Зилов Е.А. Гидробиология и водная экология, 2007

В учебном пособии рассматриваются место гидробиологии в системе естественных наук, ее предмет, цели, составные части, методы исследования.

Приведен краткий обзор истории гидробиологии и основы терминологии. Подробно описывается стратификация озер и ее сезонный ход для водоемов пояса умеренного климата. Описаны существующие на настоящее время классификации озер – генетическая (по происхождению), классификации, основанные на особенностях стратификации разных озер, биологическая классификация водоемов по трофическому статусу и классификация вод по сапробности. Кратко рассмотрены компоненты водных экосистем и главные процессы жизнедеятельности гидробионтов. Особое внимание уделено функционированию водных экосистем, его особенностям в экосистемах разного типа, экологической сукцессии гидробиоценозов, эвтрофированию, загрязнению водоемов и водотоков.

Адресовано студентам, аспирантам и специалистам, изучающим гидробиологию, водную экологию и лимнологию, всем занимающимся проблемами водных ресурсов, их охраны и рационального использования.

Пособие является электронной версией следующего издания:
Зилов Е.А. Гидробиология и водная экология: учебное пособие / Е. А. Зилов. – Иркутск: Иркут. ун-т, 2007.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

Раздел 1. Обзор гидробиологии и водной экологии
1. Гидробиология и водная экология, их место в системе естественных наук
2. Предмет, цель, задачи, методы исследований гидробиологии и водной экологии
3. Основные направления гидробиологии и водной экологии
4. История возникновения гидробиологии

Раздел 2. Организация водных экосистем
5. Основы терминологии организации водных экосистем
5.1. Водотоки и водоемы
5.2. Вертикальное и горизонтальное деление водоемов
5.3. Пруд и озеро, ручей и река
5.4. Классификация гидробионтов по биотопам
6. Разнообразие и классификации озер
6.1. Гидросфера
6.2. Разнообразие озер
6.3. Генетические классификации озер
7. Температурная стратификация озер
7.1. Сезонные изменения стратификации и роль в годовой динамике гидробиоценозов
7.2. Классификации озер, основанные на стратификации
8. Компоненты водных экосистем
8.1. Особенности водных сообществ по сравнению с наземными
8.2. Процессы жизнедеятельности гидробионтов

Раздел 3. Функционирование водных экосистем
10. Продукция в водных экосистемах
11. Специфика водных экосистем циклического, транзитного и каскадного типов
12. Пример сезонной динамики водного сообщества*
13. Биологическая классификация озер
14. Комплексная классификация озер
15. Модель экологической сукцессии в водоемах
16. Влияние биогенов на лимитацию первичной продукции в водной экосистеме

Раздел 4. Загрязнение водных экосистем
17. Антропогенное эвтрофирование: причины и контроль
17.1. Агенты эвтрофирования
17.2. Стадии эвтрофирования
17.3. Хозяйственные последствия эвтрофирования
17.4. Борьба с эвтрофированием
18. Загрязнение бытовыми сточными водами
19. Загрязнение водной среды углеводородами
19.1. Нефтепродукты
19.2. Полициклические ароматические соединения
20. Консервативные токсиканты в водных экосистемах
20.1. Загрязнение вод металлами
20.2. Синтетические органические вещества
20.3. Пестициды
20.4. Синтетические поверхностно-активные вещества
21. Проблема повышения кислотности вод
21.1. Источники и распространение
21.2. Действие кислотных осадков на окружающую среду
20.3. Борьба с закислением

Заключение

Рекомендуемая литература по курсу «Гидробиология и водная экология»

Основная

  • Авакян А. Б. Водохранилища / А. Б. Авакян, В. П. Салтанкин, В. А. Шарапов. – М.: Мысль, 1987. – 325 с.
  • Алимов А. Ф. Введение в продукционную гидробиологию / А. Ф. Алимов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 152 с.
  • Алимов А. Ф. Элементы теории функционирования экосистем / А. Ф. Алимов. – СПб.: ЗИН РАН, 2000. – 147 с.
  • Гольд З. Г. Словарь терминов и понятий по водным экосистемам (биологическая структура, качество вод, охрана): Учебно-метод. пособие / З. Г. Гольд, И. И. Морозова; Краснояр. гос. ун-т. – Красноярск, 2004. – 94 с.
  • Зданович В. В. Гидробиология и общая экология: словарь терминов / В. В. Зданович, Е. А. Криксунов. – М.: Дрофа, 2004. – 192 с.
  • Киселев И. А. Планктон морей и континентальных водоемов / И. А. Киселев. – Л.: Наука, 1969. – Т. 1. Вводные и общие вопросы планктологии. – 658 с. – 1980 – Т. 2. Распределение, сезонная динамика и значение. – 440 с.
  • Кожова О. М. Введение в гидробиологию / О. М. Кожова; Учеб. пособие. – Красноярск, 1987. – 244 с.
  • Константинов А. С. Общая гидробиология / А. С. Константинов; Учеб. пособие. – 4-е изд. – М.: Высш. шк., 1986. – 472 с.
  • Михайлов В. Н. Гидрология: Учебник для вузов / В. Н. Михайлов, А. Д. Добровольский, С. А. Добролюбов. – М.: Высш. шк., 2005. – 463 с.
  • Одум Ю. Экология. В 2 т. / Ю. Одум; Пер. с англ. Ю. М. Фролова; Под ред. В. Е. Соколова. – М.: Мир, 1986. – Т.1. – 328 с.; T. 2. – 376 с.
  • Реймерс Н. Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы) / Н. Ф. Реймерс. – М.: Россия молодая, 1996. – 367 с.
  • Садчиков А. П. Экология прибрежно-водной растительности (учебное пособие для студентов вузов) / А. П. Садчиков, М. А. Кудряшов. – М.: Изд-во НИА-Природа, РЭФИА, 2004. – 220 с.
  • Страшкраба М. Пресноводные экосистемы. Математическое моделирование / М. Страшкраба, А. Гнаук.; Пер. с англ. В. А. Пучкина; Под ред. В. И. Беляева. – М.: Мир, 1989. – 376 с.
  • Хатчинсон Д. Э. Лимнология / Д. Э. Хатчинсон; Пер. с англ. – М.: Прогресс, 1969. – 591 с.
  • Хендерсон–Селлерс Б. Инженерная лимнология / Б. Хендерсон; Пер. с англ. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 335 с.
  • Хендерсон–Селлерс Б. Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования / Б. Хендерсон–Селлерс, Х. Р. Маркленд; Пер. с англ. – Л.: Гидрометеоиздат, 1990. – 487 с.
  • Шитиков В. К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации / В. К. Шитиков, Г. С. Розенберг, Т. Д. Зинченко. – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. – 463 с.
  • Шитиков В. К. Количественная гидроэкология: методы, критерии, решения: в 2 кн. / В. К. Шитиков, Г. С. Розенберг, Т. Д. Зинченко: Ин-т экологии Волжс. Бассейна. – М.: Наука, 2005. – Кн.1. – 281 с. – Кн.2. – 337 с.
  • Эдельштейн К. К. Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения. – М.: ГЕОС, 1998. – 277 с.
  • Эрхард Ж. П. Планктон / Ж. П. Эрхард, Ж. Сежен; пер. с франц. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 256 с. 

Дополнительная

  • Аксенов С. И. Вода и ее роль в регуляции биологических процессов / C. И. Аксенов. – М.: Наука, 1990. – 117 с.
  • Виноградова М. Е. Функционирование планктонных сообществ эпипелагиали океана / М. Е. Виноградова, Э. А. Шушкина. – М.: Наука, 1987. – 240 с.
  • Гольд З.Г. Словарь терминов и понятий по водным экосистемам (биологическая структура, качество вод, охрана): Учебно-метод. пособие / З. Г. Гольд, И. И. Морозова; Краснояр. гос. ун-т. – Красноярск, 2004. – 94 с.
  • Дмитриевский Ю. Д. Озера Африки / Ю. Д. Дмитриевский, И. Н. Олейников. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – 184 с.
  • Гутельмахер Б. Л. Метаболизм планктона как единого целого: трофометаболические взаимодействия зоо– и фитопланктона / Б. Л. Гутельмахер. – Л.: Наука, 1986. – 155 с.
  • Зилов Е. А. Модельный эксперимент в водной токсикоэкологии / Е. А. Зилов, Д. И. Стом // Гидробиологический журнал. – 1990. – Т. 26, № 1. – С. 68–73.
  • Зилов Е. А. Модельные экосистемы и модели экосистем в гидробиологии / Е. А. Зилов, Д. И. Стом. – Иркутск: Изд–во ун–та, 1992. – 72 с.
  • Зилов Е.А. Химия окружающей среды / Е.А. Зилов. – Иркутск: Иркут. ун-т, 2006. – 148 с
  • Израэль Ю. А. Антропогенная экология океана / Ю. А. Израэль, А. В. Цыбань. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 528 с.
  • Камшилов М. М. Эволюция биосферы / М. М. Камшилов. – М.: Наука, 1979. – 256 с.
  • Кожова О. М. Прогноз состояния водных экосистем и приемы экологической оценки действия антропогенных факторов / О. М. Кожова // Прогнозирование экологических процессов. – Новосибирск, 1986. – С. 27–34.
  • Крючкова Н. М. Трофические взаимоотношения зоо– и фитопланктона / Н. М. Крючкова. – М.: Наука, 1989. – 124 с.
  • Лосев К. С. Вода / К. С. Лосев. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 272 с.
  • Маргалеф Р. Облик биосферы / Р. Маргалеф. – М.: Наука, 1992. – 214 с.
  • Методические аспекты лимнологического мониторинга. – Л.: Наука, 1988. – 177 с.
  • Михайловский Г. Е. Жизнь и ее организация в пелагиали Мирового океана / Г. Е. Михайловский. – М.: Наука, 1992. – 270 с.
  • Михайловский Г. Е. Описание и оценка состояния планктонных сообществ / Г. Е. Михайловский. – М.: Наука, 1988. – 214 с.
  • Муравейский С. Д. Реки и озера. Гидробиология. Сток. / С. Д. Муравейский. – М.: Госуд. Изд-во геогр. лит., 1960. – 388 с.
  • Мусатов А. П. Пространственно–временная структура водных экосистем / А. П. Мусатов. – М.: Наука, 1994. – 118 с.
  • Никаноров А. М. Гидрохимия / А. М. Никаноров. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 352 с.
  • Новиков Ю. В., Сайфутдинов М. М. Вода и жизнь на Земле / Ю. В. Новиков, М. М. Сайфутдинов. – М.: Наука, 1981. – 184 с.
  • Посохов Е. В. Химическая эволюция гидросферы / Е. В. Посохов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 285 с.
  • Синюков В. В. Вода известная и неизвестная / В. В. Синюков. – М.: Знание, 1987. – 176 с. 

Для углубленного изучения курса гидробиологии

  • Алексеев В. А. Основа биоиндикации качества поверхностных вод на уровне организмов / В. А. Алексеев // Водные ресурсы. – 1984. – № 2. – С. 107–121.
  • Алексеев В. В. Теоретические и экспериментальные исследования экологических систем / В. В. Алексеев // Итоги науки и техники. Общая экология. Биоценология. Гидробиология. – М., 1980. – Т. 5. – С. 58 – 104.
  • Алимов А. Ф. Подходы к оценке состояния водных экосистем / А. Ф. Алимов, Е. В. Балушкина, А. А. Умнов // Экологическая экспертиза и критерии экологического нормирования. – СПб.: СПбНЦ РАН, 1996. – С. 37 — 47.
  • Баканов А. И. Использование зообентоса для мониторинга пресноводных водоемов / А. И. Баканов // Биол. внутр. вод. – 2000. – № 1. – C. 68-82.
  • Баканов А. И. Использование комбинированных индексов для мониторинга пресноводных водоемов по зообентосу / А. И. Баканов // Водн. ресурсы. – 1999. – Т. 26. – № 1. – С. 108-111.
  • Баканов А. И. О некоторых методологических вопросах применения системного подхода для изучения структур водных экосистем / А. И. Баканов // Биол. внутр. вод. – 2000. – № 2. – С. 5-18.
  • Баканов А. И. Способ ранжирования гидробиологических данных в зависимости от экологической обстановки в водоеме / А. И. Баканов // Биол. внутр. вод. – 1997. – № 1. – С. 53-58.
  • Балушкина Е. В. Применение интегрального показателя для оценки качества вод по структурным характеристикам донных сообществ / Е. В. Балушкина // Реакция озерных экосистем на изменение внешних условий. – СПб.: ЗИН РАН, 1997. – С. 266-292.
  • Балушкина Е. В. Структура сообществ донных животных и оценка экологического состояния р. Ижоры: оценка качества вод р. Ижоры по структурным характеристикам донных животных в разные годы / Е. В. Балушкина // Биол. внутр. вод. – 2002. – № 4. – С. 61-68.
  • Башкин В. Н. Оценка степени риска при критических нагрузках загрязняющих веществ на экосистемы / В. Н. Башкин // География и природные ресурсы. – 1999. – № 1. – С. 35-39.
  • Зилов Е. А. Использование мезокосмов для моделирования водных экосистем / Е. А. Зилов, Д. И. Стом // Биологические науки. – 1989. – № 2. – С. 101 – 109.
  • Зилов Е. А. Микрокосмы и их применение в экспериментальной гидробиологии / Е. А. Зилов, Д. И. Стом // Успехи современной биологии. – 1989. – Т. 107, вып. 1. – С. 150 – 157.
  • Зилов Е. А. Использование эксэргии для оценки здоровья водных экологических систем / Е. А. Зилов // Экосистемы и природные ресурсы горных стран. – Новосибирск: Наука, 2004. – С. 22–40.
  • Зилов Е. А. Возможность использования целевых функций для оценки «здоровья» водных экологических систем: эксэргия / Е. А. Зилов // Сибирский экологический журнал. –2006. – № 3. – С. 269–284.
  • Зилов Е. А. Математическое моделирование экосистемы озера Байкал: вчера, сегодня, завтра / Е. А. Зилов // Известия Самарского НЦ РАН. – 2006. – Т. 8, № 3. – С. 58–64.
  • Изместьева Л. Р. Опыт организации гидробиологического мониторинга /  Л. Р. Изместьева, О. М. Кожова // Методология оценки состояния экосистем. – Новосибирск, 1998. – С. 95 – 110.
  • Изместьева Л. Р. Опыт организации гиробиологического мониторинга и создания ГИС / Л. Р. Изместьева, О. М. Кожова // Методология оценки состояния экосистем. – Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2000. – С. 96–105.
  • Кожов М. М. Пресные воды Восточной Сибири (бассейн Байкала, Ангары, Витима, Верхнего течения Лены и Нижней Тунгуски) / М.М. Кожов. – Иркутск: Иркутск. Обл. Книжн. Издат-во, 1950). – 368 с.
  • Кожов М. М. Очерки по байкаловедению / М. М. Кожов. – Иркутск: Вост.-Сиб. Книжн. изд-во, 1972. – 254 с.
  • Мокрый А.В. Сезонная динамика планктонного сообщества пелагиали Южного Байкала / А. В. Мокрый // Вестник Бурятского госуниверситета. Специальный выпуск. – Улан-Удэ: Изд-во Бурятского гос. ун-та, 2006. – С. 113-118.
  • Мониторинг фитопланктона / Л.Р. Изместьева, О.М. Кожова, Т.М. Михеева и др. – Новосибирск: Наука, 1992. – 141 с.
  • Оценка продуктивности фитопланктона /Под ред. О.М. Кожовой, Л.Р. Изместьевой. – Новосибирск: Наука, 1993. – 144 с.
  • Golterman H. L. Physiological Limnology / H. L. Golterman. – Amsterdam: Elsevier, 1975. – 490 p.
  • Hashimoto M. (Ed.) Socio–Economic Aspects of Lake Reservoir Management. – Shiga: ILEC, 1991. – 229 p.
  • Henderson–Sellers B. Engineering Limnology / B. Henderson–Sellers. – Boston, London, Melbourne: Pitman Advanced Publishing Program, 1984. – 336 p.
  • Hill I. R. et al. (Ed.) Freshwater Field Tests for Hazard Assessment of Chemicals. – Boca Raton: Lewis Publishers, 1994 – 562 p.
  • Horne A. J. Limnology / A. J. Horne, C. R. Goldman. – McGraw–Hill, Inc., 1994.
  • Influence of biogenous elements on the lake Baikal plankton community / E. A. Silow, D. J. Stom, N. I. Basharova et al. // Acta hydrochimica et hydrobiologica. – 1991. – Bd. 19, Hf. 6. – S. 629 – 634.
  • Jшrgensen S. E. (Ed.) Management of Lake Acidification. – Shiga: ILEC, 1993. – 195 p.
  • Jшrgensen  S. E., Lцffler H. (Eds.) Lake Shore Management. – Shiga: ILEC, 1990. – 174 p.
  • Jшrgensen  S. E., Vollenweider R. A. (Eds.) Principles of Lake Management. – Shiga: ILEC, 1988. – 200 p.
  • Kalbe L. Limnische Oekologie / L. Kalbe. – Stuttgart; Leipzig: B.G.Teubner–Verlagsgesellschaft, 1997. – 296 S.
  • Kalff J. Limnology: Inland Water Ecosystems/ J. Kalff. – Prentice Hall, 2002.
  • Kausch H. & W. Lampert (Hrsg.) Ergebnisse der Limnologie. – Stuttgart: E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung, 1994. – 508 S.
  • Kozhova O. M. The current problems of Lake Baikal ecosystem conservation / O. M. Kozhova, E. A. Silow // Lakes & Reservoirs: Research and Management. – 1998. – V.3. – P. 19–33.
  • Kozhova O. M. Ecological monitoring of Lake Baikal: principles and results / O. M. Kozhova, E. A. Silow // The Journal of Lake Science. – 1998. – Vol. 10. – P. 575 – 580.
  • Kozhova O. M. Economic use and anthropogenic pressure / O. M. Kozhova, B. K. Pavlov, E. A. Silow // Lake Baikal. Biodiversity and evolution. – Leiden, The Netherlands: Backhuys Publishers, 1998. – P. 279 – 292.
  • Kozhova O. M. Principles and Results of Ecological Monitoring of Lake Baikal / O. M. Kozhova, E. A. Silow // Partnerships for Sustainable Life in Lake Environments. – Otsu, Japan, 2001. – Vol. 5. – P. 532–536.
  • Lalli C. M. (Ed.) Enclosed Experimental Marine Ecosystems: A Review and Recommendations. – New York: Springer Verlag, 1990. – 218 p.
  • Lampert W., Sommer U. Limnoecology: The Ecology of Lakes and Streams / W. Lampert, U. Sommer. – Oxford: University Press, 1997. – 382 p
  • Margalef R. Limnologia / R. Margalef. – Barcelona: Omega, 1983. – 1010 p.
  • Mathematical models of lake Baikal ecosystem / E. A. Silow, V. J. Gurman, D. J. Stom, D. M. Rosenraukh, V. I. Baturin // Ecological Modelling. – 1995. – Vol. 82. – P. 27 – 39.
  • Matsui S. (Ed.) Toxic Substances Management in Lakes and Reservoirs. – Shiga: ILEC, 1991. – 170 p.
  • Schwoerbel J. Handbook of Limnology / J. Schwoerbel. – New York: J. Wiley & Sons, 1987. – 228 p.
  • Shi Y. (Ed.) ANSWER’97. – Nanjing, 1997. – 602 p.
  • Silow E. A. Mathematical model of ecosystem perturbation / E. A. Silow // Handbook of environmental and ecological models. – Baton Rouge: Lewis Publishers, 1995. – P. 100–103.
  • Silow E. A. The changes of ecosystem goal functions in stressed aquatic communities / E. A. Silow // The Journal of Lake Science. – 1998. – Vol. 10, Suppl. – P. 421–435.
  • Silow E. A. The use of two lumped models for the analysis of consequences of external influences on the lake Baikal ecosystem / E. A. Silow // Ecological Modelling. – 1999. – Vol. 121. – P. 103 – 113.
  • Silow E. A. The present state of the Lake Baikal contamination / E. A. Silow // Ecotechnology in Environmental Protection and Fresh Water Lake Management. – Taejon: Pae Chai University, 2000. – P. 105 – 110.
  • Silow E. A. Prediction of Lake Baikal ecosystem behaviour using an ecosystem disturbance model / E. A. Silow, V. A. Baturin, D. J. Stom // Lakes & Reservoirs: Research and Management. – 2001. – Vol. 6, N 1. – P. 33–36.
  • Silow E. A. Exergy: Preliminary Results of an Experimental Laboratory Verification of its Applicability in Applied Ecology / E. A. Silow, I. H. Oh // Journal of Natural Sciences. – 2002. – Vol. 12. – P. 61 – 67.
  • Silow E. A. Aquatic ecosystem assessment using exergy / E. A. Silow, I. H. Oh // Ecological Indicators. – 2004. – Vol. 4. – P. 189–198.
  • Straskraba M. Reservoir Water Quality Management / M. Straskraba, J. G. Tundisi. – Shiga: ILEC, 1999. – 230 p.
  • Sustainable Lake Management. – Copenhagen, 1999. – 900 p.
  • Wetzel R. G. Limnology: Lake and River Ecosystems / R. G. Wetzel. – 3-d ed. – New York: Academic Press, 2001. – 1017 p. 

Ресурсы интернет

  • Boelter M. Limnoecology of Lake Baikal: Microorganisms — Number and Biomass / M. Boelter. — REC Baikal, 2007. — http://lake.baikal.ru/ru/projects/ecosystem/library.html?action=show&id=143
  • Boelter M. Limnoecology of Lake Baikal: Microbial Loop / M. Boelter. — REC Baikal, 2007. — http://lake.baikal.ru/ru/projects/ecosystem/library.html?action=show&id=142
  • Boelter M. Limnoecology of Lake Baikal: Nutrient Cycles / Boelter M. — REC Baikal, 2007. — http://lake.baikal.ru/ru/projects/ecosystem/library.html?action=show&id=141
  • Boelter M. Limnoecology of Lake Baikal: Limno-micro-biology in Lake Baikal/ M. Boelter. — REC Baikal, 2007. — http://lake.baikal.ru/ru/projects/ecosystem/library.html?action=show&id=140
  • Silow E.A. Introduction to Limnoecology: Limnology-State-of-the-Art/E.A.Silow. — 2007. — http://lake.baikal.ru/ru/library/library.html?action=show&id=126
  • Silow E.A. Introduction to Limnoecology: Physical Processes in the Water / E.A. Silow. — 2007. — http://lake.baikal.ru/ru/library/library.html?action=show&id=127
  • Silow E. A. Introduction to Limnoecology: Chemical Processes in the Water / E. A. Silow. — 2007. — http://lake.baikal.ru/ru/library/library.html?action=show&id=128
  • Silow E. A. Introduction to Limnoecology: Biological Processes in the Water / E.A. Silow. — REC Baikal, 2007. — http://lake.baikal.ru/ru/library/library.html?action=show&id=129
  • Silow E. A. Introduction to Limnoecology: Classification of Lakes / E. A. Silow. — REC Baikal, 2007. — http://lake.baikal.ru/ru/library/library.html?action=show&id=130
  • Silow E.A. Introduction to Limnoecology: Lake Baikal Contamination and Conservation / E. A. Silow. — REC Baikal, 2007. – http://www.lake.baikal.ru/ru/projects/ecosystem/library.html?action=show&id=131
  • International Lake Environment Committee. — http://www.ilec.or.jp/eg/index.htm
  • World Lake Database. – http://www.ilec.or.jp/database/database.html.
  • Chaplin M. Water structure and behaviour. 2002. — http://www.sbu.ac.uk/water/