Главная | Обратная связь

Лекция 10. Место озера в ПАК

1.Морфологическое строение ПАК. Среди водных объектов планеты значительное место занимают озера. Это естественные природные образования, жизнь которых обусловлена определенными законами, а сочетание их создает индивидуальный облик каждого озера. Озерные водоемы относятся к числу важнейших компонентов сложного природного комплекса, они являются важной составной частью ландшафта, также образуют специфические природные аквальные или водные комплексы (ПАК) и характеризуются сложной внутренней структурой. Рассмотрим их морфологическое строение. В ландшафтной литературе ПАК уделяется весьма мало внимания. Не находят они отражения и на ландшафтных картах, включая ландшафтную карту РБ. Однако крупнейшие географы рассматривали озера в качестве сложных природных комплексов. Например С.В.Колесник в 1973 г. отмечал, что «озеро, как целостное образование-это система, а связь озера с ландшафтом -свидетельство того, что оно есть элемент другой системы более высокого порядка». Считая озера природными аквальными комплексами, следует отметить их место в ландшафте. Согласно классическим представлениям о ландшафте, сформулированном Н.А.Солнцевым «озеро выступает морфологической единицей ландшафта ранга сложного урочища». Как и ПТК, озера – зонально-азональные образования. В каждом сложном аквальном урочище выделяются простые урочища, к числу которых относятся:

1.Литоральные - занимают прибрежную зону (подводную аккумулятивную террасу).

2. Сублиторальные – склон подводной аккумулятивной террасы.

3.Профундальные – основная площадь подводной части озера. 4.Пелагиальные – водный слой.

Основой для выделения урочищ служит их положение в рельефе озерной ванны. Выделение фаций основано на различиях микрорельефа и грунтов, состава растительных ассоциаций. Исключение составляют пелагиальные урочища и их фации, которые выделяются по мощности водного слоя.

2.Антропогенное воздействие на ПАК. Любой вид хозяйственной деятельности в водосборе озер и в самих озерах сказывается на их состоянии. Причем аквальные комплексы не только четко реагируют на случайные или целенаправленные изменения природной среды, но и фиксируют их в лимносистеме (озерной). Свойственная озерам замедленность водообмена обусловливает особую уязвимость ПАК в системе морфологических единиц ландшафта. Она определяет практическое использование озер, а также позволяет учитывать направления и результаты влияния хозяйственной деятельности. Озера- крупные и небольшие отличаются сложностью своей внутренней организации и общими чертами функционирования. У разных озер разная устойчивость и ранимость лимносистем при взаимодействии с изменением конкретной экологии и антропогенным влиянием. На территории РБ эта особенность обусловлена рядом природных и социальных причин. В числе природных причин наиболее важную роль играет замедленность водообмена, т.е. слабая проточность, что является стимулом аккумулирующей способности различных веществ (в том числе загрязняющих) в воде и донных осадках. Этот же результат создается сочетанием малой площади зеркала и значительной площади водосбора, что способствует повышению значения водосбора в функционировании системы. Немаловажную роль играет расположение озер в пределах распаханных сельхоз земель с пересеченным рельефом. Рельеф также увеличивает возможность поступления веществ в озера.

В течение длительного времени, до середины ХХ века, состояние озер в РБ отличалось стабильностью, высокой степенью самоочищения и качества воды. Этому способствовал невысокий уровень хозяйственной деятельности, в том числе небольшая плотность населения, низкий уровень сельскохозяйственного производства, редкое размещение крупных городов и промышленных предприятий и др. успехи научно-технического прогресса с 70-х годов отрицательно сказались на экологии озер. Многочисленные водоемы интенсивно включаются в хозяйственную деятельность. Они служат источниками ненормированного водоснабжения городов, промышленных предприятий, сельскохозяйственных комплексов, принимают неочищенные стоки, служат приемными бассейнами дренажных вод в мелиоративных системах, преобразуются в водоемы-охладители тепловых станций. За последние десятилетия воздействие хозяйственной деятельности приобрело особенно активный характер и его результаты настолько ощутимы, что нередко определяют развитие лимносистемы. Сейчас в РБ трудно найти озеро, не подверженное антропогенным трансформациям.

2.1 Преднамеренное воздействие на ПАК. Влияние человека на озера сказывается постоянно и в различных направлениях. Причины, вызывающие антропогенные трансформации ПАК можно разделить на непосредственные и косвенные. Каждая из этих причин может оказывать положительное и отрицательное влияние. К одному из наиболее распространенных способов как непосредственного, так и косвенного влияния деятельности человека следует отнести искусственное изменение уровня воды в озерах. Оно осуществлялось в связи с местной мелиорацией, когда озера использовались в качестве водоприемника болотных вод или осушались для создания сенокосных угодий.

Понижение уровня озерных водоемов при искусственном углублении речных долин и протоков ведет к целому ряду геологических изменений. Внешне это выражается в заметно увеличенной высоте уступа их нижних террас. Что отмечалось на озерах Сара, Снуды и др. В результате обнажалась часть литорали, которая могла служить нерестилищем для некоторых рыб, а также своеобразным пастбищем для молоди. В геоморфологическом смысле понижение уровня влечет за собой усиление эрозионной деятельности рек, для которых озеро служит базисом эрозии. С другой стороны могут изменяться береговые процессы в направлении усиления аккумуляции. Это хорошо выражено у восточных берегов озер Снуды и Струсто, где аккумулятивная прибрежная полоса, возникшая после искусственного понижения уровня Браславских озер, отделила высокий береговой аброзионный клиф, приостановив процесс дальнейшего разрушения берегов. Все это может привести к возникновению новых форм рельефа. Искусственное понижение уровня озер ведет к целому ряду гидрологических изменений: сокращение проточности и уменьшение водных связей между отдельными озерами, полное обособление озер, уменьшение их водного питания со всеми вытекающими из этого биохимическими последствиями. Нарушение естественного состояния лимносистемы из-за понижения уровня воды отражается и на ландшафтах, в первую очередь литоральных и сублиторальных урочищах. Часть мелководной зоны освобождается от воды, что сокращает возможность развития микрофитов, а следовательно, лишает озеро буферной зоны прибрежных растений, значительная часть сублиторального урочища переходит в ранг литорального. Комплекс изменений в мелководных урочищах сказывается на состоянии глубоководных. Таким образом, большинство следствий понижения уровня озер являются отрицательными. Положительная сторона этого процесса – создание новых сельскохозяйственных угодий- чаще всего не имеет большого значения, так как осушение обычно охватывает прибрежную зону, сложенную песками. Мелководные озера в результате осушения превращаются в болота, непригодные для использования (озеро Червоное в Полесье).

К числу наиболее распространенных и увеличивающих свои масштабы техногенных воздействий на озерные комплексы относится также искусственное изменение уровня воды в сторону егоповышения. Оно проводится в целях накопления дополнительного объема воды. В этих случаях изменения охватывают прежде всего литеральные и сублитеральные урочища в связи с процессами переработки берегов, образованием нового профиля равновесия прибрежной зоны. Внешне процесс выражается в формировании аброзионных и аккумулятивных участков, развитии явлений обрушения и осыпания высоких берегов и заболачивания, подтапливания низких. Период становления равновесия зависит от высоты подъема воды и площади озера. Одновременно с переработкой берегов существенно изменяется характер седиментации (деления) в сублитеральных и даже профундальных урочищах: увеличивается содержание грубого песчаного материала, сокращается накопление органического вещества.

Однако, во многих случаях подъем уровня воды необходим и приносит положительные результаты. В высокоэвтрофных озерах Освейском и Нобисто на вытекающих реках установлены плотины. Это привело к увеличению глубины озер в среднем на 50-80 см, улучшению годового и химического режима, а также повышению их репродукивности.

Все большее значение в РБ получает и такое техногенное воздействие на ПАК, как добыча сапропелей. Ее целесообразно осуществлять в мелководных озерах, что нередко улучшает состояние лимносистемы. Положительное влияние добыча сапропелей оказала на озеро Черное в Полесье, из которого были частично извлечены сапропели для строительства дамбы. В результате увеличилась глубина озера, сократилась площадь сплошного зарастания, в прибрежной зоне обнажился песок, что способствовало заметному увеличению диатомовых водорослей в составе фитопланктона. Запасы сапропелей предположительно составляют 2,6 млрд.куб.м. Сапропель может служить ценным органно-минеральным удобрением. Кроме того, его можно использовать в водохозяйственном строительстве при создании дамб, водоопорных сооружений, грунтовых платин, а также применять в качестве добавок в корм животным, что восполняет дифицит важных элементов.

2.2 Косвенное воздействие на ПАК. Непреднамеренные изменения ПАК выступают следствием работ, проводимых в пределах водосбора, но непосредственно озеро не затрагивающих. Эти изменения выражаются главным образом в повышении степени трофности, активном накоплении органического вещества, понижении способности аквальных комплексов к самоочищению. К числу важнейших последствий изменений озерных экосистем следует отнести процесс антропогенного эвтрофирования. Он стимулируется притоком в водоемы биогенных веществ, главным образом N и P, выражается в скачкообразном повышении биологической продуктивности озера. Источники антропогенного эвтрофирования разделяются на рассеянные и точечные. Первые обуславливают поступление с водосбора (распаханных и удобренных полей) питательных элементов. Исследования и расчеты показали, что в результате сельскохозяйственной деятельности с каждого гектара угодий в озера поступает в среднем 2 кг азота и 0,2 кг фосфора. В последнее время заметное место среди источников биогенных веществ стали занимать атмосферные осадки. Прекращение, и даже ограничение, действия рассеянных эвтрофирующих веществ чрезвычайно сложно. Важное значение в этом случае имеют водоохранные полосы шириной не менее 30-50 м. Они играют не только роль заграждений, но и поглощают поступающие с водосбора питательные вещества. Точечные источники биогенных веществ – неочищенные стоки городов, животноводческих ферм, выбросы промышленных предприятий по переработке сельскохозяйственного сырья – устранимы, однако это требует значительных усилий и средств, особенно когда источником служат города и промышленные предприятия. Процесс антропогенного эвтрофирования сказывается в первую очередь на состоянии пелагиальных урочищ (толща воды). Повышение поступления с водосбора питательных веществ и вызываемое этим скачкообразное повышение биологической продуктивности приводит к ухудшению качества воды, исключает озеро из объектов водопользования и рекреации (изменяется газовый и химический режим). С течением времени изменения в пелагиальных урочищах углубляются и распространяются на весь ПАК. Процесс антропогенного эвтрофирования относится к обратимым процессам, если исчезает источник или процесс только начинается и озеро не потеряло способности к самоочищению (биофильтрации).

В процессе хозяйственного использования гиперэвтрофные черты могут приобрести озера различных типов, однако наиболее уязвимы глубокие водоемы с мощным гиполимненом и мелководные слабопроточные озера. Природные аквальные комплексы, характеризующиеся значительными площадями при больших глубинах обладают значительным запасом устойчивости (Нарочь, Снуды, Струсно, Дривяты). Однако, возрастающее антропогенное влияние сказывается и на этих ПАК. Здесь в качестве источника обогащения биогенными веществами большое значение имеет рекреационная деятельность. Коренные изменения ПАК возникают при использовании их в качестве водоемов-охладителей тепловых и атомных станций. Под влиянием поступления подогретых вод обнаруживается ряд явлений, получивших название тепловое загрязнеие. Тепловое загрязнение выражается не только в изменении температурного режима озера, но и в повышении биологической продуктивности, т.е. антропогенном эвтрофировании.

Таким образом, направление и интенсивность антропогенного воздействия на ПАК контролируется взаимосвязанными параметрами в системе водосбор-озеро. Характер изменений, происходящих в озерах, зависит от следующих показателей: