ПІДРУЧНИК КУКУРУДЗА С.І. БІОГЕОГРАФІЯ. С. М. Стойко (Інститут екології Карпат нан україни)
 Скачать 45.61 Mb.
|
|
водосховища, ставки, канали є штучними водоймами, біота яких формується з тих організмів, які існували в річищах, озерах, старицях до їхнього затоплення, а після затоплення опинилися в нових гідрологічних умовах. Затоплення територій з ґрун- товим покривом та біотою, в тому числі деревною рослинністю, ство- рило водне середовище, збагачене біогенними речовинами. Для окис- нення і розкладу цих речовин потрібна велика кількість розчиненого кисню, якого в перші роки існування водосховища бракує. Загалом дефіцит кисню формує анаеробне середовище, в якому розкладання органіки відбувається не шляхом окиснення, а внаслідок відновлення сульфатів і виділення сірководню. Ось чому великі водосховища гід- роелектростанцій, зона затоплення яких не була очищена від деревної і чагарникової рослинності протягом багатьох років, асоціювалися з “гнилими морями”. Адже сірководень, що виділявся внаслідок роз- кладу деревини, збагачував не тільки воду, а й атмосферне повітря. Значний вплив на формування складу біоти водосховищ мають їхні греблі, які є бар’єрами насамперед для багатьох видів прохідних риб до місця відкладання ікри. Греблі гальмують швидкість течії 11. Á³îòà òà á³îöåíîçè ïîâåðõíåâèõ âîä 403 Рис. 11.5. Фауна водойм, заплав і боліт Риби: 1 – лин (Tinсa tinсa); 2 – щука звичайна (Esox lucius); 3 – в’язь (Leuciscus idus); 4 – крас- нопірка (Scordinius erythropiothalmus); 5 – карась круглий (Carassius carassius); 6 – йорж (Acerina cernul); 7 – вугор річковий (Anguilla anguilla); 8 – лящ (Abramis brama). Земноводні: 9 – тритон звичайний (Tritirus vulgaris); 10 – кумка червоночерева (Bombina bombina); 11 – жаба озерна (Rana ridibunda). Плазуни: 12 – вуж водяний (Natrix tessellata); 13 – черепаха болотяна (Emys orbicularis); 14 – ящірка живородяча (Lacerta vivipara). Птахи: 15 – журавель сірий (Grus grus); 16 – чайка (Vanellus vanellus); 17 – мартин звичайний (Larus ridibundus); 18 – лиска (Fulica atra); 19 – крижень (Anos platirinchos); 20 – гуска сіра (Anser anser); 21 – лелека білий (Ciconia ciconia); 22 – чапля сіра (Ardea cinerea); 23 – лунь болотний (Circus aeruginosus); 24 – сова болотяна (Asio flammeus). Ссавці: 25 – кутора водяна (Neomys fodiens); 26 – нічниця водяна (Myotis daubentoni); 27 – видра річкова (Lutra lutra); 28 – ондатра (Ondatra zibethica); 29 – по- лівка водяна (Arvicola terrestris) ×àñòèíà 2. Ðåã³îíàëüíà á³îãåîãðàô³ÿ 404 води, прискорюючи замулювання водосховищ. Цьому сприяє підтоп- лення берегів, їхня абразія та збагачення біогенними елементами, які потрапляють у воду внаслідок ерозії ґрунтового покриву і зумовлю- ють активний розвиток синьо-зелених водоростей. Водосховища, які споруджено біля теплових і атомних станцій, крім функцій, характерних для більшості водойм, виконують специ- фічну охолоджувальну функцію агрегатів цих станцій. Вода після проходження через охолоджувальні системи повертається у водойми підігрітою. Це призводить до так званого теплового забруднення во- досховищ, що загалом негативно впливає на більшість гігробіонтів. Частина організмів гине внаслідок проходження через теплообмінні системи, інша частина пристосовується до змінених фізико-хімічних, сольових, термічних, турбулентних та інших умов існування. Різні групи організмів у водосховищах-охолоджувачах ведуть себе по-різному. Зокрема, у місцях скидання підігрітих вод простежу- ється збільшення кількості бактеріопланктону у 1,5–2,0 рази. Фіто- і особливо зоопланктон, зокрема їхні холодолюбні види, гальмують свій розвиток, а то й гинуть. Фітобентос(мікро- й макроводорості) до температури води 25°С збільшує видове різноманіття. Коли темпера- тура перевищує цей показник, то видове різноманіття зменшується. Дальше підвищення температури води до 28–32°С для більшості видів організмів є пороговим. За таких умов різко знижується вміст розчиненого кисню, що зумовлює загибель цілих груп гідробіонтів, наприклад молюсків, різко послаблюється імунна система організмів, активно розвиваються паразитарні й інфекційні хвороби. Стосовно вищої водяної рослинності, то підвищення температу- ри сприяє її розвитку, збільшується й вегетаційний період, зміщують- ся фенофази розвитку, активізується фотосинтез. Більшість видів у теплих водах починають раніше зацвітати, але й раніше починається їх відмирання, що має значний вплив на самозабруднення водойм. Водночас у водоймах, які не виконують охолоджувальних функ- цій, але забруднені біогенними елементами, макрофіти є ефективним біотичним фільтром. Наприклад, очерет звичайний, який може рости у забруднених водах, здатний очищати їх. Це пояснюють морфологіч- ними і фізіологічними особливостями цього виду. Адже довгі труб- часті пагони і товсті кореневища мають великі повітряні щілини, які 11. Á³îòà òà á³îöåíîçè ïîâåðõíåâèõ âîä 405 сприяють їхній життєдіяльності навіть у водному середовищі, майже позбавленому кисню. На нижніх кореневих пагонах очерету густою сіткою розміщені додаткові корені, що затримують речовини-забруд- ники. Наприклад, зарості очерету площею 1 га акваторії адсорбують з води і ґрунту за вегетаційний період до 5–6 т різних солей, занесених у водойму стічними або дренажними водами. Щоб цей біофільтр по- стійно діяв, потрібно щорічно скошувати очерет на висоті 10–15 см над рівнем води, щоб не пошкодити пагонів і коренів. Аналогічно забруднену воду фільтрують рослини рогозових (Typha), п’ять видів якої росте в Україні, а також рід ситникових (Juncus), 40 видів якого поширено в Україні. Широко поширений (переважно за кордоном) як біофільтр гіацинт (Hyacinthus). Ця рос- лина є біостимулятором і добрим засобом для очищення забруднених вод, у тому числі від важких металів, радіонуклідів тощо. У неї дуже висока адсорбційна здатність, яка дає змогу впродовж доби з 1 га ак- ваторії адсорбувати 44 кг азоту і калію, 34 кг натрію, 22 кг кальцію, 4 кг марганцю. Здатність рослин очищати воду від речовин-забруднювачів ши- роко використовують у природних і штучних умовах, зокрема, ство- рюють спеціальні акумулятивні відстійники, де висаджують ті водні види рослин, що найліпше виконують фільтрувальну функцію. 11.2. Á³îòà ð³÷îê òà äæåðåë Проточні води річок суттєво відрізняються від стоячих вод озер. На води річок великою мірою впливає суходіл, який є водозбірним басейном річки. Проточні води характеризуються високим рівнем турбулентності, а також високим ступенем насичення киснем. Абсолютна більшість річкових вод є прісними. Залежно від лі- тологічного складу гірських порід їх поділяють на тверді, або карбо- натні, які пов’язані з карбонатними породами, і м’які, або хлоридні, які формуютьсявнаслідок атмосферних опадів. Річки, вода в яких містить велику кількість завислих органічних сполук, називають чорними. У річках, як і в озерах, виділяють бентосні, планктонні і нектонні екологічні угруповання організмів. Видовий склад бентосних угру- ×àñòèíà 2. Ðåã³îíàëüíà á³îãåîãðàô³ÿ 406 повань значною мірою залежить від швидкості течії та складу порід днища (мул, рихлі відклади, щільний ґрунт, скельні породи). В мулі плесів найбільше трапляються кільчасті черви, двостулкові молюс- ки, личинки комарів. Каміння у швидкоплинних потоках обростає водоростями і навіть мохами. Макрофіти заселяють ті прибережні ділянки, де сповільнена течія. Планктон утворений представника- ми водоростей, рачків, коловерток. У верхів’ях річок та потоків, на ділянках з швидкою течією планктонних угруповань майже немає, зважаючи на несприятливі умови розмноження. Нектон складається з різних видів прісноводних риб, які адап- туються як до ділянок з повільною течією, так і швидкою течією від витоку до гирла. Зокрема, форель найліпше почувається у про- холодних швидких водах, а харіус, вусач, піскар, окунь, єлець – на ділянках з піщаним і гравійним дном, швидкою течією та доброю аерацією води; лящ, короп, лин, плітка, уклейка, щука – там, де течія досить повільна, дрібно піщане або й замулене дно. Проточні річки з повільною течією заселені земноводними – черепахами, ящірками, крокодилами. У нижніх та середніх течіях великих річок (Ганг, Інд, Брахмапутра) водяться прісноводний гангський дельфін (сусак), а в Амазонці й Оріноко та їхній притоках живе амазонський дельфін – інія (боуто). Річки здійснюють міграцію багатьох видів морських риб у річки, і навпаки. Така міграція характерна для вугрів, осетрів, лососевих та ін. Прибережні смуги річок є добрим прихистком для земноводної фауни: амфібій, птахів, ссавців (бобер річковий, видра, водяна миша, водяна бурозубка та ін.). Вздовж берегів розвивається гідрофільна рос- линність, яка водночас є своєрідним фільтром, який акумулює велику частину речовин-забрудників, що потрапляють з прилеглих сільсько- господарських угідь, комунікацій, населених пунктів, повітря тощо. Науковці багатьох країн значну увагу приділяють процесові за- ростання річкових русел. Зокрема, польський вчений Паславський (Paslawski, 1964) залежно від швидкості течії, форми та глибини русла, температури води і доступу сонячного світла виділяє чотири типи заростання річок: • русла слабо заростаючі глибоко врізані, добре освітлені, інтенсивно збагачені підземними водами; 11. Á³îòà òà á³îöåíîçè ïîâåðõíåâèõ âîä 407 • досить рясно заростаючі із зануреною у воду рослин- ністю з плаваючим на поверхні листям; глибокі річки з теплими водами (влітку); • сильно заростаючі з мілководними розділеними бічними підвищеннями (ramiona); • цілком заростаючі з мілководними руслами і виположе- ними днищами. Розвиток рослинності зумовлений головно швидкістю течії води. Коли швидка течія води, яка перевищує 1,5 м/с, розвивається зануре- на рослинність. Надводна рослинність розвивається над дзеркалом в умовах, коли швидкість течії не перевищує 0,0–0,2 м/с (Starmack, 1976) (рис. 11.6). Як приклад річкової біоти наведемо характеристику Південного Бугу (В. Вишневський, 2000, В. Романенко, 2001). Гідрологічний та гідрохімічний режими. Південний Буг – одна з великих річок України. Його водозбірна площа розташована в ме- жах країни. Довжина становить 806 км, площа басейну – 63 700 км 2 Він бере початок на Волино-Подільській височині (321 м н. р. м.) по- близу с. Холодець Хмельницької області, а впадає в Бузький лиман. У верхній частині тече заболоченою долиною, ширина якої досягає 600–1200 м. Нижче гирла р. Іква Південний Буг несе свої води в межах Українського кристалічного щита значно вужчою долиною (200–600 м). На ділянці від Первомайська до с. Олександрівка річище Рис. 11.6. Розміщення водної рослинності у поперечному перерізі річища річки: І – рослинність, що проростає над поверхнею води; ІІ – занурена рослинність з плаваючим листям; ІІІ – занурена рослинність (придонна) (Г. Томашевич, Г. Ктосовскі) ×àñòèíà 2. Ðåã³îíàëüíà á³îãåîãðàô³ÿ 408 стає вузьким, порожистим, із середнім нахилом 29 см/км, а високі круті береги досягають 90 м. У Причорноморській низовині річка протікає розширеною долиною і має значно ширше русло. Гідрологічний режим Південного Бугу характеризується сезон- ними змінами водності. На весняну повінь припадає від 50 до 80% водного стоку. У літню і зимову межень річка маловодна. Восени простежується деякий підйом води, пов’язаний з випаданням до- щів. Середні річні витрати води становлять 88,9 м 3 /с, а річний стік – 2,81 км 3 . Водність річки формується з правобережних (Вовк, Згар, Ров, Савранка, Кодима та ін.) та лівобережних (Бужок, Іква, Соб, Синюха, Мертвовода, Інгул та ін.) приток. Найбільша (до 60%) кількість води надходить до нього зі стоком р. Синюха, її водозбірна площа становить 26% від усієї площі водо- збору головної річки. Другою за водністю є лівобережна притока Інгул завдовжки 354 км, площа водозбору – 9 890 км 2 . Впадає Пів- денний Буг безпосередньо в Бузький лиман поблизу м. Миколаїв. Південний Буг – одна з найбільш зарегульованих річок України. В його басейні побудовано 197 водосховищ і 6,9 тис. ставів із сумар- ним об’ємом близько 1,5 км 3 води. Деякі з них уже припинили своє існування. Сьогодні працюють Новокостянтинівська, Сабарівська, Сутиська, Ладижинська, Первомайська, Олександрівська ГЕС та ще кілька з відповідними водосховищами (рис. 11.7). Найбільшим водокористувачем Південного Бугу є Південно- Український енергокомплекс, який складається з Південно-Україн- ської АЕС та Олександрівської ГЕС. Будується Ташлицька ГАЕС. До водогосподарських об’єктів комплексного призначення належить Ладижинське водосховище. Його використовують як водойму-охо- лоджувач Ладижинської ТЕС та Ладижинської ГЕС. Водосховище займає площу 20,8 км 2 , його довжина становить 45 км, повний об’єм – 150,8 млн м 3 . Південний Буг протікає по геологічно різних ландшафт- них зонах, що зумовлює формування різної якості його води. Загальна закономірність полягає у зростанні мінералізації води від верхів’я до гирла. Наприклад, середня мінералізація води на ді- лянці річки поблизу м. Вінниці становить у середньому 475 мг/дм 3 , а поблизу м. Первомайська (нижче впадіння р. Синюхи) вона зростає до 716 мг/ дм 3 . У р. Інгул біля впадіння в Бузький лиман мінералізація 11. Á³îòà òà á³îöåíîçè ïîâåðõíåâèõ âîä 409 перевищує 1000 мг/дм 3 . Під час повені загальна мінералізація води в Південному Бузі тa його притоках зменшується на 20–30% порівняно з літньою або зимовою меженню. Залежно від сольового складу ґрунтів, через які протікає річка, змінюється концентрація головних іонів і навіть клас води. Якщо у верхній частині річки у воді переважають іони НСО 3 – та Са 2+ (гідро- карбонатно-кальцієвий клас води), то в напрямку до гирла зростає вміст сульфатів натрію і калію. На газовий режим Південного Бугу суттєво впливає зарегулю- вання його стоку та протікання по заболочених (верхів’я) та поро- жистих (район Первомайська) ділянках. Загалом для Південного Бугу характерна досить висока насиченість води киснем. На порожнистих ділянках річки та нижче за течією вміст кисню не знижується менше ніж на 100% насиченості. Невисокий рівень вмісту у воді органічних речовин (біхроматна окиснюваність близько 20 мг О 2 /дм 3 ) також є важливим чинником підтримання високого рівня насиченості води киснем. Вода Південного Бугу поблизу Первомайська і нижче за те- чією має підвищену твердість (6,1–6,2 ммоль/дм 3 ), що зумовлюється Рис. 11.7. Гідромережа басейну Південного Бугу (Бога) ×àñòèíà 2. Ðåã³îíàëüíà á³îãåîãðàô³ÿ 410 відшаруванням вапнякових порід, які тут розташовані. На зарегу- льованих ділянках, де утворились водосховища, кисневий режим води залежить не тільки від її перемішування, а й від інтенсивності перебігу фотосинтезу. Біота Південного Бугу. Різноманіття гідрологічних і гідрохі- мічних умов різних ділянок річки відобразилось і на її біоті, в скла- ді якої налічують близько 200 видів водоростей планктону, 118 – фітомікробентосу, 56 – фітоперифітону. На рівнинній частині річки переважають діатомові й зелені водорості, у пониззі, крім олігога- лінних діатомових і зелених, трапляються значні кількості еври- і мезогалінних діатомових. У нижній течії та на порожистих ділянках фітопланктон нечисленний, бо швидка течія його зносить. У тихих заводях та серед каміння поширені зелені нитчасті водорості – кла- дофора, спірогира, ентероморфа та інші види. Вищі водяні рослини на берегах водосховищ не мають значно- го розвитку. Досить великі площі заростей вищих водяних рослин трапляються на окремих заболочених ділянках річки, приурочених до верхньої та середньої її частин. У нижній течії Південного Бугу (нижче від м. Нова Одеса) смуга заростей вищих водяних рослин розширюється до 200–500 м. Серед них трапляються рогіз, очерет, глечики жовті, латаття біле та ін. У зоопланктоні різних ділянок річки наявні значні кількості коловерток, дещо менше є веслоногих і гіл- лястовусих ракоподібних, серед яких на спокійніших ділянках річки водяться дафнії та босміни. Для Південного Бугу загалом характерна наявність представ- ників каспійської і пліоценової понтичної фауни. Особливо значне видове різноманіття простежується у нижній течії та на порожистих ділянках річки. Тут з молюсків трапляються дрейсена, теодокс, фаго- тія; з гамарид – понтогамарус, дикерогамарус; з амфіпод – хетогама- рус; багато видів мізид, корофіїд та кумових ракоподібних. На піщаних ґрунтах нижче від Олександрійської ГЕС перева- жають олігохети, а на глинистих – корофіїди та личинки одноде- нок. Ближче до пониззя на донних мулових відкладеннях масового розвитку набувають личинки хірономід, а у перехідній зоні (між населеними пунктами Нова Одеса та Гур’ївка), де періодично від- бувається осолонення води, піщано-мулисті ґрунти заселені прісно- і 11. Á³îòà òà á³îöåíîçè ïîâåðõíåâèõ âîä 411 солонуватоводними бентосними організмами, серед яких домінують молюски (дрейсена бузька). Значної кількості досягають каспійські поліхети, олігохети, мізиди. Такі ґрунти є сприятливим біотопом гамарид та корофіїд. Донне населення Південного Бугу приурочене до різних типів ґрунтів: кам’янистого, піщаного, глинистого та замуленого. На таких ґрунтах утворюються характерні донні гідробіоценози. Зокрема, у середній течії, де переважають кам’янисті ґрунти, масово мешкають молюски фаготія, річкова лунка дрейсена, губки, корофіїди, личинки волохокрильців та одноденок. Особливо різноманітна фауна Бузького лиману. Залежно від пе- реважання прісних (верхня частина) або солоних (нижня частина) вод простежується розселення бентосних організмів. На значних глибинах з підвищеною солоністю води, де рівень насиченості киснем знижений, переважають олігохети, поліхети і хірономіди, кількість і біомаса яких невисока. У мілководній частині видове різноманіття багатше. Домінують евригаліна Nereis diversicolor, з мізид – Paramy- sis lacustris і P. kroyeri, з корофіїд – Corophium volutator, а з кумових раків – Pterocuma pectinata. Стосовно |