Макрофитные озера и их евторофирование - Покровская Т.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Макрофитные озера заслуживают особого внимания со стороны исследователей. Это объясняется прежде всего специфичностью их функционирования как продуцирующих систем и особенностями развития как евтрофи-руюшихся систем.
Как уже отмечалось, в основе обращения макрофитных озер автохтонным органическим веществом лежит продукционная деятельность не фитопланктона. а погруженных макрофитоп. Погруженные макрофиты в процессе жизнедеятельности не только обогащают водоем органическим веществом, они регулируют скорость его превращения так же, как и скорость оборачиваемости биогенных элементов. И то и другое определяется способностью погруженных макрофитов изымать из воды биогены и задерживать их на длительный срок в своих тканях в количестве, намного превышающем потребность в них растения для производства максимально возможной в водоеме продукции.
Исследованиями американских ученых установлено, что для производства максимально возможной для водоема продукции погруженные растения должны иметь в тканях вполне определенный запас биогенов, названной ими критическим [Gerloff. Krombhol/, 19<>6; Gerloff, 1969]. Концентрация биогена выше критического уровня не стимулирует продукционную деятельность растения и оказывается избыточной, если же она ниже критического уровня, то растение в обеспеченности этим биогеном испытывает дефицит, который и тормозит его развитие в водоеме. Критические уровни биогенов для разных видов по1руженных макрофитов в большинстве случаев соответствуют 1.3% N и 0,13% Р в расчете на воздушносухой вес растения, иногда они имеют немного большее значение. Так, для элодеи (Llodea occjdentalis) из висконсинских озер они составляют 1,6% \ и 0,14'$ Р [Gerloff. Fishbeck, 1973].
Имеющиеся в литературе сведения показывают, что количество био-генов. накапливаемых отдельными представителями погруженных макрофитоп в процессе роста, может превышать критический уровень в несколь ко раз. Не противоречат им и наши данные по Валдайскому озеру, показывающие, например, что в городской части литорали содержание фосфора в тканях некоторых представителей макрофитов нередко достигает 0,S O.fft , а азота — 3—4% (см. раздел Т.Н. Покровской "Обеспеченность питанием...” в этой книге).
О гом. несколько велика поглощающая емкость погруженных макро фнгов по отношению к растворенным в воде биоГенам, убедительно свидетельствуют результаты исследований, проведенных иа небольших шотландских, озерах [Caines, 1965]. 13 воду этих озер вносили содержащие фосфор удобрения, после чего устанавливали степень поглощения лого элемента водными растениями. Оказалось, что на удобрения не отреагировали надводные растения, a из погруженных в процесс накопления фосфора сразу же включились растения с большой площадью поверхности листьев — уруть и рдсс1 длиннейший. Количество фосфора в ТУалях лих растений непрерывно увеличивалось и в результате оказалось в 20 тыс. раз больше, чем осталось в самой воде.
Накопленные за летний период биогепм погруженные макрофиты в значительной степени отлают обратно в воду и в донные отложения в период массового отмирания, что происходит незадолго до ледостава в озерах средней полосы. В тех озерах, где ледостава нет и погруженные макрофигы вегетируют и зимой, их регулирующий эффект на скорость оборачиваемости биогенов проявляется на протяжении всего года.
Количество биогенов, которое погруженные растения изымают из внешней ерс-цы и на длительный срок консервируют в тканях, в зависимости от морфометрических особенностей озера и степени развития и нем погруженных макрофитов исчисляется тоннами. деся1ками и сотнями тонн. Независимо or гого. как расходуется этот накопленный запас биогенов (ira рост растений или частично откладывается в их тканях в виде бесполезного для продукции резерва), иа протяжении большей части вегетационного сезона он оказываегся недоступным для фиюпланктона.
УчаСть малоэффективного продуцента для фитопланктона предопределена в макрофитном озере независимо от того, каким путем оно сформировалось. какими размерами, формой и глубиной характеризуется и и какой природной зоне находится. Эта участь существенно не меняется в лучшую сторону даже в гом случае, когда по каким-либо ландшафтным или лимническим естественным причинам (увеличение объема и продолжительности действия поверхностного стока и возрастающее обогащение его биогенами, уменьшение глубины водоемз до уривня, препятствующего развитию устойчивой стратификации водных масс) возможности обеспечения фотосинтезирующего слоя поды биогенами в водоеме расширяются Массовые скопления плотных зарослей погруженных макрофиюв, облащюшие огромной емкостью к избыточному накоплению питательных веществ, не позволяют фитопланктону реализовать ли возможности.
Результаты наших исследований, проведенных иа озерах Валдайской возвышенности, наиболее детально на Валдайском озере, показывают, чго во время продолжительных иипневых осадков, резко увеличивающих как объем поверхнос тного стока, так и поступление в его сощаве питательных веществ, заметной активизации продукционной дешельности фитопланктона. особенно в пелагиалькой част вопоема, чаше всего не происходит, а если она все-таки обнаруживается, то на крайне непродолжительное время. Далее показано, что незначительная активизация фотосингегиче-ской деятельности пелагналыгого фитопланктона, если она происходит во время ливневых дождей, служит ответной реакцией фитопланктона на пополнительное поступление бногенов скорее в составе самих осадков,
