A vízi környezet a felszíni és a felszín alatti vizeket foglalja magában. A felszíni vizek főként az óceánban koncentrálódnak, 1 milliárd 375 millió km 3 -t tartalmaznak, ami a Föld összes vízének körülbelül 98%-a. Az óceán felszíne (vízterülete) 361 millió km 2. Körülbelül 2,4-szer nagyobb, mint a 149 millió km 2 -t elfoglaló terület szárazföldi területe. Az óceán vize sós, és nagy része (több mint 1 milliárd km 3) megtartja a körülbelül 3,5%-os állandó sótartalmat és körülbelül 3,7 °C hőmérsékletet. Szinte kizárólag a felszíni vízrétegben, valamint a perem- és különösen a Földközi-tengerben figyelhető meg észrevehető eltérés a sótartalomban és a hőmérsékletben. A víz oldott oxigén tartalma 50-60 méteres mélységben jelentősen csökken.

A talajvíz lehet sós, sós (alacsonyabb sótartalmú) és friss; a meglévő geotermikus vizek hőmérséklete megemelkedett (30°C felett). Az emberiség termelési tevékenységéhez és háztartási szükségleteihez édesvízre van szükség, amelynek mennyisége a Föld teljes vízmennyiségének mindössze 2,7%-a, és ennek igen csekély része (mindössze 0,36%) áll rendelkezésre olyan helyeken, ahol könnyen hozzáférhetők a kitermeléshez. A legtöbb édesvíz a havas és édesvízi jéghegyekben található, amelyek főleg délen találhatók sarkkör. A világ édesvízi folyók éves lefolyása 37,3 ezer km3. Ezenkívül a talajvíz 13 ezer km 3 -nek megfelelő része hasznosítható. Sajnos Oroszországban az 5000 km 3 -es folyóvíz legnagyobb része a marginális és ritkán lakott északi területekre esik. Édesvíz hiányában sós felszíni vagy felszín alatti vizet használnak, aminek a sótalanítása vagy hiperfiltrációja történik: nagy nyomáseséssel vezetik át a sómolekulákat megfogó mikroszkopikus lyukakkal ellátott polimer membránokon. Mindkét eljárás nagyon energiaigényes, ezért érdekes a javaslat, amely abból áll, hogy édesvízi jéghegyeket (vagy azok egy részét) használják édesvízforrásként, amelyeket ebből a célból a víz mentén olyan partokra vontatnak, amelyek nem friss vizük van, ahol megszervezik az olvadást. A javaslat kidolgozóinak előzetes számításai szerint az édesvíz előállítása mintegy fele olyan energiaigényes lesz, mint a sótalanítás és a hiperszűrés. A vízi környezetben rejlő fontos körülmény, hogy a fertőző betegségek főként ezen keresztül terjednek (az összes megbetegedések körülbelül 80%-a). Azonban ezek egy része, mint például a szamárköhögés, a bárányhimlő, a tuberkulózis, keresztül terjed levegő környezet. A betegségek vízi környezetben történő terjedésének leküzdése érdekében az Egészségügyi Világszervezet (WHO) a jelenlegi évtizedet az ivóvíz évtizedének nyilvánította.

A Föld vízháztartása

Ahhoz, hogy elképzeljük, mennyi víz vesz részt a körforgásban, jellemezzük a hidroszféra különböző részeit. Több mint 94%-a az óceánok. A másik rész (4%) talajvíz. Ugyanakkor figyelembe kell venni, hogy ezek nagy része mély sósvízhez tartozik, és az édesvizek a részesedés 1/15-ét teszik ki. A sarki gleccserek jegének térfogata is jelentős: vízben kifejezve eléri a 24 millió km-t, vagyis a hidroszféra térfogatának 1,6%-át. A tó vize 100-szor kevesebb - 230 ezer km, és a folyómedrek csak 1200 m vizet tartalmaznak, vagyis a teljes hidroszféra 0,0001% -át. A kis víztérfogat ellenére azonban a folyóknak nagyon fontos szerepük van: a talajvízhez hasonlóan a lakosság, az ipar és az öntözött mezőgazdaság szükségleteinek jelentős részét elégítik ki. Elég sok víz van a Földön. A hidroszféra bolygónk tömegének körülbelül 1/4180-át teszi ki. Az édesvíz részaránya azonban – a sarki gleccserekben megkötött víz kivételével – valamivel több, mint 2 millió km-t, vagyis a hidroszféra teljes térfogatának csak 0,15%-át teszi ki.

A hidroszféra mint természetes rendszer

A hidroszféra nem folytonos vízhéj Szárazföldek, tengerek, óceánok, kontinentális vizek (beleértve a földalattit is) és jégtakarók összessége. A tengerek és óceánok körülbelül 71%-át foglalják el a Föld felszíne, a hidroszféra teljes térfogatának körülbelül 96,5%-át tartalmazzák. Az összes szárazföldi víztest összterülete területének kevesebb, mint 3%-a. A gleccserek a hidroszféra vízkészletének 1,6%-át teszik ki, területük pedig a kontinensek területének körülbelül 10%-a.

A hidroszféra legfontosabb tulajdonsága az összes típus egysége természetes vizek(Világóceán, szárazföldi vizek, vízgőz a légkörben, talajvíz), amely a természetben a víz körforgása során megy végbe. Ennek a globális folyamatnak a mozgatórugója a Föld felszínére érkező Nap hőenergiája és a gravitációs erő, amely biztosítja a mindenféle természetes vizek mozgását, megújulását.

A világóceán felszínéről és a szárazföld felszínéről történő párolgás a természetben a víz körforgásának kezdeti láncszeme, amely nemcsak a legértékesebb alkotóelemének - a szárazföldi édesvíznek - megújulását biztosítja, hanem annak kiváló minőségét is. A természetes vízcsere aktivitásának mutatója a megújulásuk magas üteme, bár a különböző természetes vizek eltérő ütemben megújulnak (kicserélődnek). A hidroszféra legmozgékonyabb ágense a folyóvizek, melyek megújulási ideje 10-14 nap.

A hidroszférikus vizek túlnyomó része a Világóceánban összpontosul. A világóceán a természetben a víz körforgásának fő záró láncszeme. A párolgó nedvesség nagy részét a légkörbe engedi. A Világóceán felszíni rétegében élő vízi élőlények biztosítják a bolygó szabad oxigénjének jelentős részének visszajutását a légkörbe.

A Világóceán hatalmas térfogata a bolygó természeti erőforrásainak kimeríthetetlenségéről tanúskodik. Ezenkívül az óceánok gyűjtők folyóvizek földterület, évente mintegy 39 ezer m 3 vizet vesz fel. A Világóceán szennyezése, amely egyes területeken már körvonalazódott, azzal fenyeget, hogy megzavarja a nedvesség keringésének természetes folyamatát annak legkritikusabb láncszemében - az óceán felszínéről való párolgásban.

A víz kémiai szempontból

A víznek az emberi életben és a természetben betöltött hatalmas szerepe volt az oka annak, hogy ez volt az egyik első olyan vegyület, amely felkeltette a tudósok figyelmét. A víz tanulmányozása azonban még korántsem ért véget.

A víz általános tulajdonságai

A víz molekuláinak népszerűsége miatt hozzájárul a vele érintkező sómolekulák ionokra bomlásához, de maga a víz stabilabb és a kémiailag tiszta víz nagyon kevés H + és OH - iont tartalmaz.

A víz inert oldószer; kémiailag nem változik a legtöbb nem oldódó technikai vegyület hatására. Ez bolygónk összes élő szervezete számára nagyon fontos, mivel a szövetekhez szükséges tápanyagok viszonylag kis mértékben változott formában, vizes oldatokban érkeznek. Természetes körülmények között a víz mindig tartalmaz ilyen vagy olyan mennyiségű szennyeződést, amelyek nemcsak szilárd és folyékony anyagokkal lépnek kölcsönhatásba, hanem gázokat is feloldanak.

A frissen lehullott esővízből is literenként több tíz milligramm, benne oldott különféle anyag izolálható. Teljesen tiszta vizet még soha senki nem kapott aggregált állapotában; a vegytiszta, nagyrészt oldott anyagoktól mentes vizet laboratóriumokban vagy speciális ipari üzemekben hosszú és gondos tisztítással állítják elő.

Természetes körülmények között a víz nem tudja fenntartani a "kémiai tisztaságát". Folyamatosan érintkezik mindenféle anyaggal, valójában mindig változatos, gyakran nagyon összetett tulajdonságú megoldás. Az édesvízben az oldott anyagok tartalma általában meghaladja az 1 g/l-t. A tengervíz sótartalma literenként néhánytól tíz grammig ingadozik: például a Balti-tengerben csak 5 g / l, a Fekete-tengerben - 18, a Vörös-tengerben - akár 41 g / l. l.

A tengervíz sóösszetétele főként 89%-ban kloridok (főleg nátrium-, kálium-, kalcium-klorid), 10%-a szulfátok (nátrium, kálium, magnézium), 1%-a karbonátok (nátrium, kalcium) és egyéb sók. Az édesvizek általában legfeljebb 80% karbonátot (nátrium, kalcium), 13% szulfátot (nátrium, kálium, magnézium) és 7% kloridot (nátrium és kalcium) tartalmaznak.

A víz jól oldja a gázokat (főleg, ha alacsony hőmérsékletek), főleg oxigén, nitrogén, szén-dioxid, kénhidrogén. Az oxigén mennyisége néha eléri a 6 mg/l-t. BAN BEN ásványvizek típusú narzán, a gázok össztartalma akár 0,1% is lehet. A természetes víz humuszanyagokat - a növényi és állati szövetek maradványainak nem teljes bomlása következtében keletkező összetett szerves vegyületeket, valamint olyan vegyületeket tartalmaz, mint a fehérjék, cukrok, alkoholok.

A víz rendkívül nagy hőkapacitású. A víz hőkapacitását egységnek vesszük. A homok hőkapacitása például 0,2, míg a vasé csak 0,107 a víz hőkapacitásának. A víz azon képessége, hogy nagy hőenergia-tartalékokat halmozzon fel, lehetővé teszi a Föld part menti területein az év különböző időszakaiban és a nap különböző szakaszaiban tapasztalható éles hőmérséklet-ingadozások kiegyenlítését: a víz hőmérséklet-szabályozóként működik az egész testünkön. bolygó.

Meg kell jegyezni a víz különleges tulajdonságát - nagy felületi feszültségét - 72,7 erg / cm 2 (20 ° C-on). Ebben a tekintetben az összes folyadéktípus közül a víz a második a higany után. A víznek ez a tulajdonsága nagyrészt az egyes H 2 O molekulák közötti hidrogénkötéseknek köszönhető.A felületi feszültség különösen nyilvánvaló a víz számos felülethez való tapadásakor - nedvesedéskor. Megállapítást nyert, hogy a vízzel könnyen nedvesíthető anyagok - agyag, homok, üveg, szövet, papír és sok más - minden bizonnyal oxigénatomokat tartalmaznak. Ez a tény kulcsfontosságúnak bizonyult a nedvesedés természetének magyarázatában: a víz felszíni rétegének energetikailag kiegyensúlyozatlan molekulái lehetőséget kapnak további kötések kialakítására "idegen" oxigénatomokkal.

A nedvesedés és a felületi feszültség a kapillárisnak nevezett jelenség része: a keskeny csatornákban a víz sokkal nagyobb magasságba képes felemelkedni, mint amennyit a gravitáció egy adott szakasz oszlopa számára "megenged".

A kapillárisokban a víz csodálatos tulajdonságokkal rendelkezik. B. V. Deryagin megállapította, hogy a kapillárisokban a vízgőzből kondenzált víz nem fagy meg 0°C-on és még akkor sem, ha a hőmérséklet több tíz fokkal csökken.



Kulcsfogalmak: környezet - lakókörnyezet - vízi környezet - talaj-levegő környezet - talajkörnyezet - organizmus, mint élő környezet

Az előző leckéken gyakran beszéltünk „környezetről”, „életkörnyezetről”, és ennek a fogalomnak nem adtunk pontos definíciót. Intuitív módon a "környezet" alatt mindent értünk, ami körülveszi a szervezetet, és valamilyen módon befolyásolja azt. A környezet hatása a testre - és vannak környezeti tényezők, amelyeket az előző leckéken tanulmányoztunk. Más szóval, a lakókörnyezetet a környezeti tényezők bizonyos halmaza jellemzi.

A környezet általánosan elfogadott meghatározása Nyikolaj Pavlovics Naumov meghatározása:

KÖRNYEZET - minden, ami az élőlényeket körülveszi, közvetlenül vagy közvetve befolyásolja azok állapotát, fejlődését, túlélését és szaporodását.

A Földön rendkívül sokféle életkörülmény létezik, amely sokféleséget biztosít ökológiai fülkékés "rendezésük". E sokféleség ellenére azonban négy minőségileg eltérő lakókörnyezet létezik, amelyek meghatározott környezeti tényezőkkel rendelkeznek, és ezért speciális alkalmazkodást igényelnek. Ezek a lakókörnyezetek:

szárazföld-víz (föld);

más organizmusok.

Ismerkedjünk meg ezen környezetek jellemzőivel.

Vízi környezetélet

A földi élet kialakulását tanulmányozó szerzők többsége szerint a vízi környezet volt az élet evolúciós elsődleges környezete. Jó néhány közvetett megerősítést találunk ennek az álláspontnak. Először is, a legtöbb élőlény nem képes aktív életre anélkül, hogy víz ne jusson be a szervezetbe, vagy legalábbis ne tartson fenn bizonyos mennyiségű folyadékot a szervezetben. A szervezet belső környezete, amelyben a főbb élettani folyamatok zajlanak, nyilvánvalóan még mindig megőrzi annak a környezetnek a sajátosságait, amelyben az első organizmusok evolúciója végbement. Így az emberi vér sótartalma (viszonylag állandó szinten tartva) megközelíti az óceánvíz sótartalmát. A vízi óceáni környezet tulajdonságai nagymértékben meghatározták az élet minden formájának kémiai és fizikai evolúcióját.

Talán a fő jellegzetes tulajdonsága a vízi környezet viszonylagos konzervativizmusa. Például a szezonális vagy napi hőmérséklet-ingadozások amplitúdója a vízi környezetben sokkal kisebb, mint a talaj-levegőben. A fenék domborzata, a körülmények különbsége a különböző mélységekben, a korallzátonyok jelenléte stb. változatos feltételeket teremt a vízi környezetben.

A vízi környezet jellemzői a víz fizikai-kémiai tulajdonságaiból fakadnak. Így a víz nagy sűrűsége és viszkozitása nagy ökológiai jelentőséggel bír. A víz fajsúlya arányos az élő szervezetek testének fajsúlyával. A víz sűrűsége körülbelül 1000-szerese a levegőnek. Ezért a vízi élőlények (különösen az aktívan mozgók) nagy hidrodinamikai ellenállással szembesülnek. Emiatt számos víziállat-csoport evolúciója a légellenállást csökkentő testforma és mozgástípusok kialakulásának irányába ment, ami az úszáshoz szükséges energiafogyasztás csökkenéséhez vezet. Tehát a test áramvonalas formája a képviselőkben található különféle csoportok a vízben élő szervezetek - delfinek (emlősök), csontos és porcos halak.

A víz nagy sűrűsége is az oka annak, hogy a mechanikai rezgések (rezgések) jól terjednek a vízi környezetben. Ez fontos volt az érzékszervek evolúciójában, a térben való tájékozódásban és a vízi lakosok közötti kommunikációban. A vízi környezetben a levegőnél négyszer nagyobb hangsebesség határozza meg a visszhangjelek magasabb frekvenciáját.

A vízi környezet nagy sűrűsége miatt lakóit megfosztják a szubsztrátummal való kötelező kapcsolattól, ami jellemző talajformákés összefügg a gravitációs erőkkel. Ezért van egy egész csoport vízi élőlények(növények és állatok egyaránt), amelyek a fenékkel vagy más szubsztrátummal kötelező kapcsolat nélkül léteznek, a vízoszlopban "lebegnek".

Az elektromos vezetőképesség megnyitotta az elektromos érzékszervek, a védekezés és a támadás evolúciós kialakulásának lehetőségét.

Föld-levegő életkörnyezet

A talaj-levegő környezetet az életkörülmények, az ökológiai fülkék és az ezekben élő élőlények hatalmas változatossága jellemzi. Megjegyzendő, hogy az élőlények elsődleges szerepet játszanak a föld-levegő életkörnyezet feltételeinek, és mindenekelőtt a légkör gázösszetételének alakításában. A Föld légkörében található oxigén szinte teljes egészében biogén eredetű.

A talaj-levegő környezet fő jellemzői a környezeti tényezők változásának nagy amplitúdója, a környezet heterogenitása, a gravitációs erők hatása és a levegő alacsony sűrűsége. Egy bizonyos fizikai, földrajzi és éghajlati tényezők együttese természeti terület, az élőlények morfofiziológiai adaptációinak evolúciós kialakulásához vezet az élethez ilyen körülmények között, az életformák sokfélesége.

Légköri levegő A levegőt alacsony és változó páratartalom jellemzi. Ez a körülmény nagymértékben behatárolta (beszűkítette) a talaj-levegő környezet elsajátításának lehetőségeit, és irányította a víz-só anyagcsere és a légzőszervek szerkezetének alakulását is.

A talaj, mint lakókörnyezet

A talaj az élő szervezetek tevékenységének eredménye. A talaj-levegő környezetben élő organizmusok a talaj egyedi élőhelyként való megjelenéséhez vezettek. A talaj egy összetett rendszer, amely egy szilárd fázisból (ásványi részecskék), egy folyékony fázisból (talajnedvesség) és egy gázfázisból áll. E három fázis aránya határozza meg a talaj, mint lakókörnyezet jellemzőit.

A talaj fontos jellemzője bizonyos mennyiségű szerves anyag jelenléte is. Az élőlények pusztulásának eredményeként jön létre, és része a ürüléküknek (kiválasztásaik).

Körülmények talaj környezet Az élőhelyek meghatározzák a talaj olyan tulajdonságait, mint a levegőztetés (azaz a levegő telítettsége), a páratartalom (nedvesség jelenléte), a hőkapacitás és a termikus rezsim (napi, szezonális, több éves hőmérsékletváltozás). A termikus rezsim a talaj-levegő környezethez képest konzervatívabb, különösen nagy mélységekben. Általában a talajt meglehetősen stabil életkörülmények jellemzik.

A függőleges eltérések a talaj egyéb tulajdonságaira is jellemzőek, például a fény behatolása természetesen függ a mélységtől.

Sok szerző megjegyzi a talaj életkörnyezetének köztes helyzetét a víz és föld-levegő környezet. A talajban olyan élőlények élhetnek, amelyek rendelkeznek vízzel és levegő típusa lélegző. A fény behatolásának függőleges gradiense a talajban még kifejezettebb, mint a vízben. A mikroorganizmusok a talaj teljes vastagságában megtalálhatók, és a növények (elsősorban gyökérrendszerek) a külső horizontokhoz kapcsolódnak.

A talaj élőlényeit sajátos mozgásszervek és mozgástípusok jellemzik (emlősöknél a végtagok befúrása; a testvastagság megváltoztatásának képessége; egyes fajoknál speciális fejkapszulák jelenléte); testformák (lekerekített, farkas alakú, féreg alakú); tartós és rugalmas burkolatok; a szem csökkentése és a pigmentek eltűnése. A talajlakók körében a szaprofágia széles körben elterjedt - más állatok tetemeinek, rothadó maradványainak megevése stb.

A test, mint élőhely

Szójegyzék

NICHE ÖKOLÓGIAI

a faj helyzete a természetben, amely nemcsak a fajnak a térben elfoglalt helyét foglalja magában, hanem a faj funkcionális szerepét is természetes közösség, az abiotikus létfeltételekhez viszonyított helyzete, az egyes fázisok helye életciklus a fajok képviselői időben (például a kora tavaszi növényfajok teljesen önálló ökológiai rést foglalnak el).

EVOLÚCIÓ

az élővilág visszafordíthatatlan történeti fejlődése, amelyet a populációk genetikai összetételének megváltozása, a fajok kialakulása és kihalása, az ökoszisztémák és a bioszféra egészének átalakulása kísér.

A SZERVEZET BELSŐ KÖRNYEZETE

az összetétel és a tulajdonságok viszonylagos állandóságával jellemezhető környezet, amely biztosítja a létfontosságú folyamatok áramlását a szervezetben. Egy személynek belső környezet A test vér, nyirok és szövetfolyadék rendszere.

ECHOLOKÁCIÓ, HELYSZÍN

tárgy térbeli helyzetének meghatározása kibocsátott vagy visszavert jelekkel (visszhangzás esetén a hangjelzések észlelése). rendelkeznek echolocate képességgel tengerimalacok, delfinek, a denevérek. Radar és elektrolokáció - a visszavert rádiójelek és az elektromos térjelek észlelése. Egyes halak – a nílusi hosszúorrú, gimarchusok – rendelkeznek az ilyen típusú helyekre való képességgel.

Általános jellemzők. A hidroszféra, mint vízi életkörnyezet a terület mintegy 71%-át és a térfogat 1/800-át foglalja el. a földgömb. A víz fő mennyisége, több mint 94%-a a tengerekben és óceánokban koncentrálódik (5.2. ábra).

Rizs. 5.2. A világóceán a szárazfölddel összehasonlítva (N. F. Reimers, 1990 szerint)

A folyók és tavak édesvizében a víz mennyisége nem haladja meg az édesvíz teljes térfogatának 0,016%-át.

Az óceánban a tengereket alkotó óceánban elsősorban két ökológiai területet különböztetnek meg: a vízoszlopot - nyílt tengeriés az alsó benthal. A mélységtől függően a benthal felosztható szublitorális zóna - a föld sima süllyesztésének területe 200 m mélységig, batyal - meredek lejtős terület és mélységi zóna - 3-6 km átlagos mélységű óceáni meder. A benthal mélyebb, az óceánfenék mélyedéseinek (6-10 km) megfelelő területei ún. ultraabyssal. A part szélét, amelyet dagálykor elönt, ún parti. A partnak az árapály szintje feletti részét, amelyet a szörfpermet nedvesít, ún szupralitorális.

Az óceánok nyílt vizeit a bentális zónák szerint függőleges zónákra is osztják: typepeligial, bati-peligial, abyssopegial(5.3. ábra).

Rizs. 5.3. Az óceán függőleges ökológiai zónája

(N. F. Reimers, 1990 szerint)

Körülbelül 150 000 állatfaj él a vízi környezetben, összlétszámuk mintegy 7%-a (5.4. ábra), és 10 000 növényfaj (8%).

Figyelmet kell fordítani arra is, hogy a legtöbb növény- és állatcsoport képviselői a vízi környezetben ("bölcsőjük") maradtak, de fajuk száma jóval kevesebb, mint a szárazföldi. Ebből következik a következtetés: a szárazföldi evolúció sokkal gyorsabban ment végbe.

A növény- és állatvilág sokféleségét és gazdagságát az egyenlítői és trópusi régiók tengerei és óceánjai különböztetik meg, elsősorban a Csendes-, ill. Atlanti-óceánok. Ezektől az övektől északra és délre minőségi összetétel fokozatosan kimerül. Például a Kelet-indiai szigetcsoport területén legalább 40 000 állatfaj él, míg a Laptev-tengerben csak 400. A Világóceán élőlényeinek nagy része viszonylag kis területen koncentrálódik. tengeri partok mérsékelt övés a trópusi országok mangrovefai között.

A folyók, tavak és mocsarak részesedése, amint azt korábban megjegyeztük, elenyésző a tengerekhez és óceánokhoz képest. Ugyanakkor a növények, állatok és emberek számára szükséges édesvíz utánpótlást hoznak létre.

Rizs. 5.4. Az állatok főbb osztályainak környezet szerinti megoszlása

élőhelyek (G. V. Voitkevich és V. A. Vronsky szerint, 1989)

jegyzet a hullámvonal alatt elhelyezett állatok a tengerben, felette - a szárazföldi-levegő környezetben élnek

Köztudott, hogy nem csak a vízi környezet rendelkezik erős befolyást lakóira, hanem a hidroszféra élő anyaga is, befolyásolva az élőhelyet, újrahasznosítja és bevonja az anyagforgalomba. Megállapítást nyert, hogy az óceánok, tengerek, folyók és tavak vize 2 millió év alatt lebomlik és helyreáll a biotikus körforgásban, vagyis több mint ezerszer haladt át a Földön élő anyagon.

Következésképpen a modern hidroszféra nemcsak a modern, hanem a múltbeli geológiai korszakok élőanyagának létfontosságú tevékenységének terméke.

jellemző tulajdonság a vízi környezet az mobilitás, különösen folyású, sebes folyású patakokban és folyókban. A tengerekben és óceánokban apályok és áramlások, erős áramlatok és viharok figyelhetők meg. A tavakban a víz a hőmérséklet és a szél hatására mozog.

A hidrobionok ökológiai csoportjai. vízoszlop, ill nyílt tengeri(pelages - tenger), nyílt tengeri élőlények lakják, amelyek képesek úszni vagy bizonyos rétegekben tartózkodni (5.5. ábra).

Rizs. 5.5. Az óceán és lakóinak profilja (N. N. Moiseev, 1983 szerint)

Ebből a szempontból ezek a szervezetek két csoportra oszthatók: nektonÉs plankton. A harmadik ökológiai csoport bentosz - forma fenéklakók.

Nekton(nektos - lebegő) nyílt tengeri, aktívan mozgó állatok gyűjteménye, amelyeknek nincs közvetlen kapcsolata a fenékkel. Főleg nagytestű állatokról van szó, amelyek nagy távolságokat és erős vízáramlatot is képesek megtenni. Áramvonalas testalkattal és jól fejlett mozgásszervekkel rendelkeznek. A tipikus nekton organizmusok közé tartoznak a halak, tintahalak, bálnák és úszólábúak. Az édesvizekben a nekton a halak mellett kétéltűeket és aktívan mozgó rovarokat is tartalmaz. Sok tengeri hal nagy sebességgel mozoghat a vízoszlopban: 45-50 km / h - tintahal (Oegophside), 100-150 km / h - vitorlások (Jstiopharidae) és 130 km / h - kardhal (Xiphias glabius).

Plankton(planktos - vándor, szárnyalás) nyílt tengeri élőlények gyűjteménye, amelyek nem képesek a gyors aktív mozgásra. Általában ezek kis állatok - zooplanktonés növények - fitoplankton, aki nem tud ellenállni az áramlatoknak. A plankton összetételében számos, a vízoszlopban „lebegő” állat lárvája is megtalálható. A plankton élőlények a víz felszínén, mélységében és az alsó rétegben egyaránt megtalálhatók.

A víz felszínén élő szervezetek azok speciális csoport - neuston. A neuston összetétele számos organizmus fejlődési szakaszától is függ. A lárvaállapoton áthaladva, felnőve elhagyják az őket menedékül szolgáló felszíni réteget, és a fenékre, illetve az alatta lévő és mély rétegekbe költöznek. Ide tartoznak a tízlábúak, barnacles, copepodok, haslábúak, kéthéjúak, urogenitális szervek, soklevelűek, halak és mások lárvái.

Ugyanazokat az organizmusokat nevezik, amelyek testének egy része a víz felszíne felett van, a másik pedig a vízben játékkő. Ide tartozik a békalencse (Lemma), a szifonoforok (Siphonophora) stb.

A fitoplankton fontos szerepet játszik a víztestek életében, mivel a szerves anyagok fő termelője. A fitoplankton elsősorban kovaalgokat (Diatomeae) és zöld algákat (Chlorophyta), növényi flagellátokat (Phytomastigina), peridineát (Peridineae) és kokkolitofórokat (Coccolitophoridae) tartalmaz. Az édesvizekben nemcsak zöld, hanem kék-zöld (Cyanophyta) algák is elterjedtek.

A zooplankton és a baktériumok különböző mélységekben találhatók. Az édesvizekben többnyire gyengén úszó, viszonylag nagy rákfélék (Daphnia, Cyclopoidea, Ostrocoda), sok forgófélék (Rotatoria) és protozoa gyakori.

A tengeri zooplanktont a kis rákfélék (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae), a protozoák (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea) uralják. A nagy képviselők közül ezek a pteropodák (Pteropoda), a medúzák (Scyphozoa) és az úszó ctenoforok (Ctenophora), a salpák (Salpae), néhány férgek (Aleiopidae, Tomopteridae).

A plankton élőlények fontosak élelmiszer komponens számos víziállat esetében, köztük olyan óriások esetében, mint a bálnák (Mystacoceti), 3. ábra. 5.6.

5.6. ábra. Az óceán energia- és anyagcsere fő irányainak vázlata

Bentosz(bentosz - mélység) a tározók alján (a földön és a talajban) élő szervezetek halmaza. Ez fel van osztva zoobentoszÉs fitobentosz. Legtöbbször hozzátapadt, lassan mozgó, vagy a földbe fúródó állatok képviselik. A sekély vízben szintetizáló szervezetekből áll szerves anyag(termelők), elfogyasztása (fogyasztók) és megsemmisítése (redukálók). Olyan mélységekben, ahol nincs fény, a fitobentosz (termelők) hiányzik. A tengeri zoobentoszban a foraminiforák, szivacsok, coelenterátumok, férgek, brachiopodák, puhatestűek, ascidiák, halak stb. dominálnak. A sekély vizekben a bentikus formák nagyobb számban fordulnak elő. Összesített biomasszájuk itt elérheti a tíz kilogrammot 1 m2-enként.

A tengerek fitobentoszában főleg algák (kovaalmak, zöld, barna, vörös) és baktériumok találhatók. A partok mentén virágos növények találhatók - Zostera (Zostera), ruppia (Ruppia), phyllospodix (Phyllospadix). A fenék sziklás és köves területei a leggazdagabbak a fitobentoszban.

A tavakban, akár a tengerekben, megkülönböztetnek plankton, nektonÉs bentosz.

A tavakban és más édesvíztestekben azonban kevesebb a zoobentosz, mint a tengerekben és óceánokban, fajösszetétele egységes. Ezek főként protozoonok, szivacsok, csilló- és oligochaeta férgek, piócák, puhatestűek, rovarlárvák stb.

Az édesvizek fitobentoszát baktériumok, kovamoszatok és zöld algák képviselik. A part menti növények a parttól mélyen, egyértelműen meghatározott sávokba helyezkednek el. Első öv - félig elmerült növények (nád, gyékény, sás és nád); második öv - víz alá süllyesztett növények úszó levelekkel (vodokra, kapszula, tavirózsa, békalencse). BAN BEN harmadik öv növények dominálnak - tófű, elodea stb. (5.7. ábra).

Rizs. 5.7. Alul gyökerező növények (A):

1 - gyékény; 2- rohanás; 3 - nyílhegy; 4 - tavirózsa; 5, 6 - tófű; 7 - hara. Szabadon lebegő algák (B): 8, 9 - fonalas zöld; 10-13 - zöld; 14-17 - kovamoszat; 18-20 - kék-zöld

Életmódjuk szerint a vízi növényeket két fő részre osztják környezetvédő csoportok: hidrofiták - csak a víz alján elmerülő és általában a talajban gyökerező növények, ill hidatofiták - olyan növények, amelyek teljesen elmerültek a vízben, és néha a felszínen lebegnek, vagy úszó levelekkel rendelkeznek.

A vízi élőlények életében fontos szerepet játszik a víz függőleges mozgása, a sűrűség, a hőmérséklet, a fény, a só, a gáz (oxigén és szén-dioxid tartalom) rezsimje, a hidrogénionok koncentrációja (pH).

Hőmérséklet rezsim. Vízben különbözik egyrészt kisebb hőbeáramlásban, másrészt nagyobb stabilitásban, mint a szárazföldön. A vízfelszínre jutó hőenergia egy része visszaverődik, egy részét a párolgásra fordítják. A tározók felszínéről mintegy 2263x8J/g fogyasztású víz párolgása megakadályozza az alsó rétegek túlmelegedését, a olvadáshőt (333,48 J/g) felszabadító jégképződés pedig lassítja lehűlésüket.

Az áramló vizek hőmérsékletének változása követi a környező levegő változásait, kisebb amplitúdóval tér el egymástól.

A mérsékelt övi tavakban és tavakban a hőviszonyokat egy jól ismert fizikai jelenség határozza meg - a víz maximális sűrűsége 4°C-on van. A bennük lévő víz egyértelműen három rétegre oszlik: a felső - epilimnion, amelynek hőmérséklete éles szezonális ingadozásokat tapasztal; átmeneti, hőmérséklet ugrás réteg, - metalimnion, hol ünneplik éles esés hőmérsékletek; mélytengeri (fenék) - hypolimnion egészen az aljáig ér, ahol a hőmérséklet egész évben változtatások némileg.

Nyáron a legmelegebb vízrétegek a felszínen, a leghidegebbek pedig az alján találhatók. Ez a típus A hőmérsékletek rétegzett eloszlását egy tározóban ún közvetlen rétegződés Télen, ahogy a hőmérséklet csökken, fordított rétegződés. A víz felszíni rétegének hőmérséklete közel 0°C. Alul a hőmérséklet körülbelül 4°C, ami megfelel a maximális sűrűségének. Így a hőmérséklet a mélységgel emelkedik. Ezt a jelenséget az ún hőmérsékleti dichotómia. A legtöbb tavanknál nyáron és télen is megfigyelhető. Ennek eredményeként a vertikális keringés megzavarodik, a víz sűrűségi rétegződése kialakul, átmeneti stagnálás időszaka következik be - stagnálás(5.8. ábra).

A hőmérséklet további emelkedésével a felső vízrétegek kevésbé sűrűsödnek, és többé nem süllyednek - nyári stagnálás lép fel. "

Ősszel a felszíni vizek ismét lehűlnek 4 °C-ra és lesüllyednek a fenékre, ami az év során a tömegek másodlagos keveredését okozza a hőmérséklet kiegyenlítődésével, azaz az őszi homotermia kezdetével.

BAN BEN tengeri környezet mélység által meghatározott termikus rétegződés is van. Az óceánokban a következő rétegek különböztethetők meg Felület- a vizek ki vannak téve a szél hatásának, és a légkörhöz hasonlóan ezt a réteget nevezik troposzféra vagy tengeri termoszférikus. A vízhőmérséklet napi ingadozása körülbelül 50 méter mélységig figyelhető meg, és az évszakos ingadozások még mélyebben is megfigyelhetők. A termoszféra vastagsága eléri a 400 m-t. Középhaladó - képviseli állandó termoklin. A hőmérséklet benne a különböző tengerekben és óceánokban 1-3°C-ra csökken. Körülbelül 1500 m mélységig terjed. Mélytengeri - ugyanaz a hőmérséklet, körülbelül 1-3 °C, a poláris régiók kivételével, ahol a hőmérséklet közel 0 °C.

BAN BENÁltalában meg kell jegyezni, hogy az óceán felső rétegeiben az éves hőmérséklet-ingadozások amplitúdója nem haladja meg a 10-15 °C-ot a 30-35 °C-os kontinentális vizekben.

Rizs. 5.8. A tó vízrétegződése és keveredése

(E. Günther et al., 1982 szerint)

A mély vízrétegeket állandó hőmérséklet jellemzi. Egyenlítői vizekben évi középhőmérséklet A felületi rétegek hőmérséklete 26-27 °C, a polárisban körülbelül 0 °C és az alatti. Kivételt képeznek a termálforrások, ahol a felszíni réteg hőmérséklete eléri a 85-93°C-ot.

A vízben, mint élő közegben egyrészt a hőmérsékleti viszonyok meglehetősen változatos változatossága, másrészt a vízi környezet termodinamikai jellemzői, mint a nagy fajhő, nagy hővezető képesség és fagyás közbeni tágulás ( ebben az esetben jég csak felülről képződik, és főként a vízoszlop nem fagy meg), kedvező feltételeket teremtenek az élő szervezetek számára.

Így az évelő hidrofiták folyókban és tavakban való teleléséhez nagy jelentősége van a jég alatti hőmérséklet függőleges eloszlásnak. A legsűrűbb és legkevésbé hideg víz 4 °C hőmérsékleten az alsó rétegben helyezkedik el, ahová a szarvasfű, a pemphigus, a vízfesték stb. telelő bimbói (turionok) szállnak le (5.9. ábra), valamint az egész leveles növények, például a békalencse , elodea.

Rizs. 5.9. Vodokras (Hydrocharias morsus ranae) ősszel.

Az áttelelő rügyek láthatóak, lesüllyednek az aljára

(T.K. Goryshinoya, 1979)

Úgy gondolták, hogy a merítés a keményítő felhalmozódásával és a növények súlyával függ össze. Tavasszal a keményítő oldható cukrokká és zsírokká alakul, ami világosabbá teszi a bimbókat és lehetővé teszi, hogy lebegjenek.

A mérsékelt övi víztestekben élő élőlények jól alkalmazkodnak a vízrétegek szezonális függőleges mozgásához, a tavaszi és őszi homotermiához, valamint a nyári és téli stagnáláshoz. Mivel a víztestek hőmérsékleti rendszerét nagy stabilitás jellemzi, a stenotermia gyakoribb a hidrobionták, mint a szárazföldi élőlények között.

Az euritermikus fajok főként sekély kontinentális víztestekben és a magas és mérsékelt szélességi tengerek partvidékén találhatók, ahol jelentősek a napi és szezonális ingadozások.

A víz sűrűsége. A víz sűrűbb, mint a levegő. Ebből a szempontból 800-szor felülmúlja a levegő környezetét. A desztillált víz sűrűsége 4 °C-on 1 g/cm3. Az oldott sókat tartalmazó természetes vizek sűrűsége nagyobb is lehet: akár 1,35 g/cm 3 is lehet. Átlagosan a vízoszlopban minden 10 m mélység után a nyomás 1 atmoszférával növekszik. A víz nagy sűrűsége tükröződik a hidrofiták testének szerkezetében. Tehát, ha a szárazföldi növényekben jól fejlettek a mechanikai szövetek, amelyek biztosítják a törzsek és a szárak szilárdságát, akkor a mechanikai és vezetőképes szövetek elhelyezkedése a szár peremén olyan „cső” struktúrát hoz létre, amely jól ellenáll a töréseknek és hajlításoknak, akkor a hidrofitákban , a mechanikai szövetek nagymértékben lecsökkennek, mivel a növények maguktól táplálkoznak.víz. A mechanikai elemek és vezetőkötegek gyakran a szár vagy a levélnyél közepén koncentrálódnak, ami lehetővé teszi a hajlítást, amikor a víz mozog.

A víz alá süllyedt hidrofiták jó felhajtóerővel rendelkeznek, amelyet speciális eszközök (légzsákok, duzzanatok) hoztak létre. Tehát a pancsolómedence levelei a víz felszínén fekszenek, és mindegyik levél alatt van egy levegővel teli úszó buborék. Mint egy apró mentőmellény, a buborék lehetővé teszi, hogy a levél lebegjen a víz felszínén. A szárban lévő légkamrák függőlegesen tartják a növényt, és oxigént szállítanak a gyökerekhez.

A felhajtóerő is nő a testfelület növekedésével. Ez jól látható a mikroszkopikus planktoni algákban. A test különféle kinövései segítenek nekik szabadon "lebegni" a vízoszlopban.

A vízi környezetben lévő élőlények a teljes vastagságban eloszlanak. Például óceáni árkokban több mint 10 000 méteres mélységben találtak állatokat, amelyek több és több száz atmoszféra nyomásának is ellenállnak. Így az édesvízi lakosok (úszó bogarak, papucsok, suvoyi stb.) akár 600 atmoszférát is kibírnak a kísérletekben. Az Elpidia nemzetségbe tartozó holothurok és a Priapulus caudatus férgek a part menti övezettől az ultraabyssalig élnek. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a tengerek és óceánok sok lakója viszonylag falra épült, és bizonyos mélységekre korlátozódik. Ez elsősorban a sekély és mélyvízi fajokra vonatkozik. Élj csak a tengerparton gyűrűs féreg Homokféreg Arenicola, puhatestűek - tengeri limpet (Patella). Tovább nagy mélységek legalább 400-500 atmoszféra nyomáson a horgászcsoportból származó halakat találnak, fejlábúak, rákfélék, tengeri csillagok, pogonoforok és mások.

A víz sűrűsége lehetőséget ad arra, hogy az állati szervezetek támaszkodjanak rá, ami különösen fontos a nem csontvázas formák esetében. A közeg alátámasztása a vízben való szárnyalás feltételéül szolgál. Sok hidrobiont alkalmazkodott ehhez az életmódhoz.

Fény mód. A vízi élőlényeket nagymértékben befolyásolja a víz fényviszonyok és átlátszósága. A vízben a fény intenzitása nagymértékben gyengül (5.10. ábra), mivel a beeső sugárzás egy része visszaverődik a víz felszínéről, másik részét pedig a vastagsága nyeli el. A fény csillapítása összefügg a víz átlátszóságával. Például a nagy átlátszóságú óceánokban a sugárzás körülbelül 1% -a még mindig 140 m mélységig esik, a kissé zárt vizű kis tavakban pedig már 2 m mélységig - csak a tized százaléka.

Rizs. 5.10. Megvilágítás a vízben a nap folyamán.

Tsimlyansk tározó (A. A. Potapov szerint,

Mélység: 1 - a felszínen; 2-0,5 m; 3-1,5 m; 4-2 m

Tekintettel arra, hogy a napspektrum különböző részeinek sugarait nem egyformán nyeli el a víz, a fény spektrális összetétele is változik a mélységgel, a vörös sugarak gyengülnek. A kék-zöld sugarak jelentős mélységekbe hatolnak be. Az óceánban a mélységgel mélyülő szürkület kezdetben zöld, majd kék, kék, kék-ibolya, később állandó sötétséggé változik. Ennek megfelelően az élő szervezetek mélységgel helyettesítik egymást.

Tehát a víz felszínén élő növények nem szenvednek fényhiányt, a víz alá süllyedt és különösen a mélytengeri növényeket „árnyékflórának” nevezik. Nemcsak a fényhiányhoz kell alkalmazkodniuk, hanem annak összetételének megváltozásához is, további pigmentek előállításával. Ez látható a különböző mélységben élő algák jól ismert színmintáján. A sekély vizű területeken, ahol a növények még hozzáférnek a vörös sugarakhoz, amelyeket a legnagyobb mértékben a klorofill nyel el, általában a zöld algák dominálnak. A mélyebb zónákban vannak barna algák, amelyek a klorofill mellett barna pigmenteket tartalmaznak fikofein, fukoxantin stb. A fikoeritrin pigmentet tartalmazó vörös algák még mélyebben élnek. Itt a rögzítési képesség napsugarak Val vel különböző hosszúságú hullámok. Ezt a jelenséget elnevezték kromatikus adaptáció.

A mélytengeri fajok számos fizikai tulajdonsággal rendelkeznek az árnyékos növényekben. Közülük érdemes megemlíteni a fotoszintézis kompenzáció mélypontját (30-100 lux), a fotoszintézis fénygörbéjének "árnyékjellegét" alacsony telítettségi platóval, algákban például a kromatoforok nagy méretét. Míg a felszíni és lebegő formák esetében ezek a görbék „könnyebb” típusúak.

Ahhoz, hogy gyenge fényt használjunk a fotoszintézis folyamatában, az asszimiláló szervek nagyobb területére van szükség. Így a nyílhegy (Sagittaria sagittifolia) szárazföldön és vízben fejlődve különböző alakú leveleket képez.

Az örökletes program mindkét irányú fejlődés lehetőségét kódolja. A levelek "vízi" formáinak kialakulásának "kiváltója" az árnyékolás, nem pedig a víz közvetlen hatása.

Gyakran elhagy vízi növények vízbe merítve, erősen feldarabolódnak keskeny fonalas lebenyekre, mint például a szarvasfű, az uruti, a pemphigus, vagy vékony áttetsző lemezük van - tojáskapszula víz alatti levelei, tavirózsa levelei, víz alá süllyedt tavifű levelei.

Ezek a jellemzők az algákra is jellemzőek, mint például a fonalas algák, a lilefélék boncolt talijai, sok mélytengeri faj vékony, átlátszó talija. Ez lehetővé teszi a hidrofiták számára, hogy növeljék a testfelület és a térfogat arányát, és ennek következtében nagy felületet alakítsanak ki viszonylag alacsony szerves tömeg költséggel.

A részben vízbe merült növények jól körülhatárolhatóak heterofília, azaz ugyanazon növény felszíni és víz alatti leveleinek szerkezetének különbsége: Ez jól látható a különböző levelek vízi ranunculusán (5.11. ábra) A felszín a föld feletti növények leveleihez hasonló tulajdonságokkal rendelkezik (dorsoventrális szerkezet, jól fejlett). integumentáris szövetek és sztómakészülékek), víz alatti - nagyon vékony vagy feldarabolt levéllemezek. A heterofíliát a vízililiomok és tojáskapszulák, nyílhegyek és más fajok esetében is megfigyelték.

Rizs. 5.11. Heterofília a vízi boglárban

Ranunculus diversifolius (T, G. Goryshina, 1979)

Levelek: 1 - felület; 2 - víz alatt

Szemléltető példa erre a mályvacukor (Simn latifolium), melynek szárán többféle levélforma látható, amelyek tükrözik az összes átmenetet a tipikusan szárazfölditől a tipikusan víziig.

A vízi környezet mélysége az állatokra is hatással van, színükre, fajösszetételükre stb. Például egy tavi ökoszisztémában a fő élet a vízrétegben összpontosul, ahová a fotoszintézishez elegendő fénymennyiség hatol be. Ennek a rétegnek az alsó határát kompenzációs szintnek nevezzük. E mélység felett a növények több oxigént bocsátanak ki, mint amennyit elfogyasztanak, és más élőlények is felhasználhatják a felesleges oxigént. E mélység alatt a fotoszintézis nem tud légzést biztosítani, ezzel összefüggésben csak oxigén áll az élőlények rendelkezésére, amely a tó felszíni rétegeiből érkezik a vízzel.

Az élénk és változatos színű állatok világos, felszíni vízrétegekben élnek, míg a mélytengeri fajok általában pigmentmentesek. Az óceán szürkületi zónájában az állatokat vöröses árnyalatú színekre festették, ami segít nekik elrejtőzni az ellenségtől, mivel a kék-lila sugarak vörös színét feketének érzékelik. A vörös szín az alkonyi zóna olyan állataira jellemző, mint a tengeri sügér, vörös korall, különféle rákfélék stb.

Minél erősebb a fény elnyelése a vízben, annál kisebb az átlátszósága, ami az ásványi anyagok (agyag, iszap) részecskék jelenlétének köszönhető. A víz átlátszósága is csökken a vízi növényzet gyors növekedésével nyári időszak vagy a felszíni rétegekben szuszpenzióban lévő kis szervezetek tömeges szaporodása során. Az átlátszóságot extrém mélység jellemzi, ahol egy speciálisan leeresztett Secchi korong (20 cm átmérőjű fehér korong) még látható. A Sargasso-tengerben (a legátlátszóbb vizekben) a Secchi-korong 66,5 m mélységig látható. Csendes-óceán- 59-ig, indiai nyelven - 50-ig, in sekély tengerek- 5-15 m-ig A folyók átlátszósága nem haladja meg az 1-1,5 m-t, a közép-ázsiai Amu Darya és Syr Darya folyókban pedig néhány centimétert. Ezért a fotoszintézis zónáinak határai a különböző víztestekben nagyon eltérőek. A legtisztább vizekben a fotoszintézis zóna vagy eufotikus zóna legfeljebb 200 m mélységet ér el, a szürkületi (diszfotikus) zóna 1000-1500 m-ig terjed, mélyebbre, az afotikus zónába pedig nem hatol be a napfény kb. minden.

A nappali órák sokkal rövidebbek a vízben (főleg a mély rétegekben), mint a szárazföldön. A víztestek felső rétegeiben a fény mennyisége mind a terület szélességi fokától, mind az évszaktól függően változik. Így a hosszú sarki éjszakák erősen korlátozzák a fotoszintézisre alkalmas időt az Északi-sarkvidék és az Antarktisz medencéiben, a jégtakaró pedig megnehezíti, hogy télen minden fagyos víztestet elérjen a fény.

Só mód. A sótartalom vagy sórendszer fontos szerepet játszik a vízi élőlények életében. Kémiai összetétel a víz természettörténeti és geológiai viszonyok, valamint antropogén hatások hatására keletkezik. A vízben lévő kémiai vegyületek (sók) tartalma határozza meg a víz sótartalmát, és gramm/literben vagy ppm(°/od). A víz általános mineralizációja szerint legfeljebb 1 g/l sótartalmú frissre, sós (1-25 g/l), tengeri sótartalmú (26-50 g/l) és sósra (több) osztható. mint 50 g/l). A vízben oldott anyagok közül a legfontosabbak a karbonátok, szulfátok és kloridok (5.1. táblázat).

Az élet keletkezésére vonatkozó modern hipotézisek szerint általánosan elfogadott, hogy bolygónkon az evolúciós elsődleges környezet pontosan a vízi környezet volt. Az elfogadott állítások megerősítése, hogy vérünk oxigén-, kalcium-, kálium-, nátrium- és klórkoncentrációja közel van az óceánvízéhez.

vízi élőhely

Összetételében amellett tengeri óceán, magában foglalja az összes folyót, tavat és a talajvizet. Ez utóbbiak viszont a folyók, tavak és tengerek táplálékforrásai. Így a természetben zajló víz körforgása a hidroszféra mozgatórugója és fontos édesvízforrás a szárazföldön.

A fentiek alapján a hidroszférát a következőkre kell osztani:

• felszín (a felszíni hidroszféra magában foglalja a tengereket és óceánokat, tavakat, folyókat, mocsarakat, gleccsereket stb.);
• föld alatt.

A felszíni hidroszféra fő jellemzője, hogy nem alkot összefüggő réteget, ugyanakkor jelentős területet - a Föld felszínének 70,8%-át - foglal el.

A föld alatti hidroszféra összetételét a talajvíz képviseli. A Földön található vízkészletek teljes térfogata körülbelül 1370 millió km3, amelynek körülbelül 94%-a az óceánban, 4,12%-a a talajvízben, 1,65%-a a gleccserekben, a víz kevesebb mint 0,02%-a pedig tavakban és folyókban található.

A hidroszférában az élő szervezetek életkörülményei alapján a következő zónákat különböztetjük meg:

• pelagiális - vízoszlop és benthal - fenék;
• a benthalban, a mélységtől függően, megkülönböztetik a szublitorált - a mélység fokozatos növekedésének területe 200 m-ig;
• batyal - alsó lejtő;
• mélység - óceáni meder, legfeljebb 6 km mély;
• ultraabyssal, amelyet az óceáni meder mélyedései képviselnek;
• littorális, amely a dagály idején rendszeresen elöntött és apály által lecsapolt part szélét jelenti, és a szublitorális, amely a part szörfcseppek által megnedvesített részét képviseli.

Az élőhely típusa és életmódja szerint a hidroszférában élő élőlények a következő csoportokba sorolhatók:

1. Pelagos - a vízoszlopban élő szervezetek gyűjteménye. A pelagók közül megkülönböztetik a planktonokat - egy olyan organizmuscsoportot, amely növényeket (fitoplankton) és állatokat (zooplankton) foglal magában, amelyek nem képesek önálló mozgásra a vízoszlopban, és amelyeket az áramlatok mozgatnak, valamint a nekton - élővilág csoportja. a vízoszlopban önálló mozgásra képes élőlények (halak, kagylók stb.).
2. bentosz - a fenéken és a talajban élő szervezetek csoportja. A bentosz viszont fitobentoszra oszlik, amelyet algák és magasabb rendű növények képviselnek, valamint zoobentoszra ( tengeri csillagok, rákfélék, puhatestűek stb.).

Környezeti tényezők a vízi élőhelyeken

A vízi élőhelyek fő ökológiai tényezőit az áramlatok és a hullámok képviselik, amelyek szinte megállás nélkül hatnak. Képesek közvetett hatást gyakorolni az élőlényekre azáltal, hogy megváltoztatják a víz ionösszetételét, mineralizációját, ami viszont hozzájárul a koncentráció változásához. tápanyagok. Ami a fenti tényezők közvetlen hatását illeti, ezek hozzájárulnak az élő szervezetek áramláshoz való alkalmazkodásához. Így például a nyugodt vizekben élő halak teste oldalról lapított (keszeg), míg a gyorsaknál kerek keresztmetszetű (pisztráng).

Mivel meglehetősen sűrű közeg, a víz kézzelfogható ellenállást biztosít a benne lakó élő szervezetek mozgásával szemben. Éppen ezért a hidroszféra lakóinak többsége áramvonalas testalkatú (halak, delfinek, tintahal stb.).

Megjegyzés 1

Meg kell jegyezni, hogy az emberi embrió fejlődésének első heteiben sok tekintetben hasonlít a hal embriójához, és csak másfél-két hónapos korban szerzi meg az emberre jellemző vonásokat. Mindez a vízi környezet döntő fontosságáról tanúskodik az élet kialakulásában.

Vízi élővilág.

Hidroszféra Földünk területének körülbelül 71%-át foglalja el. Fő mennyisége a tengerekben és óceánokban koncentrálódik (94%). Az édesvízi tározókban a víz mennyisége jóval kevesebb (0,016%).

A vízi környezetben mintegy 150 ezer állatfaj (a földi összlétszám 7%-a) és 10 ezer növényfaj (8%) él.

A vízi környezet jellemzői: mobilitás, sűrűség, speciális só, könnyű és hőmérsékleti viszonyok, savasság (hidrogénionok koncentrációja), oxigén-, szén-dioxid- és tápanyagtartalom.

A vízi környezet fontos jellemzője az mobilitás. Patakokban és folyókban átlagsebesség az áramlás általában növekszik, ahogy lefelé halad. Tulajdonképpen gyors áram olyan növények nőnek, amelyek az aljzaton kéreggel, vagy fonalas algák, mohák és májmohák nőnek. Gyenge áramú - patak által áramvonalasított, vele szemben nem nagy ellenállást biztosító növények, amelyek biztonságosan rögzítve vannak egy mozdíthatatlan tárgyhoz, ahol a járulékos gyökerek bőségesen növekednek. Laza, szabadon úszó növények olyan helyeken találhatók, ahol az áramlás lassú vagy egyáltalán nem érezhető.

A turbulens folyók gerinctelen teste rendkívül lapított.

A víz 800-szor nagyobb, mint a levegő sűrűség szerint. A természetes vizek sűrűsége a sótartalom miatt 1,35 g/cm 3. Minden 10 m mélység után a nyomás 1 atmoszférával nő. A hidrobionokban a mechanikai szövetek nagymértékben csökkennek. A közeg alátámasztása feltétele a szárnyalásnak és a nem csontvázas formák vízben való megtartásának. Sok hidrobiont alkalmazkodott ehhez az életmódhoz.

Só rendszer a vízi élőlények számára fontos A víz általános mineralizációja szerint legfeljebb 1 g/l sótartalmú frissre, brakk (1-25 g/l), tengeri sótartalomra (26-50 g/l) osztható. ) és sóoldat (több mint 50 g/l) . A vízben oldott legfontosabb anyagok a karbonátok, szulfátok és kloridok.

A kalcium korlátozó tényezőként működhet. Vannak "lágy" vizek - kalciumtartalom kevesebb, mint 9 mg / liter, és "kemény" vizek, amelyek kalciumot több mint 25 mg / liter.

13 metalloidot és legalább 40 fémet találtak a tengervízben.

A víz sótartalma jelentős hatással lehet az élőlények elterjedésére és abundanciájára.

A napspektrum különböző részeinek sugarait nem egyformán nyeli el a víz, a fény spektrális összetétele a mélységgel változik, a vörös sugarak gyengülnek. A kék-zöld sugarak jelentős mélységekbe hatolnak be. Az óceánban a mélyben mélyülő szürkület eleinte zöld, majd kék, kék, kék-lila, keveredve tovább az állandó sötétséggel.

A sekély területeken a növények vörös sugarakat használnak, amelyeket leginkább a klorofill szív fel, és általában a zöld algák dominálnak. A mélyebb zónákban barna algák találhatók, amelyek a klorofill mellett barna pigmenteket tartalmaznak phycofein, fukoxantin stb. A fikoeritrin pigmentet tartalmazó vörös algák még mélyebben élnek. Ezt a jelenséget kromatográfiás adaptációnak nevezik.

Az élénk és változatos színű állatok világos, felszíni vízrétegekben élnek, míg a mélytengeri fajok általában pigmentmentesek. A vöröses árnyalatú élőlények az alkonyi zónában élnek, ami segít elrejtőzni az ellenségek elől.

Az éves hőmérséklet-ingadozások amplitúdója az óceán felső rétegeiben nem haladja meg a 10-15 0 С-ot , kontinentális vizekben 30-35 0 C. A mély vízrétegeket állandó hőmérséklet jellemzi. Az egyenlítői vizekben a felszíni rétegek éves átlagos hőmérséklete 26-27 0 С, a sarki vizekben - körülbelül 0 0 С és alacsonyabb. Kivételt képeznek a termálforrások, ahol a felületi réteg hőmérséklete eléri a 85-93 0 С-ot.

A vízi környezet termodinamikai adottságai - nagy fajlagos hőkapacitás, nagy hővezetőképesség és fagyáskor tágulás - kedvező feltételeket teremtenek az élő szervezetek számára.

Emelkedéssel savasság víz, a folyókban, tavakban és tavakban élő állatok fajdiverzitása általában csökken.

A 3,7-4,7 pH-jú édesvíz-tározókat savasnak, 6,95-7,3-as lúgosnak, a 7,8-nál nagyobb pH-értékkel lúgosnak tekintjük. Az édesvízi testekben a pH-érték jelentős ingadozásokat tapasztal, gyakran napközben. Tengervíz lúgosabb és pH-ja kevésbé változik, mint az édesvíz. A pH a mélységgel csökken.

Többség édesvízi hal 5-től 9-ig ellenáll a pH-nak. Ha a pH 5-nél kisebb, akkor tömeges halpusztulás figyelhető meg, 10 felett pedig minden hal és más állat elpusztul.

A vízi környezet fő gázai az oxigén és a szén-dioxid, másodlagos jelentőségű a hidrogén-szulfid vagy a metán.

A vízi környezet oxigénje a legfontosabb környezeti tényező. A levegőből kerül a vízbe, és a növények a fotoszintézis folyamata során bocsátják ki. A víz hőmérsékletének és sótartalmának növekedésével az oxigén koncentrációja csökken. Az állatokkal és baktériumokkal sűrűn lakott rétegekben a megnövekedett fogyasztása miatt oxigénhiány léphet fel. A víztestek fenekének közelében a viszonyok az anaerobhoz közeliek lehetnek.

A szén-dioxid 700-szor több, mint a légkörben, mivel 35-ször jobban oldódik vízben.

A vízi környezetben a hidrobiontok három ökológiai csoportja különböztethető meg:

1)nekton (lebegő) - ez az aktívan mozgó állatok halmaza, amelyeknek nincs közvetlen kapcsolata a fenékkel. Ezek főleg nagytestű állatok, amelyek nagy távolságokat és erős áramlatokat képesek megtenni.

2)plankton (vándorló, szárnyaló)- olyan organizmusok összessége, amelyek nem képesek a gyors aktív mozgásra. Fitoplanktonra (növényekre) és zooplanktonra (állatokra) oszlik. A plankton élőlények a víz felszínén, mélységében és az alsó rétegben egyaránt megtalálhatók.

3) bentosz (mélység)- a víztestek alján (a talajon és a talajban) élő organizmusok halmaza. Zoobentoszra és fitobentoszra oszlik.