Пресноводная экосистема - Freshwater ecosystem

Пресноводные экосистемы являются подмножеством земных водные экосистемы. Они включают озера, пруды, реки, потоки, пружины, болота, и водно-болотные угодья.[1] Их можно противопоставить морские экосистемы, которые имеют больший соль содержание. Пресноводные среды обитания можно классифицировать по различным факторам, включая температуру, проникновение света, питательные вещества и растительность. Пресноводные экосистемы со временем претерпели существенные изменения, которые повлияли на различные характеристики экосистем. [2]

Пресноводные экосистемы можно разделить на непроточные экосистемы (негазированная вода) и лотические экосистемы (текущая вода).[1]

Лимнология (и его филиал пресноводная биология ) - это исследование пресноводных экосистем.[1] Это часть гидробиология.

Первоначальные попытки понять и контролировать пресноводные экосистемы были вызваны угрозами здоровью человека.[3] (например, вспышки холеры из-за загрязнения сточных вод). Ранний мониторинг был сосредоточен на химических индикаторах, затем на бактериях и, наконец, на водорослях, грибах и простейших. Новый тип мониторинга включает количественную оценку различных групп организмов (макробеспозвоночные, макрофиты и рыба) и измерения связанных с ними условий водотока.[4]

Угрозы пресноводным экосистемам

Пять основных угроз биоразнообразию пресной воды включают чрезмерную эксплуатацию, загрязнение воды, изменение стока, разрушение или деградацию среды обитания и вторжение экзотических видов.[5] Недавние тенденции к исчезновению могут быть связаны в основном с отложениями, фрагментацией водотоков, химическими и органическими загрязнителями, плотинами и инвазивными видами.[6] Общие химические нагрузки на пресную воду здоровье экосистемы включают подкисление, эвтрофикация и заражение медью и пестицидами.[7] Непредсказуемая синергия с изменением климата значительно усложняет воздействие других факторов стресса, угрожающих многим морским и пресноводным рыбам.[8]

Вымирание пресноводной фауны

С 1900 г. в Северной Америке вымерло более 123 видов пресноводной фауны. Из пресноводных видов Северной Америки примерно 48,5% мидий, 22,8% - брюхоногие моллюски, 32,7% раков, 25,9% земноводных и 21,2% рыбы находятся под угрозой исчезновения или находятся под угрозой исчезновения.[6] Темпы исчезновения многих видов могут резко возрасти в следующем столетии из-за инвазивных видов, исчезновения ключевых видов и видов, которые уже функционально вымерли (например, видов, которые не воспроизводятся).[6] Даже по самым скромным оценкам, темпы исчезновения пресноводных рыб в Северной Америке в 877 раз превышают фоновые темпы исчезновения (1 случай на 3 000 000 лет).[9] Прогнозируемые темпы исчезновения пресноводных животных примерно в пять раз выше, чем для наземных животных, и сопоставимы с темпами вымирания сообществ тропических лесов.[6] Учитывая ужасное состояние пресноводного биоразнообразия, группа ученых и практиков со всего мира недавно разработала план действий в чрезвычайных ситуациях, чтобы попытаться восстановить пресноводное биоразнообразие. [10]

Методы биотока пресноводного биомониторинга сосредоточены в первую очередь на структуре сообщества, но некоторые программы измеряют функциональные показатели, такие как биохимическая (или биологическая) потребность в кислороде, потребность донных отложений в кислороде и растворенный кислород.[4] Структура сообщества макробеспозвоночных обычно отслеживается из-за разнообразия таксономии, простоты сбора, чувствительности к ряду факторов стресса и общей ценности для экосистемы.[11] Кроме того, в программах биомониторинга измеряется структура сообщества водорослей (часто с использованием диатомовых водорослей). Водоросли также таксономически разнообразны, легко собираются, чувствительны к ряду факторов стресса и в целом ценны для экосистемы.[12] Водоросли растут очень быстро, и сообщества могут представлять собой быстрые изменения условий окружающей среды.[12]

Помимо структуры сообщества, реакция на пресноводные факторы стресса изучается с помощью экспериментальных исследований, которые измеряют изменения в поведении организмов, измененные темпы роста, воспроизводства или смертности.[4] Результаты экспериментов на отдельных видах в контролируемых условиях не всегда могут отражать естественные условия и многовидовые сообщества.[4]

Использование ссылочных сайтов является обычным явлением при определении идеализированных "здоровье" пресноводной экосистемы. Контрольные участки могут быть выбраны пространственно путем выбора участков с минимальным воздействием человеческого вмешательства и влияния.[4] Однако эталонные условия также могут быть установлены временно с использованием сохраненных индикаторов, таких как диатомовые водоросли клапаны, пыльца макрофитов, хитин насекомых и рыбья чешуя могут использоваться для определения условий, предшествующих крупномасштабному вмешательству человека.[4] Эти временные эталонные условия часто легче восстановить в стоячей воде, чем в движущейся, потому что стабильные отложения могут лучше сохранять биологические индикаторные материалы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Г., Ветцель, Роберт (2001). Лимнология: озерные и речные экосистемы (3-е изд.). Сан-Диего: Academic Press. ISBN  978-0127447605. OCLC  46393244.
  2. ^ Карпентер, Стивен Р .; Стэнли, Эмили Х .; Вандер Занден, М. Джейк (21 ноября 2011 г.). «Состояние пресноводных экосистем мира: физические, химические и биологические изменения». Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов. 36 (1): 75–99. Дои:10.1146 / annurev-environment-021810-094524. ISSN  1543-5938.
  3. ^ Рудольфс, Виллем; Фальк, Ллойд Л .; Ragotzkie, R.A. (1950). «Обзор литературы о возникновении и выживании кишечных, патогенных и родственных организмов в почве, воде, сточных водах и илах, а также о растительности: I. Бактериальные и вирусные заболевания». Сточные воды и промышленные отходы. 22 (10): 1261–1281. JSTOR  25031419.
  4. ^ а б c d е ж Фриберг, Николай; Бонада, Нурия; Брэдли, Дэвид К .; Данбар, Майкл Дж .; Эдвардс, Франсуа К .; Грей, Джонатан; Hayes, Ричард Б .; Хилдрю, Алан Дж .; Ламуру, Николас (2011 г.), «Биомониторинг антропогенного воздействия на пресноводные экосистемы», Успехи в экологических исследованиях, Elsevier, стр. 1–68, Дои:10.1016 / b978-0-12-374794-5.00001-8, ISBN  9780123747945
  5. ^ Даджен, Дэвид; Артингтон, Анджела Х .; Гесснер, Марк О .; Кавабата, Дзен-Ичиро; Ноулер, Дункан Дж .; Левек, Кристиан; Найман, Роберт Дж .; Приёр-Ришар, Анн-Элен; Сото, Дорис (12 декабря 2005 г.). «Пресноводное биоразнообразие: важность, угрозы, статус и проблемы сохранения». Биологические обзоры. 81 (2): 163–82. CiteSeerX  10.1.1.568.4047. Дои:10,1017 / с1464793105006950. ISSN  1464-7931. PMID  16336747. S2CID  15921269.
  6. ^ а б c d Риккарди, Энтони; Расмуссен, Джозеф Б. (1999-10-23). «Темпы исчезновения пресноводной фауны Северной Америки». Биология сохранения. 13 (5): 1220–1222. Дои:10.1046 / j.1523-1739.1999.98380.x. ISSN  0888-8892.
  7. ^ Сюй, Ф (сентябрь 2001 г.). «Оценка здоровья экосистемы озер: индикаторы и методы». Водные исследования. 35 (13): 3157–3167. Дои:10.1016 / s0043-1354 (01) 00040-9. ISSN  0043-1354. PMID  11487113.
  8. ^ Артингтон, Анджела Х .; Дульви, Николас К .; Гладстон, Уильям; Уинфилд, Ян Дж. (2016). «Сохранение рыбы в пресноводной и морской сферах: состояние, угрозы и управление». Сохранение водных ресурсов: морские и пресноводные экосистемы. 26 (5): 838–857. Дои:10.1002 / aqc.2712. ISSN  1099-0755.
  9. ^ Беркхед, Ноэль М. (сентябрь 2012 г.). "Темпы исчезновения пресноводных рыб Северной Америки, 1900–2010 гг.". Бионаука. 62 (9): 798–808. Дои:10.1525 / bio.2012.62.9.5. ISSN  1525-3244.
  10. ^ https://academic.oup.com/bioscience/advance-article/doi/10.1093/biosci/biaa002/5732594
  11. ^ Johnson, R.K .; Wiederholm, T .; Розенберг, Д. М. (1993). Пресноводный биомониторинг и бентические макробеспозвоночные, 40–158. С. 40–158.
  12. ^ а б Стивенсон, Р. Ян; Смол, Джон П. (2003), "Использование водорослей в экологической оценке", Пресноводные водоросли Северной Америки, Elsevier, стр. 775–804, Дои:10.1016 / b978-012741550-5 / 50024-6, ISBN  9780127415505

внешняя ссылка