Экологические зоны Мирового океана и внутренних водоемов

Экологические зоны Мирового океана

Экологические зоны Мирового океана и внутренних водоемов

В океане и входящих в него морях различают прежде всего две экологические области: толщу воды – пелагиаль и дно – бенталь (рис. 38).

В зависимости от глубины бенталь делится на сублиторальную зону – область плавного понижения суши до глубины примерно 200 м, батиальную – область крутого склона и абиссальную зону – область океанического ложа со средней глубиной 3–6 км.

Еще более глубокие области бентали, соответствующие впадинам океанического ложа, называют ультраабиссалью. Кромка берега, заливаемая во время приливов, называется литоралью. Выше уровня приливов часть берега, увлажняемая брызгами прибоя, получила название супралиторали.

Естественно, что, например, обитатели сублиторали живут в условиях относительно невысокого давления, дневного солнечного освещения, часто довольно значительных изменений температурного режима.

Обитатели абиссальных и ультраабиссальных глубин существуют во мраке, при постоянной температуре и чудовищном давлении в несколько сотен, а иногда и около тысячи атмосфер.

Поэтому одно лишь указание на то, в какой зоне бентали обитает тот или иной вид организмов, уже говорит о том, какими общими экологическими свойствами он должен обладать. Все население дна океана получило название бентоса.

Организмы, обитающие в толще воды, или пелагиали, относятся к пелагосу. Пелагиаль также делят на вертикальные зоны, соответствующие по глубине зонам бентали: эпипелагиаль, батипелагиаль, абиссопелагиаль. Нижняя граница эпипелагиали (не более 200 м) определяется проникновением солнечного света в количестве, достаточном для фотосинтеза.

Фотосинтезирующие растения глубже этих зон существовать не могут. В сумеречных батиальных и полных мрака абиссальных глубинах обитают лишь микроорганизмы и животные. Разные экологические зоны выделяются и во всех других типах водоемов: озерах, болотах, прудах, реках и т. д.

Разнообразие гидробионтов, освоивших все эти места обитания, очень велико.

Экологические зоны озер.

Озера обр-ся вследствие заполнения углублений суши (котловин) водой. Форма котловин зависит от рельефа местности и характера их образования. Обычно они формируются подводной террасой, кот.

постепенно понижается от берега в глубь озера. На некоторой глубине образуется более крутой угол понижения (свал). Он занимает большую часть дна озера и наз. котлом. Сформированное дно озера рассматривается как бенталь, в кот.

выделяются литоральная и профундальная зоны.

Литораль – это мелководная зона, которая распространяется от берега к свалу, а профундаль охватывает более глубоководную часть озера. Обычно литораль покрыта высшей водной растительностью (ближе к берегу – полуводной, дальше от берега – плавающей, а с приближением к свалу – погруженной).

Между литоральной и профундальной зонами выделяется сублитораль, или переходная зона, охватывающая площадь наиболее глубоководного распространения донной растительности (5 – 7 м).

Во время ветровых колебаний уровня воды прибрежная часть озера может заливаться водой. Участки побережья, омываемые водой при волновом заплеске, и те, которые затапливаются, называются эулиторальной экологической зоной.

Водная толща озер, или пелагиаль, делится по вертикали на эпилимнион, металимнион и гиполимнион.

В глубоких озерах эпилимнион достигает глубины 5 – 8 м. именно в этом слое под влиянием ветра и конвекционных потоков наиболее интенсивно перемешиваются водные массы.

Здесь отмечено наибольшее количество солнечной энергии и самая высокая концентрация минеральных и органических веществ, большая насыщенность воды кислородом.

Все это создает благоприятные условия для развития бактерий, простейших и беспозвоночных животных.

Для металимниона (8 – 14 м) характерным является резкий перепад температуры воды между эпи- и гиполимнионом, в связи с чем эту зону называют еще термоклинном, или слоем температурного скачка.

Гиполимнион – наиболее глубокие слои воды , где температура летом не поднимается выше 5 – 10*С. На такие глубины проникает мало солнечной радиации, и поэтому здесь практически нет автотрофных организмов. Трансформация веществ и энергии в этой зоне происходит, в основном, за счет отмершего органического вещества (детрита).

Экологические условия в профундали менее благоприятны для развития гидробионтов, чем в литорали.

Экологические зоны рек.

Река – это водный поток относительно больших размеров, постоянный, а иногда, в засушливых зонах, пересыхающий на отдельных участках.

Реки, несущие воды в океаны, моря или озера, называют главными, а впадающие в них – притоками. Совокупность всех рек, сбрасывающих свои воды через главную реку, составляют речную систему.

Реки текут в долинах, в которых наиболее низкая часть русла формирует ложе реки. Линия, соединяющая самые низкие точки долины, называется тальвег. Углубление ложа, заполненное проточной водой в меженный период (между половодьями), называется коренным руслом, или просто руслом.

Та часть дна ложа, которая покрывается водой лишь во время наводнений или паводков, называется пойменным руслом, или поймой. В меженный период пойменное русло пересыхает и находится выше уровня воды; оно называется пойменной террасой. На склонах речной долины можно наблюдать остатки геологических пород речных русел в далеком прошлом.

Их называют надпойменными террасами.

Часть суши, совпадающая с верхней частью надпойменной террасы и выровненной водораздельной территорией (плакором), называется бровкой речной долины.

В поперечном сечении реки от одного берега к другому выделяют зоны: прибрежная (рипаль), средняя (медиаль) и участок, характеризующийся наибольшей скоростью течения, – стрежень. Это динамическая ось потока воды, которая может находиться близ середины реки на прямых неразветвленных участках русла или приближаться к одному из берегов соответственно его изгибам.

Морфологические особенности речных систем и режим их водности имеют большое экологическое значение. Они определяют условия существования гидробионтов разных трофических уровней. Для речных систем характерно значительное биоразнообразие растений и животного населения.

Рипаль характеризуется наличием зарослей высших водных растений, в которых живет большое количество водных животных. В открытой зоне реки, где скорость воды высока, видовое разнообразие и численность гидробионтов ниже, поскольку они сносятся потоком воды.

В направлении от истоков к устью река имеет продольную зональность. Поток разделяют на верхнее, среднее и нижнее течения. В местах впадения реки в море значительные площади мелководий формируют дельту или узкие морские заливы – эстуарии.

Сообщества водных экосистем

Экосисте́ма — биол. система, состоящая из сообщества живых орг. (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.

Сообщества взаимодействующих живых орг-в представляют собой не случайный набор видов, а вполне определенную систему, достаточно устойчивую, связанную многочисленными внутренними связями, с относительно постоянной структурой и взаимообусловленным набором видов.

Типы гидробиоценозов различаются главным образом по их положению в пространстве: бентос – организмы, живущие на дне водоемов или в грунте; некоторые из этих организмов свободно ползают по дну (личинки веснянок и ручейников); другие – частично или полностью закапываются в дно (двустворчатые моллюски); третьи временно или постоянно прикрепляются или даже прирастают к субстрату – к водным, растениям и другим находящимся на дне предметам (губки, мшанки, дрейссена); Толща воды населена организмами, составляющими несколько крупных экологических групп. Одной из них являются планктические организмы, в совокупности обозначаемые понятием планктон; это очень мелкие, по большей части микроскопич. организмы, кот. пассивно или слабо активно плавают в воде; у некоторых из них нет органов передвижения (планктические диатомовые водоросли). Более или менее крупные организмы, которые могут активно передвигаться в толще воды нектон – таковы рыбы. Микроорганизмы, обитающие в поверхностной плёнке воды, в совокупности составляют группу нейстон (личинки комаров, ряска). В виде особого сезонного образования выделяется пагон – совокуп. организмов, вмерзающих в лед. Перифитон – гидробионты, поселяющиеся на плотных субстратах и приспособленные к обитанию на границе раздела между субстратом и водой. В состав обрастаний входят представители автотроф. организмов-продуцентов (водоросли); гетеротроф. орг.-консументов (простейшие, коловратки) и орг.-редуцентов (зооглейные, нитчатые, палочковид. бактерии и грибы). Причем основу пленок обрастаний составляют в основном формы микроскопические, для которых характерны высокий уровень метаболизма, короткие жизненные циклы и способность быстро реагировать на изменение внешней среды.

Нейстон.

Нейстон – совокупность морских или пресноводных организмов, которые живут у пленки поверхностного натяжения воды. Они могут прикрепляться к этой пленке или передвигаться по ней снизу (гипонейстон) или сверху (эпинейстон).

Гипонейстон. Продолжительное время считалось, что в таком поверхностном слое воды могут концентрироваться только представители пресноводной флоры и фауны.

Однако в 5 – сантиметровом поверхностном слое воды нейстон развивается и в морских экосистемах.

Этому способствует наибольшая освещенность воды, ее насыщенность кислородом, благоприятный солевой режим и оптимальные температурные условия.

В состав нейстона входит относительно небольшое количество организмов – простейшие, одноклеточные водоросли, бактерии, мелкие легочные моллюски. Все они обитают ниже пленки поверхностного натяжения воды. К нейстону морских водоемов относится также икра и личинки рыб, получившие название ихтионейстон.

Эпинейстон. На поверхности пленки в пресных водоемах можно наблюдать быстро бегающих клопов-водомерок. Здесь же живут личинки комаров, жуки-ветрячки и другие мелкие беспозвоночные. Пленка под ногами бегающих насекомых прогибается, но рвется, чему способствует несмачиваемость их тела, позволяющая использовать вертикальную составляющую силы поверхностного натяжения воды.

Планктон

Это совокупность орг-в, обитающих в толще морской воды и неспособных противостоять переносу течением (многие бактерии, диатомовые водоросли (фитопланктон), простейшие, нек. кишечнополостные, моллюски, ракообразные, оболочники, яйца и личинки рыб, личинки многих беспозв.

животных (зоопланктон). Планктон непосредственно или через промежуточные звенья пищевых цепей служит пищей всем остальным животным, обитающим в водоемах.

В зависимости от образа жизни планктон подразделяется на голопланктон — весь жизненный цикл проводит в форме планктона

меропланктон — существующие в виде планктона лишь часть жизни( морские черви, рыбы). Планктон представляет собой массу растений и животных, большинство из которых имеют микроскопические размеры.

Многие из них способны к самостоятельному активному передвижению, однако недостаточно хорошо плавают для того, чтобы противостоять течениям.

Планктонные организмы встречаются на любой глубине, но наиболее богаты ими приповерхностные, хорошо освещенные слои воды, где они образуют плавучие «кормовые угодья» для более крупных животных.

Растительные фотосинтезирующие планктонные организмы нуждаются в солнечном свете и населяют поверхностные воды, в основном до глубины 50—100 м. Бактерии и зоопланктон населяют всю толщу вод до максимальных глубин.

Морской фитопланктон состоит в основном из диатомовых водорослей, перидиней и кокколитофорид; в пресных водах — из диатомовых, синезелёных и нек. групп зелёных водорослей. В пресноводном зоопланктоне наиболее многочисленны веслоногие и ветвистоусые рачки и коловратки; в морском доминируют ракообразные, многочисленны простейшие, кишечнополостные, крылоногие моллюски, оболочники, яйца рыб, личинки разных беспозвоночных, в том числе многих донных. Видовое разнообразие планктона наибольшее в тропических водах океана.

В зависимости от его размера: мегапланктон (0,2-2 м) — медузы, макропланктон (0,02- 0,20 м) — мизиды, креветки, медузы, мезопланктон (0,0002- 0,02 м) — веслоногие и ветвистоусые рачки, микропланктон (20- 200 мкм) —водорослей, простейшие, коловратки, нанопланктон (2-20 мкм)— однокл. водоросли, нек. круп. бактерии, пикопланктон (0,2-2 мкм) — бактерии, однокл. водоросли.

фемтопланктон (

Источник: https://cyberpedia.su/17x133cf.html

Экологические зоны Мирового океана и внутренних водоемов

Экологические зоны Мирового океана и внутренних водоемов

Все обитатели водной среды получили общее название гидробионты. Они населяют весь Мировой океан, континентальные водоёмы и подземные воды. В океане и входящих в него морях, а также в крупных внутренних водоёмах по вертикали выделяют четыре основные природные зоны, значительно различающиеся по своим экологическим особенностям (рис. 3.6).

Прибрежная мелководная, заливаемая во время океанического или морского прилива зона называется литоралью (рис. 3.7). Соответственно все организмы, обитающие в данной зоне, называются литоральными. Выше уровня приливов часть берега, увлажняемая брызгами прибоя, получила название супралиторалъ.

Выделяется также сублиторальная зона – область плавного понижения суши до глубины 200 м, соответствующая континентальному шельфу.

Сублиторальная зона, как правило, обладает наибольшей биологической продуктивностью по причине обилия биогенных веществ, приносимых с континента в прибрежные районы реками, хорошей прогреваемостью в летний период и высокой освещенностью, достаточной для фотосинтеза, что в совокупности обеспечивает обилие растительных и животных форм жизни.

Донная зона океана, моря или крупного озера называется бенталь. Она простирается по материковому склону от шельфа с быстрым нарастанием глубин и давления, переходит далее в глубоководную океаническую равнину и включает глубоководные впадины и желоба.

Бенталь в свою очередь подразделяется на батиаль – область крутого континентального склона и абиссаль – область глубоководной равнины с глубинами в океане от 3 до 6 км.

Здесь господствует полный мрак, температура воды в независимости от климатической зоны составляет в основном от 4 до 5 °С, сезонные колебания отсутствуют, давление и солёность воды'достигают своих наибольших значений, концентрация кислорода снижена и может появляться сероводород.

Наиболее глубоководные зоны океана, соответствующие крупнейшим впадинам (от 6 до 11 км), называются ультраабиссалью. Рис. 3.7. Литоральная зона побережья Двинского залива Белого моря (о. Ягры).

А – выровненный приливами пляж; Б – сосновый низкорослый лес на прибрежных дюнах

Слой воды в открытом океане или море, от поверхности до максимальных глубин проникновения света в водную толщу, называется пелагиаль, а обитающие в нём организмы называются пелагическими. Согласно проведенным экспериментам, солнечный свет в открытом океане способен проникать на глубины до 800-1000 м. Разумеется, его интенсивность на таких глубинах становится крайне низкой и совершенно недостаточна для фотосинтеза, но погруженная в эти слои водной толщи фотопластинка при экспозиции в течение 3-5 ч оказывается все же засвеченной. Самые глубоководные растения могут быть встречены на глубинах не более 100 м. Пелагиаль также подразделяется на несколько вертикальных зон, соответствующих по глубине зонам бентали. Эпипе- лагиалъ – это приповерхностный слой открытого океана или моря, удаленный от берега, в котором выражена суточная и сезонная изменчивость температуры и гидрохимических параметров.

Здесь, так же как в литоральной и сублиторальной зонах, происходит фотосинтез, в процессе которого растения вырабатывают первичное органическое вещество, необходимое всем водным животным. Нижняя граница эпипелагиали определяется проникновением солнечного света на глубины, где его интенсивность и спектральный состав достаточны по своей интенсивности для фотосинтеза. Обычно предельная глубина зоны эпипелагиали не превосходит 200 м. Батипелагиалъ – толща вод средних глубин, сумеречная зона. И, наконец, абиссопелагиаль – глубоководная придонная зона сплошного мрака и постоянных пониженных температур (4—6 °С). Океанская вода, а также вода морей и крупных озер, не однородна в горизонтальном направлении и представляет собой совокупность отдельных водных масс, различающихся между собой по целому ряду показателей. Среди них – температура воды, соленость, плотность, прозрачность, содержание биогенных веществ и др. Гидрохимические и гидрофизические особенности поверхности ных водных масс во многом определяются зональным типом климата в области их формирования. Как правило, с конкретными абиотическими свойствами водной массы связан определенный видовой состав обитающих в ней гидро- бионтов. Поэтому возможно рассматривать крупные устойчивые водные массы Мирового океана в качестве обособленных экологических зон. Значительный объем водных масс всех океанов и водных объектов суши находится в постоянном движении. Перемещения водных масс вызываются в основном внешними и земными гравитационными силами и ветровыми воздействиями. К внешним гравитационным силам, вызывающим движение воды, принадлежит притяжение Луны и Солнца, формирующее чередование приливов и отливов во всей гидросфере, а также в атмосфере и литосфере. Силы земного тяготения вызывают течение рек, т.е. перемещение в них воды с высоких отметок уровня на более низкие, а также перемещения водных масс с неодинаковой плотностью в морях и озерах. Ветровые воздействия приводят к перемещению поверхностных вод и создают компенсационные течения. Кроме того, сами организмы оказываются способны к заметному перемешиванию воды в процессе движения в ней и при питании путем фильтрации. Например, один крупный пресноводный двустворчатый моллюск перловица (Unionidae) способен за сутки профильтровать до 200 л воды, формируя при этом вполне упорядоченный поток жидкости. Движение воды осуществляется главным образом в виде течений. Течения бывают горизонтальные, поверхностные и глубинные. Возникновение течения обычно сопровождается образованием противоположно направленного компенсационного потока воды. Основные поверхностные горизонтальные течения Мирового океана – это северное и южное пассатные течения (рис. 3.8), направ- ленные с востока на, запад параллельно экватору, и движущееся между ними в обратном направлении межпассатное течение. Каждое пассатное течение делится на западе на 2 ветви: одна переходит в межпассатное течение, Другая отклоняется в направлении более высоких широт, формируя теплые течения. По направлению из высоких широт водные массы перемещаются в низкие, образуя холодные течения. Вокруг Антарктиды формируется самое мощное течение в Мировом океане.* Его скорость в некоторых районах превосходит 1 м/с. Антарктическое течение несет свои холодные воды с запада на восток, но его отрог проникает довольно далеко к северу вдоль западного побережья Южной Америки, создавая холодное Перуанское течение. Теплое течение Гольфстрим, второе по мощности среди океанических течений, рождаясь в теплых тропических водах Мексиканского залива и Саргассова моря, gt; в дальнейшем одну из своих струй направляет в сторону северо-восточной Европы, принося тепло в бореальную зону. Кроме поверхностных горизонтальных течений, в Мировом океане имеются и глубинные. Основная масса глубинных вод формируется в полярных и субполярных областях и, опускаясь здесь ко дну, движется в направлении тропических широт. Скорость глубинных течений значительно ниже, чем поверхностных, но тем не менее она вполне заметна— от 10 до 20 см/с, что обеспечивает глобальную циркуляцию всей толщи вод океанов. Жизнь организмов, не способных к активным перемещениям в толще вод, часто оказывается полностью зависимой от характера течений и свойств соответствующих водных масс. Жизненный цикл многих мелких ракообразных, обитающих в толще воды, а также медуз и гребневиков может почти полностью протекать в условиях определенного течения.              * Рис. 3.8. Схема поверхностных океанских течений и границы широтных зон в Мировом океане [Константинов, 1986]. Зоны: 1 – арктическая, 2 – бореальная, 3 – тропическая, 4 – нотальная, 5 – антарктическая Вообще же на гидробионтов перемещение масс воды оказывает прямое и косвенное воздействие. Прямое воздействие заключается в переносе пелагических организмов в горизонтальном направлении, перемещении их по вертикали, а также в вымывании донных организмов и сносе их вниз по течению (особенно в реках и ручьях). Косвенное влияние движущейся воды на гидробионтов может выражаться в приносе пищи и дополнительного количества растворенного кислорода, выносе из местообитания нежелательных продуктов метаболизма. Кроме того, течения способствуют сглаживанию зональных градиентов значений температуры, солености воды, содержания биогенных веществ как в региональном, так и в глобальных масштабах, обеспечивая стабильность параметров среды обитания. Волнения на поверхности водных объектов приводят к усилению газообмена между атмосферой и гидросферой, способствуя тем самым повышению концентрации кислорода в приповерхностном слое. Волны осуществляют также процесс промешивания водных масс и выравнивания их гидрохимических параметров, способствуют разбавлению и растворению различных токсикантов, попавших на поверхность воды, например нефтепродуктов. Особенно велика роль волн вблизи побережий, где прибой перетирает грунт, перемещает его как по вертикали, так и по горизонтали, уносит грунт и ил с одних мест и откладывает их в других. Сила прибоя в период штормов бывает чрезвычайно велика (до 4-5 т на м2), что может оказывать губительное воздействие на сообщества гидробионтов морского дна прибрежной зоны. Вблизи скалистых берегов вода в виде брызг в полосе прибоя во время крупного шторма может взлетать вверх до 100 м ! Поэтому подводная жизнь в таких районах часто бывает обеднена. Восприятию различных форм движения воды гидробионтам помогают специальные рецепторы. Рыбы оценивают скорость и направление водного потока с помощью органов боковой линии. Ракообразные – особыми антеннами, моллюски – рецепторами в выростах мантии. Многие виды имеют виброрецепторы, воспринимающие колебания воды. Они обнаружены у гребневиков в эпителии, у раков в виде особых вееровидных органов. Водные личинки насекомых воспринимают вибрацию воды различными волосками и щетинками. Таким образом, большинство водных организмов эволюционно сформировали весьма эффективные органы, позволяющие им ориентироваться и развиваться в условиях актуальных для них типов движения водной среды. В качестве самостоятельных экологических зон Мирового океана и крупных водоемов суши можно также рассматривать районы регулярного поднятия придонных водных масс к поверхности – ателлинги, что сопровождается резким возрастанием количества биогенных элементов (С, Si, N, Р и др.) в поверхностном слое, что весьма положительно сказывается на биопродуктивности водной экосистемы. Известно несколько крупных зон апвеллингов, являющиеся одними из главных районов мирового рыбного промысла. Среди них – Перуанский апвел- линг вдоль западного побережья Южной Америки, Канарский апвеллинг, Западно-Африканский (Гвинейский залив), район расположенный к востоку от о. Ньюфаундленд у атлантического побережья Канады и др. Меньшие по пространственным и временным масштабам апвеллинги периодически формируются на акваториях большинства окраинных и внутренних морей. Причиной формирования апвеллинга является устойчивый ветер, например пассат, дующий со стороны континента по направлению к океану под углом, отличным от 90 °. Формируемое поверхностное ветровое (дрейфовое) течение по мере движения от берега за счет влияния силы вращения Земли постепенно поворачивает вправо в Северном полушарии и влево в Южном. При этом на определенном расстоянии от берега происходит заглубление сформировавшегося водного потока, и за счет компенсационного течения в поверхностные слои поступает вода из глубинных и придонных горизонтов. Явление апвеллинга всегда сопровождается существенным снижением поверхностной температуры воды. Весьма динамичными экологическими зонами Мирового океана являются районы фронтального раздела нескольких разнородных водных масс. Наиболее выраженные фронты со значительными градиентами параметров морской среды наблюдаются при встрече теплых и холодных течений, например теплого Северо-Атлантического течения и холодных водных потоков с Северного Ледовитого океана. В районах фронтального раздела могут создаваться условия повышенной биопродуктивности и часто возрастает видовое разнообразие гидро- бионтов по причине формирования уникального биоценоза, состоящего из представителей различных фаунистических комплексов (водных масс). Особыми экологическими зонами являются также районы глубоководных оазисов. Прошло всего около 30 лет с того момента, когда мир был просто потрясен открытием, сделанным франко-американской экспедицией. В 320 км к северо-востоку от Галапагосских островов на глубине 2600 м были обнаружены неожиданные для вечного мрака и холода, царящих на таких глубинах, «оазисы жизни», населенные множеством двухстворчатых моллюсков, креветок и удивительными червеобразными существами – вестиментиферами. Сейчас подобные сообщества обнаружены во всех океанах на глубинах от 400 до 7000 м в районах выхода магматического вещества на поверхность глубоководного ложа океанов. Около ста из них найдены в Тихом океане, 8 — в Атлантическом, 1 – в Индийском; 20 – в Красном море, несколько – в Средиземном море [Рона, 1986; Богданов, 1997]. Гидротермальная экосистема – единственная в своем роде, она обязана своим существованием процессам планетарного масштаба, происходящим в недрах Земли. Гидротермальные источники, как правило, формируются в зонах медленного (от 1-2 др 10 см в год) раздвижения огромных блоков земной коры (литосферных плит), перемещающихся во внешнем слое полужидкой оболочки ядра Земли – мантии. Здесь раскаленное вещество оболочки (магма) изливается наружу, образуя молодую кору в виде срединно-океанических горных хребтов, общая протяженность которых составляет более 70 тыс. км. По трещинам молодой коры воды океана проникают в недра, насыщаются там минеральными веществами, разогреваются и снова возвращаются в океан через гидротермальные источники. Эти источники похожей на дым темной горячей воды и называют «черными курильщиками» (рис. 3.9), а более холодные источники белесоватой воды – «белыми курильщиками». Источники представляют собой излияния теплой (до 30-40 °С) или горячей (до 370-400 °С) воды, так называемого флюида, перенасыщенного соединениями серы, железа, марганца, ряда других химических элементов и мириадами бактерий. Вода вблизи вулканов почти пресная и насыщена сероводородом. Напор изливающейся лавы так силен, что облака колоний бактерий, окисляющих сероводород, поднимаются на десятки метров над Дном, создавая впечатление подводной метели. •              . . Рис. 3.9. Глубоководный оазис-гидротермальный источник              . За все время изучения необычайно богатой гидротермальной фауны было обнаружено более 450 видов животных. Причем 97 % из Них оказались новыми для науки. По мере открытия новых источников и изучения уже известных постоянно обнаруживаются все новые и новые виды организмов. Биомасса живых существ, обитающих в зоне гидротермальных источников, достигает 52 кг и более на квадратный метр, или 520 т в пересчете на гектар. Это в 10-100 тыс. раз превышает биомассу на примыкающем к срединно-океаническим хребтам океаническом ложе. Научное значение исследований гидротермальных источников еще предстоит оценить. Открытие биологических сообществ, обитающих в зонах гидротермальных источников, показало, что Солнце – не единственный источник энергии для жизни на Земле. Конечно, основная масса органического вещества на нашей планете создается из углекислого газа'и вода в сложнейших реакциях фотосинтеза только благодаря энергии солнечного света, поглощаемой хлорофиллом наземных и водных растений. Но, оказывается, в гидротермальных районах возможен синтез органического вещества, основанный только на энергии химических связей. Ее высвобождают десятки видов бактерий, окисляя поднимаемые источниками из глубин Земли соединения железа и других металлов, серы, марганца, сероводорода и метана. Высвобождаемая энергия идет на поддержание сложнейших реакций хемосинтеза, в процессе которых из сероводорода или метана и углекислого газа синтезируется бактериальная первичная продукция. Эта жизнь существует только благодаря химической, а не солнечной энергии, в связи с чем она получила название хемобиос. Роль хемобиоса в жизни Мирового океана исследована еще недостаточно, но уже очевидно, что она весьма значительна. В настоящее время для гидротермальных систем установлены многие важные параметры их жизнедеятельности и развития. Известна специфика их развития в зависимости от тектонических условий и позиций, местоположение в осевой зоне или в бортах рифтовых долин, непосредственная связь с железистым магматизмом. Обнаружена цикличность гидротермальной активности и пассивности, составляющая соответственно 3-5 тыс. и 8-10 тыс. лет. Установлена зональность рудных построек и полей в зависимости от температуры гидротермальной системы. Гидротермальные растворы отличаются от морской воды пониженным содержанием Mg, SO4, U, Мо, повышенным – К, Са, Si, Li, Rb, Cs, Be. Гидротермальные области совсем недавно были обнаружены также и за полярным кругом. Данная область находится на 73 0 севернее Центрально-Атлантического горного хребта, между Гренландией и Норвегией. Это гидротермальное поле расположено более чем на 220 км ближе к Северному полюсу, чем все ранее найденные «курильщики». Обнаруженные источники выбрасывают высоко минерализированную воду температурой около 300 °С. Она содержит соли сероводородной кислоты – сульфиды. Смешение горячей воды источника с окружающей ее ледяной водой приводит к быстрому затвердению сульфидов и их последующему осаждению. Ученые считают, что накопленные вокруг источника массивные залежи сульфидов – одни из самых крупных в ложе мирового океана. Судя по их количеству, курильщики активны здесь уже много тысяч лет. Пространство вокруг вырывающихся фонтанов кипятка покрыто белыми матами из бактерий, процветающих на отложениях минералов. Также ученые обнаружили здесь множество других разнообразных микроорганизмов и прочих живых существ. Предварительные наблюдения позволили сделать вывод – экосистема вокруг арктических гидротерм представляет собой уникальное образование, значительно отличающееся от экосистем близ других «черных курильщиков». «Черные курильщики» представляют собой очень интересный природный феномен. Они вносят существенный вклад в общий тепловой поток Земли, извлекают на поверхность океанического дна огромное количество минералов. Считается, например, что месторождения медноколчеданных руд на Урале, Кипре и Ньюфаундленде образованы древними курильщиками. Вокруг источников также возникают особые экосистемы, в которых, по мнению ряда ученых, могла зародиться первая жизнь на нашей планете. Наконец, к числу самостоятельных экологических зон Мирового океана можно отнести районы устьев впадающих рек и их широких эстуариев. Пресная речная вода, изливаясь в океаническую или морскую акваторию, приводит к ее опреснению в большей или в меньшей степени. Помимо этого воды рек в нижнем течении обычно несут значительное количество растворенного и взвешенного органического вещества, обогащая им прибрежную зону океанов и морей. Поэтому вблизи устьев крупных рек возникают районы повышенной биопродуктивности и могут на относительно небольшом участке встречаться типичные континентальные пресноводные организмы, солоновато-водные и типично морские. Крупнейшая река мира – Амазонка – ежегодно выносит в Атлантический океан около 1 млрд т органического ила. А со стоком р. Миссисипи в Мексиканский залив каждый год поступает около 300 млн т ила, что создает в этом районе, на фоне круглогодично высокой температуры воды, весьма благоприятные биопродукционные условия. В некоторых случаях от стока одной или всего лишь нескольких рек могут зависеть многие параметры среды во всем море. Например, соленость всего Азовского моря находится в очень тесной зависимости от динамики стока рек Дон и Кубань. При возрастании пресного стока состав биоценозов Азова достаточно быстро меняется, в нем получают большее распространение пресноводные и солоновато-водные организмы, способные жить и размножаться при солености от 2 до 7 г/л. Если сток рек, в особенности Дона, понижен, то создаются предпосылки для более интенсивного проникновения соленых водных масс из Черного моря, соленость в Азовском море при этом возрастает (в среднем до 5-10 г/л) и состав фауны и флоры трансформируется в преимущественно морской.

В целом высокая биопродуктивность, в том числе рыбопромысловая, большинства внутренних морей Европы, таких как Балтийское, Азовское, Черное и Каспийское, определяется главным образом поступлением больших количеств органических веществ со стоком многочисленных впадающих рек. 

Источник: Дроздов В.В.. Общая экология. Учебное пособие. 2011

Источник: https://bookucheba.com/voprosi-ekologii/ekologicheskie-zonyi-mirovogo-okeana-61306.html

Экологическая зональность водоемов

Экологические зоны Мирового океана и внутренних водоемов

Экологическаязональность водоемов

План

1. Экологическаязональность Мирового океана и морей

2. Экологическаязональность озер

3. Экологическаязональность речных систем

1. Экологическаязональность Мирового океана и морей

Мировой океанобразован собственно океаном ипериферическими частями – морями.

Среди них различаютокраинные моря, широко сообщающиеся сокеаном (Баренцево море) и средиземные,почти со всех сторон окруженные сушей(Черное, Красное, Средиземное). Средняяглубина Мирового океана составляет 3,8км.

В структуре Мировогоокеана выделяется три основные части:

  1. Прибрежное мелководье (материковая отмель, материковое плато, континентальный шельф). Характеризуется очень плавным и небольшим понижением суши до глубины 200-500 м.

  2. Переходная зона от прибрежной отмели к большим глубинам (материковый склон, континентальный склон), на глубине 3-4 км переходит в ложе океана.

  3. Глубоководье (океаническое ложе).

Океаны и моря какпо вертикали, так и по горизонтали,подразделяются на отдельные экологическиезоны (рисунок 1).

Бенталь океана(близлежащая к морскому дну зона).Материковая отмель разделяется на триэкологические зоны:

  1. супралитораль – часть берега, увлажняемая заплесками и брызгами воды;

  2. литораль (эвлитораль) – приливно-отливная зона, пограничная полоса между сушей и морем, регулярно (дважды в сутки) затопляемая во время прилива и осушаемая при отливе (в литорали представлены все типы царства животных, это одно из наиболее благоприятных мест развития жизни, которая, возможно, здесь и зародилась);

  3. сублитораль – полоса морского дна, мелководье, простирается до нижней границы распространения донных фотосинтезирующих растений (в сублиторали сосредоточены основные растительные и животные богатства океана, жизнь в данной зоне представлена огромным разнообразием видов).

Рисунок 1 –Экологические зоны Мирового океана (по[6])

Материковый склонзанимает батиаль– зона морского дна (от 200 – 500 до 3000 мот поверхности воды).

В областиокеанического ложа батиаль переходитв абиссаль– пространство морского дна, соответствующееложу океана, глубоководная зона Мировогоокеана и морей (от 3000 до 6000 м), занимающаяоколо 80% их площади (характерно отсутствиесолнечного света, высокое давление,температура около 0°С, жизнь представленамикроорганизмами – хемотрофами иживотными), имеет минимальную биологическуюпродуктивность.

На глубинах свыше6000-7000 м абиссаль называется ультраабиссаль,или гадаль– областьглубоководных впадин, имеет наиболеебедную жизнь, представленнуюмикроорганизмами и животными –многощетинковые черви, ракообразные,моллюски, иглокожие, рыбы, многие из нихявляются эндемиками.

Пелагиальокеана (толща воды). Зона обитанияводных организмов, не связанных с дномводоема. Разделяется на зоны по вертикалии горизонтали.

Разделение повертикали (на слои, лежащие друг наддругом):

  1. эпипелагиаль – верхний слой, покрывающий материковую отмель, воды до глубины 200 м, нижняя граница сублиторали;

  2. батипелагиаль – глубже лежащий слой до нижней границы батиали, толща воды над материковым склоном;

  3. абиссопелагиаль – располагается от нижней границы батиали до глубин 6-7 км;

  4. ультраабиссопелагиаль.

Разделение погоризонтали (на водные массы, располагающиесянад различными областями океаническоголожа):

  1. неритическая часть – лежит над областью материковой отмели;

  2. океаническая часть – находится над зонами батиали и абиссали.

В зависимости оттого, в какой зоне обитают организмы,они называются супралиторальными,литоральными, пелагическими ит.д.

2. Экологическаязональность озер

Водные объекты,расположенные среди суходольныхмассивов, называются континентальными,или внутренними. Они подразделяются наводоемы, или водные объектызамедленного стока, и водотоки –водные объекты ускоренного стока. Кпервым относятся водохранилища, озера,пруды, болота, лужи, ко вторым – реки иканалы [7].

Водные объектыизучают науки: лимнология (озера),гелеобиология (болота), потамология(реки).

Континентальныеводоемы имеют более сложную экологическуюзональность, чем морские, что обусловленобольшим многообразием условий среды вних.

Котловина озераобразована подводной террасой,которая характеризуется постепеннымслабым понижением суши (рисунок 2) отберега вглубь озера. Далее следует свал,имеющий более крутой угол понижения ипереходящий в котел, занимающийбольшую часть

Рисунок 2 –Экологические зоны озера (по [7])

озерного дна.Соответственно этом участкам в озернойбентали выделяют литораль (прибрежноемелководье, обычно покрыта воднойрастительностью), сублитораль(простирается до нижней границыраспространения водной растительности),профундаль (охватывает остальнуючасть озерного дна и имеется только вочень глубоких озерах).

Пелагиаль озерав горизонтальном направлении делитсяна прибрежную часть (лежит надподводной террасой) и собственнопелагиаль (находится над свалом икотлом).

В вертикальномнаправлении водная толща озер (пелагиаль)делится на три зоны:

  1. эпилимнион – в глубоких озерах достигает глубины 5-8 м, в этом слое под влиянием ветра и конвекционных процессов интенсивно перемешиваются водные массы. Здесь отмечены наибольшие количества солнечной энергии, кислорода и самые высокие концентрации органических и минеральных веществ;

  2. металимнион – располагается на глубинах 8-14 м, характеризуется резким перепадом температуры воды;

  3. гиполимнион – наиболее глубокие слои воды, где температура летом не поднимается выше 5-10 0С. На такие глубины проникает мало солнечной радиации, поэтому здесь практически отсутствуют автотрофные организмы.

Экологическиеусловия в профундали менее благоприятныдля развития организмов, чем в литорали[7].

3. Экологическаязональность речных систем

Река течет в долине,в которой наиболее низкая часть русласоставляет ложереки (рисунок3).

Углубление ложа,заполненное водой в меженный период,называется кореннымруслом, илируслом.Часть дна ложа, скрытая под водой вовремя паводков, называется пойменнымруслом, илипоймой.

В период межени пойменное русло пересыхаети находится выше уровня воды, называясьпойменнойтеррасой.Надпойменнаятерраса –остатки геологических пород речныхрусел в далеком прошлом.

Бровкойречной долиныназывается часть суши, совпадающая сверхней частью надпойменной террасы ивыровненной водораздельной территорией(плакор).

Рисунок 3 –Экологические зоны речной системы (по[7])

Реки разделяютсяна горные,которые характеризуются быстрым течениеми узкими долинами, и равнинные– с замедленным течением и широкимитеррасированными долинами. Руслоравнинных рек, как правило, извилистоеили разделенное на рукава. У горных реконо более спрямленное, с наличиемводопадов и порогов, образующихся врезультате завалов камнями и подмытымидеревьями [7].

В поперечномсечении реки от одного берега к другомувыделяются зоны:

  1. рипаль (прибрежная) – характеризуется наличием зарослей высших водных растений и населяющих их организмов;

  2. медиаль (средняя);

  3. стрежень (участок, характеризующийся наибольшей скоростью течения).

Источник: https://studfile.net/preview/8182759/

Экологическая зональность мирового океана и внутренних водоемов

Экологические зоны Мирового океана и внутренних водоемов

Экологическая зональность водоемов –существование в водоёмах разл. зон жизни, населённых разными организмами и их сообществами.

Обусловлена сменой условий существования организмов от поверхности в глубину водоёма и от прибрежья к его открытым частям. В основе зональности лежат изменения разл. факторов внеш. среды (темп-ра, освещённость, гидростатич.

давление, газовый режим, рельеф дна, удалённость от берегов, трофич. условия и др.).

Экологическая зональность морских водоёмов. Для населённого организмами дна океанов и морей принято назв. бенталь, для толщи воды — пелагиаль.

В бентали выделяют:

  • супралитораль — зону заплеска и штормовых выбросов; литораль — приливо-отливную зону;
  • сублитораль — зону шельфа, или материковой отмели (до 200—500 м);
  • батиаль — зону континентального склона (от 200—500 до 3000 м);
  • абиссаль — зону океанического ложа (3—6 км);
  • ультраабиссаль — зону наибольших океанических глубин (6—11 км).

В пелагиали вертикальная Э. з. в. выражена менее чётко вследствие перемешивания вод и существования вертикальных миграций пелагич. организмов, охватывающих сотни, иногда тысячи м по глубине.

Выделяют зоны:

  • эпипелагиаль (0—200 м),
  • мезопелагиаль (200—1000 м) и глубоководную (более 1000 м), в к-рой различают подзоны — батипелагиаль (верхняя), абиссопелагиаль (средняя) и ультраабиссаль (нижняя).

В верхнем горизонте эпипелагиали развивается обильный фитопланктон, создающий первичную продукцию и используемый в пищу зоопланктоном, к-рым питаются более крупные животные. Фауна всех более глубинных зон пелагиали и бентали существует за счёт органич. веществ, поступающих из эпипелагиали непосредственно или через пищ. цепи.

Экологическая зональность пресных водоёмов. Особенно чётко зональность проявляется в озёрах умеренных широт .В водной массе (пелагиали) как среде обитания организмов (летом и зимой) по вертикали может быть выделено 3 слоя: эпи-, мета- и гиполимнион.

Воды поверхностного слоя — эпилимниона (до глуб. 5—8 м) летом хорошо прогреваются (20 °С) и интенсивно перемешиваются под воздействием ветра и конвекционных токов.

В связи с высокой освещённостью и присутствием в воде минеральных солей в массе развиваются водоросли, в первую очередь диатомовые, зелёные и синезелёные (автотрофы — продуценты).

Обилие водорослей (как первичной пищи) и благоприятные условия для дыхания обусловливают высокую концентрацию бактерий, простейших, коловраток и низш. ракообразных (в осн. ветвистоусых и веслоногих) — гетеротрофов (первичных и вторичных консументов). Биол. процессы трансформации вещества и энергии осуществляются пастбищными трофич. цепями.

Металимнион характеризуется резким перепадом темп-р, т. к. представляет собой переходную область между различно нагретыми водами эпи- и гиполимниона.

В гиполимнионе (обычно глубже 14—20 м) воды бедны кислородом, темп-pa летом не превышает 5—10 °С. Автотрофные организмы отсутствуют. Население бедно и однообразно из-за недостатка первичной пищи и кислорода. Биол. процесс трансформации вещества и энергии осуществляется детритными трофич. цепями.

Дно озёр (бенталь) подразделяется на 2 зоны:

· более глубоководную — профундаль, примерно соответствующую части ложа, заполненной водами гиполимниона,

· прибрежную зону — литораль, обычно простирающуюся вглубь до границы произрастания макрофитов (до глуб. 5—7 м). Население литорали, где газовый и температурный режим благоприятнее, чем в профундали, разнообразнее и количественно богаче по сравнению с глубоководным.

По поперечному профилю реки различают

· прибрежную зону — рипаль

· открытую — медиаль.

В открытой зоне скорости течения выше, население количественно беднее, чем в прибрежной. Для рипали характерны заросли водных макрофитов.

Рис. 1. Вертикальная экологическая зональность океана.

Рис. 2. Вертикальная экологическая зональность озера.

Афотическая зона – Огромные пространства в глубинах океанов, где интенсивность солнечного света слишком мала, чтобы обеспечить фотосинтез. Верхнюю границу афотической зоны помещают на т. н.

компенсационной глубине, на которой величина фотосинтеза равна величине дыхания, или в других терминах образование кислорода при фотосинтезе равно его потреблению растениями: фитопланктон еще может существовать, но прироста его массы не происходит.

Значение компенсационной глубины зависит от освещенности на поверхности и при ее максимуме примерно в 3 раза больше прозрачности воды, измеряемой по диску Секки.

Поскольку ниже компенсационной глубины проникает некоторое количество света, имеющее значение для существования морских животных, верхнюю часть афотической зоны до глубины примерно 600 — 1200 м обычно выделяют в т. н. дисфотическую или сумеречную зону.

Эвфотическая зона или просто фотическая зона — верхний слой океана, освещенность которого достаточна для протекания процесса фотосинтеза. Нижняя граница фотической зоны проходит на глубине, которую достигает 1 % света с поверхности. Именно в фотической зоне обитает фитопланктон,а так-же радиолярии произрастают растения и обитает большинство водных животных. Чем ближе к полюсам Земли, тем меньше фотическая зона. Так, на экваторе, где солнечные лучи падают практически вертикально, глубина зоны составляет до 250 м, тогда как в Белом не превышает 25 м.

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |

20

| 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 |

Источник: https://studall.org/all-123360.html

экология. Введение Экологические зоны Мирового океана 1 Основные свойства водной среды Специфические приспособления гидробионтов 1 Способы ориентации животных

Экологические зоны Мирового океана и внутренних водоемов

Подборка по базе: 1. ВВЕДЕНИЕ В ПЕД ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.docx, Понятие методов менеджмента – введение в проф.doc, !Пушников Введение в системы управления базами данных.doc, 1. программы Углублённое изучение биологии.

odt, Контрольная работа_Административная ответственность за экологиче, Билеты введение в проф.doc, История развития, содержание основных разделов анатомии как науч, 1. Введение в гомеопатию.docx, Санпин САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫЕ ЗОНЫ АЭРОПОРТОВ, АЭРОДРОМОВ.

doc, «Музейная педагогика как форма взаимодействия детского сада и ме.

Введение 1. Экологические зоны Мирового океана1.1 Основные свойства водной среды2. Специфические приспособления гидробионтов2.1 Способы ориентации животных в водной среде2.

2 Специфика приспособлений к жизни в пересыхающих водоемах

2.3 Фильтрация как тип питания

ЗаключениеСписок использованной литературы

Введение

На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания. Первой стала водная, в которой возникла и распространилась жизнь. Далее организмы овладели наземно-воздушной, создали и заселили почву и сами стали четвертой специфической средой жизни.

Вода как среда обитания имеет ряд специфических свойств, таких как большая плотность, сильные перепады давления, малое содержание кислорода, сильное поглощение солнечных лучей. Кроме того, водоемы и их отдельные участки различаются солевым режимом, скоростью течений, содержанием взвешенных частиц.

Для некоторых организмов имеют значение также свойства грунта, режим разложения органических остатков и т.д. Поэтому наряду с адаптациями к общим свойствам водной среды ее обитатели должны быть приспособлены и к разнообразным частным условиям.

Все обитатели водной среды получили в экологии комплексное название гидробионтов. Гидробионты населяют Мировой океан, континентальные водоемы и подземные воды. Цель: изучение адаптаций организмов к обитанию в водной среде.Задачи:1. Изучить экологические зоны Мирового океана;2. Рассмотреть свойства водной среды обитания;3.

Изучить экологические группы гидробионтов;4. Проанализировать специфические приспособления представителей гидробионтов.

1. Экологические зоны Мирового океана

В океане и входящих в него морях различают прежде всего две экологические области: толщу воды – пелагиаль и дно – бенталь .

В зависимости от глубины бенталь делится на сублиторальную зону – область плавного понижения суши до глубины примерно 200 м, батиальную– область крутого склона и абиссальную зону – область океанического ложа со средней глубиной 3–6 км.

Еще более глубокие области бентали, соответствующие впадинам океанического ложа, называют ультраабиссалью. Кромка берега, заливаемая во время приливов, называется литоралью. Выше уровня приливов часть берега, увлажняемая брызгами прибоя, получила название супралиторали.

Все население дна океана получило название бентоса.Организмы, обитающие в толще воды, или пелагиали, относятся к пелагосу. Пелагиаль также делят на вертикальные зоны, соответствующие по глубине зонам бентали: эпипелагиаль, батипелагиаль, абиссопелагиаль. Нижняя граница эпипелагиали (не более 200 м) определяется проникновением солнечного света в количестве, достаточном для фотосинтеза.

Фотосинтезирующие растения глубже этих зон существовать не могут. В сумеречных батиальных и полных мрака абиссальных глубинах обитают лишь микроорганизмы и животные. Разные экологические зоны выделяются и во всех других типах водоемов: озерах, болотах, прудах, реках и т. д. Разнообразие гидробионтов, освоивших все эти места обитания, очень велико.

1.

1 Основные свойства водной среды

Плотность воды – это фактор, определяющий условия передвижения водных организмов и давление на разных глубинах. Для дистиллированной воды плотность равна 1 г/см3 при 4 °C. Плотность природных вод, содержащих растворенные соли, может быть больше, до 1,35 г/см3.

Давление возрастает с глубиной примерно в среднем на 1 · 105 Па (1 атм) на каждые 10 м.

Плотность воды обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм. Плотность среды служит условием парения в воде, и многие гидробионты приспособлены именно к этому образу жизни.

Взвешенные, парящие в воде организмы объединяют в особую экологическую группу гидробионтов – планктон.

Планктонные организмы обладают многими сходными адаптациями, повышающими их плавучесть и препятствующими оседанию на дно.

К таким приспособлениям относятся: 1) общее увеличение относительной поверхности тела за счет уменьшения размеров, сплющенности, удлинения, развития многочисленных выростов или щетинок, что увеличивает трение о воду; 2) уменьшение плотности за счет редукции скелета, накопления в теле жиров, пузырьков газа и т. п.

Водоросли (фитопланктон) парят в воде пассивно, большинство же планктонных животных способно к активному плаванию, но в ограниченных пределах. Планктонные организмы не могут преодолевать течения и переносятся ими на большие расстояния. Многие виды зоопланктона способны, однако, к вертикальным миграциям в толще воды на десятки и сотни метров как за счет активного передвижения, так и за счет регулирования плавучести своего тела.

Плотность и вязкость воды сильно влияют на возможность активного плавания. Животных, способных к быстрому плаванию и преодолению силы течений, объединяют в экологическую группу нектона («нектос» – плавающий). Представители нектона – рыбы, кальмары, дельфины.

Быстрое движение в водной толще возможно лишь при наличии обтекаемой формы тела и сильно развитой мускулатуры.

Торпедовидная форма вырабатывается у всех хороших пловцов независимо от их систематической принадлежности и способа движения в воде: реактивного, за счет изгибания тела, с помощью конечностей.

Кислородный режим. В насыщенной кислородом воде содержание его не превышает 10 мл в 1 л, это в 21 раз ниже, чем в атмосфере. Поэтому условия дыхания гидробионтов значительно усложнены. Кислород поступает в воду в основном за счет фотосинтетической деятельности водорослей и диффузии из воздуха.

Поэтому верхние слои водной толщи, как правило, богаче этим газом, чем нижние. С повышением температуры и солености воды концентрация в ней кислорода понижается.Около дна водоемов условия могут быть близки к анаэробным.

Многие виды способны при недостатке кислорода впадать в неактивное состояние – аноксибиоз – и таким образом переживать неблагоприятный период.

Дыхание гидробионтов осуществляется либо через поверхность тела, либо через специализированные органы – жабры, легкие, трахеи. При этом покровы могут служить дополнительным органом дыхания. У некоторых видов встречается комбинирование водного и воздушного дыхания.

Нехватка кислорода в воде приводит иногда к катастрофическим явлениям – заморам, сопровождающимся гибелью множества гидробионтов.

Зимние заморы часто вызываются образованием на поверхности водоемов льда и прекращением контакта с воздухом; летние – повышением температуры воды и уменьшением вследствие этого растворимости кислорода.

Кроме недостатка кислорода, заморы могут быть вызваны повышением концентрации в воде токсичных газов – метана, сероводорода, СО2 и др., образующихся в результате разложения органических материалов на дне водоемов.

Солевой режим. Поддержание водного баланса гидробионтов имеет свою специфику.

Если для наземных животных и растений наиболее важно обеспечение организма водой в условиях ее дефицита, то для гидробионтов не менее существенно поддержание определенного количества воды в теле при ее избытке в окружающей среде. Излишнее количество воды в клетках приводит к изменению в них осмотического давления и нарушению важнейших жизненных функций.

Большинство водных обитателей пойкилосмотичны: осмотическое давление в их теле зависит от солености окружающей воды. Поэтому для гидробионтов основной способ поддерживать свой солевой баланс – это избегать местообитаний с неподходящей соленостью. Пресноводные формы не могут существовать в морях, морские – не переносят опреснения.

Если соленость воды подвержена изменениям, животные перемещаются в поисках благоприятной среды. Защита от обезвоживания достигается повышением концентрации солей также в теле гидробионтов. Обезвоживанию препятствуют непроницаемые для воды покровы гомойосмотических организмов – млекопитающих, рыб, высших раков, водных насекомых и их личинок.

Многие пойкилосмотические виды переходят к неактивному состоянию – анабиозу в результате дефицита воды в теле при возрастании солености. Это свойственно видам, обитающим в лужах морской воды и на литорали: коловраткам, жгутиковым, инфузориям. Солевой анабиоз – средство переживать неблагоприятные периоды в условиях переменной солености воды.

Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше. Это связано с физическими свойствами воды, прежде всего высокой удельной теплоемкостью, благодаря которой получение или отдача значительного количества тепла не вызывает слишком резких изменений температуры.

Испарение воды с поверхности водоемов препятствует перегреванию нижних слоев, а образование льда замедляет их охлаждение.

Амплитуда годовых колебаний температуры в верхних слоях океана не более 10–15 °C, в континентальных водоемах – 30–35 °C. Глубокие слои воды отличаются постоянством температуры.

Между верхними слоями воды с выраженными в них сезонными колебаниями температуры и нижними, где тепловой режим постоянен, существует зона температурного скачка, или термоклина.

Термоклин резче выражен в теплых морях, где сильнее перепад температуры наружных и глубинных вод.

В связи с более устойчивым температурным режимом воды среди гидробионтов в значительно большей мере, чем среди населения суши, распространена стенотермность. Эвритермные виды встречаются в основном в мелких континентальных водоемах и на литорали морей высоких и умеренных широт, где значительны суточные и сезонные колебания температуры.

Световой режим.

Света в воде гораздо меньше, чем в воздухе. Часть падающих на поверхность водоема лучей отражается в воздушную среду. Отражение тем сильнее, чем ниже положение Солнца, поэтому день под водой короче, чем на суше. Быстрое убывание количества света с глубиной связано с поглощением его водой.

Лучи с разной длиной волны поглощаются неодинаково: красные исчезают уже недалеко от поверхности, тогда как сине-зеленые проникают значительно глубже. Сгущающиеся с глубиной сумерки в океане имеют сначала зеленый, затем голубой, синий и сине-фиолетовый цвет, сменяясь наконец постоянным мраком.

Соответственно сменяют друг друга с глубиной зеленые, бурые и красные водоросли, специализированные на улавливании света с разной длиной волны.

Окраска животных меняется с глубиной так же закономерно. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели литоральной и сублиторальной зон. Многие глубинные организмы, подобно пещерным, не имеют пигментов.

В сумеречной зоне широко распространена красная окраска, которая является дополнительной к сине-фиолетовому свету на этих глубинах. Дополнительные по цвету лучи наиболее полно поглощаются телом.

Это позволяет животным скрываться от врагов, так как их красный цвет в сине-фиолетовых лучах зрительно воспринимается как черный. Красная окраска характерна для таких животных сумеречной зоны, как морской окунь, красный коралл, различные ракообразные и др.

У некоторых видов, обитающих у поверхности водоемов, глаза разделяются на две части с разной способностью к преломлению лучей. Одна половина глаза видит в воздухе, другая – в воде. Поглощение света тем сильнее, чем меньше прозрачность воды, которая зависит от количества взвешенных в ней частиц.

Прозрачность характеризуют предельной глубиной, на которой еще виден специально опускаемый белый диск диаметром около 20 см (диск Секки). Количество света в верхних слоях водоемов сильно меняется в зависимости от широты местности и от времени года.

В темных глубинах океана в качестве источника зрительной информации организмы используют свет, испускаемый живыми существами. Свечение живого организма получило название биолюминесценции.

Светящиеся виды есть почти во всех классах водных животных от простейших до рыб, а также среди бактерий, низших растений и грибов.

Свечение может и не играть особой экологической роли в жизни вида, а быть побочным результатом жизнедеятельности клеток, как, например, у бактерий или низших растений. Экологическую значимость оно получает только у животных, обладающих достаточно развитой нервной системой и органами зрения.

У многих видов органы свечения приобретают очень сложное строение с системой отражателей и линз, усиливающих излучение. Биолюминесценция имеет в жизни животных в основном сигнальное значение. Световые сигналы могут служить для ориентации в стае, привлечения особей другого пола, подманивания жертв, для маскировки или отвлечения.

Вспышка света может быть защитой от хищника, ослепляя или дезориентируя его.

2. Специфические приспособления гидробионтов

2.1 Способы ориентации животных в водной средеЖизнь в постоянных сумерках или во мраке сильно ограничивает возможности зрительной ориентации гидробионтов. В связи с быстрым затуханием световых лучей в воде даже обладатели хорошо развитых органов зрения ориентируются при их помощи лишь на близком расстоянии.

Звук распространяется в воде быстрее, чем в воздухе. Ориентация на звук развита у гидробионтов в целом лучше, чем зрительная.

Ряд видов улавливает даже колебания очень низкой частоты (инфразвуки), возникающие при изменении ритма волн, и заблаговременно спускается перед штормом из поверхностных слоев в более глубокие (например, медузы).

Многие обитатели водоемов – млекопитающие, рыбы, моллюски, ракообразные – сами издают звуки. Ракообразные осуществляют это трением друг о друга различных частей тела; рыбы – с помощью плавательного пузыря, глоточных зубов, челюстей, лучей грудных плавников и другими способами.

Звуковая сигнализация служит чаще всего для внутривидовых взаимоотношений, например для ориентации в стае, привлечения особей другого пола и т. п., и особенно развита у обитателей мутных вод и больших глубин, живущих в темноте.

Ряд гидробионтов отыскивает пищу и ориентируется при помощи эхолокации – восприятия отраженных звуковых волн (китообразные). Многие воспринимают отраженные электрические импульсы, производя при плавании разряды разной частоты.

Известно около 300 видов рыб, способных генерировать электричество и использовать его для ориентации и сигнализации. Ряд рыб использует электрические поля также для защиты и нападения (электрический скат, электрический угорь и др.).

Наиболее древний способ ориентации, свойственный всем водным животным, – восприятие химизма среды. Хеморецепторы многих гидробионтов обладают чрезвычайной чувствительностью.

В тысячекилометровых миграциях, которые характерны для многих видов рыб, они ориентируются в основном по запахам, с поразительной точностью находят места нерестилищ или нагула

2.2 Специфика приспособлений к жизни в пересыхающих водоемах

На Земле существует много временных, неглубоких водоемов, возникающих после разлива рек, сильных дождей, таяния снега и т. п. В этих водоемах, несмотря на краткость их существования, поселяются разнообразные гидробионты.

Общими особенностями обитателей пересыхающих бассейнов являются способности давать за короткие сроки многочисленное потомство и переносить длительные периоды без воды. Представители многих видов при этом закапываются в ил, переходя в состояние пониженной жизнедеятельности – гипобиоза.

Многие мелкие виды образуют цисты, выдерживающие засуху, – таковы солнечники, инфузории, корненожки. Другие переживают неблагоприятный период в стадии высокоустойчивых яиц.

Наконец, некоторым мелким обитателям пересыхающих водоемов присуща уникальная способность высыхать до состояния пленки, а при увлажнении возобновлять рост и развитие. Эти животные населяют микроводоемы в подушках мхов и лишайников и адаптированы к резким изменениям режима влажности.

2.3 Фильтрация как тип питания

Многие гидробионты обладают особым характером питания – это отцеживание или осаждение взвешенных в воде частиц органического происхождения и многочисленных мелких организмов.Такой способ питания, не требующий больших затрат энергии на поиски добычи, характерен для пластинчатожаберных моллюсков, сидячих иглокожих, полихет, мшанок, асцидий.

Животные-фильтраторы выполняют важнейшую роль в биологической очистке водоемов. Мидии, обитающие на площади 1 м2, могут прогонять через мантийную полость 150–280 м3 воды за сутки, осаждая взвешенные частицы. Пресноводные дафнии, циклопы отфильтровывают в день до 1,5 л воды на особь.

Литоральная зона океана, особенно богатая скоплениями фильтрующих организмов, работает как эффективная очистительная система.Свойства среды во многом определяют пути адаптации ее обитателей, их образ жизни и способы использования ресурсов, создавая цепи причинно-следственных зависимостей.

Так, высокая плотность воды делает возможным существование планктона, а наличие парящих в воде организмов – предпосылка для развития фильтрационного типа питания, при котором возможен и сидячий образ жизни животных. В результате формируется мощный механизм самоочищения водоемов биосферного значения.

В нем участвует огромное количество гидробионтов, как бентосных, так и пелагиальных, от одноклеточных простейших до позвоночных животных.

По расчетам, вся вода в озерах умеренного пояса пропускается через фильтрационные аппараты животных от нескольких до десятков раз в течение вегетационного сезона, а весь объем Мирового океана профильтровывается в течение нескольких суток. Нарушение деятельности фильтраторов различными антропогенными воздействиями создает серьезную угрозу в поддержании чистоты вод.

Заключение

На нашей планете обитает большое количество видов растений и животных, для которых вода является непосредственной средой обитания. Водная среда обитания организма – это совокупность абиотических и биотических условий его жизни.

Свойства водной среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливается к этим изменениям. Все многообразие растительных и животных организмов, населяющих Мировой океан приспособились к среде в которой они живут.

Адаптации гидробионтов могут быть физиологическими, морфо-анатомическими, поведенческими либо онтогенетическими. Все эти механизмы адаптации направлены на выживание организма.

Несмотря на то, что толща воды огромна, живые организмы обитают на всей её протяженности, начиная с самой поверхности и заканчивая немыслимыми глубинами с чудовищными условиями существования.

Список использованной литературы

  1. Чернова, Н.М., Былова А.М. Экология/ В.Л.Шило. – М.: Дрофа,2004. – 407 с.
  2. Степановских, А.С. Общая экология/ А.С. Степановских. – М.: Юнити,2005.-687 с.
  3. Зилов, Е.А. Гидробиология и водная экология (организация, функционирование и загрязнение водных экосистем): учебное пособие/ Е. А. Зилов. – Иркутск: Издательство Иркутского государственного университета, 2009. – 147 с.
  4. Физико-химические явления в водоемах// Геоприрода мира [Электронный ресурс]: http://geopriroda.ru/water/328-fiziko-ximicheskie-yavleniya-v-vodoemax.html

Источник: https://topuch.ru/soderjanie-vvedenie-ekologicheskie-zoni-mirovogo-okeana-1-osno/index.html

Book for ucheba
Добавить комментарий