Наиболее детально в отчете рассмотрены прямые факторы развития фитопланктона – световые условия, температура воды, запас и распределение биогенных веществ в водохранилище, поскольку именно надежная формализация этих факторов и оценка коэффициентов в модели фитопланктона определяет адекватность результатов моделирования.

Из всего сложного комплекса биотических факторов выделено три относительно самостоятельных типа – факторы конкуренции, физиологическое состояние фитопланктона и пресс организмов более высокого трофического уровня.

В отчете последовательно анализируются приведенные в лимнологической литературе примеры действия рассмотренных факторов. Оценивается степень изученности и особенности проявления различных факторов с учетом современных достижений экспериментальной и теоретической гидробиологии.

В разделе 2 (особенности процессов в отдельных водохранилищах москворецкого и волжского водоисточников) на основе выполненного обобщения и результатов многолетних исследований коллектива авторов отчета представлена краткая гидроэкологическая характеристика водохранилищ Волжской и Москворецкой систем водоснабжения г. Москвы (рисунок 2).

В отчете приводятся принципиальные гидрологические особенности водных объектов систем водоснабжения, связанные с различиями режима регулирования стока: многолетнего регулирования речного стока водохранилищами Москворецкой системы и переброски воды по каналу им. Москвы из Иваньковского водохранилища в водохранилища водораздельного бьефа. Дана краткая характеристика основных закономерностей гидрохимического и гидробиологического режима всех 9 водохранилищ – регуляторов стока.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

В разделе 3 (оценка значимости факторов, влияющих на продукционные процессы в водохранилищах) выявлены главные особенности проявления факторов первичного продуцирования в водохранилищах систем водоснабжения г. Москвы. Сделан вывод о том, что большинство рассмотренных факторов одинаково действуют на развитие фитопланктона в географически сходных экосистемах 9 водохранилищ. Обоснована специфика воздействия косвенных абиотических факторов, которые обусловлены различием режима регулирования стока и ландшафтными особенностями водосборов москворецких и волжских водохранилищ. Из рассмотренных нами 14 факторов развития фитопланктона поддаются управлению путем изменения режима эксплуатации гидроузла лишь 4: внешняя фосфорная нагрузка, колебания уровня воды, динамика вод в водохранилище и конкуренция фитопланктона с макрофитами. При этом оба гидрологических фактора – колебания уровня воды, динамика вод в водохранилище – в значительной мере определяют возможность использования остальных двух факторов.

Рисунок 2 – Схема источников водоснабжения г. Москвы

Проведенный анализ факторов первичного продуцирования и особенностей их проявления в водохранилищах Волжской и Москворецкой систем водоснабжения в дальнейшем позволит обоснованно подойти к разработке концептуальных схем, оценке коэффициентов экологических блоков моделей отдельных водохранилищ с учетом разнообразия строения их ложа и гидрологического режима в годы различной водности с экстремально жаркими периодами в течение вегетации фитопланктона и макрофитов.

В последнем разделе 4 (предложения по формированию комплекса факторов, определяющих развитие продукционных процессов в экосистемах водохранилищ) на основе разработанной в первом разделе классификации формулируются предложения по учету комплекса факторов первичного продуцирования фитопланктона в водохранилищах. И абиотические и биотические факторы подразделяются на факторы прямого и факторы косвенного действия. В табличной форме обозначаются пути формализации процессов при моделировании развития фитопланктона, соответственно либо в блоке тепломассообмена, либо в блоке трансформации неконсервативных веществ либо в блоке входной информации. Особенности учета этих факторов по обеим системам московского водоснабжения представлены в виде диаграммы различий по отдельным типам факторов.

СОДЕРЖАНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ        9

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ        11

ВВЕДЕНИЕ        12

1 Анализ гидрологических, метеорологических, гидрохимических и трофометаболических процессов в экосистемах водохранилищ        16

1.1 Географические факторы продукционных процессов        16

1.2 Типы абиотических факторов развития фитопланктона в водохранилищах        20

1.2.1 Гидрологические факторы. Внешний водообмен        20

1.2.2 Гидрологические факторы. Колебания уровня воды в водохранилище        23

1.2.3 Гидрофизические факторы. Динамика вод        24

1.2.4 Гидрофизические факторы. Термическая структура вод        26

1.2.5 Гидрохимические факторы. Внешняя химическая нагрузка        27

1.2.6 Гидрохимические факторы. Внутренняя химическая нагрузка        29

1.3 Прямые абиотические факторы развития фитопланктона        31

1.3.1 Световые условия        31

1.3.2 Температура воды        33

1.3.3 Запас и распределение биогенных веществ в водоеме        35

1.4 Биотические факторы первичного продуцирования        39

1.4.1 Фактор конкуренции        39

1.4.2 Физиологическое состояние фитопланктона        44

1.4.3 Пресс организмов высших трофических уровней        47

Выводы раздела        49

2 Особенности процессов в отдельных водохранилищах москворецкого и волжского водоисточников        50

2.1 Общая характеристика водоснабжения г. Москвы        50

2.2 Гидроэкологическое состояние водохранилищ Волжского источника водоснабжения        54

2.3 Гидроэкологическое состояние водохранилищ Москворецкого источника водоснабжения        67

Выводы раздела        71

3 Оценка значимости факторов, влияющих на продукционные процессы в водохранилищах        72

Выводы раздела        77

4 Предложения по формированию комплекса факторов, определяющих развитие продукционных процессов в экосистемах Можайского, Рузского, Озернинского и Истринского водохранилищ и в экосистемах водохранилищ водораздельного бьефа канала им. Москвы        78

Выводы раздела        83

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        84

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ        86

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем отчете о НИР применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Абиотические факторы – различные факторы, не относящиеся к живым организмам, как благоприятные, так и вредные, находящиеся в среде, окружающей живые организмы. Сюда включают, например, атмосферу, климат, геологические структуры, количество света, уровень температур в экосистеме.

Абиотические факторы первичной продукции – совокупность неорганических факторов первичной продукции.

Водохранилище – искусственный водоем, созданный в долине реки, морском заливе, в искусственном или естественном понижении, обычно путем возведения водоподпорных сооружений (плотина, перемычка и т. п.) для регулирования режима водного объекта в хозяйственных или рекреационных целях и защиты территорий от наводнений.

Гидробиологический режим – совокупность биологических процессов, происходящих в водоеме (водотоке).

Гидрологический режим – совокупность закономерно повторяющихся изменений гидрологического состояния водного объекта.

Гидрологическое состояние водного объекта – совокупность гидрологических характеристик водного объекта в данном месте и в данный момент времени.

Гидрологические характеристики – комплекс физических, химических и биологических показателей, с помощью которых можно описать гидрологическое состояние водного объекта.

Гидрохимический режим – закономерное изменение химического состава воды в водном объекте во времени, обусловленное физико-географическими условиями его бассейна и антропогенным воздействием.

Источники водоснабжения – водный объект, вода которого используется или намечается к использованию для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого, промышленного или сельскохозяйственного водоснабжения.

Качество воды – степень соответствия показателей качества воды потребностям людей и/или техническим требованиям.

Первичная продукция водоемов – биомасса, производимая продуцентами за единицу времени.

Показатели качества воды – совокупность биологических и физико-химических характеристик воды: трофосапробности, солености и жесткости, водородного показателя рН, концентрации вредных веществ.

Продуценты – автотрофные организмы, производящие органическое вещество из неорганического с помощью фотосинтеза или хемосинтеза.

Трофометаболические связи – трофические (пищевые) связи, обеспечивающие трансформацию вещества и энергии в планктонном сообществе.

Фитопланктон – растительная часть планктона, совокупность пассивно парящих и переносимых течениями в толще воды растительных организмов, главным образом микроскопических водорослей, одноклеточных и колониальных.

Фотосинтез – химический процесс, идущий в зеленых растениях под действием солнечной энергии с образованием из диоксида углерода, воды и минеральных солей азота, фосфора и других элементов органических веществ и выделением кислорода как побочного продукта.

Хемосинтез – процесс синтеза органических веществ из углекислого газа за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и других веществ, осуществляемый микроорганизмами в ходе их жизнедеятельности.

Химический состав воды – совокупность растворенных в природных водах минеральных и органических веществ в ионном, молекулярном, комплексном и коллоидном состояниях.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27