Памятка для родителей агрессивность ребенка (стр. 21 )

Кроме того, из‑за большей защищенности мелководий от ветроволнового воздействия в заливах морфологически сложных водохранилищ лучше условия произрастания высшей водной растительности. В них возможно было бы формирование богатейших подводных лугов, обладающих наивысшей способностью к самоочищению экосистемы, если бы в верхних районах Озернинского и Истринского водохранилищ и в их крупнейших заливах стабилизировать уровенный режим.

Типы абиотических факторов

Гидрологические факторы. Внешний водообмен. Различия в режиме регулирования водохранилищ москворецкой и волжской систем проявляются в интенсивности внешнего водообмена. В москворецких водохранилищах коэффициент водообмена не превышает 2 год–1 (с небольшим колебаниями), в водохранилищах водораздельного бьефа он колеблется от 6 до 50 год–1 (минимальное значение в Учинском водохранилище, максимальное – в Икшинском). Однако, как было показано в разделе 1, этот фактор не имеет принципиального значения для величины годовой продукции фитопланктона в водоеме.

Колебания уровня. В Москворецких водохранилищах колебания уровня – один из важнейших факторов, определяющих различия продукционных процессов в различные годы в соответствии с механизмами влияния колебаний уровня, описанных в разделе 1. В Волжских водохранилищах постоянство уровня в течение всего вегетационного периода позволяет считать этот фактор практически незначимым.

Гидрофизические факторы. Динамика вод. Значительных различий по этому фактору в рассматриваемых водохранилищах не наблюдается, так как он в наибольшей степени зависит от погодных условий, которые одинаковы для всех водохранилищ. Динамические факторы имеют важнейшее значение для короткопериодных (синоптических) колебаний продукционных процессов. По данным наблюдений и моделирования, в Можайском водохранилище пространственная структура ветровых течений имеет важное экологическое значение, поскольку апвеллинги и даунвеллинги служат центрами интенсификации продукционно‑деструкционных и других процессов самоочищения и формирования биопродуктивности экосистемы в слабопроточных москворецких водохранилищах. Эти же явления имеют место и в водохранилищах КИМ, но в существенно меньшей мере.

Термическая структура вод. Для московорецких водохранилищ характерна вертикальная термическая стратификация в течение всего вегетационного периода, а в водохранилищах КИМ это явление синоптически временное (за исключением Учинского водохранилища, в котором, однако, слой температурного скачка располагается глубоко).

Роль термодинамических процессов в развитии фитопланктона москворецких водохранилищ можно проиллюстрировать на примере Можайского водохранилища. Важнейшую роль в продукционных процессов в его приплотинном районе играет ранневесеннее конвективное перемешивание слоев зимних водных масс – основной, речной и донной. Они вытесняются сюда весенней речной водной массой из верхнего и центрального районов еще под всплывающим при наполнении водоема покровом льда. После завершения здесь таяния льда, начинается быстрый прогрев верхних слоев воды поглощаемым ими солнечным светом, усиливающийся турбулентным теплообменом воды с более нагретым над ней воздухом. С ростом температуры верхнего слоя воды увеличивается ее плотность и гравитационная неустойчивость, возбуждающая конвективное перемешивание. Оно день за днем охватывает все более глубокие слои, над которыми быстро растет толщина полностью перемешанного верхнего слоя. Интенсификации этого процесса способствует ветроволновое перемешивание, энергия которого в конвективно перемешанном водном слое может распространяться до его нижней границы. По мере того как, с одной стороны, растет глубина наполняющегося водохранилища и, с другой стороны, вовлекаются в перемешивание все более минерализованные глубинные слои водных масс, энергия перемешивания все более гасится внутренним трением. Поэтому в одни вёсны, когда медленно растет уровень или из‑за зимних оттепелей сравнительно невелика минерализация речных вод предшествующего водохозяйственного года, ранневесенняя вертикальная циркуляция воды достигает дна. Она насыщает всю водную толщу хорошо растворяющимся в холодной воде атмосферным кислородом и выносит из придонных слоев к поверхности накопившиеся в них за зиму продукты деструкции органических веществ – СО2 и минеральные биогенные вещества. Таким образом, диатомовые водоросли в начале весенней вспышки своего развития в приплотинном районе обеспечиваются питанием, в первую очередь за счет внутренней биогенной нагрузки.

Гидрохимические факторы. Внешняя биогенная нагрузка. В москворецких водохранилищах природный режим речного притока приводит к формированию сложной гидрологической структуры водохранилищ, определяющей неоднородность пространственно-временного распределения биогенных веществ в водохранилищах и запаса главного биогенного элемента – фосфора.

При исследованиях процесса эвтрофирования Можайского водохранилища показано, что важнейшее значение для развития фитопланктона в вегетационный период играет запас фосфора в водной массе водохранилища, сформировавшийся в его весеннее наполнение. Для установления подобной связи можно воспользоваться и концентрациями минерального фосфора, поскольку в момент наполнения водохранилища биологические процессы еще недостаточно активны и значения концентраций ортофосфатов дают представление об общем запасе фосфора в водохранилище в предвегетационный период. Для москворецких водохранилищ эта связь показана на рисунке 14.

Рисунок 14 – Зависимость численности фитопланктона в москворецких водохранилищах в августе от средней концентрации фосфатов в них в апреле

В водохранилищах КИМ водная масса в течение всего вегетационного периода относительно однородна, что определяет отсутствие в них резких вспышек продукционной активности фитопланктона.

Внутренняя биогенная нагрузка. Этот фактор имеет существенное значение как для москворецких, так и для водохранилищ КИМ. Интенсивность обменных процессов на границе вода – донные отложения в рассматриваемых водохранилищах за годы их существования заметно возросла. Главные причины этих изменений – увеличение первичной продуктивности водоема и изменение кислородного режима водохранилищ. Первая из этих причин проявилась в возрастании содержания органических веществ в донных отложениях и обогащении илов и поровых растворов подвижными минеральными формами фосфора при их деструкции. Вторая причина связана с участившимся возникновением анаэробных условий в придонных слоях водохранилищ, и как следствие, возрастания потоков фосфора из донных отложений в анаэробных условиях при изменении окислительно-восстановительного потенциала среды. При экспериментальных наблюдениях в 1970‑х годах в придонных слоях водохранилищ анаэробные условия отмечались крайне редко, в наблюдениях конца 1990‑х годов придонный дефицит кислорода отмечался почти во всех водохранилищах, включая и проточные Волжского водоисточника.

Возникновение кислородных дефицитов в придонных слоях водохранилищ зависит не только от роста продуктивности водоемов, но и от вертикального перемешивания водных масс. В летний период оно тесно связано с изменяющимися синоптическими ситуациями. В результате величина потока фосфора из донных отложений заметно изменяется при различных погодных условиях. Наблюдениями на Можайском водохранилище показано, что в холодное и дождливое лето при преобладании циклонической погоды следует ожидать ослабления регенерации и накопления фосфора в донных отложениях, а в жаркое лето – заметного повышения внутренней фосфорной нагрузки.

Прямые абиотические факторы

Все прямые абиотические факторы имеют первостепенную и одинаковую значимость для развития продукционных процессов в водохранилищах – источниках водоснабжения г. Москвы.

Роль как светового, так и температурного фактора наиболее важна в короткопериодных колебаниях в развитии фитопланктона и появлении так называемых вспышек цветения. Статистический анализ колебаний температуры поверхности воды в центральном районе Можайского водохранилища за 49 лет его существования показывает, что ежегодно в течение трех летних месяцев бывает в среднем 5 случаев антициклонической погоды продолжительностью не менее 3 суток, когда возможны вспышки цветения водохранилищ и ухудшение качества воды.

Также одинаковое значение для первичной продукции всех водохранилищ имеет и биогенное питание. В рассматриваемых водохранилищах острого лимитирования продукционных процессов по биогенным веществам не отмечалось. Также практически не исследованным остается вопрос о влиянии на структуру видового состава водорослей и интенсивность их развития в водоеме соотношений в воде N и Р. В планируемом диагностическом исследовании развития продукционных процессов в водохранилищах – источниках водоснабжения г. Москвы этим вопросам будет уделено специальное внимание.

Биотические факторы

Эти факторы по своей природе мало различаются в водоемах, где проявляется типичный для всей географической зоны характер внутрисезонной сукцессии фитопланктона, поэтому их значимость одинакова в рассматриваемых водохранилищах. Один чисто биотический фактор продуктивности, не получивший до сих пор объяснения, заслуживает быть отмеченным. В Можайском водохранилище вместо обычного для других водохранилищ доминирования цианобактерий в летний период в отдельные годы их сменяют пирофитовые водоросли [245].

Факторы конкуренции. Наибольший интерес в рассматриваемых водохранилищах имеет изучение вопроса о взаимодействии фитопланктона с высшей водной растительностью. Как отмечалось в разделе 1, в этом вопросе важнейшее значение имеет плотность зарослей макрофитов. В относительно глубоких москворецких водохранилищах пояс макрофитов занимает небольшие площади, поэтому роль этого фактора, по‑видимому, невелика. Специальное исследование влияния макрофитов на развитие фитопланктона было проведено в Можайском водохранилище. В результате установлено, что фитопланктон в целом по сравнению с зарослями исследуемых видов макрофитов наиболее физиологически активен в открытой части водоема. Это подтверждается характером взаимоотношений между погруженными макрофитами и фитопланктоном, установленным по структурным характеристикам [246].