Реферат: Охрана Водных Экосистем

С переходом от каменистых грунтов к песчаным и гли­нистым численность водных животных обычно увеличивается, а их средняя масса снижается в результате мельчания представи­телей гидрофауны (уменьшение опорности грунта).

Условиями движения внутри грунта с различными грануло­метрическим составом объясняется разница в размерах организ­мов, обитающих в песке морских пляжей. Крайне неблагоприятна для существования данного населения недостаточная стабиль­ность грунтов: оседание частиц, снос поверхностных слоев то­ками воды и перемещение частей относительно друг друга. В первом случае обитатели грунта засыпаются слоем наносов, во втором -вымываются и уносятся течением, в третьем -перетира­ются и не могут укорениться.

Многие донные животные питаются, пропуская через себя грунт, и поэтому важное значение приобретает нахождение в нем органического вещества, которое образуется в результате

попадания в грунт остатков организмов на тех или иных стади­ях разложения.

Данные отложения тесно взаимодействуют с водой. Из грунта в воду непрерывно поступают различные соли, газы, твердые компоненты, навстречу этому потоку идет другой, несущий в донные отложения различные минеральные и органи­ческие вещества из толщи воды. Процессы взаимодействия между ложем водоема и его водной массой имеют большое значение для жизни гидробиоитов.

Природная вода существует и не в виде химического сое­динения, состоящего из водорода и кислорода, а представляет собой сложное тело, в состав которого помимо молекул воды входят самые различные вещества. Все они играют ту или иную роль в жизни водного населения. Наибольшее экологическое значение имеют для него степень насыщения воды различными газами, концентрация ионов минеральных солей, водородных ио­нов и органических веществ, состав и концентрация взвешенных веществ.

Из отдельных газов наибольшее значение для водного населения имеют кислород, углекислый газ, сероводород и ме­тан.

Для водного населения кислород представляет собой реша­ющий фактор. На суше количество кислорода велико, кроме то­го, в силу подвижности атмосферного воздуха, некоторой от­дельный, могущий возникать дефицит быстро ликвидируется за счет диффузии и воздушных течений. В воде также происходит выравнивание концентрации кислорода, но процесс диффузии протекает в 320 раз медленнее, чем на суше. По отношению к кислороду организмы делятся на эври- и стеноксидные формы, способные соответственно жить в пределах широких и узких ко­лебаний концентрации кислорода. В случае, когда адаптация гидробиоита к данной кислородосодержащей среде оказывается недостаточной, он погибает. Если подобное явление приобрета­ет массовый характер, то это называется замором.

Обогащение воды углекислым газом происходит в результа­те дыхания водных организмов. Снижение концентрации угле­кислого газа происходит преимущественно при потреблении последнего фотосинтезирующими организмами. Высокие концент­рации углекислого газа смертельно опасны для животных и поэ-

тому многие родники лишены жизни. Только некоторые двусто­ронние моллюски и рачки могут сравнительно долго выносить высокие концентрации СО2, нейтрализуя его путем растворения извести раковин в своей телесной жидкости. Для растений высокие концентрации СО2 безвредны.

Сероводород в водоеме образуется почти исключительно биологическим путем, за счет деятельности различных бакте­рий. Для водного населения он вреден как косвенно, так и не­посредственно. Для многих гидробиоитов он смертелен даже в самых малых концентрациях. Образование больших количеств Н2S может вызвать заморы. Помимо серных бактерий Н2S окисляют фотосинтезирующие пурпурные и некоторые виды зеленых бакте­рий, использующие сероводород в качестве донора водорода и спасающие тем самым население водоема.

Ионы минеральных солей играют в жизни гидробиоитов са­мую различную роль: одни из них используются растениями для построения тела и получившие название биогенов. На других они оказывают физиологическое влияние, вызывая резкие сдвиги в процессах обмена веществ. Виды, выносящие большие колеба­ния солености, называются эвриолинными, в отличие от стено­линных, не выдерживающих такие перепады. Большое экологи­ческое значение для гидробиологов имеет не только суммарное количество ионов, но также и их состав, соотношение. Сущест­венное значение имеет тот факт, что с увеличением солености понижается точка замерзания воды.

Взвешенные в воде вещества с известной степенью услов­ности могут быть подразделены на возмущенный грунт , содер­жащий небольшее количество органического вещества, и детрит, в котором его сравнительно много. Присутствие в воде большо­го количества взвешенных частиц оказывает на водное населе­ние самое разнообразное влияние. Снижение прозрачности воды в результате возмущения грунта с одной стороны уменьшает освещение донных растений, а с другой -сопровождается увели­чением концентрации биогенов. Неблагоприятное воздействие оказывает минеральная взвесь на животных, отфильтровывающих свой корм в толще воды, и засыпая организмы, обитающие на грунте.

Температура, свет, звук и другие колебания воздействуют на водное население или непосредственно или играют роль

условных сигналов. К первому случаю относится, например, влияние температуры на протекание многих биологических про­цессов, значение света для фотосинтеза и т.п.

Термический режим отдельных водоемов определяется их географическим положением, глубиной, особенностью циркулиро­вания водных масс и многими другими факторами. Поступление тепла в водоем зависит главным образом от проникновения сол­нечной радиацией и и контакта с менее нагретой атмосферой. Известную роль играет тепло выпадающих осадков. В последние годы тепловой режим многих водоемов претерпевает существен­ные изменения под влиянием поступления в них подогретых вод из охлаждающих контуров тепловых и атомных станций. Темпера­турный водный баланс безусловно зависит от времени года.

У многих гидробиоитов, периодически подвергающихся действию отрицательных температур вырабатываются адаптации, предупреждающие замерзание соков тела. В основном они сво­дятся к снижению точки замерзания соков и повышению их способности к переохлаждению. Благодаря этим адаптациям не­которые организмы переносят понижение температуры до -10'С, например, мидии. Чем чаще и сильнее периодические изменения температуры в естественных местах обитания гидробиоитов, тем выше их устойчивость к холодовым и тепловым повреждениям.

Большое экологическое значение температура имеет как

фактор влияющий на скорость протекания процессов, в част­ности дыхания, роста и развития. Повышение температуры обыч­но сопровождается ускорением всех процессов.

Во всех случаях оптимальные для роста амплитуды и ско­рости изменения температуры оказались сходными с теми пере­падами, какие рыбы испытывают в природных местах обитания. По-видимому, для организмов неблагоприятно стационарное состояние фактора, если в естественных условиях оно динамич­но. Организмы, исторически адаптированные к экологическому разнообразию, не только ризестентны к нему, но и нуждаются в нем; экологическое однообразие в своем предельном выражении, создаваемом в искусственных условиях, не соответствует физи­ческим потребностям организмов, уменьшает их жизнедеятель­ность.

Особенно большое экологическое значение свет имеет для фотосинтезирующих растений. Из-за его недостатка они

отсутствуют на многокилометровой глубине океанических вод. Реже растения страдают от избытка света и отсутствуют в по­верхностном слое воды, если его освещенность становится че­резмерной.

Большинству животных свет нужен для распознания среды и ориентации движений. Под контролем светового фактора про­исходят грандиозные миграции, когда каждые сутки миллиарды тонн живых организмов перемещаются на сотни метров с поверх­ности в глубину и обратно. В очень большой степени от света зависит окраска гидробиоитов, которая у ряда животных может даже меняться, обеспечивая маскировку.

Ориентируясь на свет, гидробиоиты находят для себя наи­более выгодное положение в пространстве. Особенно большое значение свет имеет для организмов, совершающих суточные миграции. В большинстве случаев начало подъема и спуска оп­ределяется временем наступления той или иной освещенности.

Восприятие звука у водных животных развито относительно

лучше, чем у наземных. Звук быстрее и дольше распространя­ется в воде, чем на суше. Известное значение в жизни гидро­биоита имеют шумовые нагрузки, связанные с деятельностью че­ловека -работой лодочных и корабельных моторов, турбин, под­водным бурением и т.д. У гидробиоитов одновременно снижается скорость дыхания, темп роста и доля яйценосных самок; привы­кание к шуму не наблюдается даже после месячного содержания рыб в таких условиях.

Очевидно,весьма значительную, но еще малоизученную роль играют в жизни гидробиоитов электрические и магнитные поля. Благодаря высокой чувствительности электрорецепторов, многие гидробиоиты способны воспринимать богатейшую информацию, в частности различают особей своего вида и врагов, скорость и направление течений, температуру, солевые и газовые ингреди­енты, а также устанавливают симптомы, предшествующие ано­мальным природным явлениям.

<Экологические основы жизнедеятельности.>

В биосферном аспекте питание -один из основных про­цессов, благодаря которому осуществляется круговорот веществ в природе. В более узком плане питание выступает как процессвключения того или иного органического вещества вкакие-либо конкретные организмы, желательные или нежелательные для че­ловека. Управление этим процессом в целях усиления воспроиз­водства нужного биологического сырья, формирования высокого качества воды и охраны чистоты водоемов в условиях их комп­лексного использования -одна из актуальнейших проблем.

Пищевые адаптации водных организмов с одной стороны