Что такое лимнология?

Термин лимнология происходит от греческого слова «лимн», что означает озеро или пруд. Лимнология - это изучение внутренних вод, которое включает ручьи, озера, реки, водно-болотные угодья и водохранилища. Лимнология - это раздел науки об окружающей среде или экологии, который охватывает геологические, химические, биологические и физические атрибуты, среди прочего, внутренних вод, которые могут быть искусственными или природными, солеными и пресными, а также стоячей или проточной водой. Лимнология связана с гидробиологией и водной экологией, которая фокусируется на водных организмах. Ландшафтная лимнология, ветвь лимнологии, изучает сохранение и управление морскими экосистемами с точки зрения ландшафта.

История Лимнологии

Швейцарский ученый Франсуа-Альфонс Форель считается основателем лимнологии, и его наблюдения вдохновили многих ученых, в том числе ботаника Эйнара Науманна и зоолога Августа Тьенманна, который сформировал Международное общество лимнологии (ISL) в 1922 году. Форе начал задавать вопросы и наблюдать за природой в возрасте 13, и его самые ранние исследования рассматривали связь между биологическими, физическими и химическими свойствами Женевского озера. Форл ввел термин «лимнология» в 19 веке в своей монографии « Le Leman» . Он определил лимнологию как океанографию озер, но расширил ее, включив изучение внутренних вод. Лимнология является интегративной дисциплиной, в которой взаимодействуют биология, физика и химия, что позволяет более полно понять экосистему.

Физические свойства водной экосистемы

Сочетание волн, течений и тепла, наряду с другими сезонными распределениями условий окружающей среды, помогает идентифицировать физические свойства морской системы. Количественный анализ водоема зависит от различных особенностей, таких как водно-болотные угодья, ручьи, реки и устья рек, а также от структуры окружающей среды, окружающей водоем. Процесс формирования озер помогает классифицировать водоемы, а глубины определяют зоны в озере. Скорость воды и геология окружающей территории определяют морфометрическую систему ручьев и рек. Лиманы также подпадают под изучение лимнологии. Водно-болотные угодья различаются по форме, размеру и форме, однако все типичные типы водно-болотных угодий, такие как болота, болота и болота, колеблются между засушливостью, пресной водой и мелководьем.

Легкая интеграция

Теория светового зонирования рассматривает, как проникновение солнечного света в воду влияет на структуру водоема. Светлые зоны определяют различные уровни продуктивности в экосистеме, как озеро. Эвфотическая или фотическая зона относится к глубине толщи воды, через которую может проникать свет, и где могут расти растения. Остальная часть столба воды, которая не получает достаточного солнечного света для роста растений, называется афотической зоной. Альбедо измеряет количество электромагнитного излучения, которое отражается при попадании солнечного света на поверхность воды.

Термическая стратификация

Термическое расслоение, также называемое термическим зонированием, представляет собой метод группировки слоев водоема в водной экосистеме на основе изменения температуры на этих участках. Нагревание уменьшается экспоненциально с глубиной столба воды, и поэтому вода становится теплее на поверхности и становится все более прохладной с увеличением глубины. Термическая стратификация водоема состоит из трех частей. Эпилимнион - это верхний слой, который находится близко к поверхности воды, это более теплый слой, который испытывает циркуляцию ветра. Второй слой толщи воды, который испытывает быстрое снижение температуры, называется термоклин. Нижний слой, который является равномерно холодным, является гиполимнионом. Летом верхний слой водоема всегда теплее, чем нижний. Однако зимой температура слоя эпилимниона падает ниже 4 градусов по Цельсию, что равно температуре нижнего слоя. Верхний слой расширяется, становится светлее, а затем замерзает.

Химические свойства водной экосистемы

В естественной среде эрозия почвы, испарение, тип почвы и коренные породы, осадки и осаждение влияют на химический состав воды. Все водоемы имеют уникальный баланс неорганических и органических соединений и элементов.

Качество воды

Хотя сотни переменных, как считается, влияют на качество воды в озерах, было подтверждено, что только несколько переменных имеют большое значение для здоровья водной экосистемы. Существует множество биологических активностей, которые влияют на концентрацию растворенного газа и питательных веществ, но человеческая деятельность является единственным основным фактором, влияющим на качество воды.

кислород

Растворенный кислород ответственен за многочисленные химические и биологические реакции, которые играют важную роль в функционировании водной экосистемы. Различные природные процессы влияют на концентрацию кислорода в экосистеме, включая фотосинтез и дыхание. На профиль кислорода влияют ветер на поверхности воды, дыхание, фотосинтез и органические вещества, что означает, что концентрация кислорода уменьшается так же, как и температурный профиль. Профиль использует тот же принцип, что и проникновение света и термическое расслоение. Фотосинтез и солнечный свет контролируют концентрацию растворенного кислорода и являются определяющим фактором того, сколько фотосинтеза может происходить в трех слоях воды, где свет доступен. Концентрация растворенного кислорода уменьшается, глубина водоема увеличивается. Водная жизнь поглощает растворенный кислород и одновременно выделяет углекислый газ.

Фосфор и азот являются жизненно важными питательными веществами в водной системе. Хотя большинство исследований посвящено изучению аммиака, нитритов и нитратов в качестве источников азота в воде, азот существует в форме газа в водной системе. Концентрация азота обычно высока в осенние и зимние месяцы и ниже в весенние и летние месяцы. Из-за небольшой концентрации фосфора в водоемах, фосфор считается ограничивающим фактором в скорости роста фитопланктона. Растворенный фосфор имеет характерный экосистемный цикл.

Биологические свойства водной экосистемы

Лимнология классифицирует все водоемы по индексу их трофического состояния. Индекс трофического состояния определяется количеством фосфора и азота, среди других питательных веществ. Эвтрофные озера имеют высокий уровень питательных веществ и характеризуются высокой продуктивностью. Озера олиготрофные имеют низкий уровень питательных веществ и характеризуются низкой первичной продукцией. В дистрофных озерах вода желто-коричневого или чайного цвета и высокий уровень гуминовых веществ. Эвтрофикация озера может привести к увеличению производства водорослей.