ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ МИРОВОГО ОКЕАНА И ВНУТРЕННИХ ВОДОЕМОВ
Экологическая зональность водоемов —существование в водоёмах разл. зон жизни, населённых разными организмами и их сообществами. Обусловлена сменой условий существования организмов от поверхности в глубину водоёма и от прибрежья к его открытым частям. В основе зональности лежат изменения разл. факторов внеш. среды (темп-ра, освещённость, гидростатич. давление, газовый режим, рельеф дна, удалённость от берегов, трофич. условия и др.).
Экологическая зональность морских водоёмов. Для населённого организмами дна океанов и морей принято назв. бенталь, для толщи воды — пелагиаль.
В бентали выделяют:
- супралитораль — зону заплеска и штормовых выбросов; литораль — приливо-отливную зону;
- сублитораль — зону шельфа, или материковой отмели (до 200—500 м);
- батиаль — зону континентального склона (от 200—500 до 3000 м);
- абиссаль — зону океанического ложа (3—6 км);
- ультраабиссаль — зону наибольших океанических глубин (6—11 км).
В пелагиали вертикальная Э. з. в. выражена менее чётко вследствие перемешивания вод и существования вертикальных миграций пелагич. организмов, охватывающих сотни, иногда тысячи м по глубине.
- эпипелагиаль (0—200 м),
- мезопелагиаль (200—1000 м) и глубоководную (более 1000 м), в к-рой различают подзоны — батипелагиаль (верхняя), абиссопелагиаль (средняя) и ультраабиссаль (нижняя).
В верхнем горизонте эпипелагиали развивается обильный фитопланктон, создающий первичную продукцию и используемый в пищу зоопланктоном, к-рым питаются более крупные животные. Фауна всех более глубинных зон пелагиали и бентали существует за счёт органич. веществ, поступающих из эпипелагиали непосредственно или через пищ. цепи.
Экологическая зональность пресных водоёмов. Особенно чётко зональность проявляется в озёрах умеренных широт .В водной массе (пелагиали) как среде обитания организмов (летом и зимой) по вертикали может быть выделено 3 слоя: эпи-, мета- и гиполимнион. Воды поверхностного слоя — эпилимниона (до глуб. 5—8 м) летом хорошо прогреваются (20 °С) и интенсивно перемешиваются под воздействием ветра и конвекционных токов. В связи с высокой освещённостью и присутствием в воде минеральных солей в массе развиваются водоросли, в первую очередь диатомовые, зелёные и синезелёные (автотрофы — продуценты). Обилие водорослей (как первичной пищи) и благоприятные условия для дыхания обусловливают высокую концентрацию бактерий, простейших, коловраток и низш. ракообразных (в осн. ветвистоусых и веслоногих) — гетеротрофов (первичных и вторичных консументов). Биол. процессы трансформации вещества и энергии осуществляются пастбищными трофич. цепями.
Металимнион характеризуется резким перепадом темп-р, т. к. представляет собой переходную область между различно нагретыми водами эпи- и гиполимниона.
В гиполимнионе (обычно глубже 14—20 м) воды бедны кислородом, темп-pa летом не превышает 5—10 °С. Автотрофные организмы отсутствуют. Население бедно и однообразно из-за недостатка первичной пищи и кислорода. Биол. процесс трансформации вещества и энергии осуществляется детритными трофич. цепями.
Дно озёр (бенталь) подразделяется на 2 зоны:
· более глубоководную — профундаль, примерно соответствующую части ложа, заполненной водами гиполимниона,
· прибрежную зону — литораль, обычно простирающуюся вглубь до границы произрастания макрофитов (до глуб. 5—7 м). Население литорали, где газовый и температурный режим благоприятнее, чем в профундали, разнообразнее и количественно богаче по сравнению с глубоководным.
По поперечному профилю реки различают
· прибрежную зону — рипаль
В открытой зоне скорости течения выше, население количественно беднее, чем в прибрежной. Для рипали характерны заросли водных макрофитов.
Рис. 1. Вертикальная экологическая зональность океана.
Рис. 2. Вертикальная экологическая зональность озера.
Афотическая зона — Огромные пространства в глубинах океанов, где интенсивность солнечного света слишком мала, чтобы обеспечить фотосинтез. Верхнюю границу афотической зоны помещают на т. н. компенсационной глубине, на которой величина фотосинтеза равна величине дыхания, или в других терминах образование кислорода при фотосинтезе равно его потреблению растениями: фитопланктон еще может существовать, но прироста его массы не происходит. Значение компенсационной глубины зависит от освещенности на поверхности и при ее максимуме примерно в 3 раза больше прозрачности воды, измеряемой по диску Секки. Поскольку ниже компенсационной глубины проникает некоторое количество света, имеющее значение для существования морских животных, верхнюю часть афотической зоны до глубины примерно 600 — 1200 м обычно выделяют в т. н. дисфотическую или сумеречную зону.
| Эвфотическая зона или просто фотическая зона — верхний слой океана, освещенность которого достаточна для протекания процесса фотосинтеза. Нижняя граница фотической зоны проходит на глубине, которую достигает 1 % света с поверхности. Именно в фотической зоне обитает фитопланктон,а так-же радиолярии произрастают растения и обитает большинство водных животных. Чем ближе к полюсам Земли, тем меньше фотическая зона. Так, на экваторе, где солнечные лучи падают практически вертикально, глубина зоны составляет до 250 м, тогда как в Белом не превышает 25 м. |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)
Источник
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.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Источник