Лимнология что это такое
лимнология
Смотреть что такое «лимнология» в других словарях:
лимнология — лимнология … Орфографический словарь-справочник
лимнология — озероведение Словарь русских синонимов. лимнология сущ., кол во синонимов: 2 • озероведение (2) • … Словарь синонимов
лимнология — и, ж. limnologie f. <гр. limne озеро + logos учение. Отдел гидрологии, изучающий внутренние воды; озероведение. БАС 1. Эти работы направили интересы Анучина в сторону изучения озер или лимнологии, которая в 90 х годах прошлого столетия только… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ЛИМНОЛОГИЯ — ЛИМНОЛОГИЯ, дисциплина, изучающая пресноводные водоемы озера, пруды и реки. Они рассматриваются с точки зрения разных наук химии, физики и биологии. Животные, растения и окружающая среда обследуются с точки зрения пищевых циклов и пищевых цепей,… … Научно-технический энциклопедический словарь
ЛИМНОЛОГИЯ — отдел гидрографии, занимающийся изучением озер. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
ЛИМНОЛОГИЯ — наука об озерах и небольших водоемах, объединяемых в гр. поверхностных водоемов суши с замедленным водообменом. Син.: озероведение. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
лимнология — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN limnology The study of bodies of fresh water with reference to their plant and animal life, physical properties, geographical features, etc. (Source: CED)… … Справочник технического переводчика
лимнология — Изучение пресноводных озер и прудов, их физических, химических и биологических свойств. Syn.: озероведение … Словарь по географии
Лимнология — Верхнее крупнейшее пресное озеро в мире Лимнология (греч … Википедия
Лимнология – наука об озерах и других внутренних водах
Термин лимнология происходит от греческих слов λίμνη, limne, “озеро” и λόγος, logos, “знание”. Лимнология – это наука об внутренних водах, к которым относятся ручьи, озера, реки, водно-болотные угодья и водохранилища. Лимнология является разделом гидрологии, изучающим геологические, химические, биологические и физические характеристики внутренних вод, которые могут быть искусственными или естественными, солеными или пресными, а также стоячими или проточными. Наука тесно связана с гидробиологией и водной экологией, фокусирующихся на водных организмах. Пейзажная лимнология – ветвь лимнологии, изучающая сохранение и управление морскими экосистемами с точки зрения ландшафта.
История лимнологии
Швейцарский ученый Франсуа-Альфонс Форель считается основателем лимнологии, и его наблюдения вдохновили множество других ученых, в том числе ботаника Эйнара Наумана и зоолога Августа Тиенмана, которые организовали Международное общество лимнологии (ISL) в 1922 году. Форель начал интересоваться и наблюдать за природой в возрасте 13, и его ранние исследования рассматривали связь между биологическими, физическими и химическими свойствами Женевского озера. Он определил лимнологию как океанографию озер, но затем расширился и включил изучение всех внутренних вод. Лимнология – это интегративная дисциплина, в которой взаимодействуют биология, физика и химия, что позволяет понять водную экосистему более всеобъемлющим образом.
Физические свойства водной экосистемы
Сочетание волн, течений и тепла, среди других сезонных вариаций условий окружающей среды, помогает идентифицировать физические свойства морской системы. Количественный анализ водного объекта зависит от различных особенностей, таких как водно-болотные угодья, ручьи, реки и эстуарии, а также структура среды, окружающей водный объект. Процесс формирования озер помогает классифицировать водные объекты, а глубина воды определяет зоны внутри озера. Скорость течения воды и геология окружающей территории определяют морфометрическую систему потоков и рек. Эстуарии также включены в исследования лимнологии. Типичные водно-болотные угодья, такие как болота, топи и трясины отличаются по характеру, размеру и форме.
Световая интеграция
Теория светлой зональности рассматривает, как проникновение солнечного света в толщу воды влияет на структуру водоема. Световые зоны определяют различные уровни производительности в озерной экосистеме. Эвфотическая или фотическая зоны относятся к глубинам столба воды, куда проникает солнечный свет и где могут расти растения. Остальная часть толщи воды, которая не получает достаточного солнечного света для роста растений, известна как афотическая зона. Альбедо измеряет количество электромагнитного излучения, которое отражается при попадании солнечного света на поверхность воды.
Термическая стратификация
Термическая стратификация, также называемая термической зональностью, представляет собой метод классификации слоев водных объектов в водной экосистеме, базирующийся на основе изменения температуры в каждом слое. Нагрев уменьшается экспоненциально с глубиной, и поэтому вода сильнее нагревается на поверхности и становится все более холоднее по мере увеличения глубины. Тепловая стратификация водоема имеет три слоя. Эпилимнион – это верхний слой, который близок к поверхности воды, и является наиболее теплым слоем, который испытывает циркуляцию ветра. Второй слой, испытывающий резкое снижение температуры, называется термоклином. Нижний слой, который является равномерно холодным, называется гиполимнион. Летом верхний слой водоема всегда теплее нижнего. Однако зимой температура эпилимниона падает ниже 4 градусов Цельсия, что равно температуре нижнего слоя. Верхний слой расширяется, становится светлее, а затем замерзает.
Химические свойства водной экосистемы
В естественной среде на химический состав воды влияют эрозия почвы, испарение, тип почвы, осадки и потоки. Все водные объекты имеют уникальный баланс неорганических и органических соединений или элементов.
Качество воды
Хотя считается, что на качество воды озер влияют сотни факторов, лишь несколько из них имеют наибольшее значение для здоровья водной экосистемы. Существует множество видов биологической деятельности, влияющих на концентрацию растворенного газа и питательных веществ, однако человеческая деятельность является единственным основным фактором, способствующим изменению качества воды.
Кислород
Растворенный кислород отвечает за многочисленные химические и биологические реакции, которые играют значительную роль в функционировании водной экосистемы. Различные природные процессы влияют на концентрацию кислорода в экосистеме, включая фотосинтез и дыхание. На профиль кислорода влияет ветер на поверхности воды, дыхание, фотосинтез и органические вещества, а это означает, что концентрация кислорода уменьшается точно так же, как и температурный профиль. Процесс фотосинтеза и солнечный свет контролируют концентрацию растворенного кислорода и являются определяющими факторами того, сколько фотосинтеза может произойти в трех водных слоях, где доступен свет. Концентрация растворенного кислорода уменьшает глубину тела воды. Водная жизнь поглощает растворенный кислород, высвобождая углекислый газ.
Фосфор и азот являются жизненно важными питательными веществами в водной системе. Хотя в большинстве исследований основное внимание уделяется аммиаку, нитриту и нитрату в качестве источников азота в воде, азот существует в воде и форме газа. Концентрация азота обычно высока в осенние и зимние месяца и ниже в весенние и летние. Низкая концентрация фосфора в водоемах считается ограничивающим фактором в скорости роста фитопланктона. Растворенный фосфор имеет характерный экосистемный цикл.
Биологические свойства водной экосистемы
Лимнология классифицирует все водные объекты в соответствии с их индексом 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. Олиготрофные озера имеют низкий уровень питательных веществ и характеризуются низкой первичной продуктивностью. Дистрофические озера имеют желто-коричневую или чайную воду и высокий уровень гуминового вещества. Эвтрофикация озера может привести к увеличению количества водорослей.
История лимнологии, область исследования, отрасли и исследования
лимнология Это наука, которая изучает континентальные водоемы как экосистемы, связанные с наземными экосистемами и атмосферой. Описывает и анализирует физические, химические и биологические факторы внутренних вод, чтобы объяснить их состав, структуру, энергию и живые организмы..
Термин «лимнология» происходит от слов Лимна (божественность, связанная с водой) и логотипы (договор или учеба). Впервые он был использован Франсуа Альфонсом Форелем, швейцарским ученым, который считался отцом этой дисциплины за его большой вклад в 19 веке.
Лимнология замечательно развивалась на протяжении всей своей истории; Первоначально это включало только изучение озер, которые считались суперорганизмами, без связи с окружающей средой. В настоящее время при изучении внутренних вод рассматривается взаимодействие с окружающей средой и его значение в циклах вещества и энергии..
история
Древняя лимнология
Первые вклады в познание озер возникают в древней Европе, с изолированными наблюдениями, без взаимосвязей между ними..
Между 1632 и 1723 гг. А. ван Левенхук сделал первые описания водных микроорганизмов, благодаря появлению микроскопа, что означало важный прогресс в познании водной жизни..
В 1786 году была опубликована первая классификация водных микроорганизмов, проведенная датским биологом Отто Фридрихом Мюллером под названием Инфузория Fluviatilia et Marina Анимакула.
С появлением первых биологических станций знания в области лимнобиологии достигли своей полноты. В 1888 году первая экспериментальная станция была основана в лесах Чехии, в Чешской Республике. Впоследствии число биологических станций в Европе и США быстро увеличивалось.
Ученые того времени внесли большой вклад в познание жизни в водоемах с пресной водой. Они подчеркивают исследования в области таксономии, механизмов питания, распределения, миграции, среди других.
Современная лимнология
Современная лимнология возникла в конце 19-го века, когда П.Э. открыл сообщество пресноводных планктонов. Мюллер, в 1870 году.
В 1882 году Раттнер заявляет, что лимнология включает экологические взаимодействия, помимо описательного изучения биотических ассоциаций, которые происходят в водоеме..
В 1887 году С.А. Forbes опубликовал эссе под названием Озеро как микрокосм, в котором он анализирует озеро как систему в динамическом равновесии вещества и энергии с живыми организмами.
В 1892 году Ф. А. Форель опубликовал результаты своих исследований на озере Леман (Швейцария), посвященных геологии, физико-химической характеристике и описанию живых организмов озера..
В 1917 году Коул включил вторую задачу по лимнологии; изучение циклов материи с особым акцентом на биогеохимические циклы.
В 1935 году Уэлч определил лимнологию как исследование биологической продуктивности внутренних вод. Это определение впервые включает в лимнологию подход к продуктивности и изучению лотосных систем (рек и ручьев), а также лентиков (озер)..
В 1975 году Хатчинсон и Гольтерман характеризуют лимнологию как междисциплинарную науку, которая зависит от геологии, метеорологии, физики, химии и биологии..
В 1986 году Lehman описывает две области исследования, связанные с лимнологией. Первое направление было сфокусировано на физико-химических (термодинамических) свойствах водоемов. Вторая область, которая изучает биологические процессы на уровне популяций и сообществ, контролируемых естественным отбором..
В течение 1990-х годов, столкнувшись с растущим спросом на воду и глобальной угрозой ее сокращения в количестве и качестве, появляется прикладное видение лимнологии, которое фокусируется на управлении окружающей средой..
Современная Лимнология
Лимнология XXI века сохраняет представление о важности знания лентических и лотосных систем для обеспечения рационального использования водных ресурсов, которое позволяет человечеству пользоваться водными ресурсами и их социальными, экономическими и природными благами..
Область исследования
Лимнология считается отраслью экологии, которая фокусируется на континентальных водных экосистемах, включая озера, лагуны, грунтовые воды, пруды, ручьи и реки..
Изучить как поток вещества и энергии, так и состав, структуру и динамику живых организмов, присутствующих во внутренних водах на уровне отдельных лиц, видов, популяций и сообществ..
Понимание всех процессов и механизмов, которые формируют биоразнообразие и физико-химические реакции континентальной водной среды, требует интеграции множества научных дисциплин, таких как химия, физика, биология, климатология, гидрология, геология и другие..
Лимнология также объединяет процессы, присущие внутренним водам, с наземными экосистемами. Рассмотрим влияние дренажа воды и вклад вещества и энергии из бассейнов. Кроме того, он принимает во внимание обмены между водоемами и атмосферой.
Изучение внутренних вод также включает в себя выявление экологических угроз и описание их воздействия на экосистему. Кроме того, это подразумевает поиск решений, таких как смягчение последствий изменения климата, борьба с экзотическими видами и восстановление экосистем..
ветви
Ветви лимнологии возникают в зависимости от типа изучаемого континентального водоема..
Лимнология стоячей воды
Эта ветвь лимнологии изучает лентические экосистемы, более известные как озера. Он включает в себя как природные поверхностные воды, так и водохранилища, пруды или искусственные плотины.
Лимнология проточных вод
Лимнология современных вод изучает экосистемы лотоса, такие как реки или ручьи, характеризующиеся преимущественно горизонтальным и однонаправленным потоком воды..
Лимнология подземных вод
Эта отрасль изучает процессы, которые произошли в подземных водоемах. Это включает в себя исследования биогеохимических процессов, которые формируют химические характеристики подземных вод.
Лимнология соленых озер
Эта ветвь изучает соленые озера, которые составляют 45% континентальных озер мира. Его исследования посвящены особенностям этих экосистем, включая их химическое, физическое и биологическое описание..
Недавние исследования
Исследования в тропических озерах
Большая часть исследований в лентических средах была проведена в озерах северных умеренных регионов. Тем не менее, биогеохимическая динамика крупных тропических озер отличается от таковой, зарегистрированной для умеренных.
В 2018 году Ли и его коллеги опубликовали статью о геохимии отложений и вкладе в круговорот углерода и питательных веществ в тропическом озере, расположенном в Малави (Восточная Африка)..
Результаты указывают на значительный вклад отложений в биогеохимические бюджеты озера. Кроме того, они показывают, что скорость седиментации значительно возросла за последние десять лет.
Исследования в плотинах или искусственных плотинах
Количество прудов и искусственных дамб быстро увеличилось за последние годы.
Даже если хорошее понимание природных озер может помочь в понимании искусственных экосистем, они могут представлять множество характеристик, которые отличают их от природных экосистем. Из-за этого, исследования в искусственной среде имеют большое значение в настоящее время.
Значор и др. (2018) проанализировали данные 36 переменных среды, полученных за 32 года в небольшом водохранилище в Чешской Республике. Целью исследования было выявление тенденций изменения климатических и биогеохимических характеристик..
Почти все переменные среды демонстрировали переменные тенденции с течением времени. Изменения тенденций были также определены. Например, растворенный органический углерод имел тенденцию к линейному непрерывному росту.
Это исследование также показало изменение тенденций в конце 80-х и в течение 90-х годов. Авторы интерпретируют это изменение как ответ на некоторые социально-экономические изменения, которые произошли в регионе..
Другим важным результатом этого исследования является изменение гидравлических условий плотины, которое произошло в 1999 году. Это произошло после увеличения объема удержания плотины в результате административного решения, принятого после периода сильных дождей..
Этот пример показывает, как исследования в области лимнологии могут показать нам влияние социально-экономических факторов и политических решений на функционирование искусственных экосистем. В свою очередь, это может помочь нам понять влияние на природные экосистемы.
Исследования по палеолимнологии
Novaes Nascimento и сотрудники опубликовали в 2018 году статью о палеобиологических исследованиях в перуанских Андах, которые воссоздают историю озера Миски, небольшого убежища с морской водой, расположенного на высоте 3750 метров над уровнем моря..
Результаты, полученные карбонатной стратиграфией и сообществом ископаемых диатомовых водорослей, показали снижение уровня озера в течение среднего голоцена, однако это никогда не высыхало полностью.
История показывает, что озеро Миски было частью ландшафта на протяжении 12 700 лет, хотя многие мелкие андские озера высохли.
Лимнология — наука об озерах и других внутренних водах
Термическая стратификация
Термическая стратификация, также называемая термической зональностью, представляет собой метод классификации слоев водных объектов в водной экосистеме, базирующийся на основе изменения температуры в каждом слое. Нагрев уменьшается экспоненциально с глубиной, и поэтому вода сильнее нагревается на поверхности и становится все более холоднее по мере увеличения глубины. Тепловая стратификация водоема имеет три слоя.
Эпилимнион — это верхний слой, который близок к поверхности воды, и является наиболее теплым слоем, который испытывает циркуляцию ветра. Второй слой, испытывающий резкое снижение температуры, называется термоклином. Нижний слой, который является равномерно холодным, называется гиполимнион. Летом верхний слой водоема всегда теплее нижнего. Однако зимой температура эпилимниона падает ниже 4 градусов Цельсия, что равно температуре нижнего слоя. Верхний слой расширяется, становится светлее, а затем замерзает.
География
Во время фанерозоя, материки дрейфовали, и в конечном итоге собрались в единый сверхконтинент, известный как Пангея, а затем разделились на нынешние части света.
Некоторые ученые полагают, что фанерозойский эон начался вскоре после распада гипотетического суперконтинента в конце глобального ледникового периода. В течение ранней палеозойской эры существовало значительное количество относительно небольших континентов. К концу палеозоя континенты собрались вместе в суперконтинент Пангея, в который входила большая часть земной суши.
Мезозойская эпоха характеризовалась драматическим делением Пангеи: на северный континент Лавразию и южный континент Гондвану. К концу эпохи, континенты практически приобрели их нынешнюю форму. Лавразия стала Северной Америкой и Евразией, а Гондвана разделилась на Южную Америку, Африку, Австралию, Антарктиду и Индийский субконтинент.
Кайнозойская эра является геологическим временным интервалом, в течение которого континенты заняли их нынешние позиции. Австралия и Новая Гвинея откололись от Гондваны. Антарктида расположилась над Южным полюсом. Атлантический океан увеличился, а немного позднее Южная Америка присоединилась к Северной Америке.
Животный мир
Около 90% животных, представленных четвертичными окаменелостями, были признаны Чарльзом Лайелем как похожие на современные формы. Многие роды и даже виды моллюсков, насекомых, морских животных и наземных млекопитающих, живущих сегодня, были похожи или идентичны со своим предкам плейстоценовой эпохи.
Млекопитающие
Многие плейстоценовые окаменелости демонстрируют впечатляющие различия. Например, саблезубые кошки, шерстистые мамонты и пещерные медведи широко известны из музейных экспонатов и популярной литературы, уже вымерли. Расширение отдельных сред обитания, таких как обширные сухие степные луга, были благоприятными нишами для бизонов, лошадей, антилоп и их хищников. Некоторые виды, включая шерстистых мамонтов и шерстистых носорогов, благодаря густому меху адаптировались к холодным тундровым условиям.
Многие млекопитающие питались небольшими кустарниками и травами, которые росли на постоянно движущихся краях ледяных покровов. Около 10 тыс лет назад климат начал нагреваться, и большинство из этих так называемых представителей мегафауны вымерло. Осталось лишь несколько меньших, хотя все еще впечатляюще крупных представителей, таких как слоны, носороги и бегемоты.
Птицы
В четвертичный период птицы продолжали развиваться во всем мире и населяли разнообразные места обитания. Однако многие гигантские нелатающие птицы вымерли, включая додо, или маврикийского дронта. Также исчезли крупные летающие птицы, включая тераторниса мерриама, который имел размах крыльев более 3,5 м, а вес около 15 кг.
Рептилии и амфибии
Вымершие рептилии, ящерицы и черепахи были больше, чем ныне существующие, а крокодилы — меньше, при этом у змей не было тенденции к определенному размеру тела.
Размер тела сыграл сложную роль в вымирании позднечетвертичных рептилий. Более крупные виды ящериц и черепах были явно затронуты механизмами вымирания, такими как чрезмерная эксплуатация и введение инвазивных видов, что привело к преобладанию крупногабаритных животных среди вымерших таксонов.
Морская фауна
С самого начала четвертичного периода киты и акулы доминировали в морях, и находились на вершине пищевой цепи, над выдрами, тюленями, дюгонями, рыбой, кальмарами, ракообразными, ежами и микроскопическим планктоном, заполняющим нижний трофический уровень.
Классификация озер
Лимнология классифицирует озера (или другие массы воды) согласно индексу трофического состояния. oligotrophic озеро характеризуется относительно низкими уровнями основного производства и низкими уровнями питательных веществ. У eutrophic озера есть высокие уровни основной производительности из-за очень высоких питательных уровней. Эутрофикация озера может привести к цветению воды. У озер Dystrophic есть высокие уровни гумуса, и как правило имеет желто-коричневые, воды цвета чая. У этих категорий нет твердых технических требований; система классификации может быть замечена как больше спектра, охватывающего различные уровни водной производительности.
Внешние ссылки
История лимнологии
Швейцарский ученый Франсуа-Альфонс Форель считается основателем лимнологии, и его наблюдения вдохновили множество других ученых, в том числе ботаника Эйнара Наумана и зоолога Августа Тиенмана, которые организовали Международное общество лимнологии (ISL) в 1922 году. Форель начал интересоваться и наблюдать за природой в возрасте 13, и его ранние исследования рассматривали связь между биологическими, физическими и химическими свойствами Женевского озера. Он определил лимнологию как океанографию озер, но затем расширился и включил изучение всех внутренних вод. Лимнология — это интегративная дисциплина, в которой взаимодействуют биология, физика и химия, что позволяет понять водную экосистему более всеобъемлющим образом.
Примечания
Общая лимнология
Физические свойства
Физические свойства водных экосистем определяются комбинацией температуры, течений, волн и других сезонных условий окружающей среды. Морфометрия водоема зависит от типа самого водоема (река, озеро, ручей, эстуарий) и структуры окружающих почв. Озера, к примеру, классифицируются по их строению и зонах озера, определяемых глубиной воды. Реки и ручьи систематизируются по геологии области, а также, общей скорости течения. Другой тип водных систем который изучается лимнологией — эстуарии. Эстуарий это водный объект, классифицируемый как место перехода реки в озеро или море. Водно-болотные угодья различаются по размеру, форме и типу, самыми распространенными из которых являются болота, часто колеблющиеся между состояниями обмеления, сухости и наполненности водой, в зависимости от времени года[источник не указан 519 дней].
Влияние света
Световое зонирование — концепция того, как количество солнечного света, проникающего в водоем, влияет на него. Эти зоны определяют различные уровни продуктивности внутри водной экосистемы. К примеру, в глубине водного столба, куда свет в состоянии проникнуть и где располагается большая часть флоры водоема, располагается фотическая или эвфотическая зона. Остальная же часть водоема, куда свет проникает слабо и где, в связи с этим, не наблюдается практически никакого интенсивного роста растений, именуется афотической зоной[источник не указан 519 дней].
Температурная стратификация
Основная статья: Температурная стратификация водоёмов
Сходная со световым зонированием, температурная стратификация по термальным зонам — один из способов группировки участков водного объекта, основанный на том, что каждый слой варьируется по температуре. Менее мутные участки водоема получают больше света и, как следствие, более высокую температуру глубоких слоев воды. Температура снижается экспоненциально, с увеличением глубины, потому самая большая температура воды фиксируется у поверхности, а после падает с глубиной. Существует три основных уровня в термальной стратификации водоемов. Эпилимнион — находится у поверхности водоема. Вода в нём постоянно подвергается ветровой циркуляции, хотя, как правило, равномерно теплая из-за непосредственной близости к поверхности. Слой ниже часто называют термоклином из-за того, что эта область в пределах водной толщи часто испытывающая на себе снижение температуры. Другое название данной зоны — металимнион. И гиполимнион — самый нижний слой водоема, содержащий равномерно холодную воду из-за массы воды сверху, ограничивающей нагревание этого уровня[источник не указан 519 дней].
Кайнозойская эра
Когда крупные динозавры вымерли, сохранившиеся мелкие млекопитающие смогли расти и стать доминирующими. Эволюция человека также происходила в эту эпоху.
Хронология геологических периодов Кайнозойской эры:
