Когда
растворенного кислорода не остается, бактерии-редуценты выживают
за счет анаэробного брожения, и так может продолжаться
до тех пор, пока есть детрит для питания.
Таким образом, у поверхности количество растворенного
кислорода может быть очень высоким из-за фотосинтеза фитопланктона,
а на глубине его запасы истощаются редуцентами
(рис. 6.13, б).
«Дождь» фитопланктона переносит усвоенные им биогенные
элементы на дно, где по мере разложения детрита они
вновь высвобождаются. Восходящие конвективные потоки
возвращают биогены к поверхности, и описанный процесс повторяется
многократно.
Эвтрофикация водоемов — обогащение водоема биогенами,
стимулирующее рост фитопланктона. Результатом является
помутнение воды, гибель бентосных растений, снижение
концентрации растворенного кислорода, недостаток его
для глубоководных рыб и моллюсков. Эвтрофикация может
происходить даже в медленно текущих пресных водах. Чем
больше органических веществ поступает в озеро, тем больше
требуется кислорода1 для перевода их в неорганические соединения.
Эвтрофикация представляет собой смену богатой экосистемы,
основанной на бентосной растительности, на простую, основанную
на фитопланктоне.
В геологических масштабах времени водоемы постоянно
обогащаются биогенами и заполняются поступающими с суши
1 Поэтому комплексными характеристиками загрязнения воды органическими
веществами служит биологическое (БПК) и химическое
(ХПК) потребление кислорода.
192 Глава 6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
наносами. За многие столетия в озере накапливаются ил и детрит,
постепенно заполняющие первоначально глубокую чашу
озера.
Эвтрофикация — составная часть естественного процесса,
называемого сукцессией. За несколько тысяч лет озеро может
измениться естественным путем и превратиться из оли-
готрофного в эвтрофное, или, иначе говоря, «состариться».
Однако антропогенная деятельность приводит к аналогичным
последствиям всего за несколько десятилетий. Поэтому принято
говорить об а н т р о п о г е н н о й эвтрофикации, противопоставляя
ее е с т е с т в е н н о й . Эвтрофикация — хороший
пример того, что не все негативные проблемы современности
связаны с промышленным выбросом «ядовитых»
соединений, ибо в рассматриваемом случае часто причиной является
поступление в природную экосистему таких «безвредных
» веществ, как частицы почвы и питательные вещества.
На данном примере отчетливо видно, что изменение любого
экологического фактора может нарушить равновесие в экосистеме.
6.4.2.5. Экосистемы водотоков
Экосистемы проточных водоемов, а именно ручьев, быстро
и медленно текущих рек и речек от их истоков до устья
значительно отличаются от экосистем стоячих вод, что вызвано
постоянным обновлением воды и значительно большими
контактами с наземными экосистемами.
Скорость течения водотоков — определяющий фактор
в жизни биоценозов вследствие воздействия на организмы физических
и химических свойств воды. Скорость течения также
влияет на характер дна.
Температура проточных вод обычно одинакова по всей их
толщине и подвергается изменениям по мере продвижения вод
от истоков к устью. Насыщенность кислородом проточных вод
(за счет атмосферной аэрации) даже при отсутствии зеленых
растений бывает достаточной. Постоянное движение создает
лучшие условия для дыхания организмов, однако органические
вещества, поступающие в водотоки с бытовыми или промышленными
стоками, вызывают уменьшение концентрации
кислорода в воде из-за массового размножения бактерий.
В нижнем течении рек, особенно крупных равнинных,
имеется довольно разнообразный, постоянный и обильный
планктон. Донное население рек сильно зависит от скорости
6.4. Основные экосистемы Земли и их особенности 193
потоков. В распространении рыб от истока к устью прослеживается
определенная зональность.
В противоположность озерам у рек соотношение размеров
береговой полосы и водной массы благоприятствует образованию
фауны береговых откосов. Пищевые цепи в проточных водах
отличаются бедностью пищевой базы. Многие животные
проточных вод являются всеядными и в зависимости от места
или времени года поедают растения, животных или детрит.
Таковы карпы, сомы, раки, личинки насекомых.
Продуктивность от реки к реке сильно различается. Особое
место среди экосистем занимают эстуарии (места впадения
пресноводных рек в соленые моря и океаны), где обитают виды,
способные существовать в солоноватых водах.
6.4.3. Закономерности географического
распространения экосистем
По мере продвижения с севера на юг увеличивается
удельное количество энергии Солнца, попадающей на единицу
поверхности Земли, что позволяет жить большему количеству
видов, накапливаться более значительной биомассе, повышаться
продуктивности экосистем суши. Средняя интенсивность
биохимических процессов на севере и в тропиках различается
существенно. С учетом правил формирования экосистем
и взаимодействия видов живого в биоценозах в каждом
случае видов столько, сколько необходимо для усвоения и переработки
приходящей от Солнца энергии.
Количество экосистем в естественной природе невелико.
Для тропиков характерно однообразие биоценозов. Пестрый
растительный покров тянется на десятки и сотни километров,
хотя два одинаковых дерева рядом увидеть трудно. Огромные
пространства тундры также однородны, хотя не отличаются
разнообразием видов. Однообразна и естественная тайга, хотя
здесь формируется большее количество экосистем. В степях
и пустынях число экосистем не выше, чем в таежной полосе.
В морских экосистемах иная ситуация, чем на суше1.
Число видов здесь также максимально в тропиках и минимально
на Крайнем Севере, но биомасса выше всего в субарк-
В данном случае имеется в виду «усредненный» географический
пояс океанической толщи, так как при сравнении жизни в океане следует
учитывать массу особенностей.