Működési elvei tavak és a tó ökológiai rendszerek (Viktor Bugaev)
Működési elvei tavak és tavak ökológiai
1. Néhány fizikai folyamatok alkotják a víz szerkezete a tavak
Friss víz - egy egyedülálló anyag. Azt a legnagyobb sűrűsége 4C, hogy megakadályozza a befagyást még viszonylag sekély víztestek, mivel a hideg víz és a jég ezután készített egy kisebb sűrűségű és „lebegnek” a felszínen. Egy ilyen kapcsolat a sűrűsége és hőmérséklete a víz sajátosságai miatt a molekuláris szerkezetét. Az eredmény egy termikusan rétegzett víztömeg mind nyáron és (esetleg) a téli (reverz rétegződés).
Az alábbiakban epilimnion víz hőmérséklete gyorsan csökken, mivel az alacsonyabb rétegek lényegesen kevésbé napenergia és a szél nem hajlamos keverés. Ez a terület egy meredek csökkenése a hőmérséklet fölött található hipolimnion, úgynevezett metalimnion (metalimnion - korlátozódnak a mélységet, ahol a legmarkánsabb változásokat a hőmérséklet).
Hipolimnion - magában foglalja a leghidegebb víz és viszonylag izoterm. Ezen a területen, a hőingadozások egész évben minimális, nincs áramlás. ThermoCline (vastagsága tipikusan 2-5 m) egy hatásos szigetelő a víz keverési közötti epi- és hipolimnion miatt éles hőmérséklet gradiensek. Ennek eredményeként, a tó egészének egy dinamikusan stabil rendszer.
Ősszel, amikor a hőmérséklet csökken, a tó kezd hőt bocsátanak ki a légkörbe. Amikor a sűrűség-idő hűtés a felső réteg növeli, és azok áthaladnak a epilimnion, amíg egyensúlyi mélységet. A bizonytalanság ez a típus az oka az áramlatok, amelyek végül elpusztítja a metalimnion és az eredmény izoterm körülmények a tóban. Ennek az a következménye „forradalom” túlzott zavarosság okozta üledék keverjük fel, és növeli a rendelkezésre álló tápanyagok a euphotic zónában (amelyben az intenzitás meghaladja a fotoszintézis intenzitását növényi légzés); A zóna mélysége (rétegvastagság) a különféle típusú tározók a specifikus paraméterek.
Miután elért egyenletes hőmérsékleti profil, tó továbbra is hűvös, és eléri az alsó a konvektív áramlás. A homogenitás így kialakítani és fenntartani, amíg a hőmérséklet el nem éri a maximális víz sűrűsége (jelölt jelenség nem fordul elő a tavakban található melegebb éghajlaton). Ha a felületi réteg a víz hőmérséklete alacsonyabb, mint 4C, a rendellenes hőmérséklet változását a víz sűrűsége határozza meg, hogy ezek a hidegebb víz lesz kevésbé sűrű, megnövelve a stabilitást, amelyben a hőmérséklet profil azt jelzi, a fordított rétegződés. Víz felületi réteg végül fagyasztható. Azonban, annak a ténynek köszönhető, hogy a hidegebb réteg van elhelyezve, a felületen a kisebb rétegek hőmérséklete körülbelül 4 ° C-on, és nem fagyasztható. Így a tó válik jégtakaró. Ez elő, ha a víz a tó, egy bizonyos mélységig fagyasztva elveszíti elegendő hőt. Jeges vizet hatékonyan védi a masszát a szél keverés közben.
2. A fő forrásai jutó tápanyagok a tóban
Édesvizű tavak (rezervoár), amely 0,009%, a világ tartalékainak víz és 1,4% a friss vizet. Az elmúlt évszázadok során, édesvizű tavak és víztározók megalázó és tűnnek el egyre növekvő sebességgel. Az emberi aktivitás és passzivitás - a fő oka a gyors lebomlás víztestek. Kezdve az 1960-as, az ember nézi a hozzáállás a környezet fokozatosan változik. Ez most mindenki elismeri, hogy a természeti erőforrások kimerülése, és meg kell védeni a túlzott kiaknázása.
A fő probléma a tavak - eutrofizáció. Ez a növekedés az elsődleges termelés szintjének növelésével tápanyagok, elsősorban a nitrogén és a foszfor. Átmeneti állapot vizet oligotróf keresztül mezotróf a eutróf kapcsolódó felhalmozódása üledék bennük, és a csökkenés a vízoszlop, amely ugyanabban az tápanyagok érkezési sebesség növeli a koncentrációt. Különbséget tenni a természeti (tart évezredek, és még a geológiai időszakok) és az emberi eredetű eutrofizációt, ami akkor fordulhat elő nagyon gyorsan, különösen a tározók tartós lefolyó.
Lényegében, az eutrofizálódás - a kifejezés, az öregedő tó. A „fiatal” tó - oligotróf tartalmaz kis mennyiségű tápanyagot, amely támogatni tudja csak alacsony szintű biomassza. Természetes folyamatok, mint például a szél erózió vagy a kimosási által esővíz, biztosítja a tápanyagok eltávolítását, hogy a vizes közeg, amely támogatja a növekedést a növények és állatok.
Jutó tápanyagok a tóba mindig nagyobb, mint a veszteségek belőle, ami „tiszta” a felhalmozási ezeknek az anyagoknak a vízben. Úgy kezdődik, csapadékképződés, általában egy átlagos sebessége 0,2-2,0 mm / év vagy több. Mivel a lerakódást a tó mélységét csökken, és a gyökér (partmenti) növényzet kezd megzavarni az előzőleg nyitott területeket a víz felszínén. Lake áthalad a középső szakasz - ez lesz mezotróf és végül lesz a „régi” tározó, amely az úgynevezett eutrofizált. A geológiai értelemben, mint a tó hamarosan eltűnik.
Az áramlás (folyók, patakok), és a hosszúkás tározók tartós drain (tavak, víztározók, tavak, beltengerek), melynek mértéke kézhezvételét tápanyagok meghaladhatja az arány azok bomlás eredményeként további emberi bevétel, ami az eutrofizáció és a megnövekedett biomassza.
Az ökoszisztéma korlátozott foszfor koncentrációjának csökkentésére eredményezi korlátozó a növények növekedését és algák. Ilyen körülmények között a eutrofizáció folyamata lelassul, és még lesz visszafordítható.
Rendszer, kizárólag nitrogén, gyakran komoly problémát, összehasonlítva a víztározók, a foszfor-korlátozott, mivel a források a tápelem nehezebb ellenőrizni.
A víz jelenléte a tavakban szilícium különösen érdekes, mert szükség van rá a fejlesztés kovamoszatok alga populáció eléri általában maximum tavasszal. Ha ez az összeg a szilícium kimerült, van egy gyors csökkentése vagy „halál” a lakosság diatómák. Szilícium-dioxid nélkülözhetetlen építésére páncél diatómák. Nyári halála után kovamoszatok szilícium lassan mozog vissza a vízbe, bár bizonyos része temetik az alsó iszap.
A redox ciklus vas lényeges eleme tavak Biochemistry, mivel ez együtt jár az oxidációs-redukciós potenciál (redox potenciál), és a pH-ja a vizes közeg.
Mangán - egy nagyon fontos biogén elem, azonban ritka, akkor is, ha korlátozzák. Tanulmányok Forms mangán megállapítás két fő forrásból átvételének vízzel beáramlás tavak és izolálása üledék.
Üledékek tározók vannak kialakítva két fő forrásból: 1 - alkalmaztunk allochthonous anyagot (külső a tórendszer) biztosítja az ellátási a tartályba a szervetlen részecskéket és néhány szerves anyag (esős időjárás növeli hordalék és erózió); 2 - „eső” holt szerves anyagot a vízben tömegek tó (ez a második legnagyobb hozzájárulást az alsó üledékek).
3. működéséről az ökoszisztéma a tó található a mérsékelt égöv
Mielőtt a bemutatása anyagot a takarmányozási ívási vizek a csendes-óceáni lazac, gondoljunk csak az ökoszisztéma - a tó található a mérsékelt égöv (Dreux, 1976), hogy mit is érint bennünket legtöbb tó régiókban vizsgálják.
A növény a tórendszer áll, számos vízi növények a különböző csoportokhoz tartozó virágos növények, amelyek közül néhány nőnek a parton, a másik - a vízben. De a nagy része a növényi anyag a tavak prestavlena mikroszkopikus algák - diatómák (Bacilariophyta), kék-zöld (Cyanophyta), zöld (Chlorophyta), arany (Chrysophyta), páncélos ostorosok (Dinophyta), stb Mindezek a növények miatt az energia a napfény könnyen behatol néhány. mélység (a különböző tavak - ez változhat), elnyelik az ásványi sók és a szén-dioxid vízben oldjuk, és szintetizálni őket a saját anyag növekedni és szaporodni.
Tápanyagok - olyan elemek, amelyek hasznosítani őstermelők az élet és a szaporodás. Az algák növekedését alapul a fogyasztás legalább 19 tápanyagokat, bár a legtöbbjük van szükség nyomokban.
Amellett, hogy a három alapvető alapvető komponensek (szén, hidrogén és oxigén) szükséges az elsődleges termelők és egyéb tápanyagok viszonylag nagy mennyiségben. Ezek közül a makrotápanyagok (nátrium, kalcium, foszfor, magnézium, szilícium, nitrogén, kén és foszfor).
A fitoplankton enni sok állat, főleg a kis, nem tud nagyobb és gyorsabb mozgásokat. Ezek, valamint a szervezetek fitoplankton képtelenek ellenállni az átadása áramlatok. Együttesen a kis állatok a tavakban - alkotnak zooplankton. Ez elsősorban Copepoda (Copepoda) és Cladocera (Cladocera) rákfélék, aschelminth - kerekesféreg (Rotatoria); Szintén ide tartoznak a kis lárvák néhány faj a rovarok, mint például a szúnyogok.
Meg kell jegyezni, hogy bizonyos halak is használják élelmiszer fitoplankton. .. állatokat, hogy a takarmány fitoplankton - az elsődleges fogyasztók így használni egy kész szerves anyag, ami korlátozza annak átalakulási; de újra létrehozni a szerves anyag nem tudnak.
A legkisebb az elsődleges fogyasztók (. Copepoda, Cladocera és Rotatoria stb) jelennek meg nagy mennyiségben általában akkor, ha sok élelmiszer; így a fejlesztési egészére, követik a fejlődését fitoplankton. Szemben a halat, hogy a takarmány fitoplankton, de jelentős élettartam, éhen sokáig vagy módosíthatja pitaniya.Zooplankton tárgyak, viszont szolgál élelmiszer nagyobb állatok (rovarlárvák, számos halfaj néhány madárfaj). Minden ilyen ragadozók, t. E. Etetés más állatok, említett másodlagos fogyasztók. Ez azt mutatja, hogy az élőlények tartozó különböző rendszertani csoportok ökoszisztémák játszhat ugyanazt a szerepet - mind tartoznak ugyanazt az ételt, vagy inkább azt táplálkozási szintre. Táplálkozási szintek egymáshoz való függőség összecsukható elemi kapcsolatok egy lánc - mindegyikük együtt az úgynevezett élelmiszerlánc, amelynek a linkeket függnek egymástól: az eltűnése a fitoplankton zooplankton vezet eltűnését, és így a másodlagos fogyasztók (ábra).
A fent leírt élelmiszerlánc meghatározó szerepet tölt be a tavak. De ettől eltekintve, a tavak, sok más élelmiszer lánc. Például, tengerparti növények, a fele a víz alatt a felszínükön részein az élő rovarok növényevők, a növények levelein táplálkozva. Ezek miatt a rovarok, viszont etetni a madarakat. Víz alatti növényi részek rág vízi rovarok és azok lárvái (például, bogarak, vízmegkötő bogarak) és haslábúak és puhatestűek típusú tekercsek.
Növényi élelmiszer nem teljesen megemésztett elsődleges fogyasztókat. Az elmúlt ürüléket tartalmaz több növényi eredetű szerves anyagok, különösen a könnyen emészthető, mert a föld a belekbe. Táplálkoznak, számos faj, amelyek között elsősorban uralja ászkarákokkal (köznyelvben nevezik férgek). Miután áthaladt a tápcsatorna, szerves élelmiszer-maradékok vált ragadozó baktériumok, amelyek teljesen elbomlik azok ásványi sók és a szén-dioxid által használt növények ismét. Ez azt jelzi, hogy a természetben is vannak élelmiszer-láncok-lebontó anyag, amely teljesen lebontják a szerves anyagokat.
A koncepció a tápláléklánc kényelmes bemutatás, ez megfelel bizonyos esetekben ténylegesen megfigyelt jelenségek, de általában némileg egyszerűsített. Pontosabb beszélni egy nagyon összetett élelmiszer web amely egyesíti az összes faj él tavak, amely minden elkötelezett a saját anyagcsere-folyamatokat.
Így folyamatos anyag és az energia folyamatosan átjárja ökoszisztéma. Ha az ökoszisztéma stabil, akkor lehet, mint egy nagy cső, amelynek egyik vége fogad ásványi sók és a napenergia, a másik jön élő anyag. Az utóbbi lehet használni külső ragadozók, például a személy, aki, fogása a tó hal és eszik meg az utolsó láncszem az élelmiszer interneten. A férfi ebben az esetben játszik szerepet a fogyasztó tercier vagy kvaterner, de ne veszítsük szem elől, hogy összegyűjtése vízitorma partján a tó példáját követve sok más élőlény, akkor az elsődleges fogyasztók (Dreux, 1976).
A tavak nerkovyh fő forrása az „új” szerves anyag fitoplankton.
A fotó: a gyarmati alga - Cferonostok szilva Sphaeronostoc priniforme. Kamcsatka ismert a tó. Nalychevo és sekély tavak a medencében. Jobb Kikhchik (fotó D. Gimelbranta)