Население болот, искусственных водоемов (водохранилищ, прудов, каналов, водоемов оросительной системы); подземных, пещерных и интерстициальных вод

Цель занятия

Изучить основные формы населения болот; искусственных водоемов (водохранилищ, прудов, каналов, водоемов оросительной системы); подземных, пещерных и интерстициальных вод.

Материал и оборудование

Фиксированные препараты представителейнаселения болот; искусственных водоемов (водохранилищ, прудов, каналов, водоемов оросительной системы); подземных, пещерных и интерстициальных вод.

Ход работы

Изучить теоретическую часть работы. Зарисовать в альбом представителей населения болот; искусственных водоемов (водохранилищ, прудов, каналов, водоемов оросительной системы); подземных, пещерных и интерстициальных вод.

Теоретическая часть

Болота

Представляют собой неглубокие скопления воды, частично или полностью закрытые сверху растительностью. Болото – нечто переходное между водой и сушей, причем границу между заболоченными водами и заболоченной сушей провести невозможно. Характерный и обязательный признак болот – образование торфа из отмирающего мха и других гидрофильных растений. По характеру водного питания, условиям залегания и составу растительности болота подразделяют на низинные, или эвтрофные, верховые, или олиготрофные, и переходные, или мезотрофные. Низинные болота располагаются в понижениях рельефа, поверхность их вогнутая или плоская, в питании основную роль играют грунтовые воды, речные разливы, поверхностный сток и атмосферные осадки. Верховые болота находятся на повышенных формах рельефа, имеют выпуклую поверхность, питаются атмосферными осадками. Переходные болота по рассматриваемым признакам занимают промежуточное положение.

Население болот (рисунок 47) отличается бедностью, как по видовому составу, так и в количественном отношении. Отрицательное значение имеют обилие в воде гуминовых веществ, низкая концентрация кислорода, повышенная кислотность, низкое содержание биогенов.

В низинных болотах из макрофитов наиболее обычны гипновые зеленые мхи, осоки, хвощи, вейники, тростники. Для верховых болот характерны сфагновые мхи, пушица, клюква, голубика. Среди водорослей весной наиболее часто встречаются жгутиковые, которые летом почти полностью выпадают из фитопланктона и взамен их появляются зеленые, главным образом десмидиевые; весной и осенью в воде болот в небольших количествах присутствуют диатомовые. Наиболее характерные представители зоопланктона верховых болот – коловратки, ветвистоусые (дафния, цидорус),веслоногие и гарпактициды.

Зообентос в болотных водоемах развит слабо, из-за неблагоприятного газового режима в придонном слое воды (низкая концентрация кислорода, выделение метана, сероводорода и других ядовитых газов). Вследствие высокой кислотности воды в болотах почти не встречаются моллюски и другие животные с известковым скелетом.

Рисунок 47 – Представители населения болот

1 – Sphagnum, 2 – Xanthidium, 3 – Micrasterias discoides, 4 – Macrotrix, 5 – Arcella

Искусственные водоемы

Среди водоемов, сооружаемых чело­веком, наибольшее значение имеют водохранилища, пруды, судо­ходные и оросительные каналы. Многочисленны различного рода отстойники, дренажные сооружения, наполняемые водой рисовые чеки, всевозможные водоемы ирригационной системы.

Водохранилища

К ним относят крупные водоемы с замедленным водообменом, уровенный режим которых искусственно изменен и постоянно регулируется в целях накопления и последующего использования запасов воды. По происхождению наиболее обычны водохранилища речные, озерные и наливные. По конфигурации различают водохранилища вытянутые – долинные и более широкие – озеровидные; по высоте расположения – равнинные, предгорные и горные.

Характерная особенность водохранилищ – частые и значительные колебания уровня, связанные с особенностями режима запасания воды и ее расхода на орошение, выработку энергии и другие нужды. Благодаря понижениям уровня большие прибрежные участки освобождаются от воды и летом высыхают, а зимой промерзают, что сопровождается гибелью очень многих обитателей прибрежья. Так как при сравнительной мелководности площадь водохранилища очень велика, во время ветров здесь наблюдается сильное волнение и энергичное размывание берегов. В связи со значительными колебаниями уровня и существованием осушной зоны сублитораль не образуется. По своим гидрологическим характеристикам речные водохранилища совмещают признаки рек и озер. С озерами их сближает значительная ширина, особенно в приплотинном участке, и как следствие этого – усиление роли ветровой деятельности; ослабление течения сопровождается осветлением воды и расслоением водной толщи – возникновением температурной и кислородной дихотомии. Сходство с рекой проявляется в сохранении течения, особенно в верхних участках и вдоль оси затопленных русел, благодаря чему гидрологические градиенты выражены гораздо слабее, чем в озерах. В верхнем участке водохранилищ гидрологический режим ближе к речному, в нижнем – к озерному.

По видовому составу и количественному богатству население водохранилищ занимает как бы промежуточное положение между речным и озерным.

В водохранилищах речного типа в верхнем участке сохраняются речные условия и речное население, в средней части флора и фауна носят промежуточный характер, а в приплотинной зоне приобретают озерные черты. В водохранилищах озерного типа население по своему составу приближается к озерному. На первых стадиях существования водохранилищ их население близко к обитателям исходного водоема. В дальнейшем оно приобретает специфический облик, зависящий главным образом от географического положения водоема.

Планктон сформировавшихся водохранилищ состоит в основном из бактерий, синезеленых, диатомовых и зеленых водорослей, инфузорий, коловраток и ракообразных. Бактерий содержится несколько больше, чем в реках.

Богатство фитопланктона в водохранилищах в сильной мере зависит от степени мутности поступающей воды и быстроты ее осветления. В верховьях водохранилищ, где мутность воды значительна, фитопланктона меньше, и он по своему видовому составу (преобладание диатомовых) ближе к речному, чем в средней части. В приплотинных участках фитопланктона тоже мало, так как из-за больших глубин биогены, содержащиеся в опускающихся на дно водорослях и животных, выходят из круговорота, задерживаясь в грунте, и недостаток питательных солей ограничивает развитие водорослей

В фототрофном планктоне наших водохранилищ наиболее обычны диатомовые Melosira и Asterionella, синезеленые Anabaena, Aphatiizomenon и Microcystis, зеленые Eudorina, Pediastrum и Chlamydomonas. В холодное время года возрастает роль диатомовых, летом – синезеленых.

Зоопланктон водохранилищ преимущественно представлен бесцветными жгутиковыми, инфузориями, коловратками, ветвистоусыми и веслоногими рачками, а в бассейнах рек южных морей в нем много велигеров моллюска Dreissena polymorpha.

Фитобентос представлен преимущественно прибрежными за­рослями, среди которых наиболее обычны гречиха водяная, рдесты, камыш, тростник, осоки, рогоз, кувшинка и кубышка.

Зообентос представленных главным образом личинками насекомых, в частности хирономид. Наибольшее значение в бентосе имеют инфузории и другие представители микрозообентоса, личинки комаров Chironomus, Glyptotendipes и Cryptochironomus, олигохеты Limnodrilus и Tubifex, моллюски Anodonta, Unio и Viviparus. Наиболее обычные представители зообентоса водохранилищ наших южных рек – бокоплавы, мизиды и особенно моллюск Dreissena polymorpha.

Нектон практически представлен только рыбами, среди которых исключительное или почти исключительное значение имеют жилые. Из их состава после зарегулирования рек реофильные формы исчезают, лимнофильные, наоборот, становятся многочисленнее. Особенно благоприятные условия для многих лимнофильных рыб складываются в первые годы существования водохранилища, когда большое количество залитой растительности образует дополнительные нерестилища. В последующем в результате отмирания залитых наземных растений условия икрометания для фитофильных рыб ухудшаются, и их численность несколько снижается. Помимо этого, неблагоприятно отражается на численности рыб обеднение их кормовой базы, наблюдающееся через 1-2 года после образования водохранилищ.

Пруды

Сооружаются для рыборазведения, водоснабжения населенных пунктов, полива полей, водопоя скота и ряда других целей.

Пруды могут быть плотинными, образующимися в результате запруживания речек и оврагов; копаными, питающимися атмос­ферными осадками, а также грунтовыми водами, и наливными, наполняемыми водой через специальные каналы из рек и ручьев. Во всех случаях пруды — это мелкие водоемы с небольшой площадью водного зеркала, часто спускаемые на зиму.

Население прудов отличается видовым однообразием, хотя по своей численности и биомассе оно часто богаче озерного (см. рисунок 46). Ведущую роль в фауне прудов играют вторичноводные организмы, преимущественно представленные эврибионтными формами, что отражает большую неустойчивость температурного, кислородного и других факторов среды, в которой они обитают.

Автотрофный планктон в основном представлен зелеными водорослями, особенно протокковыми и синезелеными, меньшее значение имеют диатомовые. Из отдельных форм наиболее характерны для наших прудов зеленые Scenedesmus, Pediastrum, Closterium и Cosmarium, синезеленые Aphanizomenoti, Anabaena и Microcystis. Зоопланктон (см. рисунок 47) слагается главным образом из инфузорий, коловраток, ветвистоусых и веслоногих рачков.

В прудах средней полосы наблюдается сезонная смена ветвистоусых рачков, которые весной преимущественно представлены видами Moina, Scapholeberis и Simocephalus, а позже Daphnia и Bosmina. Летом фауна ветвистоусых резко обедняется, и они могут исчезать из прудов, по-видимому, в связи с понижением численности бактерий и протококковых, которыми они в основном питаются.

Если пруды не спускные, фитобентос достигает в них значительного обилия. В зарослях макрофитов наиболее обычны тростник, рогоз, осоки, рдесты, роголистник, уруть и некоторые другие, на которых появляется богатая фитофильная фауна, состоящая из личинок насекомых, моллюсков, губок и мшанок. Особенно богата фауна мягкой растительности. Зообентос включает преимущественно инфузорий и других представителей микрозообентоса, олигохет, моллюсков, личинок комаров, стрекоз, имаго и личинок жуков. Распределяется зообентос по ложу пруда довольно равномерно как в видовом, так и в количественном отношениях. Большинство организмов инфауны находится в поверхностном слое грунта толщиной 10-20 см, причем днем животные держатся на больших глубинах, чем ночью. Зимой донные организмы проникают в грунт глубже, чем летом.

Нектон прудов представлен немногочисленными рыбами, в частности карасем, сазаном, линем. Искусственно разводятся карп, толстолобики, форель и некоторые другие.