Общие понятия о гидроэкологической структуре водоемов

Каждая природная система обладает определенной структурой, то есть совокупностью взаимосвязанных компонентов.

Водная экосистема состоит из двух структур — вещественной и пространственной.

Абиотические компоненты вещественной структуры — это вода, растворенные в ней химические вещества, минеральные взвеси, первичные грунты, слагающие озёрную котловину (скальные, глинистые) или ложе водохранилища, озёрные залежи различных солей.

Биотические компоненты — разнообразные водные организмы от бактерий до рыб и макрофитов (высшие водные растения), вся совокупность которых называется биотой, а также гнилостные и торфянистые илы, ракушечники.

Пространственная структура водоёма состоит из генетически и качественно различных водных масс с разным набором вещественных компонентов, который определяется происхождением водной массы. Компонентами пространственной структуры служат и фронтальные зоны, находящиеся между водными массами, и разноплотностные слои водной толщи — поверхностный (эпилимнион), промежуточный (металимнион) и глубинный (гиполимнион), и различные биотопы (места обитания различных организмов, населяющих донные отложения и водную толщу). Пространственная структура в одних водоёмах более сложная, в других — относительно простая. Это зависит от происхождения, размеров и формы водоёма, использования его природных ресурсов.

Совокупность вещественной и пространственной структур и есть гидроэкологическая структура водоёма. Взаимодействие компонентов этой структуры между собой происходит вследствие постоянного действия в водоёме силы тяжести, циклических колебаний поглощаемой им солнечной энергии и энергии ветра, а также изменяющегося притока воды с водосбора. Все процессы взаимодействия абиотических компонент с биотическими подчинены режиму прихода солнечной радиации на акваторию водоёма и режиму стока в него водных масс с водосбора. Суточные, синоптические, сезонные, многолетние и вековые циклы колебаний этих внешних энергетических воздействий изменяются от одной гидроклиматической эпохи к другой и определяют исключительно большую пространственно-временную изменчивость гидроэкологического состояния водоемов суши, районов и участков их акваторий, слоев водной толщи. Поглощенная водоёмом энергия преобразуется в нем в изменчивость температуры, плотности воды, течений, в колебания уровня воды и интенсивности волнения, перемешивания, продуцирования и деструкции органических веществ. Это ведет к изменению концентрации растворенных газов, ионов, биогенных веществ и других характеристик химического состава воды, видового состава, численности и биомассы организмов биоты, показателей качества воды и рыбопродуктивности водоема.

Гидроэкологическая структура каждого водоёма по-разному сложна, по-разному формируется и преобразуется в период его существования, каждый водоём имеет индивидуальные особенности гидрологического режима и экологического состояния биоты. Поэтому их трудно бывает сравнивать, и найти в природе два одинаковых водоёма практически невозможно. Озероведами много внимания уделяется классификации озёр. Создано большое число частных классификаций водоёмов суши (Китаев, 2007), учитывающих разнообразие тех или иных структурных компонент или процессов их взаимодействия. Однако неоднократные попытки получить единую, комплексную классификацию озер или водохранилищ до сих пор не увенчались успехом и общим признанием. Тем не менее, детально изучая функционирование экосистем в наиболее представительных водоёмах того или иного класса, удаётся познать наиболее общие закономерности процессов внешнего энергои массообмена экосистемы водоемов и внутри водоёмного взаимодействия её структурных компонентов. Это важно для оценки экологического состояния других, еще не изученных в гидроэкологическом отношении озёр и водохранилищ, для прогнозирования изменения водоёма под воздействием разнообразных видов использования его природных ресурсов и преобразования ландшафтов его водосбора.