Экологические зоны Мирового океана

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 (<0,2 мкм) — океанические вирусы.

Зоопланктон им. огром. экол. и хоз. значение (потребляет орг. в-во, ответственен за самоочищение, составляет основу питания, служит индикатором для оценки качества воды.

Перифитон

Перифитон - животные и растения, прикрепленные к стеблям высших растений и поднимающиеся над дном.

Перифитон изучают путем сбора и осмотра подводных предметов ( камни, корни, сваи), на кот. он прикреплен. Состав и распределение перифитона особенно важны при изучении текучих водоемов. Это объясняется тем, что прикрепленные организмы, находясь все время на одном и том же месте, быстро реагируют на все изменения, происходящие в омывающей их воде. Многие показательные прикрепленные организмы образуют настолько характерные обрастания, налеты и скопления, что их можно распознавать, даже не прибегая к микроскопу. К таким характерным обрастаниям относятся скопления нитчатых бактерий, образующиеся при сбросе в водоемы неочищенных сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий.

Перифитон состоит из прикрепленных организмов (водорослей, грибов, мшанок, личинок насекомых) Последние имеют большое значение в питании ряда животных, как моллюсков, мальков рыб и взрослых рыб.

Перифитон - организмы, прикрепленные к листьям и стеблям водных растений или другим выступам над дном водоема.

Пробы перифитона отбирают при помощи ножа или скребка. Нижний край металлической рамы скребка заточен и им можно соскабливать животных и растения с подводных предметов.

Встречаемость водорослей в перифитоне изученных родников подвержена динамике.

Кефаль питается в основном детритом, обрастаниями (перифитоном) и др. и слабо конкурирует в питании с другими видами рыб, поэтому играет важную роль в поликультуре прудов и других рыбохозяйственных водоемов.

Одновременно с этим отмечают наличие макрофитов, фауны зарослей ( лов сачком) и перифитона на водных растениях.

19.

21. Бентос

Бентос - экол. сообщество обитателей дна водоемов (бактерии, растения, бесп.жив., моллюс., ракообр.) Обитают на поверхности дна или погружаются в донный грунт. Орг-мы бентоса наз. бентонтами. Фитобентос конт. вод-ов (диатом..синезел.,зел.,харовые и др. вод-ли). Фитобентос морск. шельф. зон (красн.,бурые и др. макровод-ли и высш. вод. раст-я. Знач. роль у высш. вод. рас-й (рогоз, камыш), в их зарослях растут бактерии, вод-ли, беспозв. Бактериобентос - бактерии, обит. в донных отложениях. Их роль превращение орган. и минер. в-в. С их участием протекают процессы образ-я метана, редкции сульфатов и маслянокис. брожение. Ор-мы зообентоса: Инфауна-обитатели толщи донных отложений (многощет. черви, двуств. моллюс. некот. иглокож. и др.) Онфауна - живут на поверхности грунта(м.щ. черви, моллюс., иглок. и др.) Эпифауна-живут на повер-ти тверд. субстрата(камни, стебли раст-й) - губки, актинии, коралл. полипы и др.) Некробентос - водные жив. Плавают в придонном слое воды и периодически поднимаются(придон. рыбы,креветки и др.). Микробентос(0,5 мм)- мелкие формы обит. в поровой воде между частицами песка и ила (инфузории,жгутиковые). Мезобентос(1,5-2 мм)- постоянные обитатели (веслоногие, ракуш. ракообразные…) и временные (личинки стрекоз, поденок, жуков). Мейобентос(0,5-10 мм)-жители самого верхнего слоя донного грунта. Макробентос-жив-ые, размер кот. превышает 5 мм.