Екологічна зональність водойм
ЕКОЛОГІЧНА ЗОНАЛЬНІСТЬ ВОДОЄМІВ, існування у водоймах різних зон життя, населених різними організмами та їх співтовариствами. Екологічна зональність водойм обумовлена зміною умов існування організмів від поверхні в глибину водойми і від прибережжя до його відкритих частин. В основі екологічної зональності водойм лежать зміни різних факторів зовнішнього середовища (температура, освітленість, гідростатичний тиск, газовий режим, рельєф дна, віддаленість від берегів, трофічні умови та ін), що зумовлюють можливість виділення таких зон.
Екологічна зональність морських водойм. Для населення дна океанів і морів прийнято назву бенталь, для товщі води — пелагіаль. Загальноприйнятої у всіх країнах схеми вертикальної екологічної зональності водойм немає. В Україні зазвичай використовують схему, показану на малюнку нижче. У бенталі виділяють: супралітораль - зону заплеску та штормових викидів; літораль - припливно-відливну зону; сублітораль - зону шельфу, або материкової мілини (до 200-500 м); батіаль - зону континентального схилу (від 200-500 до 3000 м); абісаль - зону океанічного ложа (3-6 км); ультраабіссаль - зону найбільших океанічних глибин (6-11 км). Крім цих зон запропоновано виділяти псевдобатіаль і псевдоабіссаль з глибинами, що відповідають батіальним та абісальним, але ізольованими від решти океану більш мілководними порогами; ці зони населені місцевими видами, що проникають з менших глибин; океанічних батіальних та абісальних видів немає. Талассобатіаль - схили океанічних островів, підводних гір і хребтів, ізольованих від батіальних глибин, що оточують материки; відповідно до цього фауна батіалі і талассобатиалі може відрізнятися. У пелагіалі вертикальна екологічна зональність водойм вираженаменш чітко внаслідок перемішування вод та існування вертикальних міграцій пелагічних організмів, що охоплюють сотні, іноді тисячі метрів по глибині. Виділяють зони: епіпелагіаль (0–200 м), мезопелагіаль (200–1000 м) та глибоководну (більше 1000 м), у якій розрізняють підзони — батипелагіаль (верхня), абіссопелагіаль (середня) та ультраабісаль (нижня). У верхньому горизонті епіпелагіалі розвивається рясний фітопланктон, що створює первинну продукцію і використовується в їжу зоопланктоном, яким харчуються більші тварини. Фауна всіх більш глибинних зон пелагіалі і бенталі існує рахунок органічних речовин, що надходять з епіпелагіалі безпосередньо або через харчові ланцюги. Виняток становлять рясні поселення тварин («оази життя») на глибині 2,5–3 км, поблизу виходів підземних термальних вод (гідротерм). Джерело харчування таких тварин - первинна продукція, створювана хемоавтотрофними бактеріями, гідротерм, що рясно розвиваються у водах. Було запропоновано виділяти такі поселення в особливу зону абісогідротермаль. Залежно від характеру рельєфу дна і пов'язаних з ним відмінностей у типах донних опадів та вмісту в них органічних речовин виділяють вертикальні трофічні зони з різним співвідношенням у біоценозах тварин, що їх населяють, з відповідними типами харчування (фільтратори, ґрунтоєди, хижаки та ін.). Подібне чергування трофічних зон може виявлятися різних глибинах дна океану. По горизонталі для донної фауни розрізняють прибережні, багаті на життя евтрофні області і бідні на життя оліготрофні області, розташовані у віддалених від берегів центральних районах океанів, а також і перехідні між ними.
Екологічна зональність прісних водойм. Особливо чітко зональність проявляється у озерах помірних широт. У водній масі(пелагіалі) як середовищі проживання організмів (влітку та взимку) по вертикалі може бути виділено 3 шари: епі-, мета-і гіполімніон. Води поверхневого шару - епілімніону (до глибини 5-8 м) влітку добре прогріваються (20 ° С) і інтенсивно перемішуються під впливом вітру та конвекційних струмів. У зв'язку з високою освітленістю та присутністю у воді мінеральних солей у масі розвиваються водорості, насамперед діатомові, зелені та синьозелені (автотрофи - продуценти). Велика кількість водоростей (як первинної їжі) та сприятливі умови для дихання зумовлюють високу концентрацію бактерій, найпростіших, коловраток та нижчих ракоподібних (в основному гіллястоусих та веслоногих) – гетеротрофів (первинних та вторинних консументів). Біологічні процеси трансформації речовини та енергії здійснюються пасовищними трофічними ланцюгами. Восени поверхневі води, охолоджуючись і стаючи більш щільними, починають занурюватися, і різниця температурна шарів вирівнюється. При подальшому охолодженні води епілімніону стають холоднішими за води гіполімніону (настає зимовий застій). Весною відбувається зворотний процес, що закінчується періодом літнього застою. У тропічних та приполярних озерах перемішування води відбувається лише 1 раз на рік. Металімніон характеризується різким перепадом температур, так як є перехідну область між різно нагрітими водами епі- і гіполімніону. У гіполімніоні (зазвичай глибше 14–20 м) води бідні на кисень, температура влітку не перевищує 5–10 °С. Автотрофні організми відсутні. Населення бідне і одноманітне через нестачу первинної їжі та кисню. Біологічний процес трансформації речовини та енергії здійснюється детритними трофічними ланцюгами.
Дно озер (бенталь) поділяється на 2 зони: більш глибоководну - профундаль, приблизновідповідну частину ложа, заповненої водами гіполімніону, і прибережну зону - літораль, що зазвичай простягається вглиб до межі зростання макрофітів (до глибини 5-7 м). Населення літоралі, де газовий і температурний режим сприятливіший, ніж у профундалі, різноманітніший і кількісно багатший у порівнянні з глибоководним.
У річках через високу перемішування води вертикальна екологічна зональність водойм не виражена. По поперечному профілю річки розрізняють прибережну зону - рипаль і відкриту - медіаль. У відкритій зоні швидкості течії вище населення кількісно бідніше, ніж у прибережній. Для рипал характерні зарості водних макрофітів. По поздовжньому профілю річки виділяються зони пліс і перекатів, їх населення зазвичай різноманітніше, але бідніше кількісно. У водосховищах екологічна зональність водойм глибинних приплотинних ділянках має озерний характер, з просуванням до верхів'ям все більшої виразності набуває зональність, властива річкам.
