<<
>>

Водная среда

Водная среда жизни, гидросфера, занимает примерно 70% площади земного шара. По объему запасы воды на Земле исчисляются в пределах 1370 млн. км3, что составляет 1/800 часть объема земного шара.

Основное количество воды, более 98%, сосредоточено в морях и океанах, 1,24% представлено льдами полярных областей высокогорий; в пресных водах рек, озер и болот количество воды не превышает 0,45%. В водной среде обитает около 150 000 видов животных (7%) и 10 000 растений (8%). Таким образом, число видов животных и растений, обитающих в воде, значительно уступает наземным формам.

Наиболее богат по числу видов и биомассе мир морей и океанов экваториальных и тропических областей. На юг и север от этих районов разнообразие снижается. Кроме того, основная масса морских организмов сосредоточена в прибрежных районах, особенно в мангровых зарослях тропического пояса. На обширных акваториях расположенных вдали от берега располагаются пустынные области.

Водная среда оказывает влияние на своих обитателей, однако и живые организмы преобразуют гидросферу. Подсчитано, что вода морей и океанов, рек и озер разлагается и восстанавливается в биологическом круговороте за 2 млн. лет, то есть вся она прошла через живое вещество планеты не одну тысячу раз. Таким образом гидросфера представляет собой продукт жизнедеятельности живого вещества не только современной, но и минувших геологических эпох.

Характерной чертой водной среды является подвижность, причем не только в проточных водоемах таких как реки и ручьи. В морях и океанах наблюдается приливы и отливы, мощные течения, штормы; в озерах вода перемещается под воздействием температуры и ветра. Движение воды обеспечивает водные организмы кислородом и питательными веществами, приводит к выравниванию температуры в водоеме.

В жизни водных организмов умеренных широт большую роль играет вертикальное перемещение воды в стоячих водоемах.

Вода в них четко разделяется на три слоя: верхний - эпилимнион, температура которого испытывает резкие сезонные колебания; слой температурного скачка - металимнеон (термоклин), где наблюдается резкий перепад температур; придонный глубинный слой (гиполимнеон) - здесь температура в течение года меняется незначительно.

В летнее время наиболее теплые слои воды у поверхности, а холодные - у дна. Такое послойное распределение температур в водоеме называется прямой стратификацией. Зимой, с понижением температуры наблюдается обратная стратификация. Такое явление называется температурной дихотомией. В результате температурной дихотомии нарушается циркуляция воды в водоеме и наступает период временного застоя - стагнация. Весной и осенью - гомотермия.

В озерах тропических широт температура воды на поверхности никогда не опускается ниже 40 С и температурный градиент в них четко выражен до самых глубинных слоев. Перемешивание воды здесь происходит нерегулярно в наиболее прохладные сезоны года, а также при помощи ветра.

Своеобразные условия для жизни складываются не только в толще воды, но и на дне водоема, так как в грунте отсутствует аэрация и из него вымываются минеральные соединения. Поэтому дно водоемов не обладает плодородием и служит лишь субстратом для прикрепления и выполняют только механико-динамическую функцию. В связи с этим наибольшее значение приобретают размеры частиц грунта, плотность их прилегания друг к другу и устойчивость к смыву течением.

Температурный режим гидросферы коренным образом отличается от такового в других средах. Колебания температур в Мировом океане сравнительно невелики:              самая низкая около -20 С, а самая высокая

приблизительно +360 С. Амплитуда колебаний здесь, таким образом, укладывается, в 380 С. С глубиной температура воды резко падает. Даже в экваториальных областях на глубине 1 000 метров она не превышает 4-50 С. На больших глубинах во всех океанах температура примерно одинаковая и укладывается в пределы от -20 до +20 С.

В пресных водоемах умеренных широт температура поверхностных вод колеблется в пределах от 0 до +250 С, на глубине она, как правило, составляет 4-50 С. исключением являются термальные источники, где температура может достигать 930 С.

Поскольку температурный режим водоемов характеризуется большой стабильностью, организмы, обитающие в ней отличаются относительным постоянством температуры тела и обладают узким диапазоном приспособленности к колебаниям температуры среды.

Воде свойственна также значительная плотность и вязкость. Плотность воды в 800 раз выше, чем у воздуха. На растениях эти особенности сказываются в том, что у них очень слабо или вовсе не развивается механическая ткань, поэтому стебли эластичны и легко сгибаются. Большинству водных растений свойственна плавучесть. У многих водных животных тело покрыто слизью и имеет обтекаемую форму.

Организмы в водной среде распределены по всей ее толще (до океанического дна). Естественно, что на разных глубинах они испытывают разное давление. Глубоководные приспособлены к высокому давлению (до 1000 атм.), обитатели поверхностных слоев ему не подвержены. В среднем в водной толще на каждые 10 м глубины давление возрастает на 1 атм. Все гидробионты приспособлены к этому фактору и делятся на глубоководных и обитающих на незначительных глубинах.

Большое влияние на водные организмы оказывает прозрачность воды и её световой режим. Особенно это сказывается на фотосинтезирующих растениях. В мутных водоемах только у поверхности. Мутность воды обеспечивается взвешенными в ней частицами минеральных и органических веществ (глина, ил, известняк, мел и т.п.). Уменьшается прозрачность и при бурном зарастании водной растительностью (особенно небольшими водорослями).

Световой режим обуславливается также закономерным убыванием света с глубиной из-за того что вода поглощает свет. При этом проницаемость различных спектров солнечного света различна. Быстрее всего поглощаются красные лучи, а сине-зеленые проникают дальше всего.

Соответственно этому с глубиной зеленые водоросли сменяются бурыми, а затем красными. Пигменты этих водорослей воспринимают разные спектры. У животных меняется окраска в поверхностных слоях ярко окрашенные, либо верх темный, низ светлый, на глубине либо темно окрашенные, либо бесцветные животные.

Немаловажную роль играет соленость. В океанической воде присутствует вся таблица Менделеева, но наибольшее значение имеют хлориды (особенно NaCl), сульфаты и карбонаты. Пресные водоемы могут очень существенно отличаться по химическому составу, а воды океанов более стабильны в этом отношении. Из-за разницы в осмотическом давлении пресноводные организмы вынуждены постоянно удалять воду из организма. В условиях морской воды такого не происходит, т.к. соленость воды и концентрация соли в тканях организмов более или менее совпадают, поэтому морские организмы не имеют хорошо развитой осморегуляционной системы. Большинство стеногалинные, эвригалинные - щука, судак, лещ (легко переносят солоноватую воду).

Кислород один из важнейших экологических факторов в водной среде. Содержание обратно пропорционально температуре. Накопление кислорода в воде происходит в результате поступления из атмосферы и в процессе фотосинтеза растений. При перемешивании воды например в горных реках содержание кислорода резко возрастает. Разные водные организмы по-разному реагируют на содержание кислорода в воде (хариус и карп и т.п.).

Углекислый газ растворяется в воде примерно в 35 раз лучше кислорода. В воде его почти в 700 раз больше, чем в атмосфере откуда он поступает. Углекислый газ обеспечивает фотосинтез водных растений и принимает участие в формировании известковых скелетных образований беспозвоночных животных.

Большое значение в жизни водных организмов имеет концентрация водородных ионов (рН). Пресноводные водоемы с рН 3,7 - 4,7 считаются кислыми, 6,95 - 7,3 нейтральными, с рН больше 7,8 - щелочными. В пресных водоемах рН испытывает даже суточные колебания. Морская вода в этом отношении более стабильна.

Большинство пресноводных рыб легко переносят рН от 5 до 9. Если рН меньше 5 то наблюдается массовая гибель рыб, при рН больше 10 погибает почти всё.

Экологические группы гидробионтов. Организмы обитающие в толще воды - пелагические (pelagos - море). Они подразделяются на нектон и планктон. Обитатели дна - бентос. Нектон - это совокупность пелагических активно плавающих животных, не имеющих непосредственной связи со дном. В основном это крупные животные способные бороться с течением. Меч-рыба до 130 км/час. Хорошо развиты органы передвижения - хвост, плавники или ласты. У головоногих моллюсков реактивное передвижение. Планктон - это совокупность пелагических организмов, не обладающих способностью к активному передвижению. Делится на фито- и зоопланктон. Фитопланктон только в поверхностных слоях так как фотосинтез. Зоопланктон и бактерии на любых глубинах. Совершают суточные миграции.

Бентос - совокупность организмов обитающих на дне (на грунте или в грунте) водоема. Фитобентос включает в основном бактерии и водоросли (зеленые, бурые, красные и диатомовые). У побережий встречаются цветковые растения. В морском зообентосе доминируют фораминиферы, губки, кишечнополостные, полихеты, моллюски и рыбы. В пресных водах бентоса заметно меньше, чем в морях, а видовой состав однообразнее. В основном это простейшие, некоторые губки, пиявки, моллюски и личинки насекомых. 

<< | >>
Источник: Ильиных И. А., Малков П.Ю. ЭКОЛОГИЯ Учебно-методический комплекс. 2010

Еще по теме Водная среда:

  1. 2.2 Теория гидролиза полисахаридов растительного сырья 2.2.1 Механизм и кинетика гидролиза полисахаридов растительного сырья в слабокислой среде
  2. 4.1. Водная и ветровая эрозия почв
  3. Сероводородные среды
  4. 2.3. Критерии оценки качества окружающей среды
  5. 12.5. Управление водной системой
  6. ИТОГИ VII ПЛЕНУМА НАУЧНОГО КОМИТЕТА МЕЖДУНАРОДНОГО СОВЕТА НАУЧНЫХ СОЮЗОВ ПО ПРОБЛЕМАМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (СКОПЕ) А. Г. Назаров
  7. Водная среда
  8. Водные ресурсы и водопотребление.
  9. Методы оценки интенсивности техногенных нагрузок на окружающую среду
  10. Структура и компоненты ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население»
  11. Методологические подходы оценки экологически устойчивого развития ПТС «Природная среда — Объект деятельности — Население»
  12. Понятие среды обитания, структура природной среды
  13. ПОСТУПЛЕНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
  14. ВЫЯВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯПРИРОДНЫХ СРЕД