в одной системе существенно различается. Обусловлено это как особенностями лимногенеза, морфометрии, своеобразием термогидродинамических процессов, явлениями на водосборе, так и спецификой законодательной основы по управлению и охране конкретных озер, инвестициями на проведение защитных мероприятий, водохозяйственной деятельностью на акватории и водосборе. Существенные отличия имеются и в протекании лимнологических процессов в их экосистемах, что связано с разной реакцией на воздействие климата.

Выходит, хотя крупнейшие европейские и североамериканские озера удалены друг от друга на значительные расстояния, тем не менее они связаны техногенно и находятся под воздействием глобальных изменений климата.

* Олиготрофный водоем содержит мало органических веществ, развитие организмов в нем замедлено.

** Мезотрофный водоем - с умеренным содержанием питательных веществ; вода чистая, прозрачная.

*** Эвтрофный водоем - неглубокий, хорошо прогреваемый, с обильным содержанием питательных веществ и потому с повышенной продуктивностью находящихся там организмов; вода в нем загрязнена.

**** Денудация - совокупность процессов сноса и удаления с возвышенностей продуктов выветривания горных пород с последующим их накоплением в понижениях рельефа.

***** Экзарация - разрушение лона ледника вмерзшими в лед обломками горных пород.

****** Инвазия - от лат. invasio - нападение.

Доктор географических наук Н.Н. ФИЛАТОВ, Институт водных проблем Севера Карельского научного центра РАН, Доктор физико-математических наук Д.В. ПОЗДНЯКОВ, Нансеновский международный центр дистанционных методов и окружающей среды (Санкт-Петербург)

Влияние загрязнения водоема на численность животных и растений

Прежде чем начать говорить о влиянии загрязнения водоёма на численность животных и растений необходимо изучить некоторую теорию и записать термины. Также для более яркого понимания влияния я приведу хороший пример.

Немного теории

Влияние засорения рек и озёр на численность животных и растений объясняет такая наука как "экология". Экология - это наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. Экология разделяет всю планету на некоторые разделы:

• Почва.
• Воздух.
• Вода.

Согласитесь, что нарушение экологического состояния одного из этих разделов приведёт к непоправим последствиям в жизни человека. Наиболее опасным заключается загрязнение пресных вод, потому что процент пресных вод во много раз ниже, чем процент вод в мировом океане. Самым большим по площади бассейном с пресной водой считается озеро Байкал, поэтому наше государство должно защищать его и беречь, как зеницу ока.

Влияние загрязнения водоёма на численность животных и растений

После изучения теории можно начать говорить на нашу основную тему. Влияние загрязнения водоёма на численность животных и растений заключается в:

1. Продолжительности жизни (если вода будет плохого качества, то животные и растения будут болеть).
2. Мутационные последствия (если вода будет радиоактивна, то есть опасность мутации).
3. Зарастание водорослями (если в воде будут загрязнения - озеро зарастёт).
4. Вымирание бактерий в водоёма, что приведёт к смерти рыб.

Пример влияния засорения пресных водоёмов

Как и обещал, я приведу яркий пример влияния. Представим такую ситуацию: человек слил в озеро отходы производства, в следствие этого загрязнение озеро стало быстро зарастать водорослями. В результате этого хищники начали погибать.

Заключение

В заключение я могу сказать, что никакое нарушение экологии не может привести ни к чему хорошему, поэтому в наших силах сделать все, чтобы наша жизнь была здоровой. Запомните, мы сами создаём свою жизнь и нам решать как нужно быть, в гармонии с природой или не быть совсем.

Влияет ли погода на обитателей водоемов

Влияет ли погода на обитателей водоемов? – Да, погода влияет на обитателей водоёмов, но не имеющие место кратковременные изменения погоды. Основным экологическим периодом, на который реагируют организмы в своих годовых циклах, является не случайное изменение погоды, а фотопериод, т.е. изменение в соотношении дня и ночи. Например прохладные ночи, частые дожди и резкие северные и северо-западные ветры остужают поверхностный слой воды, и он опускается вниз, а на его место поднимается вода из среднего слоя, хранящая еще летнее тепло

Работа содержит 1 файл

Доклад - Влияет ли погода на обитателей водоемов.doc

Влияет ли погода на обитателей водоемов? – Да, погода влияет на обитателей водоёмов, но не имеющие место кратковременные изменения погоды. Основным экологическим периодом, на который реагируют организмы в своих годовых циклах, является не случайное изменение погоды, а фотопериод, т.е. изменение в соотношении дня и ночи. Например прохладные ночи, частые дожди и резкие северные и северо-западные ветры остужают поверхностный слой воды, и он опускается вниз, а на его место поднимается вода из среднего слоя, хранящая еще летнее тепло. В зависимости от погодных условий к концу сентября или в начале октября тщательно перемешанная вода делается однородной. Ее температура и у дна, и у поверхности, и в середине водоема составляет примерно 13-15° С. Содержание кислорода также одинаково во всей толще воды. То же самое можно сказать и об иных параметрах, как физических, так и химических и даже микробиологических.
Такие глобальные (в пределах одного водоема) изменения среды обитания, естественно, отражаются и на поведении рыб. Теперь им совершенно не обязательно находиться в каком-нибудь определенном месте, ведь условия везде одинаковы, и они равномерно распределяются по всему водоему.

У любящих прохладу щук после летнего тепла, когда им в основном приходилось отлеживаться в ямах у ключей и родников и большую часть времени поститься, остывшая вода провоцирует резкий всплеск активности. Однако способствует этому не только остывшая вода. К осени у зрелых щук закладываются и начинают развиваться половые продукты, что требует и энергии, и ''строительных материалов''. А кроме того, предчувствуя долгую зиму, рыбы попросту отъедаются.
Совокупность всех этих факторов и приводит к тому, что в сентябре у щук, и у вполне взрослых, и у молодых, начинается самый продолжительный и очень интенсивный осенний жор. Но, выплыв из ям и омутов, голодные хищницы с удивлением обнаруживают, что в заводях и среди увядающей водной растительности корма нет - вся рыба разбрелась по водоему, и плавает каждая по отдельности и сама по себе, где кому вздумается. Вот и приходится щукам в поисках пропитания без устали бороздить просторы водоема. При этом они хватают все, что проплывает мимо, будь то пиявка или лягушка. А увидев рыбку, щука, забыв о всяком приличии, гоняется за ней, словно окунь какой-нибудь. Даже крупная уважаемая хищница, преследуя малька, плещется и выпрыгивает из воды, что для нее в общем-то нетипично.
У каких видов жизненная форма может изменяться в процессе индивидуального развития? Почему? С какими факторами это связано? - Морфологические адаптации. Это наличие таких особенностей внешнего строения, которые способствуют выживанию и успешной жизнедеятельности организмов в обычных для них условиях. Примером подобных адаптации является выработанное в процессе длительной эволюции строение организмов, обитающих в воде. Это, в частности, приспособления к скоростному плаванию у китообразных, к парению в воде у планктонных организмов. Растения, обитающие в пустыне, лишены листьев, и их строение наилучшим образом приспособлено к минимальным потерям влаги.

Морфологический тип приспособления животного или растения, при котором они имеют внешнюю форму, отражающую способ взаимодействия со средой обитания, называют жизненной формой вида.

При этом разные виды могут иметь сходную жизненную форму, если ведут близкий образ жизни. Примерами здесь могут служить кит (млекопитающее), пингвин (птица) и акула (рыба).

Физиологические адаптации проявляются, например, в особенностях ферментативного набора в пищеварительном тракте животных, определяемого составом пищи. Так, верблюд способен обеспечивать потребности во влаге путем биохимического окисления собственного жира.

Поведенческие адаптации проявляются в самых различных формах. Примерами могут служить формы приспособительного поведения животных, направленные на обеспечение нормального теплообмена с окружающей средой: создание убежищ, передвижение с целью выбора оптимальных температурных условий, особенно в условиях экстремальных (очень высоких или очень низких) температур. Известны суточные и сезонные кочевки млекопитающих и птиц. Приспособительное поведение может проявляться у хищников в процессе выслеживания и преследования добычи, а у жертв — в определенных ответных реакциях (например, затаивание). Некоторые насекомые отпугивают хищников и паразитов резкими движениями.

Какова роль кислорода в жизнедеятельности обитателей разных глубин водоемов? - Кислород является жизненно необходимым для абсолютного большинства живых организмов. Только анаэробные бактерии могут развиваться в бескислородной среде. Благодаря кислороду протекают экзотермические реакции, в результате которых высвобождается необходимая для жизнедеятельности организмов энергия. В химически связанном состоянии кислород входит в состав многих важных органических и минеральных соединений живых организмов. Первостепенна роль кислорода в процессах дыхания животных и растительных организмов: при содержании его в воздухе на уровне 14% многие млекопитающие гибнут.

Важным экологическим аспектом является повышение растворимости кислорода в воде по мере уменьшения ее температуры. Фауна водных бассейнов полярных и приполярных широт весьма обильна и разнообразна, главным образом вследствие повышенного содержания кислорода в холодной воде. Напротив, в теплых водах тропических бассейнов пониженная концентрация растворенного кислорода ограничивает дыхание, затрудняет жизнедеятельность и соответственно снижает численность водных животных.

Каким образом человечеству удалось преодолеть действие лимитирующих факторов, которые ограничивали распространение других видов. Могут ли люди расширить пределы своей устойчивости? - Дефицит какого-нибудь важного ресурса (воды, света, тепла, элемента, пищи и т.д.) ограничивает жизнедеятельность даже тогда, когда все остальные условия оптимальны. Такие факторы называют ограничивающими или лимитирующими. Их действия обозначают как закон лимитирующих факторов, иначе закон толерантности (В.Шелфорд,1913).
Закон лимитирующих факторов уточняет закон минимума, сформулированный выдающимся химиком и основателем агрохимии Ю.Либихом (1840г.).
Он показал, что урожай растений можно эффективнее всего повысить улучшив минимальный фактор. Лимитирующим могут действовать не только минимальные, но и максимальные значения фактора (высокая щелочность, чрезмерное содержание кальция или натрия в почве, высокая температура, избыточная освещенность), такое воздействие факторов определяется пределом терпения (толерантности). Для каждого организма присущи определенные условия. Человеку удалось преодолеть лимитирующие факторы, так как приспособился и научился выживать в любых условиях. Выявление наиболее слабого звена цепи очень важно в экологическом прогнозировании, планировании и экспертизе проектов. Упомянутое правило позволяет человеку рационально производить замену дефицитных веществ и воздействий на менее дефицитные, что важно, например, в процессе эксплуатации природных ресурсов, а также в сельском хозяйстве.
Некоторые студенты считают, что ночью в тишине гораздо продуктивнее подготовка к экзаменам, чем днем. Согласны ли вы с этим? Дайте обоснование. Я согласна, что подготовка к экзаменам желательна в тишине, так как продуктивная умственная деятельность возможна только в условиях тишины, но не согласна с тем, что это должно происходить ночью. Такие занятия неэффективны, истощают нервную систему и приводят к сонливому состоянию. Человеку как и всему живому свойственно поддерживать свой суточный ритм, после бессонной ночи трудно будет продолжать работу, придется сначала выспаться, а значит, потерять время, когда работоспособность высокая. К тому же постоянные нарушения суточной ритмики организма человека в условиях ночного бодрствования, представляют собой опасность для здоровья.

Лекция: ВЛИЯНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩ НА РЕЧНОЙ СТОК И ОКРУЖАЮЩУЮ ПРИРОДНУЮ СРЕДУ

Так же как и озера, водохранилища замедляют водообмен в гидрографической сети речных бассейнов. Сооружение водохранилищ привело к увеличению объема вод суши приблизительно на 6,6 тыс. км3 и замедлению водообмена приблизительно в 4—5 раз. Так, если в естественном состоянии период условного водообмена в реках земного шара составлял в среднем около 19 сут, то в результате сооружения водохранилищ он увеличился, по расчетам Г.П. Калинина и Ю.М. Матарзина, к 1960 г. до 40 сут, к 1970 г. до 64 сут, к 1980 г. до 99 сут (в 5,2 раза). Наиболее сильно замедлился водообмен в речных системах Азии (в 14 раз) и Европы (в 7 раз). Для рек бывшего СССР водохранилища увеличили среднее время пребывания вод в речном бассейне с 22 до 89 сут, т. е. в 4 раза. После сооружения каскада водохранилищ водообмен в бассейнах рек Волги и Днепра замедлился в 7—11 раз.

Сооружение водохранилищ всегда ведет к уменьшению как стока воды вследствие дополнительных потерь на испарение с поверхности водоема, так и стока наносов, биогенных и органических веществ в следствие их накопления в водоеме.

В результате сооружения водохранилища возрастает поверхность, покрытая водой; поскольку испарение с водной поверхности всегда больше, чем с поверхности суши, потери на испарение также возрастают. Общее уменьшение стока реки по сравнению с естественными условиями (до сооружения водохранилища) может быть оценено с помощью уравнения

∆W=(zв-zc)(Fвдxp-Fp)•10-6, (8.2)

где ∆W — величина уменьшения годового объема стока, км3; zви zc— годовое испарение с водной поверхности и суши, мм; Fвдхри Fp— площади водохранилища и поверхности реки на месте искусственного водоема до его создания, км2.

В условиях избыточного увлажнения испарение с водной поверхности ненамного превышает испарение с поверхности суши. Поэтому при избыточном увлажнении сооружение водохранилищ практически не сказывается на уменьшении стока рек. В условиях недостаточного увлажнения, а в особенности в условиях засушливого климата, когда «индекс сухости», по М.И. Будыко, zo/x>3,0, a zвзначительно превышает zc,сооружение водохранилищ приводит к существенным потерям стока. По расчетам А.А. Соколова, процент уменьшения речного стока в результате сооружения водохранилищ возрастал по территории европейской части бывшего СССР с севера на юг и достигал максимума в засушливых районах Средней Азии.

Во всех водохранилищах мира, по данным ГГИ, в 1980 г. терялись на испарение 120 км3 воды в год, т. е. около 3% стока рек мира. Наибольшие потери речного стока свойственны водохранилищам Насер (8,3 км3/год) и Вольта (4,6 км3/год). Во всех водохранилищах СССР в 1980 г. терялись 19,5 км3 воды в год. В России больше всего теряют на испарение водохранилища Бухтарминское (1,5 км3/год), Куйбышевское и Волгоградское (по 1,1 км3/год).

В то же время водохранилища служат мощными поглотителями биогенных и загрязняющих веществ благодаря процессам деструкции, осаждения и биоседиментации. Однако, по мнению К.К. Эдельштейна (1998), это положительное воздействие водохранилищ на качество воды может быть реализовано лишь при правильном режиме эксплуатации водохранилища, при условии ограничения антропогенной нагрузки на качество воды и принятии природоохранных мер на водосборе водоема. В некоторых случаях потребуется и реконструкция самого водохранилища.

В результате сооружения водохранилищ и отложения в них наносов существенно уменьшается и сток наносов рек. По расчетам автора, после сооружения водохранилищ сток наносов в устьях рек Волги, Риони, Дуная, Куры и Миссисипи сократился приблизительно в 2 раза, в устьях рек Сулака, Тибра и Нила — в 8—10 раз, в устье Эбро — в 250 раз (!). В последнем случае столь значительное уменьшение стока наносов объясняется близостью крупных водохранилищ к устью реки.

Уменьшение стока наносов рек вследствие их отложения в водохранилищах может вызвать нарушение баланса наносов в устьях рек и стимулировать частичное волновое разрушение морского края дельты, как это уже произошло в устье Нила после возведения Высотной Асуанской плотины и создания водохранилища Насер в 1970 г., а также в устье Сулака после сооружения Чиркейского водохранилища в 1974 г. и устье Эбро после строительства водохранилищ Мекинеса и Рибарроха в 1964 и 1969 гг. соответственно.

Наиболее сильное воздействие водохранилища на речной сток и природные условия долины реки ниже водохранилища связано с регулирующим эффектом водохранилищ, о чем уже говорилось в разд. 6.15.3. По оценкам М.И. Львовича, сооружение водохранилищ привело к увеличению на 27% устойчивого меженного речного стока на земном шаре. Ниже водохранилищ полностью преображается водный режим рек (см. рис. 6.23, 6.28), изменяются характер заливания поймы, русловые процессы, режим устьев рек и т. д. В зоне недостаточного увлажнения воздействие водохранилищ приводит к осыханию речных пойм и дельт, что может нанести серьезный ущерб хозяйству. Осушение пойм в зоне избыточного увлажнения — явление положительное, способствующее их хозяйственному освоению, а повышенный сток ниже водохранилищ в летнюю межень — мелиорации пойм и обеспечению на них устойчивого земледелия с весны до осени.

Влияние водохранилищ на термический и ледовый режим рек в целом аналогично влиянию озер (см. разд. 7.7). Наиболее характерно выравнивающее воздействие водохранилищ на температуру воды в реке. Так, на Енисее ниже Красноярского водохранилища температура воды стала в мае — июне на 7—9 и в июле — августе на 8— 10 °С ниже, а в сентябре на 8 и в октябре на 9°С выше, чем до зарегулирования реки.

Как и озера, водохранилища оказывают заметное воздействие на природные условия сопредельных территорий. Сооружение крупных водохранилищ приводит к затоплению и подтоплению земель, повышению уровня грунтовых вод, способствующих заболачива­нию земель (см. гл. 9), изменению микроклиматических условий (выравниванию внутригодовых колебаний температуры воздуха, усилению ветра, некоторому увеличению влажности воздуха и атмосферных осадков), волновому размыву берегов. Наиболее существенное негативное последствие сооружения водохранилищ — это потеря земель при их затоплении. По оценкам М.И. Львовича, суммарная площадь затопления в мире равна приблизительно 240 тыс. км2, что составляет 0,3% земельных ресурсов суши. Площади затопления на территории бывшего СССР, по данным С.Л. Вендрова, порядка 80 тыс. км2. По данным К.К. Эделыитейна, в результате сооружения водохранилищ озерность территории России возросла с 2,1 до 2,5%.

Очевидно, что период строительства крупных водохранилищ, приводящих к большим затоплениям земель, окончился. В последнее время отдается явное предпочтение сооружению небольших водохранилищ, в частности, в горных и предгорных районах.

После сооружения водохранилища изменяется почвенно-растительный покров на затопленных и подтопленных землях. Полагают, что влияние водохранилищ распространяется на сопредельную территорию, приблизительно равную по площади самому водохранилищу. Кроме того, в результате сооружения водохранилищ часто ухудшаются условия прохода на нерест многих пород рыб; нередко ухудшается качество воды вследствие возникновения в некоторые периоды года дефицита кислорода в придонных слоях, накопления солей и биогенных веществ, «цветения воды». Считают также, что сооружение водохранилищ может привести к увеличению сейсмичности района.

Таким образом, водохранилища оказывают довольно сложное и неоднозначное воздействие и на режим рек, и на природные условия сопредельных территорий. Давая несомненный положительный экономический эффект, они нередко вызывают и весьма негативные экологические последствия. Все это требует, чтобы при проектировании водохранилищ более внимательно учитывался весь комплекс гидрологических, физико-географических, социально-экономических и экологических аспектов. Возникает необходимость в экологическом прогнозе, который невозможен без помощи гидрологии.

Важное значение при этом имеют мероприятия, осуществляемые в процессе создания и эксплуатации водохранилища с целью предотвращения нежелательных последствий и максимального использования положительного эффекта от создания водохранилища. К таким мероприятиям относятся: инженерная защита от затопления территорий и объектов (населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий, предприятий, мостов и т. д.); переселение жителей, перенос предприятий, дорог и т.д.; очистка ложа водохранилища от леса и кустарников, создание водоохранных зон; восстановление лесных, рыбных, охотничьих и других ресурсов; транспортное, рыбохозяйственное, рекреационное и другое освоение водоема; инженерное обустройство акватории и береговой зоны водохранилища и т.д.

Влияние экологических факторов на обитателей водоемов

Солевой режим. Поддержание водного баланса гидробионтов имеет свою специфику. Если для наземных животных и растений наиболее важно обеспечение организма водой в условиях ее дефицита, то для гидробионтов не менее существенно поддержание определенного количества воды в теле при ее избытке в окружающей среде. Излишнее количество воды в клетках приводит к изменению в них осмотического давления и нарушению важнейших жизненных функций.

Большинство водных обитателей пойкилосмотичны: осмотическое давление в их теле зависит от солености окружающей воды. Поэтому для гидробионтов основной способ поддерживать свой солевой баланс - это избегать местообитаний с неподходящей соленостью. Пресноводные формы не могут существовать в морях, морские - не переносят опреснения. Если соленость воды подвержена изменениям, животные перемещаются в поисках благоприятной среды. Например, при опреснении поверхностных слоев моря после сильных дождей радиолярии, морские рачки Calanus и другие спускаются на глубину до 100 м. Позвоночные животные, высшие раки, насекомые и их личинки, обитающие в воде, относятся к гомойосмотическим видам, сохраняя постоянное осмотическое давление в теле независимо от концентрации солей в воде.

У пресноводных видов соки тела гипертоничны по отношению к окружающей воде. Им угрожает излишнее обводнение, если не препятствовать поступлению или не удалять избыток воды из тела. У простейших это достигается работой выделительных вакуолей, у многоклеточных - удалением воды через выделительную систему. Некоторые инфузории каждые 2-2,5 мин выделяют количество воды, равное объему тела. На "откачку" избыточной воды клетка затрачивает очень много энергии. С повышением солености работа вакуолей замедляется. Так, у туфелек Paramecium при солености воды 2,5%о вакуоль пульсирует с интервалом в 9 с, при 5%о - 18 с, при 7,5%о - 25 с. При концентрации солей 17,5%о вакуоль перестает работать, так как разница осмотического давления между клеткой и внешней средой исчезает.

Если вода гипертонична по отношению к жидкостям тела гидробионтов, им грозит обезвоживание в результате осмотических потерь. Защита от обезвоживания достигается повышением концентрации солей также в теле гидробионтов. Обезвоживанию препятствуют непроницаемые для воды покровы гомойосмотических организмов - млекопитающих, рыб, высших раков, водных насекомых и их личинок.

Многие пойкилосмотические виды переходят к неактивному состоянию - анабиозу в результате дефицита воды в теле при возрастании солености. Это свойственно видам, обитающим в лужах морской воды и на литорали: коловраткам, жгутиковым, инфузориям, некоторым рачкам, черноморским полихетам Nereis divesicolor и др. Солевой анабиоз - средство переживать неблагоприятные периоды в условиях переменной солености воды.

Истинно эвригалинных видов, способных в активном состоянии обитать как в пресной, так и в соленой воде, среди водных обитателей не так много. В основном это виды, населяющие эстуарии рек, лиманы и другие солоноватоводные водоемы.

Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше. Это связано с физическими свойствами воды, прежде всего высокой удельной теплоемкостью, благодаря которой получение или отдача значительного количества тепла не вызывает слишком резких изменений температуры. Испарение воды с поверхности водоемов, при котором затрачивается около 2263,8 Дж/г, препятствует перегреванию нижних слоев, а образование льда, при котором выделяется теплота плавления (333,48 Дж/г), замедляет их охлаждение.

Амплитуда годовых колебаний температуры в верхних слоях океана не более 10-15 °C, в континентальных водоемах - 30-35 °C. Глубокие слои воды отличаются постоянством температуры. В экваториальных водах среднегодовая температура поверхностных слоев +(26-27) °С, в полярных - около 0 °C и ниже. В горячих наземных источниках температура воды может приближаться к +100 °C, а в подводных гейзерах при высоком давлении на дне океана зарегистрирована температура +380 °C.

Таким образом, в водоемах существует довольно значительное разнообразие температурных условий. Между верхними слоями воды с выраженными в них сезонными колебаниями температуры и нижними, где тепловой режим постоянен, существует зона температурного скачка, или термоклина. Термоклин резче выражен в теплых морях, где сильнее перепад температуры наружных и глубинных вод.

В связи с более устойчивым температурным режимом воды среди гидробионтов в значительно большей мере, чем среди населения суши, распространена стенотермность. Эвритермные виды встречаются в основном в мелких континентальных водоемах и на литорали морей высоких и умеренных широт, где значительны суточные и сезонные колебания температуры.

Световой режим. Света в воде гораздо меньше, чем в воздухе. Часть падающих на поверхность водоема лучей отражается в воздушную среду. Отражение тем сильнее, чем ниже положение Солнца, поэтому день под водой короче, чем на суше. Например, летний день около острова Мадейра на глубине 30 м - 5 ч, а на глубине 40 м всего 15 мин. Быстрое убывание количества света с глубиной связано с поглощением его водой. Лучи с разной длиной волны поглощаются неодинаково: красные исчезают уже недалеко от поверхности, тогда как сине_зеленые проникают значительно глубже. Сгущающиеся с глубиной сумерки в океане имеют сначала зеленый, затем голубой, синий и сине_фиолетовый цвет, сменяясь, наконец, постоянным мраком. Соответственно сменяют друг друга с глубиной зеленые, бурые и красные водоросли, специализированные на улавливании света с разной длиной волны.

Окраска животных меняется с глубиной так же закономерно. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели литоральной и сублиторальной зон. Многие глубинные организмы, подобно пещерным, не имеют пигментов. В сумеречной зоне широко распространена красная окраска, которая является дополнительной к сине_фиолетовому свету на этих глубинах. Дополнительные по цвету лучи наиболее полно поглощаются телом. Это позволяет животным скрываться от врагов, так как их красный цвет в сине_фиолетовых лучах зрительно воспринимается как черный. Красная окраска характерна для таких животных сумеречной зоны, как морской окунь, красный коралл, различные ракообразные и др.

У некоторых видов, обитающих у поверхности водоемов, глаза разделяются на две части с разной способностью к преломлению лучей. Одна половина глаза видит в воздухе, другая - в воде. Такая "четырехглазость" характерна для жуков_вертячек, американской рыбки Anableps tetraphthalmus, одного из тропических видов морских собачек Dialommus fuscus. Эта рыбка при отливах сидит в углублениях, выставляя часть головы из воды.

Поглощение света тем сильнее, чем меньше прозрачность воды, которая зависит от количества взвешенных в ней частиц.

Прозрачность характеризуют предельной глубиной, на которой еще виден специально опускаемый белый диск диаметром около 20 см (диск Секки). Самые прозрачные воды - в Саргассовом море: диск виден до глубины 66,5 м. В Тихом океане диск Секки виден до 59 м, в Индийском - до 50, в мелких морях - до 5_15 м. Прозрачность рек в среднем 1-1,5 м, а в самых мутных реках, например в среднеазиатских Амударье и Сырдарье, всего несколько сантиметров. Граница зоны фотосинтеза поэтому сильно варьирует в разных водоемах. В самых чистых водах эуфотическая зона, или зона фотосинтеза, простирается до глубин не свыше 200 м, сумеречная, или дисфотическая, зона занимает глубины до 1000-1500 м, а глубже, в афотическую зону, солнечный свет не проникает совсем.

Количество света в верхних слоях водоемов сильно меняется в зависимости от широты местности и от времени года. Длинные полярные ночи сильно ограничивают время, пригодное для фотосинтеза, в арктических и приантарктических бассейнах, а ледовый покров затрудняет доступ света зимой во все замерзающие водоемы.

В темных глубинах океана в качестве источника зрительной информации организмы используют свет, испускаемый живыми существами. Свечение живого организма получило название биолюминесценции. Светящиеся виды есть почти во всех классах водных животных от простейших до рыб, а также среди бактерий, низших растений и грибов. Биолюминесценция, по_видимому, многократно возникала в разных группах на разных этапах эволюции.

Химия биолюминесценции сейчас довольно хорошо изучена. Реакции, используемые для генерации света, разнообразны. Но во всех случаях это окисление сложных органических соединений (люциферинов) с помощью белковых катализаторов (люцифераз). Люциферины и люциферазы у разных организмов имеют неодинаковую структуру. В ходе реакции избыточная энергия возбужденной молекулы люциферина выделяется в виде квантов света. Живые организмы испускают свет импульсами, обычно в ответ на раздражения, поступающие из внешней среды.

Свечение может и не играть особой экологической роли в жизни вида, а быть побочным результатом жизнедеятельности клеток, как, например, у бактерий или низших растений. Экологическую значимость оно получает только у животных, обладающих достаточно развитой нервной системой и органами зрения. У многих видов органы свечения приобретают очень сложное строение с системой отражателей и линз, усиливающих излучение. Ряд рыб и головоногих моллюсков, неспособных генерировать свет, используют симбиотических бактерий, размножающихся в специальных органах этих животных.

Органы свечения водных животных (по С.А. Зернову, 1949):

• 1 - глубоководный удильщик с фонариком над зубатой пастью;
• 2 - распределение светящихся органов у рыбы сем. Mystophidae;
• 3 - светящийся орган рыбы Argyropelecus affinis:

Биолюминесценция имеет в жизни животных в основном сигнальное значение. Световые сигналы могут служить для ориентации в стае, привлечения особей другого пола, подманивания жертв, для маскировки или отвлечения. Вспышка света может быть защитой от хищника, ослепляя или дезориентируя его. Например, глубоководные каракатицы, спасаясь от врага, выпускают облако светящегося секрета, тогда как виды, обитающие в освещенных водах, используют для этой цели темную жидкость. У некоторых донных червей - полихет - светящиеся органы развиваются к периоду созревания половых продуктов, причем светятся ярче самки, а глаза лучше развиты у самцов. У хищных глубоководных рыб из отряда удильщиковидных первый луч спинного плавника сдвинут к верхней челюсти и превращен в гибкое "удилище", несущее на конце червеобразную "приманку" - железу, заполненную слизью со светящимися бактериями. Регулируя приток крови к железе и, следовательно, снабжение бактерии кислородом, рыба может произвольно вызывать свечение "приманки", имитируя движения червя и подманивая добычу.

В наземной обстановке биолюминесценция развита лишь у немногих видов, сильнее всего - у жуков из семейства светляков, которые используют световую сигнализацию для привлечения особей другого пола в сумеречное или ночное время.

Влияние рН на выживаемость организмов-гидробионтов. Большинство организмов не выносят колебаний величины рН. Обмен веществ у них функционирует лишь в среде со строго определенным режимом кислотности-щелочности. Концентрация водородных ионов во многом зависит от карбонатной системы, которая является важной для всей гидросферы и описывается сложной системой равновесий, устанавливающихся при растворении в природных пресных водах свободного СО 2, по реакции:

СО 2 + Н 2О + Н 2СО 3+ Н+ + НС .

Именно эта реакция является причиной того, что рН пресных природных вод редко бывает теоретически нейтральной, то есть равной 7. Чаще всего рН чистой воды колеблется от 6,9 до 5,6. В природе приведенное выше равновесие в чистом виде не существует, так как на природные воды оказывает действие многочисленные факторы: температура, давление, содержание в атмосфере кислорода, аммиака, диоксида и триоксида серы, азота, состав пород по которым протекает река или расположено озеро. рН сравнительно легко измерить, поэтому его изучили во многих водных местообитаниях. Если рН не приближается к крайнему значению (от 6,5 до 8,5), то сообщества способны компенсировать изменения этого фактора и толерантность сообщества к диапазону рН, встречающемуся в природе, весьма значительна. Так как изменение рН пропорционально изменению количества СО 2, рН может служить индикатором скорости общего метаболизма сообщества (фотосинтеза и дыхания). В воде с низким рН содержится мало биогенных элементов, в связи с чем продуктивность здесь мала. рН сказывается и на распределении водных организмов. Растения растут в воде с рН ниже 7,5 (Isoetes и Sparganium), от 7,7 до 8,8 (Potamogeton и Elodea canadensis), от 8,4 до 9,0 (Typha angustifolia). Развитие сфагновых мхов стимулируют кислые воды торфяников, в которых очень редки моллюски, ввиду отсутствия извести, зато часто встречаются личинки двукрылых из рода Chaoborus. Рыбы выносят рН в пределах от 5,0 до 9,0, но некоторые виды способны приспосабливаться к значению рН до 3,7. При рН > 10 вода гибельна для всех рыб. Максимальная продуктивность вод приходится на рН между 6,5 и 8,5. В таблице 1.1 указаны основные величины рН для пресноводных рыб Европы[3].