Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Экологические особенности водной среды обитанияСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
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. Слой воды от поверхности до максимальных глубин проникновения света в водную толщу (от 10 до 800 м) называется пелагиаль, а все обитающие в нём организмы являются пелагическими. В приповерхностном слое пелагической зоны выражена суточная и сезонная изменчивость температуры и гидрохимических параметров. Именно здесь происходит фотосинтез, в процессе которого растения вырабатывают первичное органическое вещество. Область материкового склона с быстрым нарастанием глубин и давления носит название батиаль. Наконец, наиболее глубоководная зона водоёма – это абиссаль. Здесь господствует полный мрак, температура воды в независимости от климатической зоны составляет в основном от 4 до 5 ºС, сезонные колебания отсутствуют, давление и солёность воды достигают своих наибольших значений, концентрация кислорода снижена и может появляться сероводород. Прибрежная мелководная, хорошо прогреваемая летом зона водоёма называется литоралью. Вода как среда обитания обладает рядов характерных свойств, влияющих на поведение и распространение гидробионтов. Плотность воды – экологический фактор, определяющий условия перемещения организмов и давление на различных горизонтах. Давление возрастает в среднем на 1 × 105 Па (1 атм) при погружении на каждые 10 м. По причине наличия выраженного градиента давления в большинстве водоёмов, обитатели водной среды в целом способны выдерживать более значительные его колебания, чем жители суши. Отдельные виды, распространённые как в литоральной, так и в батиальной зонах, способны выдерживать давление от 5 до сотен атмосфер (голотурии рода Elpidia, черви Priapulus caudatus и др.). Однако большинство гидробионтов обитают только в определённых зонах. Высокая плотность воды (от 1 до 1.35 г/см3) даёт возможность использовать среду в качестве опоры многим мелким организмам, которые буквально парят в ней. Таких гидробионтов, на основе единства образа жизни и сходных адаптаций, которые заключаются в увеличенной площади поверхности тела, отсутствии скелета, накопления в теле пузырьков газов, жиров, пассивного способа передвижения т.д., объединяют в особую экологическую группу – планктон (от греч. “планктос” – плавающий). В составе планктона находятся одноклеточные и колониальные низшие растения – водоросли (фитопланктон), низшие ракообразные, простейшие, личинки моллюсков, иглокожих, губок, медузы, икра рыб (зоопланктон). Величина плотности воды и её вязкость определяет также возможности активного плавания в ней. Животных обладающих способностью активно перемещаться в воде, преодолевая силу течений, за счёт развитой мускулатуры и скелета, наличия плавников и эффективных органов ориентации в пространстве объединяют в экологическую группу нектона (от греч. “нектос” – плавающий). Представителями нектона являются рыбы, кальмары и водные млекопитающие. Обитатели дна внутренних пресноводных водоёмов, морей и океанов, ведущие малоподвижный или сидячий образ жизни, составляют экологическую группу бентоса (от греч. “бентос” – дно). К типичным бентосным организмам принадлежат моллюски, черви, губки, иглокожие. Температура воды – важнейший экологический фактор, так как в зависимости от температуры находится в прямой тесной зависимости интенсивность обмена веществ водных организмов, скорость их питания, роста и созревания. Температурный режим водоёмов более устойчив, чем на суше, что связано с физическими свойствами воды, и, прежде всего, с её высокой удельной теплоёмкостью, благодаря которой нагревание воды и её охлаждение происходит значительно медленнее по сравнению с воздушной средой. Кроме того, испарение воды с поверхности водоёмов, при котором затрачивается около 2260 Дж/г, препятствует перегреванию верхних слоёв водоёма в летний период, а образование льда, при котором выделяется теплота плавления около 333 Дж/г, замедляет их охлаждение зимой. Годовые колебания температуры воды в поверхностном слое тропических морей составляют не более 5 – 7 °С, в умеренных регионах достигают 15 – 20 ºС, а в большинстве полярных морей не превышают 5 °С. Однако в континентальных мелководных водоёмах, расположенных в зоне умеренного климата, амплитуда годовых колебаний температуры может превышать 25 °С. Придонные горизонты морей и глубоководных внутренних водоёмов, характеризуются наиболее стабильным термическим режимом. Здесь, как правило, вне зависимости от сезона года и климатического пояса, температура воды находится на уровне, соответствующем её максимальной плотности – около 4 °С. Средняя годовая температура в поверхностных экваториальных водах может составлять около 26 °С, а в полярных около 0°С, причём в зимний период температура воды может опускаться до – 1.5 – 2.0 °С не превращаясь при этом в лёд, по причине своей высокой солёности (32 – 34 ‰). В горячих наземных источниках, например на Камчатке, температура воды может приближаться к + 100°С, а в районах действия подводных вулканов и гейзеров, расположенных вдоль зон взаимодействия литосферных плит Земли, в частности в центральной части Атлантического океана, зарегистрирована наибольшая температура жидкой воды + 380°С. При этом переходу в парообразное состояние препятствует высокое гидростатическое давление, которое на глубине 2 км достигает 200 атм. Как ни странно, но даже в близи глубоководных гейзеров, в полном мраке, при давлениях в сотни раз превышающих атмосферное и температурах около 100 °С существуют достаточно развитые сообщества донной фауны, включающие в свой состав не только бактерий, осуществляющих выработку энергии и первичной биомассы в процессе окислительно-восстановительных реакций, но и разнообразных многоклеточных животных, среди которых особые виды ракообразных, моллюсков и червей, адаптировавшиеся к столь суровым условиям обитания. Таким образом, температурные условия в водных экосистемах могут быть достаточно разнообразными. Тем не менее, в связи с более устойчивым температурным режимом, свойственным для большинства водоёмов, обитатели водной среды – гидробионты, в значительно большей степени, чем обитатели наземно-воздушной среды, демонстрируют стенотермность. Эвритермные виды обитают в основном в мелководных континентальных водоёмах и в прибрежной зоне морей полярных и умеренных широт, для которых характерны заметные суточные и сезонные колебания температуры. Солёность воды на поверхности и в открытых районах океанов, как в низких, как и в высоких широтах, находится на относительно постоянном уровне значений – от 32 до 36 ‰. С глубиной солёность возрастает не более чем на 10 – 15 %. В связи с этим, важная роль солёности воды в качестве экологического фактора наиболее ярко проявляется только во внутренних морях, имеющих ограниченную связь с Мировым океаном. В таких водоёмах солёность в зависимости от района может составлять от 3 – 5 до 25 ‰. Например, в Белом, Балтийском, Азовском морях наблюдается существенная неоднородность в распределении значений данной характеристики, как по горизонтали, так и по вертикали, за счёт значительного влияния на состав и структуру морских водных масс значительного объёма пресного речного стока. Сильно опреснёнными являются некоторые заливы этих морей, такие как Двинская губа в Белом море, Финский залив на Балтике, Таганрогский залив Азовского моря. У пресноводных гидробионтов, концентрация солей в полостных жидкостях в норме превышает их содержание в воде. Им угрожает избыточное поступление воды с очень малой минерализацией из вне, что привело бы к нарушению жизненно важных физиологических функций. Поэтому они вынуждены удалять избыток воды из тела. У простейших животных, например у инфузории Paramecium, это достигается непрерывной работой специальных выделительных вакуолей. Рыбы удаляют лишнюю влагу через более сложную выделительную систему, причём необходимые минеральные соли задерживаются в организме в процессе фильтрации. В океанических условиях и в окраинных морях, гидробионты существуют в среде, с солёностью превышающей концентрацию солей в их телах. В связи с этим, им грозит обезвоживание и они должны защищаться от избыточного проникновения солей в организм из внешней среды. В целом, основным способом поддержания своего солёвого баланса для водных организмов является стремление избегать местообитаний с неподходящей солёностью. Пресноводные формы, адаптировавшиеся к жизни во внутренних водоёмах или в опреснённых заливах внутренних морей, не могут жить или успешно размножаться в морях при высокой солёности, а морские виды не переносят опреснения. Типично эвригалинных видов, способных проявлять активную жизнедеятельность как в пресной, так и в морской воде, очень немного. Концентрация кислорода в воде, в силу своей повышенной изменчивости, принадлежит к числу главных экологических факторов, способных оказывать определяющее воздействие на жизнь гидробионтов. Растворимость кислорода в воде снижается по мере увеличения температуры и солёности. Максимальная его концентрация в пресной воде может достигать 14 мг/л при 0°С. В тропических районах Мирового океана при солёности около 35 ‰ и температуре поверхностного слоя 25 – 27 °С содержание растворённого кислорода не превышает 8 мг/л, что в 26 раз ниже чем в атмосфере. Поэтому условия дыхания гидробионтов значительно усложнены. Кислород поступает в воду в основном в результате фотосинтеза водорослей и высших водных растений развивающихся в поверхностном слое и в прибрежной зоне, а также в процессе диффузии из атмосферы, причём с ростом ветрового волнения скорость проникновения кислорода в водную среду значительно возрастает. Верхние слои водной толщи почти всегда содержат значительно большее количество кислорода, чем придонные горизонты, потому что на значительные глубины проникает ничтожное количество света и фотосинтез, как правило, невозможен, что на фоне потребления кислорода при дыхании донных организмов и в процессе окисления мертвого органического вещества, может привести к его дефициту и даже к полному отсутствию. Например, в большинстве открытых районов Мирового океана на глубине 1000 м, концентрация кислорода от 7 до 10 раз меньше чем в поверхностных, населённых фитопланктоном водах. Во внутренних континентальных водоёмах, аналогичное снижение содержание кислорода часто наблюдается уже на глубинах от 10 до 15 м, в особенности в тех случаях, когда водоём подвергается загрязнению органическими веществами, например удобрениями с близлежащих полей. Нехватка кислорода в воде может привести к катастрофическим явлениям – заморам, которые сопровождаются гибелью многих видов водных обитателей. При снижении концентрации кислорода до уровня 2 мг/л происходит массовая гибель большинства видов рыб и их икры. Однако среди водных организмов есть виды способные обитать в широком диапазоне содержания кислорода в воде, вплоть до его полного отсутствия. Такие организмы получили название эвриоксибионты (от лат. “окси”– кислород, “бионт” – обитатель). К их числу принадлежат широко распространённые пресноводные черви-олигохеты Tubifex tubifex, брюхоногие моллюски Viviparus viviparus. Среди рыб также существуют отдельные виды способные длительно обитать в условиях дефицита кислорода за счёт способности к его поглощению из воды не только жабрами, но и поверхностью своего тела. Это линь, карась, вьюн и др. Некоторые рыбы, например амурский бычок – ротан, способны при выраженном недостатке кислорода впадать в неактивное состояние – аноксибиоз – и таким способом переживать неблагоприятный период. Стенооксибионты могут существовать только в условиях достаточно высоких концентраций кислорода в воде – от 5 мг/л и выше. Это кумжа, радужная форель, гольян, личинки подёнок и веснянок, ресничный червь Planaria alpinа и др. Некоторые обладают способностью дышать как растворённым в воде, так и атмосферным кислородом. Таковы двоякодышащие рыбы – лепидосерен, обитающий в пересыхающих водоёмах Юж. Америки, австралийский рогозуб и др. Усваивать кислород из воздуха могут также водные млекопитающие, для которых это единственный источник кислорода, многочисленные лёгочные моллюски, водяные жуки, личинки комаров, ракообразные Gammarus lacustris и др. Возможность использовать для дыхания атмосферный кислород помогает организмам выживать в водоёмах с его постоянным или периодическим дефицитом. Литература:
Основная [5] – с. 95 – 111; Дополнительная [8]; [9] – Глава 1; [15]; [17]. Вопросы для самопроверки:
1. В чём состоят основные различия меду абиотическими условиями в литоральной, батиальной и абиссальной зонах водоёмов? 2. Какие организмы принадлежат к экологическим группам планктона, нектона и бентоса?. 3. Какова роль температуры воды в качестве экологического фактора? 4. Охарактеризуйте роль и значение солёности воды как экологического фактора. 5. От каких процессов зависит концентрация кислорода в поверхностных и придонных горизонтах водоёмов?
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; просмотров: 1083; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 13.59.54.188 (0.009 с.) |