http://npc-news.ru/

Методы оценки устойчивости озерных экосистем

Установление пределов устойчивости существования экоси­стем актуальная задача, решение которой необходимо не только для создания теории эвтрофирования, но и для решения ряда прак­тических вопросов. Пока мы располагаем очень небольшим количест­вом данных, характеризующих поступление в озера таких концентра­ций биогенных элементов, которые приводят к нарушению сбаланси­рованности экосистем озер.

Пределы устойчивости экосистем в значительной степени опреде­ляются изменчивостью внешней среды. Пределы устойчивости озер­ных экосистем умеренной зоны выше, чем субтропиков и тропиков. Вот почему озера тропической зоны наиболее подвержены антропо­генному воздействию, несмотря на то что для экосистем этих озер характерно наличие сильных и разносторонних связей. Последнее в соответствии с гипотезой эволюционного времени подтверждает наличие прямого соотношения между разнообразием системы и ее возрастом (Thiery, 1982). По мере старения экосистем устойчивость ее возрастает и достигает своего максимума в зрелых экосистемах. Примером озерных экосистем, не достигших устойчивости, обычно называют озера Крайнего Севера. Однако, как показали исследова­ния Института озероведения РАН, это не совсем так. Здесь озера мож­но четко разделить по происхождению на ледниковые и термокарсто­вые, эти озера имеют разный возраст. Наиболее молодыми являются современные термокарстовые мелководные озера, возникшие в ре­зультате вытаивания льда из толщи минеральных грунтов или мерз­лых бугристых торфяников. Эти озера действительно имеют неста­бильную экосистему, что сказывается на видовом разнообразии планктонных и бентосных сообществ, которые значительно ниже, чем в глубоководных озерах ледникового происхождения, чей возраст определяется несколькими тысячами лет. Эти озера могут служить хорошим примером нестабильных и стабильных экосистем. Фито­планктон в первых представлен 30-56 видами против 105-127; во вто­рых зоопланктон представлен соответственно 5-8 и 19-36 видами, а простейшие соответственно 4-14 и 18-28 видами (Особенности…, 1992). Эти две группы озер различаются по функциональным показате­лям гидробионтов, прежде всего по соотношению продукционно-деструкционных процессов. В мелководных термокарстовых озерах, как правило, величины первичной продукции (Ф) значительно пре­вышают скорость деструкции органического вещества (Д), коэффи­циент Ф/Д в абсолютном большинстве озер был больше единицы. Следовательно, эти озера способны к быстрому накоплению в толще воды органического вещества, создаваемого фитопланктоном и, сле­довательно, более уязвимы к эвтрофированию при поступлении до­полнительных биогенных элементов. В глубоководных озерах со сбалансированными экосистемами наблюдалось преобладание деструкционных процессов над продукционными (коэффициент Ф/Д был меньше единицы). В более зрелых озерных экосистемах антропо­генное воздействие (поступление буровых растворов) приводит к структурным и организационным перестройкам. Уменьшаются чис­ло видов и видовое разнообразие. Особенно четко это наблюдается в зоопланктонном сообществе, число видов которого уменьшается с 19-36 в природночистых озерах до 10-13 в загрязняемых. Число видов простейших также уменьшается с 18-28 до 5-11 соответствен­но, эта тенденция проявляется и у фитопланктона. Функциональные же показатели, и прежде всего соотношение продукционно-деструкционных процессов в этой группе озер, практически не меняются. Обратная картина наблюдалась в неустойчивых молодых экосисте­мах практически отсутствовали структурные и организационные перестройки, но четко проявлялись функциональные изменения повышение интенсивности продукционных процессов не сопровожда­лось повышением деструкционных. Намечалось еще более четкое отставание деструкционных процессов от продукционных. Все это указывает на то, что мелководные озера Болыпеземельской тундры, а их большинство в этом районе, в наибольшей степени реагируют на антропогенное воздействие, поскольку оно затрагивает функцио­нальные особенности озер, что отрицательно сказывается на их жиз­неспособности.

Как отмечалось в предыдущем разделе, хорошим критерием устойчивости может быть соотношение продукционно-деструкционных процессов. Было показано, что в довольно глубоких озерах, где основным источником органического вещества является фитопланк­тон, уменьшение показателей гетеротрофной активности микроорга­низмов начинается с концентрации 0.06-0.08 мг/л общего фосфора (см. рис. 15). Указанные концентрации фосфора можно принять за тот пре­дел, превышение которого может привести к нарушению устойчивости

Рис. 16. Микробиологические процессы в озерах с различными трофическими условиями (по: Godlewska-Lipowa, 1979).

озерных экосистем. В водоемах, где высока продукция макрофитов (равна или выше продукции фитопланктона), деструкционные про­цессы значительно отстают от продукционных (суммарной первичной продукции фитопланктона и макрофитов) при значительно более низких концентрациях общего фосфора (Трансформация…, 1989).

Г. С. Шилькрот (1989) в качестве примера деградирующего озера, находящегося в критическом состоянии, приводит оз. Каракёль (г. Теберда, Северный Кавказ), где создается органического вещества больше, чем утилизируется и минерализуется.


Комментарии закрыты.