Функція проміжних екотонів (біомів) річкової мережі у формуванні якості води і видового різноманіття аборигенної іхтіофауни

Розгляд екосистеми річки як генералізованої річкової водної екосистеми, що складається із русла та придаткової мережі. Вплив біотичної складової у формуванні іхтіоценозу та якості води. Врахування видового різноманіття водної аборигенної іхтіофауни.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 28.07.2024
Размер файла 38,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет водного господарства та природокористування

Функція проміжних екотонів (біомів) річкової мережі у формуванні якості води і видового різноманіття аборигенної іхтіофауни

Гриб Й.В., д.б.н., професор,

Троцюк В.С., к.с.-г.н., доцент,

Войтишина Д.Й., здобувач,

Шерінга І.О., студентка

Водна біокосна екосистема залежить від стану підсистем поверхні водозбору, складу екотонів водного середовища, є результатом поєднання живої і косної речовини. Біом, як елементарна первісна одиниця водної екосистеми, формує склад флори і фауни річково-озерної мережі, сприяє процесам самоочищення водного середовища, формує «плівку життя» (за В. І. Вернадським). В цілому мегаекосистема водного об'єкта - це територіально-просторове біологічне формування сукупності водних і суходільних ценозів басейну, що створює і продукує видове різноманіття флори і фауни. При проведенні моніторингу річкової мережі основна увага приділяється характеристиці русла як гідроекологічного коридору відведення стічних, поверхневих і підземних вод та шляхів міграції аборигенної іхтіофауни. Водночас на бокові екотони як придаткові локалітети формування біомів водного середовища практично не зверталось уваги. Біом можна характеризувати як первинну продукційну ланку живої речовини водного середовища, обмежену фізико- географічними та ландшафтними умовами формування проміжних зон між водним середовищем і суходолом, що формують і зберігають видове різноманіття флори і фауни, є банком збереження рідкісних видів живої природи, синтезує кисень і знижує вміст СО2 в атмосферному повітрі, а разом з суходільними біогеоценозами формують кліматичні умови, інтенсивність атмосферних опадів, живлять водне середовище. За В. І. Вернадським біоми є природними локалітетами згущення органічної речовини і є елементарними комірками водних екосистем.

Ключові слова: екотон; біом; гідроекологічний коридор; іхтіофауна; екосистема.

Hryb Y.V., Doctor of Biological Sciences, Professor, Trotsiuk V.S., Candidate of Agricultural Sciences (Ph.D.), Associate Professor, Voityshyna D.Y., Applicant, Sherinha I.O., Senior Student (National University of Water and Environmental Engineering, Rivne)

Function of intermediate ecotones (biomes) of the river network in forming water quality and species diversity of ichthiofauna

A water biocoenotic ecosystem depends on the condition of the subsystems of the catchment surface, the composition of the ecotones of the aquatic environment, and is the result of the combination of living and non-living matter. The biome, as an elementary primary unit of the aquatic ecosystem, shapes the composition of the flora and fauna of the river-lake network, facilitates the processes of selfpurification of the aquatic environment, and forms the "film of life" (according to V. I. Vernadsky). In general, the megaecosystem of a water body is a territorially-spatial biological formation of the aggregate of aquatic and terrestrial cenoses of the basin, which creates and produces the species diversity of flora and fauna. When monitoring the river network, the main focus is on the characterization of the riverbed as a hydro-ecological corridor for the discharge of wastewater, surface, and groundwater, and the migration routes of indigenous ichthyofauna. Meanwhile, the lateral ecotones as supplementary localities for the formation of aquatic biomes have received practically no attention. A biome can be characterized as the primary production link of living matter in the aquatic environment, limited by the physico-geographical and landscape conditions of the formation of transitional zones between the aquatic environment and the land, which form and preserve species diversity of flora and fauna, serve as a repository for the conservation of rare species of living nature, synthesize oxygen, and reduce CO2 content in the atmospheric air, and together with terrestrial biogeocenoses, form climatic conditions, the intensity of atmospheric precipitation, and nourish the aquatic environment. According to V. I. Vernadsky, biomes are natural localities of organic matter concentration and are elementary cells of aquatic ecosystems.

Keywords, ecotone; biome; hydro-ecological corridor; ichthyofauna; ecosystem.

Вступ

Функціонування річкових екосистем характеризується постійним стоком у руслах річок, який сформований підземними та ґрунтовими водами, поверхневим стоком з поверхні водозбору від атмосферних опадів та стічними і зливовими водами від урбанізованих територій. Внаслідок впливу стресових ситуацій природного і антропогенного походження русла річок є зоною ризику для аборигенної іхтіофауни. Водночас, розглядаючи екосистему річки як генералізовану річкову водну екосистему, що складається із русла та придаткової мережі, ми повинні враховувати вплив біотичної складової у формуванні іхтіоценозу та якості води, тобто ми повинні визнати функціонування придаткової мережі (приток першого і другого порядку, стариць, заплавних озер, луків та боліт) як дрібніших екосистем, як біомів, що характеризують поперечне січення (заплавне) басейну у чотиривимірній системі оцінювання річкової екосистеми. Розглядаючи концепцію, що річка живе заплавою, за чисельністю проміжних екотонів (біомів) можна визначити продуктивність водної екосистеми.

Постановка проблеми

Річки та озера планети Земля займають майже 3% території суходолу. Русла річок є гідроекологічними коридорами, або коридорами відведення поверхневого стоку, шляхами міграції аборигенної іхтіофауни. Бокові екотони є місцями локалізації і розвитку живої речовини, насамперед живого корму для риб, видового різноманіття та розвитку аборигенної іхтіофауни. Саме заплава річки з її озерами, старицями і староріччями, притоками першого і другого порядку, які формують життя водного середовища, є місцями відтворення. Для оперативного прийняття заходів з оптимізації стану водних мегаекосистем була проведена класифікація біомів (табл. 1).

Регіональні біоми (за особливостями формування поверхні водозбору) - це русла річок Полісся, Лісостепу та Степу, характеризуються різними величинами питомої ваги підсистем [1]. Антропогенна трансформація значно змінила структуру басейнів і далека від оптимальної. Якість водного середовища формується залежно від питомої ваги домішок, що скидаються від урбанізованих територій та агроекосистем, а також стану трансформації підсистем, тобто якість води (Іе) можна описати залежностями:

- за концентрацією домішок і витратами води (С,О);

- за станом підсистем поверхні водозбору (Ке),

- за переробною здатністю русла річки (L1-L0) К т.

де Сі - провідні характеристики чинників впливу на якість води; Q - витрати води, м3/с; Ке - коефіцієнт антропогенної трансформації поверхні водозбору; Lo, L1 - вихідні (реперні та фактичні) величини БСК5; К - інтенсивність самоочищення; т - тривалість процесу самоочищення або терміну добігання води від джерела забруднення до гирла за гідроекологічними коридорами.

Таблиця 1

Класифікація біомів річкових басейнів

№ з/п

Види біомів

Характер впливу

Особливості прояву

1

Регіональні басейнові

Гідрологічний режим

Фізико-географічні умови формування ландшафтів

2

Біоми руслові (зимувальні ями, стариці, староріччя)

Локалізація видів аборигенної іхтіофауни

Формується стійкість складу річкової екосистеми

3

Біоми прибережних заплав

Умови збереження і відтворення популяції аборигенної іхтіофауни

Формується стійкість екосистеми

4

Біоми озерних систем

Формування локальних іхтіоекосистем

Формування ізольованих екосистем

5

Біоми очисних споруд урботериторій

Зниження впливу антропогенних домішок

Знижує вміст антропогенних домішок та дрифт біогенів за гідро- екологічним коридором

6

Біоми руслових водосховищ

Формування локальних іхтіоекосистем

Динаміка складу популяцій, формування панівних видів

7

Гідроекологічні коридори середовища

Канали міграції аборигенної іхтіофауни, пропуск стоку поверхневих і підземних вод

З'єднуюча ланка екосистем басейну та шляхів міграції риб

8

Локальні рибовідтворювальні ділянки

Сумарний вплив проміжних екотонів в створі спостережень

Збереження природних умов відтворення і життєдіяльності іхтіофауни

9

Біоми приток першого порядку

Природний стік

Оздоровлення річкової мережі

На локальні біоми діють:

а) антропогенні чинники впливу (розорювання, урбанізація, стічні води);

б) природні чинники (залісненість, залугованість, заболоченість, їх питома вага);

в) компенсаційні чинники (скидання очищених стічних і зливових вод.

Вивченість проблеми

На початку ХХІ ст. вийшла карта «Україна. Стан природного середовища та його стійкість до технічного навантаження» авторів д.геогр.н. В. А. Барановського та д.геогр.н. П. Г. Шишченко, де серед показників використано потенціал стійкості поверхневих вод. За вихідними даними використано співвідношення кольоровості води (г), коефіцієнту витрат води (Q) та кількість днів протягом вегетаційного періоду з температурою води вище 16° C (а/365). Щодо перших двох характеристик необхідно зробити деякі зауваження:

1. Кольоровість води залежить від впливу заболочених територій та мінералізації торфів (Полісся), розкладу вищої водної рослинності та питомої ваги стічних вод у русловому потоці [2].

2. Витрати води зарегульованих малих річок залежать від інтенсивності розорювання території, випаровування та транспірації вологи вищою водною рослинністю, забору води для зрошення, інфільтрації та впливу осушення прилеглих територій [1].

Нами в цей же період була опрацьована концепція визначення стану водного середовища залежно від впливу трьох складових: мінералізації води, трофо-сапробіологічних характеристик та токсичності домішок [4]. В той же період вийшла наша монографія з визначення впливу господарської діяльності на якість водного середовища за течією нижче урбанізованих територій, формуючи «гарячі точки» забруднень. За якістю води на сьогодні ні одна річкова мережа не може бути прийнятна для питного водопостачання.

Нами опрацьована формула для визначення стійкості екосистеми річкового русла за співвідношенням чисельності екстремальних ситуацій в створі спостережень до чисельності межових екотонів або переробною здатністю русла:

ST=[CiQ (Li - Lo) k t]/n, (1)

де C/- маса сторонніх домішок, г/м3; Li, Lo - БСК5 від джерела забруднення і в кінцевому створі, мг/дм3106; k - коефіцієнт самоочищення води у період літньої межені; Q - витрати води у створі спостережень в той же період, м3/с; t - тривалість вегетаційного періоду, діб; n - чисельність екотонів у руслі річки.

Залежність індексу Іе від стану трасформації підсистем поверхні водозбору описується різними величинами Ке, що формуються різними співвідношеннями розораності та природних чинників (залісненості, залугованості, заболоченості басейнів та компенсаційними заходами). Коефіцієнти парної кореляції Іе та Ке склали для Полісся r = 0,744, Лісостепу r = 0,784 та Степу r = 0,722.

Стає зрозумілим, що на сьогодні необхідна переорієнтація в методах оцінки стану екологічної ситуації у водних басейнах, коли вилучення однієї із складових системи веде до формування кризової ситуації у цілому руслі річки (табл. 2).

Розробка ключа у паспортизації біомів, розташованих у поперечному січенні басейну, дає можливість об'єктивної оцінки стану розвитку екосистеми. Чим більша чисельність межових екотонів, тим більша стійкість екосистеми (за коефіцієнтом трансформації басейну) (табл. 2).

Найбільш стійкими, у порівнянні з досліджуваними руслами річок, були басейни річок Десна і Горинь (Кр = 1,19 - 1,50), найбільш вразливими були басейн річки Льва, заплавних озер Скоринь, Лучне, Тучне, Тухове, Верхнє і Нижнє (Ктр = 4,0 - 14,0).

Залежно від чисельності проміжних екотонів у руслах річок, формується видове різноманіття аборигенної іхтіофауни. У гирлах правобережних приток річки Прип'ять (річок Горинь і Стир) формуються повноцінні популяції промислових видів риб, в тому числі реофілів: білизни, в'язя, головня, морени, щуки і судака при інтенсивному розвитку смітної риби, як корму для вищої ланки трофічного ланцюга.

У зарегульованих руслових водосховищах, внаслідок деградації середовища проживання, вилучаються популяції всіх видів риб- реофілів при залишку смітної риби (табл. 3).

В нетрансформованій річковій екосистемі концентрація домішок залежить від витрат води, тобто:

Сі = M/Q + bi, (2)

де Сі - концентрація домішок, мг/дм3; М/ - маса домішок в створі спостережень, мг; Q - витрати води, м3/с; bi - концентрація домішок в природному фоні (може бути прийнята за реперними характеристиками в період межені), мг/дм3.

Прибережна смуга водоохоронної зони виступає як елемент захисту від твердого стоку. Лучна заплава, як елемент життя річкового русла, відіграє важливу роль у збереженні і відтворенні аборигенної іхтіофауни через: а) депонування мулів, винесених з основного русла під час повені; б) очищення води під час нерестового періоду; в) формування умов нересту; г) формування нерестового субстрату з минулорічних лучних трав; д) захисту русла від поверхневого стоку зависів з поверхні водозбору. Тобто існує концепція «річка живе заплавою».

Згідно з затвердженим положенням щодо збереження придаткової мережі, кожен водотік повинен мати узаконену прибережну смугу, ширина якої залежить від довжини русла. Розрахункова ширина прибережної смуги розраховується наступним чином:

b = bo + Ьо(Ьсер.зваж.), (3)

де b - розрахункова ширина прибережної смуги, м; bo- еталонна початкова ширина прибережної смуги, що залежить від довжини русла, м; Осер. зваж. - середньозважений нахил прибережної смуги, градуси (при нахилі прилягаючої території до 3о ширина прибережної смуги приймається 50 м).

bo = 5JL, (4)

де L - довжина річки, м.

Струмки, канали осушувальної мережі мають ширину прибережної смуги 10,0 м.

Відмічається неоднорідне поширення аборигенної іхтіофауни у водному середовищі р. Горинь: чим більша чисельність заплавних екотонів, тим більша чисельність видів і продуктивність риб. Найбільша чисельність і локалізація популяцій у створах Морозовичі - Деражно - Дубровиця - Висоцьк, що характеризується множинністю екотонів, життєвим простором, де формується кормова база за рахунок біогенів з верхньої лісостепової ділянки русла (табл. 2).

Окремо слід звернути увагу на збагачення зоопланктоном р. Горинь після очисних споруд РВО «Азот», поєднане з буферним ставом зливової каналізації. Однак, цей процес нівелюється кислим дренажним стоком з відвалів фосфогіпсу, що губить маточне поголів'я в зимовий період у зимувальній ямі нижче за течією. Тобто оцінку якості води водного середовища, як основного чинника існування екосистеми, можна формалізувати наступним чином:

Іе = (Мсі (Qpi4+QeKOTOH)(Li-Lo) К Vт), (5)

де Мсі - маса домішок у досліджуваному створі гідроекологічного коридору, г/м3; Qpi4 - витрати річкової води, м3/с; QeKOTOH - витрати води, що надходять з придаткової мережі, м3/с; Li - БСК5 в створі спостережень, мг/дм3106; Lo - БСК5 у витоці русла річки, мг/дм3106; К- коефіцієнт переробної здатності або споживання розчиненого кисню біотою (приймається від 0,05 для гумінових кислот до 0,2-0,3 для фітопланктону та 0,5 - для стічних вод в літній період); V - швидкість потоку, м/с; т - тривалість спостережень, діб.

Таблиця 2

Формування складу аборигенної іхтіофауни за створами спостережень у басейні р. Горинь

№ з/п

Створи спостережень

Протяжність русла, км

Множинність екотонів

Склад аборигенної іхтіофауни

1

с. Морозовичі, залізничний міст

430,0

Зимувальна яма, староріччя, заплавні луки, русло, стариці

Судак, короп, окунь, плітка, лин

2

с. Шубків

370,0

Староріччя, стариці, лучна заплава, русло

Короп, товстолоб, лящ, плітка, окунь

3

с. Хотинь

300,0

Зимувальна яма, кар'єри, стариці, джерела

Плітка, лин, щука, сом, окунь, головень

4

с. Бегень

288,0

Очисні споруди РВО «Азот», староріччя, лучна заплава, природні нерестовища

Лящ, щука, сом, головень, карась

5

смт Деражне

278,0

Староріччя, озера, лучна заплава, притоки, джерела

Короп, лящ, щука, сом, головень, морена

6

смт Степань

210,0

Староріччя, лучна заплава, джерела, стариці

Підуст, короп, сом, головень

7

смт Дубровиця - с. Селець

117,0

Староріччя, лучна заплава,болота, озера, стариці, зимувальна яма, притоки

Сом, лящ, судак, щука, окунь, короп, карась, плітка

8

смт Висоцьк

90,6

Староріччя, стариці, озера, заплавні луки, зимувальна яма, притоки (р. Чаква)

Сом, судак, окунь, щука, карась, короп, плітка

9

с. Заслуччя (р. Случ-притока р. Горинь)

302,0

Озера,заплавні луки, притоки, стариці, болота

Щука, судак, карась, лин, сом, окунь

Методи і об'єкти досліджень

При дослідженні водних об'єктів використані апробовані гідрохімічні, гідрологічні, гідробіологічні, токсикологічні, іхтіологічні, ландшафтні методи досліджень.

Основними характеристиками стану водного середовища були вміст органічного вуглецю, мінеральних форм азоту і фосфору, зависів, вміст токсичних домішок (іони Сц+, Fe2+). Іхтіологічні характеристики вивчали за лімнофільними та реофільними аборигенними видами риб. Стан підсистем поверхні водозбору вивчали за фізико-географічними регіонами України за співвідношенням трансформованих і природних підсистем (розораності, лісистості, залугованості, заболоченості, заозерності).

Об'єктами досліджень були правобережні притоки р. Прип'ять - річки Горинь, Стир а також озерні системи і руслові водосховища.

Наукова новизна. Вперше проведено дослідження заплавних екотонів у басейнах річок Горинь, Стир, Льва та приток середньої течії річок Дніпра, Десни, Удаю, озерних систем басейну річки Прип'ять. Розроблено класифікацію заплавних екотонів, їх символізацію та визначено їх значимість (табл. 3 і 4). Надано чисельність і динамічні зміни проміжних екотонів і віднесення їх до коефіцієнту трансформації підсистем поверхні водозбору та класу якості води.

Таблиця 3

Індексація проміжних екотонів водних басейнів та експертна оцінка їх вагомості у річково-озерній мережі

№ з/п

Елементи «осередків життя»

Водний об'єкт

Символ у формулі «осередків життя»

річка

озеро

водосховище

1

Регіональні басейнові

+++

+++

+++

р

2

Притоки І і ІІ порядку з непорушеними басейнами і високою якістю води

+++

+++

+++

p

3

Заплавні озера та стариці

+++

+++

+

os

4

Джерела

+++

+++

+

d

5

Заплавні луки - нерестовища

+++

+++

+

z

6

Заплавні болота

+

+

+

b

7

Зимувальні ями

+++

+++

+++

j

8

Підняття дна (банки), острови, перекати

+++

++

++

o

9

Незаболочені мілководдя з заростями очерету

++

++ (не більше 12%)

++ (не більше 12%)

a

10

Виклинювання підземних вод під водним дзеркалом

++

+++

+

w

11

Сполучення у системі «річка - озеро»,«озеро - озеро»

+++

+++

++

s

12

Локальні рибовідтворювальні ділянки

+++

+++

+++

R

13

Гідроекологічні коридори середовища

+++

+++

+++

h

14

Скупчення осередків життя (русло+ притока+ зимувальна яма+ нерестовище)

+++

+

++

sh

Функціональні показники

14

Розчинений кисень, насиченість 100%

+++

+++

+++

Rh

15

Екологічна якість води

+++

+++

+++

le

Примітка: експертна оцінка вагомості екотонних природних характеристик: +++ - надзвичайно важлива, ++ - дуже важлива, + - важлива.

Таблиця 4

Результати досліджень чисельності екотонів «осередків життя» у басейнах річок і озер

№ з/п

Водні об'єкти

Морфологічні характеристики (довжина русла (км), площа водного дзеркала (км2))

Коефіцієнт множинності екотонів *

Коефіцієнт трансформації басейну, Ктр (клас)

Формула «осередків життя»

1. Річки

1

Прип'ять (до смт Річиця)

748.0 (досліджуване верхів'я 100.0)

81/27 (0,27)

3,37 (3)

p4os10d5b2r3n3

2

Льва (л.п. р. Ствиж)

100.0

125/10 (0,10)

12,5 (4)

p2os3d2j

3

Горинь (п.п. р. Прип'ять)

659.0

350/232 (1,05)

1,5

(2)

p4os40d98z10b2 j30a2s3r8h2

4

Стир (п.п. р. Прип'ять)

437,0 (лівий рукав) 494.0 (правий)

280/179 (0,40)

1,56 (2)

P21os300d20z10b1 0

J30o2s3r6h2

5

Десна (л.п. р. Десна)

1126,0 (в межах України 591.0)

530/445 (0,47)

1,19 (2)

p30os40d98z10b2 j30o3s20r9h2

6

Удай (л.п. р. Сула)

321,0

96/60 (0,18)

1,60 (2)

p15os5d5z3b5 j10o2a10r5

2. Водосховища

7

Хрінницьке руслове на р. Стир

2000

39/25 (1,25)

1,56 (2)

p3os2d2z2b j3o2a4s2r2h4

3. Озера

8

Світязь

24,2

28/16 (0,66)

1,75 (2)

p3oszbj5oa2wr2

9

Скоринь (басейн р. Прип'ять)

0,172

40/11 (0,63)

3,63 (3)

zbja6w

10

Любязь (басейн р. Прип'ять)

0,51

34/17 (0,33)

2,0

(3)

p2os2z2bj2a5 srh

11

Нобель (басейн р. Прип'ять)

0,49

40/20 (0,41)

2,0

(2)

p2os3z2b2j2a5 wsrh

12

Лучне (басейн р. Прип'ять)

0,042

42/8 (2,2)

5,3

(3)

bja6

13

Тучне (басейн р. Прип'ять)

0,046

45/9 (2,0)

5,0

(3)

pbja6

14

Тухове (басейн р. Льва)

0,026

16/4 (6,5)

4,0

(3)

pja2

15

Верхнє (басейн р. Льва)

0,050

20/5 (1,0)

14,0 (3)

dzja4

16

Нижнє (басейн р. Льва)

0,015

18/3 (2,0)

6,0

(3)

a3

Результати досліджень

річковий водний екосистема іхтіофауна

Основою формування «плівки життя» басейну водного об'єкта (гідроекологічного коридору та заплавних екотонів) є динаміка водного режиму русла. Від висоти затоплення заплави та її тривалості залежить сполучення русла з екотонами.

В створі с. Оженин на річці Горинь ми спостерігали два піки підняття рівня води: зимово-весняний (березень-квітень), що відповідає рівню виходу повеневих вод на заплаву і формування нерестових умов (при поєднанні заплавних екотонів), спадом рівня повеневих вод та літнє підняття рівня води у червні, що відповідає рівню затоплення заплавних екотонів, сполучення їх з руслом.

Формування іхтіоценозу заплавних біомів. Лімітуючими чинниками формування популяцій аборигенної іхтіофауни були наявність сполучення з основним руслом, вміст розчиненого кисню, маса корму, чисельність іхтіофауни, кормовий коефіцієнт співвідношення у популяції риб «хижак - жертва», природна смертність, а також життєвий простір. Відсутність або зниження значень однієї з характеристик означає вразливість ценозів водного середовища та стійкість популяцій риб.

У штучних екосистемах життєвий простір особин складає від 2,5 м3 водного середовища до 5,0 м3 при пасовищній технології годівлі риб та наявності природного корму (зоопланктону) до 5,0 г на 1 м3 водного середовища. У зв'язку з проточністю води та дрифтом планктону об'єм життєвого простору при концентрації 0,02 г/м3 складатиме більше 100 м3 на одну особину планктофага.

Зрозуміло, що кормова база буде одним з провідних чинників продуктивності водойми. У непротічних системах і оптимальних умовах нересту спостерігається загущеність посадки і тугорослість. Тому найбільша чисельність аборигенної іхтіофауни спостерігається у локальних рибовідтворювальних ділянках на руслах річок (біомах), де є згущеність плівки життя (корми, якість води, кисневий режим, наявність хижаків) та величина життєвого простору.

Залежно від умов у екотонах формується специфічний склад риб - лімнофілів, реофілів, а також періодична зміна сукцесій екосистеми. Так, в ізольованих поліських водоймах спостерігається періодична зміна складу риб. У суворі зими внаслідок дефіциту розчиненого кисню гине щука, залишається стійкий до його дефіциту карась, лин. В нерестовий період екземпляри щуки, що вижили, як подавлена популяція не розвивається, так як ікра виїдається карасем і популяція щуки деградує. Лише на 3-4 рік, коли виживають окремі екземпляри щуки, динаміка відношення «карась - щука» міняється і розвивається щуча популяція, яка подавляє карася, тобто в локальних біомах формується однаковий тип вищої ланки трофічного ланцюга, обумовлений лімітуючими чинниками їх життєвого простору. Звичайними представниками застійних водойм є лин, окунь, карась, в'юн, ротань, а протічних - судак, щука, сом, окунь, підуст (табл. 5).

Основними процесами глибокого біологічного доочищення забруднених стоками поверхневих вод є тривалість контакту забруднень з гідробіонтами. Так, очищення води на біофільтрах та аеротенках складає лічені години при активній аерації. Очищення води у біологічних ставках та водорослево-рачкових ставках складає до 6 днів. Добігання води у річках від витоку до гирла складає також до 5-6 днів. В той же час придаткова мережа функціонує як реактивна система активізації процесів самоочищення та як зони сталого мешкання аборигенних видів риб та формування природної кормової бази. За В. І. Вернадським біоми річкових басейнів можна розглядати як елементи згущення «плівки життя», а також як біокосні системи, що поєднують водне і косне середовища (суходільні біоценози), взаємопов'язані обміном речовини та енергії. Тут формується потік енергії від простіших організмів (бактеріопланктону та зоопланктону) до вищої ланки трофічного ланцюга.

В оптимальних умовах водного середовища (якість води, газовий режим, кормова база, життєвий простір) формуються популяції аборигенних видів риб, зокрема сома, ляща, щуки, судака, підуста, плотви та інтродукованих видів - коропа, товстолоба, білого амура, веслоноса.

Таблиця 5

Порівняльна характеристика залежності видового складу аборигенної іхтіофауни правобережних приток р. Прип'ять (річки Горинь, Устя, Стир, Іква) та їх руслових водосховищ від зарегульованості русел

№ з/п

Вид риб

Досліджувані створи в басейнах річок

р. Стир, гирло, с. Зарічне)

Хрінницьке водосховище (басейн р. Стир)

Млинівське водосховище (басейн р. Іква)

р.р. Стир, Іква від водосховища до с. Торговиця

Басівкутське водосховище (басейн р. Устя)

р. Устя від створу водосховища до впадіння в р. Горинь

р. Горинь, гирло (с. Висоцьк)

1

Щука

++++

+++++

++++

+++++

++

+

++++

2

Судак

++

++

-

++

++

-

+++

3

Плітка

+++++

+++++

+++++

+++++

++++

++

+++++

4

Головень

++++

+

+

+++

-

-

++++

5

В'язь

++

+

+

++

-

-

++

6

Краснопірка

+++

++++

++++

++++

+

-

++++

7

Білизна

+++

+

+

+++

-

-

+++

8

Вівсянка

+++++

+++++

+++++

+++++

+++

+++

+++++

9

Лин

++

+++++

++

+++

+

-

++

10

Рибець

+++

-

-

++

-

-

+++

11

Підуст

+++

-

-

++

-

-

+++

12

Пічкур

+

-

-

-

-

-

+

13

Верховодка

+++++

++++

++++

+++

+++++

+++

+++++

14

Плоскирка

+++++

++++

++++

++++

+++

-

+++++

15

Лящ

+++++

+++

++++

++++

+++

-

+++++

16

Клепець

++

-

-

++

-

-

++

17

Гірчак

+

++

++

+

++

+

+

18

Карась звичайний

++

+

-

++

-

-

++

19

Карась сріблястий

+++

++++

++++

++++

++++

+++

+++

20

Короп ставовий

+++

++

+

++

+

-

+++

Рибопродуктивність і чисельність популяцій риб за біомами слід розглядати за кормовою базою, життєвим простором, якістю водного середовища.

R = f (m, n, Ie, R, N, Ci). (6)

Ci = M/Q. (7)

Тобто зрозуміло, чому кормові ділянки річок Горинь, Стир характеризуються найвищою рибопродуктивністю, що формується сумарним впливом продуктивності проміжних біомів при підвищенні якості води.

Біоми руслових коридорів є зоною ризику, яка формується від дефіциту розчиненого кисню, скидання забруднених і токсичних стоків, хлорованих стічних вод.

Закономірності реабілітації порушених природних екосистем:

1. У водному середовищі працює закон збереження речовини та енергії, який реалізується в процесі синтезу живої речовини із неживої: біогенні домішки стічних вод (CNP) під дією сонячного опромінення синтезуються біотою (мікроводоростями та вищою водною рослинністю) у живу речовину постійно, що забезпечує сталість існування природного середовища.

2. Сукупність гідробіонтів, сформована на трансформованій енергетичній базі (забруднення) переводить водне середовище на новий рівень сукцесійних змін, формує чисту воду. Тобто реалізується золоте правило існування екосистеми: повернення стану середовища від забрудненого до еталонного.

3. Не дивлячись на зростаючий рівень урбанізації та збільшення об'єму скидної води, природне середовище реалізує свій стан за рахунок придаткової мережі (екотонів) та розкладу органічних домішок нижньої ланки трофічного ланцюга - бактеріопланктоном.

4. Властивість води підвищувати питому вагу при температурі +4о С забезпечує вертикальну стратифікацію та збереження аборигенної іхтіофауни у підлідний період, а холодна вода формує на поверхні водного дзеркала льодовий покрив.

5. Складові елементи придаткової мережі (болота, ветленди, лучна заплава, стариці, озера, притоки першого і другого порядку) забезпечують стійкість і знижують вразливість водного середовища від впливу анропогенних домішок.

6. Регулювання русла річок греблями порушує шляхи міграції аборигенних видів риб (кормових, кисневих, осінніх, зимових) а також перекриває шляхи міграції при точкових забрудненнях та реотаксис аборигенної іхтіофауни (річкового вугра, щуки та інших видів).

7. Ліквідація точкових джерел забруднення річково-озерної мережі може бути забезпечена шляхом упорядкування природокористування місцевими громадами та впровадження плати за воду, а також скидання забруднених стоків.

Висновки

1. При існуючому кризовому стані у водокористуванні необхідна державна програма «Відновлення стану річкової мережі і якості води» із фінансовим забезпеченням за розділами «Очисні споруди. Русла. Проміжні екотони. Заліснення. Якість води. Рибопродуктивність».

2. Стійкість, вразливість і рибопродуктивність річкових русел (гідроекологічних коридорів) обумовлена множинністю проміжних зон (екотонів). Спрямлені русла малих річок низькопродуктивні, є магістральними каналами відведення стоку меліоративних систем.

3. Гідроекологічні коридори середовища є зоною ризику та реактивною системою доочищення домішок, стабільність якої генерується дотацією біогенних елементів з поверхні водозбору та гідробіонтами, що надходять з умовно очищеними комунальними стоками, а також, інокуляцією гідробіонтів проміжних екотонів.

4. Антропогенна складова за внесенням домішок перевищує природну: за стоком солей - до 50%, токсичних домішок - до 10%, що формує третій клас якості води, а також періодичні формування кризових явищ у річковій мережі.

Джерела

1. Гриб Й. В., Клименко М. О., Сондак В. В., Гринк В. І., Войтишина Д. Й. Відродження екосистем трансформованих басейнів річок та озер (Рекомендації до розробки ОВНС): монографія /за ред. д.б.н. Гриба Й. В. Рівне: НУВГП, 2012. 246 с. 2. Гриб Й. В., Клименко М. О., Савицький О. Л., Войтишина Д. Й. Використання боліт і торфовищ в очищенні поверхневого стоку та адаптація передового досвіду в умовах України. Екологія боліт і торфовищ. К., 2012. С. 59-69. 3. Клименко М. О., Гриб Й. В., Мантурова О. В. Рибопродуктивність і видове різноманіття заплавних озер басейну річки Прип'ять. Природа Західного Полісся і прилеглих територій. Луцьк, 2001. С. 213-221. 4. Гриб Й. В., Петрук А. М., Борщевська І. М., Войтишина Д. Й., Михальчук М. А. Біоіндикація стану водного середовища у комплексному оцінюванні токсичності слабопротічних водойм. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Сер. Сільськогосподарські науки. 2023. Вип. 2(102). С. 31-51.

Referenses

1. Hryb Y. V., Klymenko M. O., Sondak V. V., Hrynk V. I., Voityshyna D. Y. Vidrodzhennia ekosystem transformovanykh baseiniv richok ta ozer (Rekomendatsii do rozrobky OVNS): monohrafiia /za red. d.b.n. Hryba Y. V. Rivne: NUVHP, 2012. 246 s. 2. Hryb Y. V., Klymenko M. O., Savytskyi O. L., Voityshyna D. Y. Vykorystannia bolit i torfovyshch v ochyshchenni poverkhnevoho stoku ta adaptatsiia peredovoho dosvidu v umovakh Ukrainy. Ekolohiia bolit i torfovyshch. K., 2012. S. 59-69. 3. Klymenko M. O., Hryb Y. V., Manturova O. V. Ryboproduktyvnist i vydove riznomanittia zaplavnykh ozer baseinu richky Prypiat. Pryroda Zakhidnoho Polissia i prylehlykh terytorii. Lutsk, 2001. S. 213-221.4. Hryb Y. V., Petruk A. M., Borshchevska I. M., Voityshyna D. Y., Mykhalchuk M. A. Bioindykatsiia stanu vodnoho seredovyshcha u kompleksnomu otsiniuvanni toksychnosti slaboprotichnykh vodoim. Visnyk Natsionalnoho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannia. Ser. Silskohospodarskinauky. 2023. Vyp. 2(102). S. 31-51.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Теоретичні основи дослідження якості води в річках, якість води та фактори, що її формують. Хімічний склад річкових вод, джерела та шляхи надходження забруднюючих речовин, вплив забруднень на екосистему річки. Методика дослідження якості води в річці.

    курсовая работа [147,7 K], добавлен 06.10.2012

  • Фактори водного середовища. Фізичні та хімічні властивості води. Дослідження динаміки водної екосистеми, біотичних взаємодій гідро біонтів. Взаємодія як двигун еволюції та динаміки популяції. Вплив антропогенних факторів на динаміку водних екосистем.

    курсовая работа [901,4 K], добавлен 11.04.2010

  • Загальні поняття про водосховища України. Хімічний склад вод, проблеми після виникнення водосховищ. Їх екологічний стан на сьогодні та господарське значення. Закономірності формування і просторового розподілу гідрохімічних показників якості води.

    курсовая работа [568,3 K], добавлен 29.11.2011

  • Загальна характеристика річки, показники рибопродуктивності, гідробіологічний режим і стан річкової флори та фауни. Інтенсивність забруднення, санітарно-біологічний і мікробіологічний стан води, вплив антропогенних факторів на екологію річкового басейну.

    реферат [26,6 K], добавлен 08.11.2010

  • Вимоги до хімічного складу води, алгоритм розрахунку її потрібної якості. Обгрунтовання технології очищення води, експлуатація обладнання. Розрахунок об’ємів завантаження іонообмінних смол, дегазатора, основних параметрів фільтру і його дренажної системи.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.10.2011

  • Хімічний, бактеріологічний и технологічний аналіз води. Методика визначення показників її якості. Стан і використання водних ресурсів Херсонської області. Екологічна оцінка якості питної води і характеристика стану систем водопостачання та водовідведення.

    курсовая работа [430,5 K], добавлен 14.05.2012

  • Характеристика видового різноманіття тваринного світу та їх роль в екосистемах. Вплив фауни на формування ландшафтів, утворення ґрунту і кори вивітрювання, на хімічний склад води та динамічну рівновагу. Скорочення чисельності і охорона тваринного світу.

    реферат [31,3 K], добавлен 09.11.2010

  • Фізико-географічні умови розташування басейну річки Інгул. Характеристика біотичної складової екосистеми: рослинного, тваринного світу. Екологічна структура популяцій. Оцінка стану поверхні водозбору і оптимізації її структурно-функціональної організації.

    курсовая работа [5,7 M], добавлен 27.02.2014

  • Ступінь накопичення мікроелементів у тканинах риб. Вивчення водного складу іхтіофауни окремих ставків річки Нивка. Вміст свинцю, кадмію, міді та цинку в органах і тканинах риб ставків. Забруднення води важкими металами. Антропогенний вплив гідроекосистем.

    презентация [2,0 M], добавлен 21.11.2014

  • Проблеми прісної води. Значення водних ресурсів. Джерела забруднення відкритих водойм. Методи дослідження води водойм. Нормування і аналіз якості води відкритих водойм. Визначення прозорості, каламутності, кількості завислих часток та провідності води.

    реферат [55,6 K], добавлен 30.03.2011

  • Характеристика сучасного хімічного складу природних вод з точки зору оцінки їх якості. Аналіз домішок і сполук важких металів у природних водах. Фактори формування якості води, оцінка шкідливих характеристик забруднювачів, екологічні критерії якості.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 04.11.2011

  • Класифікація основних екосистем світу та їх характеристика. Тундри, лісові екосистеми помірного поясу. Змішані й листяні ліси помірної зони. Вічнозелений тропічний дощовий ліс. Степи, пустелі, болота. Прісноводні екосистеми та екосистеми світового океану.

    курсовая работа [32,5 K], добавлен 17.11.2010

  • Забезпечення населення якісною питною водою як стратегічний національний інтерес держави. Показники невідповідності якості води за санітарно-хімічними показниками, за вмістом нітратів та заліза загального, каламутності та забарвленості в м. Житомирі.

    статья [17,0 K], добавлен 15.06.2016

  • Загальна характеристика води, її властивості. Основні вимоги до якості води, що скидається в централізовані біологічні очисні споруди та водойми. Особливості видалення зважених часток із води. Процес фільтрування, флотації, адсорбції, екстрагування.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 23.07.2011

  • Перелік і продуктивність споруджень для забору вод. Проблеми водопостачання м. Лубни. Методи очистки стічних вод. Технічні характеристики електролізної установки. Гігієнічні вимоги до якості питної води. Показники фізіологічної повноцінності якості води.

    отчет по практике [50,9 K], добавлен 11.03.2016

  • Водні об'єкти міст, джерела в міській зоні. Централізоване i децентралізоване водопостачання. Раціональне використання водних ресурсів. Показники якості води та методика оцінки якості води. Система водовідведення, чи iншими словами каналізаційна система.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 25.09.2010

  • Біорізноманіття як міра відносного різноманіття серед сукупності організмів, що входять до деякої екосистеми. Характеристика природно-заповідного фонду України. Статус та завдання природних заповідників України, розгляд національних природних парків.

    презентация [3,4 M], добавлен 28.10.2012

  • Розкриття особливостей екологічної адаптації флори і фауни пустель світу. Різноманіття пустель світу і їх географічні особливості. Характеристика видового різноманіття, екологічних груп флористичних і фауністичних комплексів і взаємозв’язок між ними.

    курсовая работа [66,6 K], добавлен 06.09.2010

  • Поняття харчового статусу організму людини, якісний склад оптимального раціону. Роль та місце води як важливої харчової речовини. Наслідки надлишкового споживання води та зневоднення організму. Вимоги до якості та аналіз ресурсів питної води в Україні.

    реферат [526,8 K], добавлен 05.12.2010

  • Водні об’єкти в міській зоні. Характеристика різних видів палива. Продукти згорання палива. Стан питної води в Україні. Покращення якості питної води в Україні. Способи зниження токсичності вихлопних газів. Вплив транспорту на навколишнє середовище.

    курсовая работа [249,6 K], добавлен 25.06.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.