Оценка параметров экосистем внутренних водоемов

Рассматриваются возможности расчетных оценок структурных и функ­циональных показателей водных экосистем по взаимосвязям отдельных параметров между собой, с показателями среды и индикаторами трофического синуса внутренних водоемов. На данных по озерам и водохранилищам Российской Федерации, бывшего СССР, а также о вер Европы и мира и но шкалам трофических типов водоемов сравниваются фактические и расчетные пока отели содержания органического вещества в воде и потоков энергии через отдельные трофические звенья. Обсуждаются оценки стабильности водных экосистем по различным показателям.

В последние десятилетия двадцатого века окончательно yгасли и ушли в историю науки споры о целесообразности подхода к проблеме биологической продуктивности как к круговороту вещества и потоку энергии в экосистеме; доводы противников такой концепции и наши дни могут вызвать в лучшем случае лишь улыбку. Этот принцип победно утвердился и многочисленных гидробиологических исследованиях, выполненных в нашей стране и за рубежом, в том числе и по международным проектам, осуществлявшимся в рамках Международной биологической программы, программы '"Человек и биосфера" и других.

Школе Г.Г. Винберга и его продолжателям принадлежит основной вклад в формирование отечественной продукционной гидробиологии. Термин ''биологическая продуктивность водоемов" в наши дни уступил место более точному "биологическая продуктивность водных экосистем". Возникает представление о необходимости рассмотрения не только потоков энергии, но и вообще потоков информации в экосистеме.

Растущее антропогенное воздействие на водоемы часто требует описания структуры и функционирования экосистем в изменившихся условиях. Дня оценки трофического статуса водоемов используется широкий ряд лимнологических индикаторов трофности. характеристики потока энергии через отдельные трофические звенья, показатели численности и биомассы отдельных видов и сообществ.

За период существования гидробиологии как науки накоплены необъятные массивы материалов по множеству водоемов мира. Для оценок трофности водоемов по разным трофическим индикаторам предложено большое количество простых регрессионных двухлараметрических зависимостей, многие из которых хорошо описывают явление либо в определенном диапазоне трофности, либо в конкретной совокупности водоемов. Многообразие окружающего мира затрудняет описание его универсальными на все случаи жизни формулами, поскольку избыток абстракции влечет эффект, определяемый хорошо известным в редакторском мире выражением: "столб - это хорошо отредактированное дерево". Тем не менее использование обобщенных зависимостей является основной путеводной нитью. Настоящая работа представляет попытку сравнительной оценки ряда существующих современных расчетных подходов к определению параметров водных экосистем (расчетной эко-метрии) в зависимости от трофности водоема. Термин "экометрический" был употреблен Хаккансоном в 1981 г. Нами под эко-метрией понимается численное описание параметров отдельных уровней и экосистемы в целом в результате определения, измерения, расчетов. Из множества описаний взаимосвязей различных индикаторов трофического статуса между собой и со структурно-функциональными показателями экосистемы мы остановились на имеющих наибольшую универсальность и использовали ряд взаимопересчитываемых уравнений и согласующихся шкал трофических типов водоемов, дающих достаточно идентичные результаты при использовании разных индикаторов трофности - что является определенным шагом к унификации расчетов.

В подавляющем большинстве случаев статистические оценки использованных уравнений нами не приводятся, поскольку в основном они взяты из литературных источников.

Для суждения о соотвегствии расчетных величин реальной картине использованы фактические данные по озерам и водохранилищам бывшею СССР, Российской Федерации (РФ) и зарубежным водоемам - в первую очередь изучавшимся по Международной биологической программе, о рамках которой разносторонне рассматривались все трофические звенья экосистем - биопродукционные характеристики, показатели численности сообществ и видов. Для обсуждения нами также примечены наиболее применяемые для опенок трофического статуса водоемов интегральные индикаторы трофности- прозрачность, хлорофилл, общий фосфор, взвешенное органическое вещество, ВПК и т,д.

В работе рассчитанные по наиболее оправдавшим себя в биологии двухпараметрическим уравнениям связи оценки параметров - индикаторов трофического статуса, биомасс и продукции отдельных трофических звеньев (с единицы площади и в единице объема, за сутки, сезон, юл) - сравниваются как с фактическими величинами по реальным водоемам так и со шкалами разных авторов для разных трофических типов водоемов.

Все показатели потока энергии отдельных трофических звеньев выражены преимущественно В ккал (1кал = 4.1868 Дж) и реже - в сырой массе.

Конечное звено экосистемы (ихтиоцен) в работе не рассматривается, так как эта тема исследована в монографиях С.II. Ки-таева (1984. 1994); не обсуждаются в связи с этим и промежуточные типы трофности, иыделение которых важно для оценок ихт иоцена. Не зат ронуты нами механизмы н общие аспекты функционирования .экосистем, поскольку этим проблемам посвящена монография А.Ф. Алимова (2000), подводящая итоги исследований последних десятилетий и оценивающая современное состояние проблемы.