10.2 Генетические типы озер Беларуси

На основе изучения многочисленных материалов исследований озер Белоруссии и литературных данных нами разработана классификация озер Белоруссии на широкой лимнолого-географической основе, которая применима для малых озер лесной зоны земного шара. За основу приняты следующие положения: озера — один из компонентов зональных природных ландшафтов. Черты, присущие озерам лесной зоны, характерны для озер Белоруссии и выражаются в температурном режиме, годичных колебаниях уровня, сезонных сменах циркуляции и стагнации, значениях биотического баланса и др.

Однако все многообразие озерных водоемов не может быть охвачено только зональными признаками. Для этого необходим учет азональных и частных показателей. К их числу относятся внешние показатели, характеризующие взаимосвязи озера и его водосбора (удельный водосбор, рельеф и состав пород, распаханность и облесенность, притоки и вытоки), и внутренние (морфометрические показатели, гидродинамические процессы в водной массе). Один из азональных признаков должен быть основным, способным оказывать влияние на все стороны лимнического процесса и вместе с тем отражать его основные типологические признаки. Таким показателем следует считать морфометрические параметры водоема и обусловленные ими характер и интенсивность перемешивания водной массы.

В самом деле морфометрические показатели котловины (площадь, объем, глубина, коэффициент открытости и т. д.) предопределяют (в одной и той же климатической зоне) отличия одного водоема от другого. При одной и той же температуре воздуха и силе ветра в плоских широких котловинах появляется гомотермия, а в глубоких и укрытых устанавливается четкая стратификация водной массы. Именно в гиполимнионе формируются индивидуальные качества водоема: низкие температуры, дефицит кислорода, избыток углекислого газа, повышенная минерализация, появление восстановительных реакций, миграция некоторых составляющих осадка и многое другое. Вместе с тем при значительном ветровом перемешивании и отсутствии гиполимниона в открытых котловинах во всей толще воды возникают однородные гидрологические, гидрохимические и биологические условия.

Сочетание морфометрических особенностей и связанных с ними гидродинамических условий только тогда получает значение типологических показателей, когда они выражаются в определенных цифровых величинах, характеризующих все стороны озерных природных комплексов.

В Белоруссии выделено четыре основных генетических типа озер (рис. 10.4).

I тип. Мезотрофные с признаками олиготрофии, глубокие, небольшие. Эталон — озеро Долгое. К типичным представителям относятся озера Болдук, Белое (Глубокского района), Гиньково, Волос Южный, Ричи. При максимальной глубине более 25 м средние глубины колеблются в пределах 10—15 м. Озера этого типа располагаются на моренных возвышенностях и равнинах. Котловины относятся к ложбинным, сложным эворзионным отличаются высокими (>25 м) крутыми склонами, узкой (5—15 м) литоралью, четко ограниченной склоном сублиторали. В рельефе ложа чередуются поднятия и глубокие плесы, обладающие индивидуальными особенностями гидрохимического режима.

Рис. 10.4. Природно-генетическая классификация озер Беларуси и их соотношение с эволюционным генетическим рядом уровней трофии

При слабой водообменности (условный водообмен <0,5) строение котловины, изрезанность и высокая распаханность водосбора способствуют интенсивности поверхностного стока дождевых вод, а также привноса минеральных веществ. Значительные глубины котловин обеспечивают постоянный приток грунтовых вод. Вместе с тем указанные особенности делают озера этого типа легко уязвимыми при усилении хозяйственной деятельности в процессе антропогенного эвтрофирования (оз. Лесковичи, Волос Северный, Круглик).

Донные отложения в глубоких озерах отличаются небольшой мощностью, но разнообразием и признаками вертикальной дифференциации. Для литоральных глубин характерны песчано-глинистые и галечниковые отложения, которые на склонах сублиторали сменяются алевритами, глинами, карбонатными осадками. Средние глубины до 18—20 м чаще всего выстилаются глинистыми илами разных оттенков, реже кремнеземистыми сапропелями с содержанием органического вещества не более 30%. Глинистые илы обычно заполняют и наиболее глубокие ямы. При низком содержании органического вещества (ППП<20 %) они характеризуются высоким количеством (10—12 %) соединений железа в окисной или закисной форме, часто в виде сульфида (гидротроилита), при­дающего отложениям черный цвет. В глубоководных осадках повышено содержание микроэлементов.

Общая минерализация озер I типа обычно слегка понижена (до 200 мг/л), но в условиях заметного антропогенного эвтрофирования она возрастает. Содержание гидрокарбонатов в разных озерах колеблется от 50 до 100 мг/л, сумма Са²+ и Mg²⁺ — от 20 до 35 мг/л. Увеличение минерализации ко дну небольшое, и в целом гидрохимические показатели каждого водоема постоянны как по вертикальному разрезу, так и в годовом цикле. При значительных глубинах величина рН колеблется всего от 8 на поверхности (летом) до 7,9—7,4 у дна. Указанная особенность отражает слабое развитие жизни и олиготрофный режим водоемов.

Глубокие озера отличаются определенными температурным и газовым режимами. Для летнего сезона характерна резко выраженная температурная стратификация при небольшой мощности эпилимниона, значительном (4—5°/м) градиенте в металимнионе и низкой (5,5—6,5) температуре гиполимниона, мощность которого превышает половину водного слоя в точке максимальной глубины. Зимний режим температуры нередко зависит от погодных условий. После холодной ветреной осени переохлажденные озера замерзают намного позднее мелко­водных и придонная температура не поднимается выше 2,5— 3°, зимнее разогревание проявляется незначительно. Однако, несмотря на низкие температуры в течение всего года, годовой тепловой бюджет в озерах I типа достигает наибольшей величины.

Мезотрофные с признаками олиготрофии озера богаты кислородом не только во время циркуляции, но и в периоды стагнации, хотя вблизи дна его содержание пони­жается до 30—25 %, особенно при усилении антропоген­ного влияния. По сравнению с неглубокими хорошо прогреваемыми озерами кислородное перенасыщение верхних слоев — явление редкое, так как фотосинтез ослаблен даже в жаркую погоду. Черты олиготрофии, присущие глубоким водоемам, выражаются также в низкой окисляемости воды: 5—7 мгО/л (перманганатная) и 25— 28 мгО/л (бихроматная), что согласуется с высокой (5—7 м) прозрачностью и небольшой цветностью-(10—15°).

Глубокие озера, как правило, плохо обеспечены основными биогенными элементами. Содержание нитритного азота летом не превышает 0,001—0,002, фосфора минерального <0,01 мг/л.

В жизни озер I типа большую роль играют макрофиты. Их распространение не ограничивается узкой полосой литорали: значительная прозрачность позволяет высшей растительности проникать на склоны сублиторали. Именно макрофитам принадлежит основная роль в создании первичной продукции, величина которой не выше 1 г О₂/м² в сутки. Биомасса фитопланктона обычно около 1 г/м³, а зоопланктона 0,1—0,25 г/м³.

В фитопланктоне преобладают диатомовые, а в составе зоопланктона — веслоногие рачки, среди которых сохранились реликтовые формы. Озера отличаются разнообразием ихтиофауны при невысокой рыбопродуктивности. Из холодолюбивых представителей распростране­ны сиговые, снеток, радужная форель. На мелководьях обитают угорь, щука, плотва, уклея и др.

Среди водоемов с ярко выраженными чертами олиготрофии необходимо отметить немногочисленные озера с очень низкой минерализацией воды — 20—30 мг/л (Чербомысло, Глубокое в Полоцком районе). Во всех случаях это небольшие (менее 1 км²) неглубокие (до 10 м) водоемы, с очень малыми и полностью облесенными песчаными водосборами. Особенности водосборов, от­сутствие притоков и вытоков резко снижают возможности минерального питания, а следовательно, жизнедеятельность гидробионтов. Активная реакция даже летом не выше 6, вода очень прозрачная (до дна), слабоцветная, содержание биогенных элементов ничтожное. В результате биомасса фитопланктона обычно не более 0,5 г/'м³. В условиях кислой среды слабо развиваются макрофиты, за исключением полушника озерного — представителя озер лесотундры и тундры.

II тип. Мезотрофные, среднеглубокие, с большой площадью. Эталон — озеро Нарочь. К типичным представителям относятся озера Мядель, Снуды, Струсто. Максимальные глубины достигают 25 м, средние 6—9 м.

Значительные по площади подпрудные, открытые котловины не препятствуют интенсивному перемешива­нию воды и образованию мощного эпилимниона (> 10 м). На долю гиполимниона приходится не более 5-6% объема водной массы. Слабая стратифицированность сочетается с постоянно высоким содержанием кислорода, низкими температурами зимы при большой величине годового теплового бюджета.

Водосборы озер II типа разнообразны по рельефу и степени хозяйственной освоенности, поэтому процессы седиментации в разных частях водоема заметно различаются. Вблизи абразионных склонов усиливается поступление грубообломочного материала и формируется песчано-галечниковая и даже каменистая литораль. В сублиторали отложения нередко обогащены карбонатами, именно здесь образуются типичные карбонатные сапропели. Глубоководные части ложа выстилают мало­мощные глинистые илы, реже кремнеземистые сапропе­ли. Для гидрологического режима среднеглубоких озер, как и для глубоких, характерна слабая проточность, связанная не только с небольшой водностью дренирующих водотоков, но и со значительной врезанностью (переуглубленностью) котловин в сравнении с долинами рек.

Общая минерализация воды в мезотрофных озерах средняя — 200 — 220 мг/л, стабильная в годовом цикле. Содержание НСО₃ достигает 150 мг/л, сумма Са + Mg около 35 мг/л, активная реакция зимой близка к нейтральной, летом — к слабощелочной. Прозрачность воды высокая: 5 —7м, цветность не более 10—15°.

В числе биологических показателей отмечается пониженная окисляемость (перманганатная 5—7 мгО₂/л). Общая биомасса фитопланктона несколько возрастает по сравнению с биомассой озер I типа, но не превышает 2—3 г/м³. Состав фитопланктона диатомовый и пирофитовый. В условиях проявления антропогенного эвтрофирования появляются сине-зеленые водоросли. В формировании первичной продукции большую роль продолжают играть макрофиты. Основную биомассу составляют погруженные растения, образующие густые подводные луга из харовых, элодеи, некоторых видов рдестов.

Биомасса зоопланктона небольшая — около 0,25— 1 г/м³, в то время как биомасса бентоса нередко составляет 5—6 г/м². Однако кормовое значение бентоса невелико, так как в основном он представлен моллюсками.

Разнообразна ряпушко-сиговая ихтиофауна. Озера богаты и такими видами рыб, как угорь, щука, уклея, плотва; акклиматизирован чудский сиг.