fizikai tulajdonságokszerkesztés
a vízi ökoszisztémák fizikai tulajdonságait a hő, az áramlatok, a hullámok és a környezeti feltételek egyéb szezonális eloszlásainak kombinációja határozza meg. A víztest morfometriája a tulajdonság típusától függ (például tó, folyó, patak, vizes élőhely, torkolat stb.) és a víztestet körülvevő Föld szerkezete. A tavakat például kialakulásuk szerint osztályozzák, a tavak zónáit pedig a vízmélység határozza meg. A folyó-és patakrendszer morfometriáját a terület mögöttes geológiája, valamint a víz általános sebessége határozza meg. A patakmorfometriát a topográfia (különösen a lejtés), valamint a csapadékminták és más tényezők, például a növényzet és a területfejlesztés is befolyásolják.
a Limnológiai vizsgálat hatálya alá tartozó egyéb vízi rendszerek a torkolatok. A torkolatok olyan víztestek, amelyeket a folyó és az óceán vagy a tenger kölcsönhatása alapján osztályoznak. A vizes élőhelyek mérete, alakja és mintázata változó, azonban a leggyakoribb típusok, a mocsarak, a mocsarak és a mocsarak gyakran ingadoznak a sekély, édesvíz és a szárazság között, az évszaktól függően.
könnyű kölcsönhatásokszerkesztés
a könnyű zónázás az a koncepció, hogy a napfény vízbe való behatolása hogyan befolyásolja a víztest szerkezetét. Ezek a zónák meghatározzák a termelékenység különböző szintjeit egy vízi ökoszisztémán belül, például egy tóban. Például a vízoszlop mélységét, amelybe a napfény képes behatolni, és ahol a legtöbb növényi élet képes növekedni, fotikus vagy eufotikus zónának nevezik. A vízoszlop többi része, amely mélyebb, és nem kap elegendő mennyiségű napfényt a növény növekedéséhez, afotikus zónának nevezik.
Thermal stratificationEdit
a könnyű zónázáshoz hasonlóan a termikus rétegződés vagy a termikus zónázás a víztest egyes részeinek egy vízi rendszeren belüli csoportosításának módja a különböző tórétegek hőmérséklete alapján. Minél kevésbé zavaros a víz, annál több fény képes behatolni, így a víz mélyebben közvetíti a hőt. A fűtés exponenciálisan csökken a vízoszlop mélységével, így a víz a felszín közelében lesz a legmelegebb, de lefelé haladva fokozatosan hűvösebb. Három fő szakasz határozza meg a tó termikus rétegződését. Az epilimnion a legközelebb van a víz felszínéhez, és elnyeli a hosszú és rövidhullámú sugárzást, hogy felmelegítse a vízfelületet. Hűvösebb hónapokban a szélnyírás hozzájárulhat a vízfelület hűtéséhez. A termoklin egy olyan terület a vízoszlopon belül, ahol a víz hőmérséklete gyorsan csökken. Az alsó réteg a hypolimnion, amelynek általában a leghidegebb víz van, mert mélysége korlátozza a napfény elérését. A mérsékelt égövi tavakban a felszíni vizek őszi-szezonbeli hűtése a vízoszlop forgalmát eredményezi, ahol a termoklin megszakad, és a tó hőmérsékleti profilja egyenletesebbé válik. A relatív hőállóság a különböző hőmérsékletű rétegek keveréséhez szükséges energia.
A tó Hőköltségvetése
Az éves hőköltségvetés, amelyet szintén caitia-ként mutatnak be, az a teljes hőmennyiség, amely a víz minimális téli hőmérsékletéről a maximális nyári hőmérsékletre történő emeléséhez szükséges. Ez úgy számítható ki, hogy az egyes mélységintervallumokban (az) a tó területét integráljuk a nyári (!) és a téli (!) hőmérsékletek vagy a (!) \\displaystyle \displaystyle\int }
az (!)
kémiai tulajdonságokszerkesztés
a víz kémiai összetételét a vízi ökoszisztémákban befolyásolják a természetes jellemzők és folyamatok, beleértve a csapadékot, a vízgyűjtő medence alatti talajt és alapkőzetet, az eróziót, a párolgást és az ülepedést. Minden víztestnek van egy bizonyos összetétele mind szerves, mind szervetlen elemekből és vegyületekből. A biológiai reakciók befolyásolják a víz kémiai tulajdonságait is. A természetes folyamatok mellett az emberi tevékenységek erősen befolyásolják a vízi rendszerek kémiai összetételét és vízminőségét.
oxigén és széndioxid
az oldott oxigént és az oldott szén-dioxidot gyakran együtt tárgyalják a légzésben és a fotoszintézisben betöltött kapcsolt szerepük miatt. Az oldott oxigén koncentrációja megváltoztatható fizikai, kémiai és biológiai folyamatokkal és reakciókkal. A fizikai folyamatok, beleértve a szélkeverést, növelhetik az oldott oxigén koncentrációját, különösen a vízi ökoszisztémák felszíni vizeiben. Mivel az oldott oxigén oldhatósága a víz hőmérsékletéhez kapcsolódik, a hőmérséklet változásai befolyásolják az oldott oxigén koncentrációját, mivel a melegebb víz alacsonyabb kapacitással rendelkezik az oxigén “megtartására”, mint hidegebb víz. Biológiailag mind a fotoszintézis, mind az aerob légzés befolyásolja az oldott oxigén koncentrációját. Az autotróf organizmusok, például a fitoplankton és a vízi algák által végzett fotoszintézis növeli az oldott oxigén koncentrációját, miközben egyidejűleg csökkenti a szén-dioxid koncentrációját, mivel a fotoszintézis során szén-dioxidot vesz fel. A vízi környezetben lévő összes aerob organizmus az aerob légzés során oldott oxigént vesz fel, míg ennek a reakciónak a melléktermékeként szén-dioxid szabadul fel. Mivel a fotoszintézis korlátozott, mind a fotoszintézis, mind a légzés a nappali órákban fordul elő, míg csak a légzés sötét órákban vagy az ökoszisztéma sötét részeiben fordul elő. Az oldott oxigén termelés és fogyasztás közötti egyensúlyt a vízi anyagcsere sebességeként számítják ki.
az oldott oxigén koncentrációjának vertikális változásait befolyásolja mind a felszíni vizek szélkeverése, mind a fotoszintézis és a szerves anyagok légzése közötti egyensúly. Ezek a függőleges változások, az úgynevezett profilok, hasonló elveken alapulnak, mint a termikus rétegződés és a fény behatolása. Mivel a vízoszlopban a fény elérhetősége mélyebben csökken, a fotoszintézis sebessége is csökken, és kevesebb oldott oxigén keletkezik. Ez azt jelenti, hogy az oldott oxigénkoncentráció általában csökken, amikor a fotoszintézis miatt mélyebben mozog a víztestbe, nem pótolja az oldott oxigént, amelyet légzés útján vesznek fel. A termikus rétegződés időszakában a vízsűrűség-gradiensek megakadályozzák az oxigénben gazdag felszíni vizek keveredését a mélyebb vizekkel. A hosszabb rétegződési időszakok az alsó vízben oldott oxigén kimerülését eredményezhetik; ha az oldott oxigénkoncentráció 2 milligramm / liter alatt van, a vizeket hipoxiásnak tekintik. Ha az oldott oxigén koncentrációja körülbelül 0 milligramm / liter, a körülmények anoxikusak. Mind a hipoxiás, mind az anoxiás vizek csökkentik az oxigént lélegző organizmusok rendelkezésre álló élőhelyét, és hozzájárulnak a víz egyéb kémiai reakcióinak megváltozásához.
nitrogén és foszforszerkesztés
a nitrogén és a foszfor ökológiailag jelentős tápanyagok a vízi rendszerekben. A nitrogén általában gázként van jelen a vízi ökoszisztémákban, azonban a legtöbb vízminőségi tanulmány általában a nitrát, a nitritek és az ammónia szintjére összpontosít. Ezen oldott nitrogénvegyületek többsége szezonális mintázatot követ, az őszi és téli hónapokban nagyobb koncentrációval, mint tavasszal és nyáron. A foszfornak más szerepe van a vízi ökoszisztémákban, mivel a vízben általában alacsony koncentrációk miatt korlátozó tényező a fitoplankton növekedésében. Az oldott foszfor szintén létfontosságú minden élőlény számára, gyakran nagyon korlátozza az édesvíz elsődleges termelékenységét, és sajátos ökoszisztéma-ciklussal rendelkezik.
biológiai tulajdonságokszerkesztés
tó trofikus osztályozásszerkesztés
a tavak (vagy más víztestek) osztályozásának egyik módja a trofikus állapot index. Az oligotróf tavat az elsődleges termelés viszonylag alacsony szintje és a tápanyagok alacsony szintje jellemzi. Az eutrofikus tó magas szintű elsődleges termelékenységgel rendelkezik a nagyon magas tápanyagszint miatt. A tó eutrofizációja algavirágzáshoz vezethet. A dystrophiás tavakban magas a humusztartalom, jellemzően sárgásbarna, teaszínű vizük van. Ezek a kategóriák nem rendelkeznek merev specifikációkkal; az osztályozási rendszer inkább a vízi termelékenység különböző szintjeit felölelő spektrumnak tekinthető.