Водные экосистемы Вологодской области

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОДНО-БОЛОТНЫХ УГОДИЙ

 

Вода является одной из основных сред жизни на Земле и относится к важнейшим природным ресурсам территорий. Вологодская область, вследствие избыточного увлажнения, обладает богатыми водными ресурсами. Её поверхностные воды сосредоточены в озерах и реках. Эти природные вместилища воды являются естественными экосистемами. В них живые организмы и неживые элементы взаимосвязаны через круговорот веществ и поток энергии. Человек изменяет водные экосистемы, создает искусственные: водохранилища, каналы, пруды.

Разнообразие водных экосистем связано с историей формирования территории. Древние долины и озерные котловины доледникового периода после таяния ледника наполнились водой, сформировав речную сеть и озера. В том числе в период отступления Валдайского ледника наши крупные мелководные озера образовались из одного огромного приледникового озера. Когда уровень воды снизился, то около 10 тысяч лет назад в древних понижениях изолировались озера: Кубенское, Воже, Белое.

 

? Приведите конкретные примеры естественных и искусственных водных экосистем на территории Вологодской области?

 

? Объясните, почему в северо-западной части нашей области сосредоточена основная часть озер?

Озерные экосистемы отличаются по форме, размерам, глубине, а речные – еще и по протяженности. Важнейшими экологическими факторами являются: глубина, течения, состояние грунтов, ледяной покров, температурный и кислородный режимы, освещенность, химический состав.

В разных частях водоема действие экологических факторов и их сочетание различны. Поэтому можно выделить прибрежную мелководную часть, заросли, зону открытой воды, глубоководную часть, придонный слой. В прибрежной мелководной части разнообразие организмов выше. Здесь вода легко перемешивается, быстро прогревается и остывает, хорошо освещена, Особенно богатый видовой состав характерен для зарастающих участков прибрежной зоны. Однако резкие изменения условий, особенно по сезонам, приводят к большим изменениям видового состава организмов. В глубоководной части озер условия более стабильны, однако ниже температура воды, меньше количество кислорода. Поэтому здесь формируются специфические сообщества организмов, а их численность и разнообразие невысокие.

В реках биоценозы отличаются в прибрежной зарослевой зоне, посередине реки, на участках с медленным и быстрым течением. Сильно отличаются сообщества нижнего, среднего и верхнего течения рек.

Водные организмы связаны между собой пищевыми отношениями. Водные растения (водоросли и высшие растения) создают органическое вещество. Одноклеточные зеленые водоросли могут поедаться мелкими рачками, обитающими в толще воды. В свою очередь, их потребляют мирные рыбы, которые являются кормом для хищных. Отмирающие организмы разлагаются теми бактериями, для жизни которых необходимо органическое вещество. Чем разнообразнее видовой состав организмов, тем больше образуется пищевых цепочек, переплетающихся в пищевые сети сообществ. Разнообразие организмов в наших северных водных экосистемах значительно меньше, чем в южных широтах. Поэтому сложные пищевые сети образуются за счет животных, способных поедать различные корма. Так, у мальков окуня в пище может быть до 70 видов мелких беспозвоночных животных (дафнии, циклопы, личинки насекомых и др.), а также растительные остатки. Взрослые окуни становятся хищниками и питаются разными видами рыб.

В водных экосистемах к наиболее многочисленным обитателям относятся бактерии. Например, в Шекснинском водохранилище их количество достигает нескольких миллионов клеток в миллилитре воды. Высокую численность также имеют одноклеточные организмы, водные грибы. Они играют громадную роль в самоочищении воды, разложении веществ, пищевых цепях. Численность и видовой состав бактерий, одноклеточных организмов и водных грибов используется для оценки качества водной среды.

 

& Самоочищение вод – природные процессы в загрязненных водах, ведущие к восстановлению первоначальных свойств и состава воды.

 

В любых водоемах более заметны водоросли, высшие водные растения и животные. Водоросли – низшие водные растения, представлены одноклеточными, колониальными и многоклеточными организмами. Одноклеточные водоросли могут обитать на грунте или в грунте, и поэтому входят в экологическую группу бентосных организмов.

 

& Экологическая группа – группа организмов, которых объединяют сходные требования к условиям среды.

 

& Бентосные организмы – организмы, обитающие на дне водоемов.

 

Большинство других видов водорослей относятся к фитопланктону. Это обитатели толщи воды, где они «парят» за счет мелких размеров, вакуолей, выростов оболочки клетки (шипы, щетинки и т.д.). Колонии и цепочки водорослей могут достигать нескольких миллиметров в длину, и заметны как пылинки или тонкие нити в воде.

 

& Фитопланктон – совокупность «парящих» в толще воды растений, главным образом микроскопических водорослей.

Одноклеточные водоросли в наших водоемах разнообразны. Например, в Шекснинском водохранилище обнаружено более 1100 видов, а в крупных озерах Кубенском, Воже – более 200 видов. Ранее в водоемах преобладали диатомовые водоросли, имеющие кремниевые створки. Они очень характерны для наших северных озер и рек. В настоящее время условия изменились, происходит избыточное поступление фосфора и азота. Начинают преобладать синезеленые водоросли, увеличивается доля зеленых. Развитие водорослей зависит от температуры и освещенности. Поэтому, зимой фитопланктон беден, в летне-осенний период происходит их массовое размножение.

Обильное развитие планктонных водорослей вызывает «цветение» воды, при этом возникает дефицит кислорода и может быть «замор», то есть гибель рыбы. Наиболее опасно цветение синезеленых водорослей, выделяющих ядовитые вещества. Это губительно для рыб и беспозвоночных. Известны даже случаи гибели сельскохозяйственных животных при водопое. Использование человеком воды (неприятной на вкус и запах) и рыбы в пищу, накопившей много таких ядовитых веществ, также может привести к смертельному исходу.

Другое нежелательное явление – зарастание водоемов. Оно вызвано развитием многоклеточных низших и высших водных растений, которых объединяют в группу макрофитов.

 

& Макрофиты – сборная группа многоклеточных низших и высших водных растений.

 

К ним относятся многоклеточные бентосные водоросли (кладофора, спирогира, улотрикс), а также моховидные, плауновидные, папоротниковидные, хвощевидные и цветковые растения.

Растения распределены по разным зонам в водоеме. Настоящие водные растения представлены следующими группами. Это укореняющиеся погруженные растения (рдесты, элодея, мхи), а также с плавающими на поверхности листьями (кубышка, кувшинка).

 

Есть растения, свободно плавающие в толще или на поверхности воды (ряска, водокрас, телорез алоевидный). В прибрежье до глубины 2 метров обитают воздушно-водные растения, вегетативные органы которых располагаются над водой (хвощ приречный, камыш озерный, рогоз широколистный, стрелолист обыкновенный, сусак зонтичный).

 

 

 

Растения уреза воды и прибрежных мелководий произрастают до глубины 0,2 м (осоки, частуха подорожниковая, щавель водный, дербенник иволистный, лютик длиннолистый). Разнообразны береговые растения, заходящие в воду по отмелям. В водоемах видно, как в зависимости от глубины, меняются сообщества растений, образуя так называемые пояса: воздушно-водные, плавающие и погруженные.

Менее всего зарастает Белое озеро, а в мелководных озерах Кубенском и Воже пятна погруженной растительности распространяются по всей акватории. Наиболее своеобразна растительность Шекснинского водохранилища, где обнаружено более 220 видов макрофитов и около трети из них редких.

С одной стороны, с интенсивным развитием высшей водной растительности связано ухудшение кислородного режима, заиление дна. Образование сплавин и заболачивание приводит к зарастанию и исчезновению малых озер.

 

& Сплавина – плавающий на поверхности водоема «ковер» водных и болотных растений, состоящий из камыша, рогоза, вахты и других корневищных растений и зеленых мхов.

С другой стороны, плотные заросли прибрежья уменьшают ветровое волнение, препятствуют размыванию берегов, поглощают загрязняющие вещества. Растительность с плавающими листьями влияет на освещенность, температурный режим и испарение воды. Заросли макрофитов являются убежищем для многих животных. Тем более, что в зарослях существует разнообразие кормовых организмов. На растительность откладывают икру многие рыбы.

 

H Приведите примеры водных растений в знакомом Вам водоеме.

 

Животные обитают в разных слоях воды, на дне, камнях, водных растениях. Они относятся к различным экологическим группам. На поверхностях камней, растений обитают мелкие животные разных систематических групп. Вместе с одноклеточными водорослями они создают сообщество «обрастателей».

Живущие на дне беспозвоночные животные относятся к зообентосу. В грунты закапываются личинки комаров, черви и другие. На поверхности дна живут раки, моллюски, личинки стрекоз, строят домики ручейники.

	Личинки комаров, живущие в грунте: 1 – комар-толкунчик, 2 – комар-дергун.

 

На поверхностной пленке воды обитают водомерки, жуки-вертячки и другие, снизу к ней прикрепляются различные личинки насекомых. В толще воды обитают свободно парящие мелкие рачки, коловратки (зоопланктон).

 

Активно плавают беспозвоночные (хищные личинки стрекоз, комаров, водные жуки и др.), а также рыбы.

 

? Подумайте, чем отличаются условия обитания на поверхности, в толще воды, на дне, в прибрежных зарослях?

 

В зависимости от местообитания, питания, поведения и размножения рыбы делятся на разные экологические группы. Существует группа донных рыб, которые придерживаются дна, прячутся под корягами, камнями (налим, сом, подкаменщик и др.). Зону открытой воды предпочитают судак, снеток, а заросли – щука, окунь, язь и другие.

По способу питания рыб делят на хищных (судак, налим, щука и др.) и мирных, которые питаются в толще воды (ряпушка, уклейка) или в придонном слое (пескарь, лещ, ерш). Чаще всего в наших водоемах из-за небогатой кормовой базы мирные рыбы имеют смешанный рацион. Так, пища плотвы, ельца и других мирных рыб включает разнообразных беспозвоночных, растительные и органические остатки.

	Голавль Уклейка Ерш

 

Размножаются наши рыбы по-разному. Преобладают рыбы, которые нерестятся в весенний период и на разливах откладывают икру на растительность. Это лещ, плотва, язь, щука, уклейка, елец. На твердых грунтах предпочитают нереститься ерш, язь, на каменистых – ряпушка, снеток, хариус, на песчаных – налим, нельмушка, нельма. Самцы судака строят и охраняют свои «гнезда» типа ям на отмытых корнях растений, на песчаном и каменистом дне.

 

H Какие экологические группы рыб имеются в водных объектах вашей местности?

К настоящему времени в водных экосистемах области выявлено около двух тысяч видов животных, включая одноклеточных, беспозвоночных и 55 видов рыб.

Помимо водных организмов, существование более 130 видов наземных позвоночных Вологодской области напрямую зависит от водной среды: лягушки, ужи, утки, бобры и другие. Часть наземных животных является рыбоядными, например, чайки, норка, выдра. Некоторые могут сами служить кормом крупным хищным рыбам. Например, птенцы водоплавающих птиц, мыши, лягушки часто становятся добычей щуки.

В целом, водные экосистемы играют важную роль в создании разнообразия биотопов, формировании прибрежных и околоводных сообществ, пойменных и болотных экосистем.

 

Вопросы и задания

 

? Приведите примеры наземных животных в Вологодской области, жизнь которых тесно связана с водными экосистемами.

 

? Каким рыбам нужна окраска, рисунок из пятен и полосок на теле? В каких условиях они живут? Приведите примеры.

 

? Что произойдет в водоеме, если в нем выловить всех хищных рыб?