6.11).
В прибрежной зоне, занимающей менее 10% общей площади
океана, сосредоточено 90% биомассы океанических растений
и животных; здесь находится большинство районов промышленного
рыболовства. Прибрежную зону подразделяют на
несколько местообитаний.
Эстуарии — это часть прибрежной зоны, где пресные воды
рек, ручьев и поверхностного стока смешиваются с солеными
морскими водами. В эстуариях так же, как и во влажных тропических
лесах и во внутренних болотных экосистемах, еже-
6.4. Основные экосистемы Земли и их особенности 1 8/
Прибрежная
Зова
эстуария
Континентальный
шельф
Континентальный
склон
Открытое
море
Солнце-Лу
Рис. 6.11. Основные зоны жизни в океанической прибрежной экосистеме
(реальные глубины зон могут изменяться)
годная удельная продукция биомассы максимальна в сравнении
с любыми другими экосистемами планеты.
Коралловые рифы распространены в прибрежных зонах
океана в тропических и субтропических широтах, где температура
воды превышает 20 °С. Они в основном состоят из нерастворимых
соединений кальция, выделяемых животными — кораллами,
а также красными и зелеными водорослями при фотосинтезе.
Разнообразие и сложное строение коралловых
рифов привели к тому, что в них обитает более трети всех видов
морских рыб и многочисленные другие морские организмы.
Считают, что коралловые рифы играют особую роль в поддержании
солевого состава океанических вод.
Открытый океан. Он отделяется от прибрежной зоны областью
резкого увеличения глубин у края континентального
шельфа. На его долю приходится только 10% биомассы океанических
растений и животных, и безбрежные просторы глубоководья
можно считать полупустынными. Однако благодаря
огромной протяженности о т к р ы т ы й о к е а н — э т о осн
о в н о й п о с т а в щ и к ч и с т о й п е р в и ч н о й б и о л о г
и ч е с к о й п р о д у к ц и и н а З е м л е .
188 Глава 6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
В пределах открытого океана выделяют три зоны, основным
различием которых является глубина проникновения
солнечных лучей (рис. 6.11).
6.4.2.3. Экосистемы континентальных
стоячих водоемов
Континентальные стоячие (непроточные) водоемы
включают в себя экосистемы озер, водохранилищ, прудов,
луж, а также болот. Жизнь стоячих вод или лентической среды
(от лат. lentus — спокойный) зависит от площади поверхности
и глубины водоема, региональных климатических условий
и химического состава воды.
Озера. На дне озер различают последовательную смену
концентрических зон (рис. 6.12), а также две группы жизненных
форм растений: бентосную и фитопланктонную.
Б е н т о с н ы е р а с т е н и я . Они развиваются, прикрепившись
или укоренившись на дне. Эту группу также называют
погруженной водной растительностью. Они выживают
в бедной биогенами воде, так как получают необходимые элементы
из донных отложений, однако нуждаются в проникновении
сквозь толщу воды достаточного для фотосинтеза количества
солнечного света.
Ф и т о п л а н к т о н . Фитопланктон (планктон) состоит из
множества видов водорослей и представляет собой отдельные
клетки, их скопления или «нити», которые держатся вблизи
10
20
30
м
Рис. 6.12. Главные зоны в экосистеме непроточного континентального
водоема (по Ю. Одуму); глубины указаны ориентировочно
6.4. Основные экосистемы Земли и их особенности 1 89
поверхности воды или прямо на ней. Очевидно, что мутная вода
мало на них влияет, их большое количество является важнейшей
причиной помутнения. Фитопланктон не связан с дном,
поэтому должен получать биогены из воды. При недостатке
в воде биогенов его развитие замедляется.
Болота. Это участки суши, покрытые в определенные периоды
времени небольшим слоем воды и более или менее высыхающие
в другое время. Согласно другому определению, болото
— переувлажненный участок поверхности земли, характеризующийся
накоплением в верхних горизонтах мертвых
неразложившихся растительных остатков, превращающихся
затем в торф. При слое влажного торфа более 0,3 м — болото,
менее 0,3 м — заболоченные земли.
Болота умеренных и высоких широт — это своеобразные
«ловушки» органического углерода, в которых происходит его
накопление и захоронение в виде неполностью разложившихся
остатков растительности, образующих торф. Переувлажненные
земли более характерны для тропических районов,
и торф в них не накапливается.
Болота, расположенные вдоль русел рек и особенно в устьях,
во время паводков принимают избыточную воду, обогащенную
илом и биогенами. При движении воды по болотам ил и связанные
с ним биогены оседают, а вода очищается по мере просачивания
в грунтовые воды. Таким образом, в а ж н е й ш е й
р о л ь ю б о л о т я в л я е т с я ф и л ь т р а ц и я в о д ы перед
тем, как она попадает в озера, заливы, эстуарии, грунтовые воды.
Болота, обогащенные биогенами, представляют собой самые
продуктивные экосистемы, в которых обитают стаи водной дичи
и многие другие животные. Общая площадь болот и переувлажненных
земель на планете составляет примерно 3 млн км2 . Больше
всего болот в Южной Америке (почти половина) и Евразии,
совсем мало — в Австралии. Болота и заболоченные территории
есть во всех географических зонах, но особенно много их в тайге.
В нашей стране болота занимают около 9,5% территории, причем
особую ценность представляют торфяные болота, аккумулирующие
в себе значительные запасы теплоты.
Болота не пригодны для сельского хозяйства, строительства,
судоходства. Поэтому «бросовые земли» длительное время
пытались «улучшать», что привело к многим ошибкам как
в нашей стране, так и во многих других странах. Резюмируя
мировой опыт использования болот, Ю. Одум пришел к выводу,
что их в большинстве случаев выгоднее применять не для
сельского хозяйства, а для хранения воды и местообитания диких
животных.
190 Глава 6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
6.4.2.4. Эвтрофикация водоемов
Качественный и количественный состав биоценоза
и особенности питания (степень трофности) в озере обусловливаются
химическим составом воды.
Олиготрофные озера (от греч. oligos — незначительный,
бедный, trophe — питание, пища). Их воды бедны минеральным
азотом и особенно фосфором, встречающимся в виде следов.
Благодаря низкой плотности биоценоза в воде присутствует
много кислорода (рис. 6.13, а), а содержание С02 невелико,
вследствие чего, в частности, отмечается нерастворимость соединений
железа. Вода прозрачная, синего или зеленого цвета.
К такому типу относят глубокие озера с песчаными берегами.
Кислород из атмосферы растворяется в воде крайне медленно.
Следовательно, бентосные растения не только обеспечивают
пищу и убежище водным животным, но и поддерживают
необходимую концентрацию растворенного 02 на глубине, выделяя
его непосредственно в воду. В результате в водоеме,
обедненном питательными элементами, может существовать
богатый, разнообразный биоценоз из рыб, моллюсков и бентос-
ных растений, которыми они питаются.
Эвтрофные озера (от греч. ей — хорошо). Их воды богаты
азотом и фосфором. Обилие организмов ведет к истощению кислорода
в глубинных слоях во время фаз застоя (рис. 6.13, б).
Вода малопрозрачная, от зеленовато-коричневой до коричневой.
Для таких озер характер-
Рис. 6.13. Вертикальное изменение
концентрации кислорода при одинаковой
температуре в озерах
(по Р. Смиту): а — олиготрофных;
б — эвтрофных
ны небольшие глубины, благоприятствующие
образованию
широких поясов прибрежной
растительности.
Дистрофные озера. Это
неглубокие озера с берегами,
поросшими торфообразующи-
ми растениями. Вода малопрозрачна,
окрашена в бурый
цвет гуминовыми веществами;
кислород в дефиците; реакция
воды слабо кислая.
Между этими типами озер
существуют все переходные
стадии. Кроме того, одно и то
же озеро (пруд) может переходить
из одного типа в другой.
6.4. Основные экосистемы Земли и их особенности 191
Обогащение биогенами. При эрозии и выщелачивании
водоем постепенно заполняется наносами и обогащается биогенами,
накопление которых способствует развитию фитопланктона,
а значит, помутнению воды и затенению бентосной растительности.
Кислород, выделяемый планктоном при фотосинтезе,
перенасыщает верхний слой воды и улетучивается с
ее поверхности. В ясный день легко видеть, как из скоплений
нитчатых водорослей всплывают пузырьки кислорода.
Жизненный цикл фитопланктона очень короток. Его быстрое
размножение компенсируется отмиранием, ведущим к накоплению
детрита. Отмерший фитопланктон поступает в глубинную
зону, где им питаются редуценты, также потребляющие
кислород и снижающие его концентрацию в воде.