Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Аналіз стану річки Сіверський Донець за біогенними показниками

Структура та функціонування річкових екосистем

Процес формування окремих складових екосистеми в цілісну екосистему в різних річках відбувається по-різному, залежить від ряду біотичних та абіотичних факторів. У типову структуру екосистеми ріки входять як біоценози ріки так і водозбору [25, 38].

Плакор - рівнинна частина водозбору ріки, яка розміщена вище річкової долини ще в недалекому минулому, як правило, була зайнята лісом. Його площа була різною, залежно від фізико-географічних, ландшафтних і кліматичних умов, у яких протікає ріка. Кількість лісових масивів від вододілу до русла ріки зменшується, а їхнє місце займають сільськогосподарські угіддя з агроценозами.

Далі ближче до ріки розташовані надзаплавні тераси, яких може бути одна, дві та більше. Вони, як правило, зайняті лісовими масивами. Знижуючись у напрямку русла ріки, тераси поступово переходять у заплави. У непорушених річкових долинах первинною рослинністю для більшості заплав є лісочагарникова та болотна рослинність, їй належить особливо важлива роль у забезпеченні оптимального гідрологічного режиму малих рік та якості води в них. Але, незважаючи на переконливе підтвердження цієї істини, суспільство в погоні за розширенням площ сільськогосподарських угідь окультурювало так названі заплави рік. У підсумку сьогодні внаслідок господарської діяльності людини в долинах рік істотно порушені або повністю зруйновані природні біоценози.

Завдяки цибульним і чагарниковим біоценозам заплав ефективніше використовуються органічні та мінеральні добрива, які застосовуються на площі водозбору. При відсутності в заплаві суцільного трав'янистого й дерев-чагарникового рослинного покриву змиті або інфільтровані з полів біогени досить легко попадаються до русел рік, змінюючи, як правило, погіршуючи, якість води в них.

Постійним елементом заплавних ландшафтів на території України є лугова рослинність. Вона ставиться до азонального типу рослинності, тобто розповсюджена у всіх фізико-географічних зонах. Луги є вторинним утворенням, що виникло головним чином, під впливом господарської діяльності - переважно сінокосіння на місці заплавних лісів та осушених боліт. Вони зберігаються тільки при постійному використанні - сінокосінні. В іншому випадку луги заростають лісом і заболочуються. При інтенсивному випасі лугу часто заростають травою або перетворюються в пустирі. Лугова рослинність захищає ґрунти річкових долин від ерозії. Луги, як природні фільтри поверхневого стоку, сприяють переведенню поверхневого стоку в ґрунтовий. Особливо це важливо для водозборів малих рік, площа яких порізана тимчасовими або постійно діючими водами-струмами, пониззями, поглибленнями, через які поверхневий стік попадається до русла із всієї площі водозбору. При наявності рослинності поверхневий стік надходить у русло повільно та рівномірно, практично не провокуючи процесів ерозії та замулення русел рік [16, 25, 38].

Основною відмінністю рік від стоячих водоймищ є постійна проточність. Завдяки цьому, усе, що перебуває в руслі ріки, з тією або іншою швидкістю переміщається. Переміщаються не тільки водні маси, а і ґрунт, наноси та інше. Це сприяє тому, що в ріках створюються особливі умови існування водних організмів на відміну від тих, які спостерігаються в стоячих водних об'єктах. От чому флора та фауна ріки відрізняється від флори та фауни стоячих водойм.

Структура екосистеми русла ріки містить у собі дві основні складові, одна з яких - біологічна, а інша безжиттєва. До живого компонента відносяться організми, які населяють всі субстрати, які є в руслі ріки. До безжиттєвого компонента екосистеми русла ріки ставляться донні відкладення, берегові схили, які перебувають під водою та інші предмети, які потрапили в русло ріки, а також рослинні залишки різного походження. Всі ці елементи використовуються живими організмами, як субстрат для закріплення або як джерело харчування. Розподіл живих організмів у руслах рік тісно пов'язаний з типом субстрату, на якому вони найбільш інтенсивно розвиваються, або біотопом. Сукупність організмів різних видів, які розвиваються в межах одного біотопу русла річки, і життєдіяльність яких зв'язана між собою, зветься біоценозом.

Серед водних організмів є такі, що розвиваються та живуть тільки в товщі води - планктони, і ті, які постійно, або періодично перебувають у донних відкладеннях русла ріки, або в ґрунті берегової лінії. До складу річкового планктону входять як водорості, так і зоологічні об'єкти. Кількість водоростей у планктонах у природних руслах рік завжди переважає над організмами. Серед водоростей найбільш розвиваються діатомові. У зоопланктоні переважають коловертки, хоча іноді значного розвитку досягають і ракоподібні. Слабкий розвиток останніх обумовлений тим, що умови для їхнього розвитку в ріках менш сприятливе. Причина в тім, що харчуються вони органічними речовинами, які фільтрують із води, а в річковій воді багато зважених неорганічних частин і чимало органічної наживки. Крім того, при досить швидкому плині, характерному для рік, у ракоподібних починаються процеси розмноження.

Склад бентосу і його розподіл у річці залежить в основному від двох факторів: плину та характеру ґрунтів. Для фото синтезуючих організмів має значення ще глибина та прозорість води. Інші фактори середовища, такі як температура, хімічний склад води, уміст кисню важливого впливу на бентос не мають, тому що завдяки плину вони розподіляються рівномірно від поверхні до дна.

Залежно від характеру субстрату (ґрунту), на якому розвиваються бентосні організми, і швидкості плину можна виділити п'ять основних груп бентосних біоценозів: біоценози піску, каменю, глинистих ґрунтів, мулу та заростей вищих водяних рослин [16, 25, 38]. Він, переважно, формується в умовах значної швидкості плину. У рівнинних річках їм зайняті значні площі. Легко визначити як його наявність так і масштаб. Досить тільки ретельно обстежити дно річки. Населення таких біоценозів представлено порівняно обмеженою кількістю видів. Найбільш характерними жителями піщаних ґрунтів є личинки малощетинкових хробаків і ракоподібних, що закопуються в ґрунт. Всі ці організми в процесі еволюції виробили ряд пристосувань до життя в умовах постійного пересування субстрату. Вони мають твердий зовнішній покрив, а також спеціальні пристрою, за допомогою яких прикріплюються до субстрату. Мало розвинена за видовим складом фауна піску нерідко досягає значного розвитку за кількістю або біомасою. Густота населення на один квадратний метр іноді досягає 90-170 і більше екземплярів [16, 25, 38].

Порівняно з біоценозом піску, біоценоз каменю відрізняється більшим видовим різноманіттям. Тут живуть різні прикріплені організми: губки, лишайники, молюски та інші. Також займають значне місце вищі ракоподібні та комахи. Біоценоз каменю характеризується не тільки значною розмаїтістю видового складу, а та більшим діапазоном кількості організмів та їхніх біомас [16,25,38].

У природних руслах рік глинисті ґрунти розташовуються переважно вузькою смужкою уздовж глинистого берега ріки, що з тих або інших причин розмивається. Водяні тварини, які населяють ці ґрунти можна розділити на три групи: ті, які риють нори й живуть у них, ті, які населяють норки, вириті першою групою тварин і ті, які живуть на поверхні ґрунту.

До першої групи можна віднести личинок одноденок. Норки одноденок мають підковоподібну форму та глинисті береги часто бувають покриті тисячами таких норок виритих одноденками. Молоді організми будують собі маленькі норки, які згодом, підростаючи, залишають і будують нові більші. Залишені одноденками норки заселяють інші організми, такі як різні види ракоподібних.

До організмів, які населяють поверхню ґрунту, відносяться личинки мошок, молюски та інше. Величина біомаси бентосу в біоценозі глинистих

ґрунтів може бути досить значної й досягати до 50г/м і більше, а чисельність до 10 і більше тис. екземплярів на м2 поверхні дна. Разом з тим слід зазначити, що біоценози глинистих ґрунтів займають у переважній більшості рік незначні площі. Виключенням є ріки, які протікають у ландшафтах із глинистими ґрунтами [16, 25, 38].

В основі оцінки якості води лежать три групи показників, зокрема:

- фізичні - кольори, прозорість, наявність зважених речовин, мутність

та інші;

  • - хімічні - зміст кисню, мінеральних та органічних речовин, розчинених газів, забруднювачів, не характерних для водного об'єкта або таких, зміст яких перевищує регламентовані норми;
  • - гідробіологічні - розвиток фіто- і зоопланктону, фіто- і зообентосу, вищих водяних рослин, індекс сапробності, інтенсивність фотосинтезу.

Звичайно, якість води відповідає якомусь споживчому стандарту питної води, води для поливу сільськогосподарських культур, для промислових цілей, для риборозведення та інше. Формування якості води в річках забезпечується сукупністю гідрохімічних, бактеріологічних, гідрологічних процесів, фізико-географічних і гідрометеорологічних особливостей. Весь цей вплив проявляється в процесі обміну речовин між різними середовищами [10].

Якість природних вод залежить від багатьох складових у тому числі від фізико-географічного положення водойми, і головне на сьогодні - від рівня навантаження. Під гідрохімічним блоком потрібно розуміти сукупність фізико-хімічних процесів, які протікають між основними групами хімічних речовин, розчинених у воді (головні іони, біогенні та органічні речовини, мікроелементи, специфічні забруднювачі антропогенного походження). Цей блок виділяється умовно, оскільки всі його характеристики пов'язані з аналогічними характеристиками інших блоків, які регулюють вміст перерахованих груп речовин у річковій воді.

Наступний блок регулювання якості води - гідробіологічний. Серед його основних складових треба виділити: зообентос, фітопланктон, зоопланктон, мікробіологічні показники. Залежно від завдань і головної мети, цей перелік може бути доповнений або змінений. Географічний, фізико-географічний блок відображає особливості ландшафту, у якому проходить формування хімічного складу води конкретної ріки. Цей блок включає характеристики лісистості, заболоченості, озерності. Його роль та участь у загальних процесах формування якості води визначаються такими складовими: оранка, скидання стічних вод, внесення добрив, меліорація водозбору, густота населення, питома вага поголів'я великої рогатої худоби, що пасеться в річкових долинах, інших тварин. Кількість ознак, які характеризують кожний із блоків факторів, може змінюватися залежно від детальної оцінки, інструментальних можливостей, фізико-географічних особливостей території та інші [23, 35, 40].

Хімічний склад річкової води має вирішальне значення для формування та підтримки водних біоценозів. Але вимоги водокористувачів щодо хімічного складу води не збігаються з можливостями гідробіоценозів підтримувати певну якість води як середовища їхнього існування. Саме тому відповідні водокористувачі1 здійснюють очищення поверхневих вод, але нерідко повертають до річок розчин, що далеко не завжди сприяє нормальному функціонуванню гідробіоценозів. Все це створює певний конфлікт - впливає на споживчі параметри якості води: робить їх непридатними для вживання, готування їжі, прийому ванн, поливу рослин, використання в промислових технологіях, енергетиці, для нормального функціонування водних екосистем та інше. Тому доцільно розглянути основні групи хімічних речовин, які зустрічаються сьогодні в природних, зокрема річкових, водах.

В річках зустрічається величезна кількість різних органічних речовин як природного - автохтонного та алохтонного походження, які синтезуються в самій водоймі й за її межами, так і штучного походження, які синтезуються в різних, створених людиною в умовах - від спалювання сміття у звичайних багаттях до речовин, які є результатом органічного синтезу у складних установках. Всі розчинені у воді речовини класифікуються. Зокрема по змісту речовини у воді діляться на макроелементи та мікроелементи. До макроелементів належать речовини з концентраціями понад 1 мг/л. Мікроелементи відповідно втримуються у воді в концентраціях міні 1 мг/л. Природні води також класифікуються по іонному складу, перевагою того або іншого основного катіона: кальцію, магнію, суми натрію та калію, по співвідношенню між основними групами іонів. Потрібно сказати, що хімічний склад поверхневих вод протягом поля змінюється настільки сильно, що вони можуть переходити з одного складу до іншого.

Відповідно до кліматичних і ґрунтових факторів річок України з півночі на південний схід мають загальну тенденцію до підвищення мінералізації. Концентрація солей у воді перебуває в протилежній залежності від кількості води в річці на момент дослідження. Крім цієї залежності існує інша залежність - концентрація біогенних речовин (зокрема азотнокислих і фосфорнокислих з'єднань) зменшується аж до повного їхнього зникнення в період максимального розвитку у воді організмів, які їх поглинають (фото синтезуючі водорості та вищі водяні рослини) і, навпаки збільшується, коли життєві процеси в річці завмирають. Джерелами надходження солей, іонів, біогенних з'єднань до річки є підземні води, води поверхневого стоку (поталі, дощові та злив), води самої ріки, які транспортують розчинені речовини з одного місця в інше із заплави до ріки під час паводків та інші. Атмосфера також є джерелом надходження іонів у ріку, це в першу чергу вуглекислота та кисень, а також мінеральні та органічні речовини - розчинений дощем пил, наприклад.

Частина мінеральних речовин, які надходять у ріку частково зв'язуються гідробіонтами, а інші транспортуються до устя. Кругообіг речовин у ріках носить відповідний характер, наслідком якого є транспортування біогенних речовин, забруднень, окремих організмів у водний об'єкт, куди впадає та або інша ріка.

Таким чином, у річці відбувається постійна зміна як загальної концентрації розчинених речовин, так і співвідношення між окремими речовинами. Також із плином відбувається переміщення розчинених у воді мінеральних та органічних речовин, нерідко разом з гідробіонтами. Вся ця тверда, розчинена та біологічна маса безперервно переміщується по руслу, аж до устя ріки, іноді на цьому шляху частина транспортованих речовин залишається в заплаві, переходить у підземні водоносні обрії та рухається по них, або виділяється при випарюванні в ноосферу [23, 33, 35].

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее