В монографии «Лимнология» Хатчинсон (1957) пишет: «В масштабах времени, измеряемого годами или непродолжительной жизнью человека, озера кажутся постоянными компонентами ландшафтов. Однако в геологических масштабах времени озера преходящи. Они рождаются обычно в катастрофах, достигают зрелости и тихо и незаметно умирают. Катастрофы, порождающие озера, приурочены к эпохам оледенений, периодам интенсивной тектонической или вулканической активности, вследствие чего озерные бассейны локализованы и распределены по поверхности суши неравномерно. Катастрофы, образующие бассейны озер, грандиозны, однако они никогда не происходят одновременно и с одинаковой интенсивностью во всех частях суши, поэтому наблюдается тенденция группировки озер в озерные области». К этому мы можем добавить, что в наше время человечество повсеместно лихорадочно занимается строительством озер (обычно называемых водохранилищами), в том числе и в тех районах, где естественные озера отсутствуют. Хотя своим происхождением такие искусственные озера не обязаны катастрофам, в геологическом смысле они, вероятно, так же преходящи (см. также гл. 9, разд. 4).[ ...]
Как отмечалось в первом разделе этой главы, четко разграничить озера и пруды невозможно. Однако, помимо различий в общих размерах, имеются важные экологические различия. В озерах лимническая и профундальная зоны относительно обширны по сравнению с литоралью. Для водоемов, обычно обозначаемых как пруды, характерна обратная ■ситуация. Таким образом, в озере как целом лимническая зона представляет собой основную «продуцирующую» область (область, в которой связывается солнечная энергия и превращается в пищу). Поэтому при изучении озер прежде всего необходимо уделять особое внимание исследованию фитопланктона и дна с его населением. В прудах же основной «продуцирующей» областью служит литоральная зона, в связи с чем к изучению литоральных сообществ следует проявлять первостепенный интерес. Характерная для прудов схема циркуляции воды ограничивает развитие стратификации по температуре или по содержанию кислорода. Озера умеренной зоны, за исключением очень мелких, становятся в определенные сезоны стратифицированными. Рассмотрим более подробно это явление.[ ...]
С наступлением холодной погоды температура воды в эпилимнионе снижается и становится равной температуре воды гиполимниона. Теперь циркуляция происходит во всей толще воды, и при это И кислород вновь попадает на глубины. Когда вода на поверхности охлаждается до температуры ниже 4°С,.она расширяется, становится более легкой, остается на поверхности и, если климат данной местности достаточно холоден, замерзает. Возникает зимняя стратификация. Зимой запасы кислорода обычно уменьшаются незначительно, так как активность бактерий и дыхание животных при низкой температуре невелики, а в воде при этом растворяется больше кислорода. Вследствие этого зимняя стратификация выражена не так резко (см. левую часть фиг. 149). Исключения из этого правила наблюдаются тогда, когда лед покрыт снегом. В этом случае прекращается фотосинтез, запасы кислорода в озере истощаются, и происходит зимний «замор» рыбы.[ ...]
Весной лед тает, поверхностная вода нагревается, становится тяжелее и опускается вниз. Когда температура воды достигает 4 °С, озеро делает еще один «глубокий вдох» — происходит «весеннее перемешивание».[ ...]
Эта классическая схема с двумя сезонными перемешиваниями типична для многих озер Америки и Евразии, но она ни в коем случае не универсальна даже для умеренной зоны. Впервые подробное исследование температурной стратификации было проведено в швейцарских озерах Симони и Форелем, которого часто называют «отцом лимнологии», в 1850—1900 гг. В 1904 г. Бирдж впервые показал наличие температурной стратификации в висконсинских озерах. (Позднее широкую известность получили совместные работы Бирджа и Джудея.) В общем можно сказать, что чем глубже озеро, тем менее отчетлива его стратификация и тем обширнее гиполимнион.[ ...]
Развитие дефицита кислорода в гиполимнионе в период летней стратификации зависит от количества разлагающегося вещества и глубины термоклины. В высокопродуктивных озерах летом, как правило, наблюдается больший дефицит кислорода, чем в малопродуктивных. Это происходит потому, что «дождь» органического вещества из лимни-ческой и литоральной зон в профундаль более обилен в продуктивных озерах. Обусловленная хозяйственной деятельностью эвтрофикация ускоряет развитие дефицита кислорода в профундали (см. гл. 3, а также (риг. 220). Стенотермные холодолюбивые рыбы могут существовать только в «бедных» непродуктивных озерах, так как только здесь в холодной придонной воде содержится достаточно кислорода. Именно такие виды первыми исчезли при эвтрофикации Великих озер в США. Как уже отмечалось, низшие организмы профундальной зоны в цротивополож-ность рыбам адаптированы так, что могут довольно долгое время выдерживать недостаток кислорода.[ ...]
Температура воды на поверхности субтропических озер никогда не падает ниже 4 °С. В этих озерах всегда четко выражен температурный градиент от поверхности к дну и на протяжении года перемешивание происходит только один раз, зимой. В тропических озерах с высокой (20—30 °С) температурой у поверхности градиент всегда нерезкий и сезонные колебания температуры незначительны на любой глубине. Стабильная температурная стратификация сохраняется более или менее на протяжении всего года. Она существует благодаря различиям в плотности воды, которые вызываются даже слабым температурным градиентом. Общее перемешивание, следовательно, происходит нерегулярно, обычно в наиболее холодные сезоны. Вода в очень глубоких тропических озерах, как правило, перемешивается только частично. Строительства крупных глубоких водохранилищ в тропиках приводит к значительным «экологическим бедствиям», что обусловлено непониманием различий между водными и наземными экосистемами тропической и умеренной зон. Подробнее об этом будет сказано ниже (см. гл. 15, разд. 1).[ ...]
К таким озерам относится, например, Большое Соленое озеро в штате Юта. Сообщество, обитающее в нем, состоит из немногих видов, но число особей этих видов порой бывает огромно. Характерен листоногий рачок АНетха.[ ...]
Тепловой бюджет водохранилищ и естественных озер может сильно различаться. Эти различия определяются конструкцией плотины. Если из водохранилища сбрасывается придонная вода, как, например, на гидроэлектростанциях, то в русло ниже плотины поступает холодная вода, богатая питательными веществами, но бедная кислородом. Теплая вода остается в водохранилище. Такие водоемы становятся аккумуляторами тепла и экспортерами биогенных веществ в противоположность озерам, которые теряют воду с поверхности и функционируют, следовательно, как аккумуляторы биогенных веществ и экспортеры тепла. Характер сброса воды значительно влияет на условия в русле ниже плотины. На фиг. 150 сравнивается температура воды в двух водохранилищах штата Монтана, построенных на одном и том же дренажном бассейне. Одно из них с поверхностным сбросом, другое — с придонным. В водоеме с поверхностным сбросом в самый жаркий период лета температура воды в термоклине и гииолимнионе (глубже 10 м) на 5—8°С ниже, чем в водоеме с придонным сбросом. Сброс холодной придонной воды позволяет организовывать ниже плотины форелевые хозяйства в районах, находящихся южнее естественных границ обитания этой рыбы. Однако в более северных областях вода в таких участках оказывается слишком холодной для нормального развития форели.[ ...]
Вернуться к оглавлению