Головна

Екологічні особливості водного середовища проживання

  1.  I. Аналіз виховних можливостей середовища
  2.  II. БІОЛОГО - ЕКОЛОГІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКРЕМИХ
  3.  IV. Акцентування теоретичного моменту по темі «Механічний зміст похідної», розгляд прикладів - 7 хвилин
  4.  IV. ГЛОБАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
  5.  IV. Застосування трубопровідної арматури
  6.  SSID - це ідентифікатор мережі. Всі пристрої в одній бездротовій мережі повинні мати один і той же ідентифікатор
  7.  SWOT- аналіз внутрішнього і зовнішнього середовища фірми

Всі мешканці водного середовища отримали загальну назву гідробіонти. Вони населяють весь Світовий океан, континентальні водойми і підземні води. В океані і входять до нього морях, а також у великих внутрішніх водоймах по вертикалі виділяють чотири основні природні зони, значно різняться за своїми екологічними особливостями. Шар води від поверхні до максимальних глибин проникнення світла у водну товщу (від 10 до 800 м) називається пелагіаль, А все що мешкають в ньому організми є пелагическими. У поверхневому шарі пелагической зони виражена добова і сезонна мінливість температури і гідрохімічних параметрів. Саме тут відбувається фотосинтез, в процесі якого рослини виробляють первинне органічна речовина. Область материкового схилу з швидким наростанням глибин і тиску носить назву батиаль. Нарешті, найбільш глибоководна зона водойми - це абиссаль. Тут панує повний морок, температура води в незалежності від кліматичної зони складає в основному від 4 до 5 ?С, сезонні коливання відсутні, тиск і солоність води досягають своїх максимальних значень, концентрація кисню знижена і може з'являтися сірководень. Прибережна мілководна, добре прогрівається влітку зона водойми називається літораллю.

Вода як середовище існування має рядів характерних властивостей, що впливають на поведінку і поширення гідробіонтів.

Щільність води - екологічний фактор, що визначає умови переміщення організмів і тиск на різних горизонтах. Тиск зростає в середньому на 1 ? 105 Па (1 атм) при зануренні на кожні 10 м. Через наявність вираженого градієнта тиску в більшості водойм, мешканці водного середовища в цілому здатні витримувати значно більші його коливання, ніж жителі суші. Окремі види, поширені як в літоральній, так і в батіальних зонах, здатні витримувати тиск від 5 до сотень атмосфер (голотурії роду Elpidia, черви Priapulus caudatus та ін.). Однак більшість гідробіонтів мешкають тільки в певних зонах. Висока щільність води (від 1 до 1.35 г / см3) Дає можливість використовувати середу в якості опори багатьом дрібним організмам, які буквально ширяють у ній. Таких гідробіонтів, на основі єдності способу життя і східних адаптацій, які полягають в збільшеної площі поверхні тіла, відсутності скелета, накопичення в тілі бульбашок газів, жирів, пасивного способу пересування тощо, об'єднують в особливу екологічну групу - планктон (Від грец. "Планктос" - плаваючий). У складі планктону знаходяться одноклітинні і колоніальні нижчі рослини - водорості (фітопланктон), нижчі ракоподібні, найпростіші, личинки молюсків, голкошкірих, губок, медузи, ікра риб (зоопланктон). Величина щільності води і її в'язкість визначає також можливості активного плавання в ній. Тварин спроможних активно переміщатися в воді, долаючи силу течій, за рахунок розвиненої мускулатури і кістяка, наявності плавників і ефективних органів орієнтації в просторі об'єднують в екологічну групу нектону (від грец. "Нектос" - плаваючий). Представниками нектону є риби, кальмари та водні ссавці. Мешканці дна внутрішніх прісноводних водойм, морів і океанів, які ведуть малорухливий або сидячий спосіб життя, складають екологічну групу бентоса (від грец. "Бентос" - дно). До типових бентосних організмів належать молюски, черви, губки, голкошкірі.

Температура води - найважливіший екологічний фактор, так як в залежності від температури знаходиться в прямій тісній залежності інтенсивність обміну речовин водних організмів, швидкість їх харчування, зростання і дозрівання. Температурний режим водойм більш стійкий, ніж на суші, що пов'язано з фізичними властивостями води, і, перш за все, з її високою питомою теплоємністю, завдяки якій нагрівання води і її охолодження відбувається значно повільніше в порівнянні з повітряним середовищем. Крім того, випаровування води з поверхні водойм, при якому витрачається близько 2260 Дж / г, перешкоджає перегріванню верхніх шарів водойми в літній період, а утворення льоду, при якому виділяється теплота плавлення близько 333 Дж / г, уповільнює їх охолодження взимку. Річні коливання температури води в поверхневому шарі тропічних морів складають не більше 5 - 7 ° С, в помірних регіонах досягають 15 - 20 ?С, а в більшості полярних морів не перевищують 5 ° С. Однак в континентальних мілководних водоймах, розташованих в зоні помірного клімату, амплітуда річних коливань температури може перевищувати 25 ° С. Придонні горизонти морів і глибоководних внутрішніх водойм, характеризуються найбільш стабільним термічним режимом. Тут, як правило, незалежно від сезону року і кліматичного поясу, температура води знаходиться на рівні, відповідному її максимальної щільності - близько 4 ° С. Середня річна температура в поверхневих екваторіальних водах може становити близько 26 ° С, а в полярних близько 0 ° С, причому в зимовий період температура води може опускатися до - 1.5 - 2.0 ° С не перетворюючись при цьому в лід, через свою високу солоності ( 32 - 34 ‰). У гарячих наземних джерелах, наприклад на Камчатці, температура води може наближатися до + 100 ° С, а в районах дії підводних вулканів і гейзерів, розташованих уздовж зон взаємодії літосферних плит Землі, зокрема в центральній частині Атлантичного океану, зареєстрована найбільша температура рідкої води + 380 ° С. При цьому переходу в пароподібний стан перешкоджає високий гідростатичний тиск, який на глибині 2 км досягає 200 атм. Як не дивно, але навіть поблизу глибоководних гейзерів, в повній темряві, при тисках в сотні разів перевищують атмосферний і температурах близько 100 ° С існують досить розвинені спільноти донної фауни, що включають в свій склад не тільки бактерій, які здійснюють вироблення енергії і первинної біомаси в процесі окислювально-відновних реакцій, а й різноманітних багатоклітинних тварин, серед яких особливі види ракоподібних, молюсків і черв'яків, адаптировавшиеся до настільки суворих умов проживання.

Таким чином, температурні умови в водних екосистемах можуть бути досить різноманітними. Проте, у зв'язку з більш стійким температурним режимом, властивим для більшості водойм, мешканці водного середовища - гідробіонти, в значно більшому ступені, ніж мешканці наземно-повітряного середовища, демонструють стенотермним. Еврітермние види мешкають в основному в мілководних континентальних водоймах і в прибережній зоні морів полярних і помірних широт, для яких характерні помітні добові та сезонні коливання температури.

Солоність води на поверхні і в відкритих районах океанів, як в низьких, як і в високих широтах, знаходиться на відносно сталому рівні значень - від 32 до 36 ‰. З глибиною солоність зростає не більше ніж на 10 - 15%. У зв'язку з цим,

важлива роль солоності води в якості екологічного чинника найбільш яскраво проявляється тільки у внутрішніх морях, що мають обмежений зв'язок зі Світовим океаном. У таких водоймах солоність залежно від району може становити від 3 - 5 до 25 ‰. Наприклад, в Білому, Балтійському, Азовському морях спостерігається істотна неоднорідність у розподілі значень даної характеристики, як по горизонталі, так і по вертикалі, за рахунок значного впливу на склад і структуру морських водних мас значного обсягу прісного річкового стоку. Сильно опріснені є деякі затоки цих морів, такі як Двінська губа в Білому морі, Фінську затоку на Балтиці, Таганрозька затока Азовського моря. У прісноводних гідробіонтів, концентрація солей в порожнинних рідинах в нормі перевищує їх вміст у воді. Їм загрожує надмірне надходження води з дуже малою мінералізацією із зовні, що призвело б до порушення життєво важливих фізіологічних функцій. Тому вони змушені видаляти надлишок води з тіла. У найпростіших тварин, наприклад у інфузорії Paramecium, це досягається безперервною роботою спеціальних видільних вакуолей. Риби видаляють зайву вологу через більш складну систему виділення, причому необхідні мінеральні солі затримуються в організмі в процесі фільтрації. В океанічних умовах і в окраїнних морях, гідробіонти існують в середовищі, з солоністю перевищує концентрацію солей в їх тілах. У зв'язку з цим, їм загрожує зневоднення і вони повинні захищатися від надлишкового проникнення солей в організм із зовнішнього середовища. В цілому, основним способом підтримки свого солёвого балансу для водних організмів є прагнення уникати місць існування з невідповідною солоністю. Прісноводні форми, адаптировавшиеся до життя у внутрішніх водоймах або в опріснених затоках внутрішніх морів, не можуть жити або успішно розмножуватися в морях при високій солоності, а морські види не переносять опріснення. Типово евригалінних видів, здатних проявляти активну життєдіяльність як в прісній, так і в морській воді, дуже небагато.

Концентрація кисню в воді, в силу своєї підвищеної мінливості, належить до числа головних екологічних факторів, здатних чинити визначальний вплив на життя гідробіонтів. Розчинність кисню у воді знижується в міру збільшення температури і солоності. Максимальна його концентрація в прісній воді може досягати 14 мг / л при 0 ° С. У тропічних районах Світового океану при солоності близько 35 ‰ і температурі поверхневого шару 25 - 27 ° С вміст розчиненого кисню не перевищує 8 мг / л, що в 26 разів нижче ніж в атмосфері. Тому умови дихання гідробіонтів значно ускладнені. Кисень надходить у воду в основному в результаті фотосинтезу водоростей і вищих водних рослин, що розвиваються в поверхневому шарі і в прибережній зоні, а також у процесі дифузії з атмосфери, причому з ростом вітрового хвилювання швидкість проникнення кисню у водне середовище значно зростає. Верхні шари водної товщі майже завжди містять значно більшу кількість кисню, ніж придонні горизонти, тому що на значні глибини проникає незначна кількість світла і фотосинтез, як правило, неможливий, що на тлі споживання кисню при диханні донних організмів і в процесі окислення мертвого органічної речовини, може привести до його дефіциту і навіть до повної відсутності. Наприклад, в більшості відкритих районів Світового океану на глибині 1000 м, концентрація кисню від 7 до 10 разів менше ніж в поверхневих, населених фітопланктоном водах. У внутрішніх континентальних водоймах, аналогічне зниження вміст кисню часто спостерігається вже на глибинах від 10 до 15 м, особливо в тих випадках, коли водойма піддається забрудненню органічними речовинами, наприклад добривами з довколишніх полів. Брак кисню в воді може призвести до катастрофічних явищ - заморам, які супроводжуються загибеллю багатьох видів водних мешканців. При зниженні концентрації кисню до рівня 2 мг / л відбувається масова загибель більшості видів риб і їх ікри. Однак серед водних організмів є види здатні жити в широкому діапазоні вмісту кисню в воді, аж до його повної відсутності. Такі організми отримали назву евріоксібіонти (Від лат. "Окси" - кисень, "Біонт" - мешканець). До їх числа належать широко поширені прісноводні черви-олігохети Tubifex tubifex, черевоногі молюски Viviparus viviparus. Серед риб також існують окремі види здатні тривало мешкати в умовах дефіциту кисню за рахунок здатності до його поглинання з води не тільки зябрами, а й поверхнею свого тіла. Це лин, карась, в'юн та ін. Деякі риби, наприклад амурський бичок - ротан, здатні при вираженому недоліку кисню впадати в неактивний стан - аноксібіоз - І таким способом переживати несприятливий період. Стенооксібіонти можуть існувати тільки в умовах досить високих концентрацій кисню в воді - від 5 мг / л і вище. Це кумжа, райдужна форель, гольян, личинки поденок і веснянок, ресничний черв'як Planaria alpinа і ін. Деякі мають здатність дихати як розчиненим у воді, так і атмосферним киснем. Такі дводишні риби - лепідосерен, що мешкає в пересихаючих водоймах Пд. Америки, австралійський рогозуб і ін. Засвоювати кисень з повітря можуть також водні ссавці, для яких це єдине джерело кисню, численні легеневі молюски, водяні жуки, личинки комарів, ракоподібні Gammarus lacustris і ін. Можливість використовувати для дихання атмосферний кисень допомагає організмам виживати в водоймах з його постійним або періодичним дефіцитом.

література:

Основна [5] - с. 95 - 111; Додаткова [8]; [9] - Глава 1; [15]; [17].

Питання для самоперевірки:

1. У чому полягають основні відмінності меду абіотичних умов в літоральній,

батіальних і абісальної зонах водойм?

2. Які організми належать до екологічних груп планктону, нектону

і бентосу?.

3. Яка роль температури води в якості екологічного чинника?

4. Охарактеризуйте роль і значення солоності води як екологічного чинника.

5. Від яких процесів залежить концентрація кисню в поверхневих і придонних

горизонтах водойм?

 




 Державна освітня установа вищої |  професійної освіти |  Вступ |  Історія розвитку екології |  Завдання і методи сучасної екології |  Екологічні особливості ґрунту як середовища існування |  Живі організми як середовище існування |  популяції |  біоценози |  екосистеми |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати