Vodno okolje vključuje površinske in podzemne vode. Površinske vode so v glavnem skoncentrirane v oceanu z vsebnostjo 1 milijarde 375 milijonov km 3 - približno 98 % vse vode na Zemlji. Površina oceana (vodno območje) je 361 milijonov km 2. Je približno 2,4-krat večja od kopenske površine ozemlja, ki zavzema 149 milijonov km 2. Voda v oceanu je slana in večina (več kot 1 milijarda km 3) ohranja stalno slanost približno 3,5% in temperaturo približno 3,7 ° C. Opazne razlike v slanosti in temperaturi so opažene skoraj izključno v površinski plasti vode, pa tudi v obrobnih in predvsem v Sredozemskem morju. Vsebnost raztopljenega kisika v vodi se znatno zmanjša na globini 50-60 metrov.

Podzemna voda je lahko slana, bočata (nižja slanost) in sveža; obstoječe geotermalne vode imajo povišano temperaturo (nad 30°C.). Za proizvodne dejavnosti človeštva in njegovih gospodinjskih potreb je potrebna sladka voda, katere količina je le 2,7 % celotne količine vode na Zemlji, zelo majhen delež (le 0,36 %) pa je na voljo v krajih, ki so lahko dostopni za ekstrakcijo. Večina sladke vode je v snegu in sladkovodnih ledenih gorah, ki jih najdemo predvsem na jugu polarni krog. Letni svetovni odtok sladkovodne reke je 37,3 tisoč km3. Poleg tega je mogoče uporabiti del podzemne vode, ki je enak 13 tisoč km 3. Na žalost večina rečnega toka v Rusiji, ki znaša približno 5000 km 3, pade na obrobna in redko poseljena severna ozemlja. V odsotnosti sladke vode se uporablja slana površinska ali podzemna voda, ki povzroči njeno razsoljevanje ali hiperfiltracijo: pod velikim padcem tlaka se prehaja skozi polimerne membrane z mikroskopskimi luknjami, ki ujamejo molekule soli. Oba procesa sta energetsko zelo intenzivna, zato je zanimiv predlog, ki sestoji iz uporabe sladkovodnih ledenih gora (ali njihovih delov) kot vira sladke vode, ki se v ta namen vlečejo po vodi do obale, ki ni imajo svežo vodo, kjer organizirajo njihovo taljenje. Po predhodnih izračunih razvijalcev tega predloga bo proizvodnja sladke vode približno polovico energijsko intenzivna v primerjavi z razsoljevanjem in hiperfiltracijo. Pomembna okoliščina, ki je značilna za vodno okolje, je, da se nalezljive bolezni prenašajo predvsem preko njega (približno 80 % vseh bolezni). Vendar se nekateri med njimi, kot so oslovski kašelj, norice, tuberkuloza, prenašajo preko zračno okolje. Za boj proti širjenju bolezni v vodnem okolju je Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) razglasila sedanje desetletje za desetletje pitne vode.

Vodna bilanca Zemlje

Da bi si predstavljali, koliko vode je vključenih v cikel, označimo različne dele hidrosfere. Več kot 94 % je oceanov. Drugi del (4 %) je podtalnica. Pri tem je treba upoštevati, da jih večina spada v globoke slanice, sladke vode pa predstavljajo 1/15 deleža. Pomemben je tudi volumen ledu polarnih ledenikov: glede na vodo doseže 24 milijonov km ali 1,6% prostornine hidrosfere. Jezerska voda je 100-krat manjša - 230 tisoč km, struge pa vsebujejo le 1200 m vode ali 0,0001% celotne hidrosfere. Kljub majhni količini vode pa imajo reke zelo pomembno vlogo: tako kot podzemna voda zadovoljujejo pomemben del potreb prebivalstva, industrije in namakanega kmetijstva. Na Zemlji je precej vode. Hidrosfera predstavlja približno 1/4180 mase našega planeta. Vendar pa delež sladke vode, brez vode, vezane v polarnih ledenikih, predstavlja nekaj več kot 2 milijona km ali le 0,15 % celotne prostornine hidrosfere.

Hidrosfera kot naravni sistem

Hidrosfera je diskontinuirana vodna lupina Dežela, celota morij, oceanov, celinskih voda (vključno s podzemnimi) in ledenih plošč. Morja in oceani zavzemajo približno 71 % zemeljsko površino, vsebujejo približno 96,5 % celotne prostornine hidrosfere. Skupna površina vseh celinskih vodnih teles kopnega je manj kot 3% njegove površine. Ledeniki predstavljajo 1,6% vodnih zalog v hidrosferi, njihova površina pa je približno 10% površine celin.

Najpomembnejša lastnost hidrosfere je enotnost vseh vrst naravne vode(Svetovni ocean, kopenske vode, vodna para v atmosferi, podtalnica), ki se izvaja v procesu vodnega kroga v naravi. Gonilni sili tega globalnega procesa sta toplotna energija Sonca, ki prihaja na površje Zemlje, in sila gravitacije, ki zagotavlja gibanje in obnavljanje naravnih voda vseh vrst.

Izhlapevanje s površja Svetovnega oceana in s kopnega je začetni člen vodnega kroga v naravi, ki zagotavlja ne le obnovo njegove najdragocenejše sestavine - sladke vode na kopnem, temveč tudi njihovo visoko kakovost. Kazalnik aktivnosti naravne izmenjave vode je visoka stopnja njihove obnove, čeprav se različne naravne vode obnavljajo (nadomeščajo) z različno hitrostjo. Najbolj mobilno sredstvo hidrosfere so rečne vode, katerih obdobje obnavljanja je 10-14 dni.

Pretežni del hidrosferskih voda je skoncentriran v Svetovnem oceanu. Svetovni ocean je glavni sklepni člen vodnega kroga v naravi. Večino vlage, ki izhlapeva, sprosti v ozračje. Vodni organizmi, ki naseljujejo površinsko plast Svetovnega oceana, zagotavljajo vrnitev pomembnega dela prostega kisika planeta v ozračje.

Ogromen obseg Svetovnega oceana priča o neizčrpnosti naravnih virov planeta. Poleg tega so oceani zbiralec rečne vode zemljišča, ki letno vzame približno 39 tisoč m 3 vode. Onesnaževanje Svetovnega oceana, ki je bilo začrtano na nekaterih območjih, grozi, da bo zmotilo naravni proces kroženja vlage v njegovem najbolj kritičnem členu – izhlapevanju s površine oceana.

Voda v smislu kemije

Velika vloga vode v človekovem življenju in naravi je bila razlog, da je bila ena prvih spojin, ki je pritegnila pozornost znanstvenikov. Vendar študij vode še zdaleč ni končan.

Splošne lastnosti vode

Voda zaradi priljubljenosti svojih molekul prispeva k razgradnji molekul soli v stiku z njo na ione, vendar je voda sama po sebi bolj stabilna in kemično čista voda vsebuje zelo malo H + in OH - ionov.

Voda je inertno topilo; kemično se ne spremeni pod vplivom večine tehničnih spojin, ki se ne raztopijo. To je zelo pomembno za vse žive organizme na našem planetu, saj so hranila, potrebna za tkiva, v vodnih raztopinah v relativno malo spremenjeni obliki. V naravnih razmerah voda vedno vsebuje eno ali drugo količino nečistoč, ki ne delujejo le s trdnimi in tekočimi snovmi, temveč tudi raztapljajo pline.

Tudi iz sveže padle deževnice je mogoče izolirati v njej raztopljenih več deset miligramov različnih snovi na liter prostornine. Popolnoma čiste vode ni nikoli dobil nihče v nobenem od njenih agregatnih stanj; kemično čista voda, v veliki meri brez raztopljenih snovi, nastane z dolgim ​​in skrbnim čiščenjem v laboratorijih ali v posebnih industrijskih obratih.

V naravnih razmerah voda ne more ohraniti "kemične čistosti". Nenehno v stiku z vsemi vrstami snovi, je pravzaprav vedno raztopina različnih, pogosto zelo kompleksnih lastnosti. V sladki vodi vsebnost raztopljenih snovi običajno presega 1 g/l. Vsebnost soli v morski vodi niha od nekaj enot do desetine gramov na liter: na primer v Baltskem morju je le 5 g/l, v Črnem morju - 18, v Rdečem morju - celo 41 g/l.

Sestava soli morske vode je večinoma 89% kloridov (predvsem natrijevega, kalijevega, kalcijevega klorida), 10% sulfatov (natrijevega, kalijevega, magnezijevega) in 1% karbonatov (natrijevih, kalcijevih) in drugih soli. Sladke vode običajno vsebujejo največ do 80 % karbonatov (natrij, kalcij), približno 13 % sulfatov (natrij, kalij, magnezij) in 7 % kloridov (natrij in kalcij).

Voda dobro raztopi pline (zlasti kadar nizke temperature), predvsem kisik, dušik, ogljikov dioksid, vodikov sulfid. Količina kisika včasih doseže 6 mg/l. AT mineralne vode tipa narzan, je lahko skupna vsebnost plinov do 0,1%. Naravna voda vsebuje humusne snovi - kompleksne organske spojine, ki nastanejo kot posledica nepopolnega razpada ostankov rastlinskih in živalskih tkiv, pa tudi spojine, kot so beljakovine, sladkorji, alkoholi.

Voda ima izjemno visoko toplotno zmogljivost. Toplotna zmogljivost vode se vzame kot enota. Toplotna zmogljivost peska je na primer 0,2, železa pa le 0,107 toplotne kapacitete vode. Sposobnost vode, da akumulira velike zaloge toplotne energije, omogoča glajenje ostrih temperaturnih nihanj na obalnih območjih Zemlje v različnih obdobjih leta in ob različnih obdobjih dneva: voda deluje kot regulator temperature na našem celotnem planet.

Treba je opozoriti na posebno lastnost vode - njeno visoko površinsko napetost - 72,7 erg / cm 2 (pri 20 ° C). V tem pogledu je voda med vsemi vrstami tekočin na drugem mestu za živem srebrom. Podobna lastnost vode je v veliki meri posledica vodikovih vezi med posameznimi molekulami H 2 O. Posebej jasno se površinska napetost kaže v oprijemu vode na številne površine – omočenju. Ugotovljeno je bilo, da imajo snovi – glina, pesek, steklo, tkanine, papir in številne druge, ki jih voda zlahka zmoči – v svoji sestavi zagotovo atome kisika. To dejstvo se je izkazalo za ključno pri razlagi narave močenja: energijsko neuravnotežene molekule površinske plasti vode dobijo priložnost, da tvorijo dodatne vezi s "tujimi" atomi kisika.

Omočenje in površinska napetost sta del pojava, imenovanega kapilarnost: v ozkih kanalih se voda lahko dvigne na višino, veliko večjo od tiste, ki jo gravitacija "dopušča" za steber določenega odseka.

V kapilarah ima voda neverjetne lastnosti. B. V. Deryagin je ugotovil, da v kapilarah voda, kondenzirana iz vodne pare, ne zmrzne pri 0 °C in tudi, ko temperatura pade za desetine stopinj.



Ključni pojmi: okolje - bivalno okolje - vodno okolje - zemeljsko-zračno okolje - okolje tal - organizem kot bivalno okolje

V prejšnjih urah smo pogosto govorili o »okolju«, »okolju življenja« in temu pojmu nismo dali natančne definicije. Intuitivno smo pod »okolje« razumeli vse, kar obdaja organizem in na tak ali drugačen način vpliva nanj. Vpliv okolja na telo - in obstajajo okoljski dejavniki, ki smo jih preučevali v prejšnjih urah. Z drugimi besedami, za bivalno okolje je značilen določen niz okoljskih dejavnikov.

Splošno sprejeta definicija okolja je definicija Nikolaja Pavloviča Naumova:

OKOLJE – vse, kar obdaja organizme, neposredno ali posredno vpliva na njihovo stanje, razvoj, preživetje in razmnoževanje.

Na Zemlji obstaja ogromno različnih okoljskih pogojev življenja, ki zagotavljajo različne ekološke niše in njihovo "naselitev". Kljub tej raznolikosti pa obstajajo štiri kvalitativno različna življenjska okolja, ki imajo poseben nabor okoljskih dejavnikov in zato zahtevajo poseben nabor prilagoditev. To so življenjska okolja:

zemlja-voda (zemlja);

drugih organizmov.

Seznanimo se z značilnostmi vsakega od teh okolij.

Vodno okolježivljenje

Po mnenju večine avtorjev, ki preučujejo nastanek življenja na Zemlji, je bilo vodno okolje evolucijsko primarno okolje za življenje. Najdemo kar nekaj posrednih potrditev tega stališča. Prvič, večina organizmov ni sposobna aktivnega življenja brez vdora vode v telo ali vsaj brez vzdrževanja določene količine tekočine v telesu. Notranje okolje organizma, v katerem potekajo glavni fiziološki procesi, očitno še vedno ohranja značilnosti okolja, v katerem je potekala evolucija prvih organizmov. Tako je vsebnost soli v človeški krvi (ki se vzdržuje na sorazmerno stalni ravni) blizu tisti v oceanski vodi. Lastnosti vodnega oceanskega okolja so v veliki meri določile kemični in fizikalni razvoj vseh oblik življenja.

Morda glavni posebnost vodno okolje je njegova relativna konzervativnost. Na primer, amplituda sezonskih ali dnevnih temperaturnih nihanj v vodnem okolju je veliko manjša kot v zemeljsko-zračnem. Relief dna, razlika v razmerah na različnih globinah, prisotnost koralnih grebenov itd. ustvariti različne pogoje v vodnem okolju.

Značilnosti vodnega okolja izhajajo iz fizikalno-kemijskih lastnosti vode. Tako sta visoka gostota in viskoznost vode velikega ekološkega pomena. Specifična teža vode je sorazmerna s težo telesa živih organizmov. Gostota vode je približno 1000-krat večja od gostote zraka. Zato se vodni organizmi (zlasti tisti, ki se aktivno gibljejo) soočajo z veliko silo hidrodinamičnega upora. Zaradi tega je šel razvoj številnih skupin vodnih živali v smeri oblikovanja oblike telesa in vrst gibanja, ki zmanjšujejo upor, kar vodi do zmanjšanja porabe energije za plavanje. Tako poenostavljeno obliko telesa najdemo pri predstavnikih različnih skupin organizmov, ki živijo v vodi - delfini (sesalci), kostne in hrustančne ribe.

Velika gostota vode je tudi razlog, da se mehanske vibracije (vibracije) dobro širijo v vodnem okolju. To je bilo pomembno pri razvoju čutnih organov, orientaciji v prostoru in komunikaciji med vodnimi prebivalci. Štirikrat večja kot v zraku, hitrost zvoka v vodnem okolju določa višjo frekvenco eholokacijskih signalov.

Zaradi velike gostote vodnega okolja so njeni prebivalci prikrajšani za obvezno povezavo s substratom, kar je značilno za talne oblike in je povezana s silami gravitacije. Zato obstaja cela skupina vodnih organizmov (tako rastlin kot živali), ki obstajajo brez obvezne povezave z dnom ali drugim substratom, ki "plavajo" v vodnem stolpcu.

Električna prevodnost je odprla možnost evolucijskega oblikovanja električnih čutnih organov, obrambe in napada.

Zračno zemeljsko okolje življenja

Za zemeljsko-zračno okolje je značilna velika raznolikost življenjskih pogojev, ekoloških niš in organizmov, ki jih naseljujejo. Opozoriti je treba, da imajo organizmi primarno vlogo pri oblikovanju pogojev zemeljsko-zračnega okolja življenja, predvsem pa plinske sestave ozračja. Skoraj ves kisik v zemeljski atmosferi je biogenega izvora.

Glavne značilnosti zemeljsko-zračnega okolja so velika amplituda sprememb okoljskih dejavnikov, heterogenost okolja, delovanje gravitacijskih sil in nizka gostota zraka. Kompleks fizikalnih, geografskih in podnebnih dejavnikov, ki so značilni za določeno naravno območje, vodi v evolucijsko oblikovanje morfofizioloških prilagoditev organizmov na življenje v teh razmerah, raznolikost življenjskih oblik.

Atmosferski zrak Za zrak je značilna nizka in spremenljiva vlažnost. Ta okoliščina je v veliki meri omejevala (omejevala) možnosti obvladovanja zemeljsko-zračnega okolja, usmerjala pa je tudi razvoj presnove vode in soli ter strukture dihalnih organov.

Tla kot bivalno okolje

Tla so rezultat delovanja živih organizmov. Organizmi, ki naseljujejo zemeljsko-zračno okolje, so povzročili nastanek tal kot edinstvenega habitata. Tla so kompleksen sistem, ki vključuje trdno fazo (mineralni delci), tekočo fazo (vlaga tal) in plinasto fazo. Razmerje teh treh faz določa značilnosti tal kot življenjskega okolja.

Pomembna lastnost tal je tudi prisotnost določene količine organske snovi. Nastane kot posledica smrti organizmov in je del njihovih izločkov (izločkov).

Pogoji habitata tal določajo lastnosti tal, kot so prezračenost (tj. nasičenost zraka), vlažnost (prisotnost vlage), toplotna zmogljivost in toplotni režim (dnevno, sezonsko, celoletno nihanje temperature). Toplotni režim je v primerjavi z zemeljsko-zračnim okoljem bolj konzervativen, predvsem na velikih globinah. Na splošno so za tla značilne dokaj stabilne življenjske razmere.

Vertikalne razlike so značilne tudi za druge lastnosti tal, na primer prodiranje svetlobe je seveda odvisno od globine.

Mnogi avtorji ugotavljajo vmesni položaj talnega okolja življenja med vodo in zemeljsko-zračna okolja. V tleh lahko živijo organizmi, ki imajo tako vodo in zračni tip dihanje. Vertikalni gradient prodiranja svetlobe v tla je še bolj izrazit kot v vodi. Mikroorganizmi se nahajajo po celotni debelini tal, rastline (predvsem, koreninski sistemi) so povezani z zunanjimi obzorji.

Za talne organizme so značilni specifični organi in vrste gibanja (kopanje okončin pri sesalcih; sposobnost spreminjanja debeline telesa; prisotnost specializiranih kapsul pri nekaterih vrstah); oblike telesa (zaobljene, v obliki volka, v obliki črva); trpežne in fleksibilne prevleke; zmanjšanje oči in izginotje pigmentov. Med prebivalci tal je zelo razvita saprofagija - prehranjevanje trupel drugih živali, gnilih ostankov itd.

Telo kot habitat

Slovarček

NIŠA EKOLOŠKA

položaj vrste v naravi, vključno z ne le mestom vrste v prostoru, temveč tudi njeno funkcionalno vlogo v naravni skupnosti, položaj glede na abiotske pogoje obstoja, mesto posameznih faz življenski krog predstavniki vrste v času (na primer zgodnje pomladne rastlinske vrste zasedajo popolnoma samostojno ekološko nišo).

EVOLUCIJA

nepovraten zgodovinski razvoj prostoživečih živali, ki ga spremlja sprememba genetske sestave populacij, nastanek in izumrtje vrst, preobrazba ekosistemov in biosfere kot celote.

NOTRANJE OKOLJE ORGANIZMA

okolje, za katerega je značilna relativna konstantnost sestave in lastnosti, ki zagotavlja pretok vitalnih procesov v telesu. Za osebo je notranje okolje telesa sistem krvi, limfe in tkivne tekočine.

EHOLOKACIJA, LOKACIJA

določanje položaja predmeta v prostoru s pomočjo oddanih ali odbitih signalov (v primeru eholokacije zaznavanje zvočnih signalov). Sposobnost eholokacije imajo morski prašički, delfini, netopirji. Radar in elektrolokacija - zaznavanje odbitih radijskih signalov in signalov električnega polja. Sposobnost za to vrsto lokacije imajo nekatere ribe - nilski dolgonos, gimarchus.

Splošne značilnosti. Hidrosfera kot vodno življenjsko okolje zavzema približno 71 % površine in 1/800 volumna. globus. Glavna količina vode, več kot 94 %, je koncentrirana v morjih in oceanih (slika 5.2).

riž. 5.2. Svetovni ocean v primerjavi s kopnim (po N. F. Reimers, 1990)

V sladkih vodah rek in jezer količina vode ne presega 0,016% celotne količine sladke vode.

V oceanu s sestavnimi morji se v prvi vrsti razlikujeta dve ekološki območji: vodni stolpec - pelagialni in dno bental. Glede na globino se bental deli na sublitoralno območje - območje gladkega spuščanja zemlje do globine 200 m, batial - območje strmega pobočja in prepadno območje - oceansko dno s povprečno globino 3-6 km. Globlje območje dna, ki ustreza depresijam oceanskega dna (6-10 km), se imenujejo ultraabyssal. Imenuje se rob obale, ki je poplavljen ob plimi primorje. Del obale nad gladino plime in oseke, navlažen s pršenjem deska, se imenuje supralitoral.

Odprte vode oceanov so razdeljene tudi na navpične cone glede na pridnena območja: tippeligialni, bati-peligialni, abisopegijski(slika 5.3).

riž. 5.3. Vertikalna ekološka zonalnost oceana

(po N. F. Reimers, 1990)

V vodnem okolju živi približno 150.000 vrst živali ali približno 7 % njihovega skupnega števila (slika 5.4) in 10.000 vrst rastlin (8 %).

Opozoriti je treba tudi, da so predstavniki večine skupin rastlin in živali ostali v vodnem okolju (njihova "zibelka"), vendar je število njihovih vrst veliko manjše kot pri kopenskih. Od tod sklep - evolucija na kopnem je potekala veliko hitreje.

Raznolikost in bogastvo flore in favne odlikujejo morja in oceani ekvatorialnih in tropskih regij, predvsem Tihega in Atlantskega oceana. Severno in južno od teh pasov kvalitativno sestavo postopoma izčrpan. Na primer, na območju otočja Vzhodne Indije je razširjenih vsaj 40.000 vrst živali, medtem ko jih je v Laptevskem morju le 400. Večina organizmov Svetovnega oceana je koncentrirana na relativno majhnem območju. morske obale zmerno območje in med mangrovi tropskih dežel.

Kot smo že omenili, je delež rek, jezer in močvirij v primerjavi z morji in oceani nepomemben. Vendar pa ustvarjajo zalogo sveže vode, potrebno za rastline, živali in ljudi.

riž. 5.4. Porazdelitev glavnih razredov živali po okolju

habitati (po G. V. Voitkevichu in V. A. Vronskom, 1989)

Opombaživali, nameščene pod valovito črto, živijo v morju, nad njo - v kopnem in zraku

Znano je, da nima samo vodnega okolja močan vpliv na njene prebivalce, ampak tudi živa snov hidrosfere, ki vpliva na okolje, jo reciklira in vključuje v kroženje snovi. Ugotovljeno je bilo, da se voda oceanov, morij, rek in jezer razgradi in obnovi v biotskem ciklu v 2 milijonih let, torej je vsa šla skozi živo snov na Zemlji več kot tisočkrat.

Posledično je sodobna hidrosfera produkt vitalne aktivnosti žive snovi ne le sodobnih, temveč tudi preteklih geoloških epoh.

Značilna lastnost vodnega okolja je njegova mobilnost, predvsem v tekočih, hitro tekočih potokih in rekah. V morjih in oceanih opazimo oseke in oseke, močne tokove in nevihte. V jezerih se voda premika pod vplivom temperature in vetra.

Ekološke skupine hidrobiontov. vodni stolpec, oz pelagialni(pelages - morje), naseljeno s pelagičnimi organizmi, ki imajo sposobnost plavanja ali bivanja v določenih plasteh (slika 5.5).

riž. 5.5. Profil oceana in njegovih prebivalcev (po N. N. Moisejevu, 1983)

V zvezi s tem so ti organizmi razdeljeni v dve skupini: nekton in plankton. Tretja ekološka skupina - bentos - tvorijo prebivalce na dnu.

Nekton(nektos - plavajoče) je zbirka pelagičnih aktivno premikajočih se živali, ki nimajo neposredne povezave z dnom. To so predvsem velike živali, ki so sposobne prepotovati velike razdalje in močne vodne tokove. Imajo poenostavljeno obliko telesa in dobro razvite organe gibanja. Tipični nektonski organizmi vključujejo ribe, lignje, kite in plavutonožce. Nekton v sladkih vodah poleg rib vključuje dvoživke in aktivno premikajoče se žuželke. Številne morske ribe se lahko premikajo v vodnem stolpcu z veliko hitrostjo: do 45-50 km / h - lignji (Oegophside), 100-150 km / h - jadrnice (Jstiopharidae) in 130 km / h - mečarice (Xiphias glabius).

Plankton(planktos - tava, lebdeč) je zbirka pelagičnih organizmov, ki nimajo sposobnosti hitrega aktivnega gibanja. Praviloma so to majhne živali - zooplankton in rastline - fitoplankton, ki se ne morejo upreti tokovom. Sestava planktona vključuje tudi ličinke številnih živali, ki "plavajo" v vodnem stolpcu. Planktonski organizmi se nahajajo tako na površini vode, v globini in v spodnji plasti.

Organizmi, ki živijo na površini vode, so posebna skupina - neuston. Sestava neustona je odvisna tudi od stopnje razvoja številnih organizmov. Ko preidejo skozi stadij ličinke, odrastejo, zapustijo površinsko plast, ki jim je služila kot zatočišče, se preselijo v življenje na dno ali v spodnje in globoke plasti. Sem spadajo ličinke desetonožcev, školjk, kopepodov, polžev in školjk, igooderms, polihete, ribe itd.

Isti organizmi, katerih del telesa je nad vodno gladino, drugi pa v vodi, se imenujejo playstone. Mednje sodijo račka (Lemma), sifonofori (Siphonophora) itd.

Fitoplankton igra pomembno vlogo v življenju vodnih teles, saj je glavni proizvajalec organske snovi. Fitoplankton vključuje predvsem diatomeje (Diatomeae) in zelene alge (Chlorophyta), rastlinske flagellate (Phytomastigina), peridinee (Peridineae) in kokolitofore (Coccolitophoridae). V sladkih vodah so razširjene ne le zelene, ampak tudi modro-zelene (Cyanophyta) alge.

Zooplankton in bakterije lahko najdemo na različnih globinah. V sladkih vodah so pogosti večinoma slabo plavajoči relativno veliki raki (Daphnia, Cyclopoidea, Ostrocoda), številne kolovratnice (Rotatoria) in protozoji.

V morskem zooplanktonu prevladujejo mali raki (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae), protozoji (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea). Od velikih predstavnikov so to pteropodi (Pteropoda), meduze (Scyphozoa) in plavajoči ktenofori (Ctenophora), salpe (Salpae), nekateri črvi (Aleiopidae, Tomopteridae).

Pomembni so planktonski organizmi sestavina hrane za številne vodne živali, vključno s takimi velikani, kot so kiti usati (Mystacoceti), sl. 5.6.

Slika 5.6. Shema glavnih smeri izmenjave energije in snovi v oceanu

Bentos(bentos - globina) je skupek organizmov, ki živijo na dnu (na tleh in v tleh) rezervoarjev. Razdeljen je na zoobentos in fitobentos. Večinoma ga predstavljajo živali, ki so pritrjene ali se počasi premikajo ali se zakopljejo v zemljo. V plitvi vodi ga sestavljajo organizmi, ki sintetizirajo organska snov(proizvajalci), ga porabijo (potrošniki) in uničijo (reducerji). V globinah, kjer ni svetlobe, fitobentosa (proizvajalcev) ni. V morskem zoobentosu prevladujejo foraminifore, spužve, koelenterati, črvi, brahiopodi, mehkužci, ascidije, ribe itd. Bentoške oblike so v plitvih vodah številčnejše. Njihova skupna biomasa tukaj lahko doseže desetine kilogramov na 1 m2.

Fitobentos morij vključuje predvsem alge (diatomeje, zelene, rjave, rdeče) in bakterije. Ob obalah so cvetoče rastline - Zostera (Zostera), ruppija (Ruppia), phyllospodix (Phyllospadix). S fitobentosom so najbogatejša kamnita in kamnita območja dna.

V jezerih, kot v morjih, se razlikujejo plankton, nekton in bentos.

Vendar pa je v jezerih in drugih sladkovodnih telesih zoobentosa manj kot v morjih in oceanih, njegova vrstna sestava pa je enotna. To so predvsem protozoji, spužve, ciliarni in oligoheti, pijavke, mehkužci, ličinke žuželk itd.

Fitobentos sladkih voda predstavljajo bakterije, diatomeje in zelene alge. Obalne rastline se nahajajo od obale globoko v jasno opredeljenih pasovih. Prvi pas - polpotopljene rastline (trst, rogoz, šaš in trsje); drugi pas - potopljene rastline z lebdečimi listi (vodokras, kapsule, lokvanji, račka). AT tretji pas prevladujejo rastline - ribnik, elodeja itd. (slika 5.7).

riž. 5.7. Rastline, ki se ukoreninijo na dnu (A):

1 - cattail; 2- hitenje; 3 - konica puščice; 4 - vodna lilija; 5, 6 - ribnik; 7 - hara. Prosto plavajoče alge (B): 8, 9 - nitasto zelena; 10-13 - zelena; 14-17 - diatomeje; 18-20 - modro-zelena

Glede na način življenja so vodne rastline razdeljene na dve glavni okoljske skupine: hidrofiti - rastline, potopljene le na dno vode in običajno zakoreninjene v tleh, in hidatofiti - rastline, ki so popolnoma potopljene v vodo in včasih lebdijo na površini ali imajo plavajoče liste.

V življenju vodnih organizmov imajo pomembno vlogo vertikalno gibanje vode, gostota, temperatura, svetloba, sol, plin (vsebnost kisika in ogljikovega dioksida) ter koncentracija vodikovih ionov (pH).

Temperaturni režim. V vodi se razlikuje, prvič, po manjšem dotoku toplote, in drugič, po večji stabilnosti kot na kopnem. Del toplotne energije, ki vstopa v vodno površino, se odbije, del se porabi za izhlapevanje. Izhlapevanje vode s površine rezervoarjev, ki porabi približno 2263x8J/g, preprečuje pregrevanje spodnjih plasti, nastajanje ledu, ki sprosti toploto fuzije (333,48 J/g), pa upočasni njihovo ohlajanje.

Sprememba temperature v tekočih vodah sledi njenim spremembam v okoliškem zraku, ki se razlikujejo po manjši amplitudi.

V jezerih in ribnikih zmernih zemljepisnih širin je termični režim določen z dobro znanim fizikalnim pojavom – voda ima največjo gostoto pri 4°C. Voda v njih je jasno razdeljena na tri plasti: zgornja - epilimnion, pri katerih temperatura doživlja močna sezonska nihanja; prehodna plast s temperaturnim skokom, - metalimnion, kje se praznuje oster padec temperature; globokomorski (dno) - hipolimnion sega do samega dna, kjer je temperatura skozi vse leto spremembe malce.

Poleti se najtoplejše plasti vode nahajajo na površini, najhladnejše pa na dnu. Ta vrsta plastna porazdelitev temperatur v rezervoarju se imenuje neposredna stratifikacija Pozimi, ko temperatura pade, povratna stratifikacija. Površinska plast vode ima temperaturo blizu 0°C. Na dnu je temperatura okoli 4°C, kar ustreza njegovi največji gostoti. Tako temperatura narašča z globino. Ta pojav se imenuje temperaturna dihotomija. Poleti in pozimi ga opazimo v večini naših jezer. Posledično je motena navpična cirkulacija, tvori se gostota vode, nastopi obdobje začasne stagnacije - stagnacija(slika 5.8).

Z nadaljnjim dvigom temperature postanejo zgornje plasti vode manj goste in ne padajo več - nastopi poletna stagnacija. "

Jeseni se površinske vode ponovno ohladijo na 4 °C in poniknejo na dno, kar povzroči sekundarno mešanje množic v letu z izenačitvijo temperature, t.j. nastop jesenske homotermije.

AT morsko okolje obstaja tudi toplotna stratifikacija, ki jo določa globina. V oceanih se razlikujejo naslednje plasti Površina- vode so izpostavljene delovanju vetra in po analogiji z atmosfero se ta plast imenuje troposfera ali morski termosferski. Dnevna nihanja temperature vode tukaj opazimo do približno 50 metrov globine, sezonska nihanja pa še globlje. Debelina termosfere doseže 400 m. srednje - predstavlja stalna termoklina. Temperatura v njej v različnih morjih in oceanih pade na 1-3°C. Razteza se do globine približno 1500 m. Globoko morje - za katero je značilna enaka temperatura okoli 1-3°C, z izjemo polarnih območij, kjer je temperatura blizu 0°C.

AT Na splošno je treba opozoriti, da amplituda letnih temperaturnih nihanj v zgornjih plasteh oceana ni večja od 10 - 15 "C v celinskih vodah 30-35 ° C.

riž. 5.8. Stratifikacija in mešanje vode v jezeru

(po E. Günther et al., 1982)

Za globoke plasti vode je značilna konstantna temperatura. V ekvatorialnih vodah povprečna letna temperatura površinske plasti je 26-27°C, v polarnih - približno 0°C in nižje. Izjema so termalni vrelci, kjer temperatura površinske plasti doseže 85-93°C.

V vodi kot živem mediju je po eni strani precejšnja raznolikost temperaturnih pogojev, po drugi strani pa termodinamičnih značilnosti vodnega okolja, kot so visoka specifična toplota, visoka toplotna prevodnost in raztezanje med zmrzovanjem ( v tem primeru se led oblikuje le od zgoraj, glavni vodni stolpec pa ne zmrzne), ustvarjajo ugodne pogoje za žive organizme.

Tako je za prezimovanje trajnih hidrofitov v rekah in jezerih zelo pomembna vertikalna porazdelitev temperatur pod ledom. Najgostejša in najmanj hladna voda s temperaturo 4 °C se nahaja v spodnji plasti, kamor se spuščajo prezimujoči brsti (turioni) rogljičke, pemfigusa, akvarela itd. (slika 5.9), pa tudi cele listnate rastline. , kot so raca, Elodea.

riž. 5.9. Vodokras (Hydrocharias morsus ranae) jeseni.

Vidni so prezimujoči brsti, ki se pogrezajo na dno

(od T.K. Goryshinoya, 1979)

Menili so, da je potopitev povezana s kopičenjem škroba in težo rastlin. Do pomladi se škrob pretvori v topne sladkorje in maščobe, zaradi česar so brsti lažji in jim omogočijo, da lebdijo.

Organizmi v rezervoarjih zmernih zemljepisnih širin so dobro prilagojeni na sezonska vertikalna gibanja vodnih plasti, na spomladansko in jesensko homotermijo ter na poletno in zimsko stagnacijo. Ker je za temperaturni režim vodnih teles značilna velika stabilnost, je stenotermija pogostejša med vodnimi organizmi kot med kopenskimi organizmi.

Eurytermalne vrste najdemo predvsem v plitvih celinskih vodnih telesih in v priobalju morij visokih in zmernih zemljepisnih širin, kjer so dnevna in sezonska nihanja pomembna.

Gostota vode. Voda je gostejša od zraka. V tem pogledu je 800-krat boljša od zračnega okolja. Gostota destilirane vode pri 4 °C je 1 g/cm3. Gostota naravnih voda, ki vsebujejo raztopljene soli, je lahko višja: do 1,35 g/cm 3 . V povprečju se v vodnem stolpcu na vsakih 10 m globine tlak poveča za 1 atmosfero. Visoka gostota vode se odraža v strukturi telesa hidrofitov. Torej, če so v kopenskih rastlinah dobro razvita mehanska tkiva, ki zagotavljajo trdnost debel in stebel, lokacija mehanskih in prevodnih tkiv vzdolž periferije stebla ustvari "cevno" strukturo, ki se dobro upira zvijanju in upogibanju, potem pri hidrofitih , mehanska tkiva se močno zmanjšajo, saj se rastline podpirajo same. Mehanski elementi in prevodni snopi so pogosto koncentrirani v središču stebla ali listnega peclja, kar daje možnost upogibanja, ko se voda premika.

Potopljeni hidrofiti imajo dobro plovnost, ki jo ustvarjajo posebne naprave (zračne vrečke, otekline). Listje bazena torej leži na površini vode in pod vsakim listom imajo plavajoč mehurček, napolnjen z zrakom. Kot majhen rešilni jopič mehurček omogoča, da list plava na površini vode. Zračne komore v steblu ohranjajo rastlino pokonci in dovajajo kisik do korenin.

Vzgon se povečuje tudi s povečanjem telesne površine. To se jasno vidi pri mikroskopskih planktonskih algah. Različni izrastki telesa jim pomagajo, da prosto "plavajo" v vodnem stolpcu.

Organizmi v vodnem okolju so razporejeni po celotni debelini. Na primer, v oceanskih jarkih so bile živali najdene na globinah več kot 10.000 m in lahko prenesejo pritisk od nekaj do sto atmosfer. Tako sladkovodni prebivalci (plavajoči hrošči, copati, suvoji itd.) v poskusih prenesejo do 600 atmosfer. Holoturijci iz rodu Elpidia in črvi Priapulus caudatus naseljujejo od obalnega pasu do ultraabissala. Hkrati je treba opozoriti, da so številni prebivalci morij in oceanov relativno stenski in omejeni na določene globine. To velja predvsem za plitkovodne in globokomorske vrste. Živi samo v primorju obročasti črv Peščeni črv Arenicola, mehkužci - morske lipe (Patella). Na velike globine pri tlaku najmanj 400-500 atmosfer najdemo ribe iz skupine ribičev, glavonožci, raki, morske zvezde, pogonofori in drugi.

Gostota vode daje možnost, da se živalski organizmi zanesejo nanjo, kar je še posebej pomembno za neskeletne oblike. Podpora medija služi kot pogoj za lebdenje v vodi. Na ta način življenja je prilagojenih veliko hidrobiontov.

Svetlobni način. Na vodne organizme močno vplivata svetlobni režim in preglednost vode. Intenzivnost svetlobe v vodi je močno oslabljena (slika 5.10), saj se del vpadnega sevanja odbija od površine vode, drugi del pa absorbira njegova debelina. Zmanjšanje svetlobe je povezano s prosojnostjo vode. V oceanih, na primer z visoko prosojnostjo, približno 1% sevanja še vedno pade do globine 140 m, v majhnih jezerih z nekoliko zaprto vodo pa že do globine 2 m - le desetinke odstotka.

riž. 5.10. Osvetlitev v vodi čez dan.

rezervoar Tsimlyansk (po A. A. Potapovu,

Globina: 1 - na površini; 2-0,5 m; 3-1,5 m; 4-2 m

Zaradi dejstva, da voda neenakomerno absorbira žarke različnih delov sončnega spektra, se z globino spreminja tudi spektralna sestava svetlobe, rdeči žarki so oslabljeni. Modro-zeleni žarki prodirajo v precejšnje globine. Mrak, ki se poglablja z globino v oceanu, je sprva zelen, nato moder, moder, modro-vijoličen, kasneje se spreminja v stalno temo. V skladu s tem se živi organizmi z globino zamenjajo.

Tako rastline, ki živijo na površini vode, ne občutijo pomanjkanja svetlobe, potopljene in zlasti globokomorske rastline pa imenujemo "senčna flora". Prilagajati se morajo ne le pomanjkanju svetlobe, temveč tudi spremembi njene sestave s proizvodnjo dodatnih pigmentov. To je razvidno iz dobro znanega vzorca barve v algah, ki živijo na različnih globinah. V plitvih vodah, kjer so rastlinam še vedno na voljo rdeči žarki, ki jih v največji meri absorbira klorofil, običajno prevladujejo zelene alge. V globljih območjih so rjave alge, ki imajo poleg klorofila rjave pigmente fikofein, fukoksantin itd. Rdeče alge, ki vsebujejo pigment fiko-eritrin, živijo še globlje. Tukaj je sposobnost zajemanja sončni žarki z drugačna dolžina valovi. Ta pojav je bil poimenovan kromatsko prilagajanje.

Globokomorske vrste imajo številne fizične lastnosti, ki jih najdemo v rastlinah v senci. Med njimi je treba omeniti nizko točko kompenzacije fotosinteze (30-100 luksov), "senčni značaj" svetlobne krivulje fotosinteze z nizko nasičenostjo, v algah, na primer velika velikost kromatoforov. Medtem ko so pri površinskih in plavajočih oblikah te krivulje "lažjega" tipa.

Za uporabo šibke svetlobe v procesu fotosinteze je potrebno povečano območje asimilacijskih organov. Tako puščica (Sagittaria sagittifolia) pri razvoju na kopnem in v vodi tvori liste različnih oblik.

Dedni program kodira možnost razvoja v obe smeri. "Sprožilec" za razvoj "vodnih" oblik listov je senčenje in ne neposredno delovanje vode.

Pogosto listi vodne rastline, potopljeni v vodo, so močno razrezani na ozke nitaste režnje, kot na primer pri roženici, uruti, pemfigusu, ali imajo tanko prosojno ploščo - podvodne liste jajčnih kapsul, lokvanj, liste potopljenih ribnikov.

Te značilnosti so značilne tudi za alge, kot so nitaste alge, razrezane stelje characeae, tanke prozorne stelje mnogih globokomorskih vrst. To omogoča hidrofitom, da povečajo razmerje med telesno površino in prostornino in posledično razvijejo veliko površino ob relativno nizki ceni organske mase.

Rastline, ki so delno potopljene v vodo, imajo dobro opredeljeno heterofilija, torej razlika v strukturi površinskih in podvodnih listov iste rastline: To je jasno vidno v vodnem ranunculusu različnih listov (slika 5.11) Površine imajo značilnosti, ki so skupne listom nadzemnih rastlin (dorsoventralna struktura, dobro razvita prekrivno tkivo in stomatalni aparat), podvodno - zelo tanke ali razrezane listne plošče. Heterofilijo so opazili tudi pri lokvanjih in jajčnih kapsulah, konicah puščic in drugih vrstah.

riž. 5.11. Heterofilija v vodnem maslu

Ranunculus diversifolius (iz T, G. Goryshina, 1979)

Listi: 1 - površina; 2 - pod vodo

Ilustrativen primer je beli slez (Simn latifolium), na steblu katerega lahko vidimo več oblik listov, ki odražajo vse prehode od tipično kopenskega do tipično vodnega.

Globina vodnega okolja vpliva tudi na živali, njihovo obarvanost, sestavo vrst itd. Na primer, v jezerskem ekosistemu je glavno življenje skoncentrirano v vodni plasti, kamor prodre toliko svetlobe, ki zadostuje za fotosintezo. Spodnja meja te plasti se imenuje kompenzacijski nivo. Nad to globino rastline sprostijo več kisika, kot ga porabijo, drugi organizmi pa lahko porabijo presežek kisika. Pod to globino fotosinteza ne more zagotoviti dihanja, zato je organizmom na voljo le kisik, ki prihaja z vodo iz bolj površinskih plasti jezera.

Živali živo in raznoliko obarvane živijo v svetlih površinskih plasteh vode, medtem ko so globokomorske vrste običajno brez pigmentov. V somračnem območju oceana so živali pobarvane v barvah z rdečkastim odtenkom, kar jim pomaga pri skrivanju pred sovražniki, saj je rdeča barva v modro-vijoličnih žarkih zaznana kot črna. Rdeča obarvanost je značilna za živali somraka, kot so brancin, rdeče korale, različni raki itd.

Absorpcija svetlobe v vodi je močnejša, manjša je njena prosojnost, kar je posledica prisotnosti v njej delcev mineralnih snovi (glina, mulj). Prozornost vode se zmanjšuje tudi s hitro rastjo vodne vegetacije v poletno obdobje ali med množičnim razmnoževanjem majhnih organizmov v površinskih plasteh v suspenziji. Za preglednost je značilna izjemna globina, kjer je še vedno viden posebej spuščen Secchi disk (bel disk s premerom 20 cm). V Sargaškem morju (najbolj čiste vode) je disk Secchi viden do globine 66,5 m, v Tihi ocean- do 59, v indijskem - do 50, in plitva morja- do 5-15 m. Preglednost rek ne presega 1-1,5 m, v srednjeazijskih rekah Amu Darya in Syr Darya - nekaj centimetrov. Zato se meje območij fotosinteze v različnih vodnih telesih močno razlikujejo. V najčistejših vodah območje fotosinteze ali evfotično območje doseže globino največ 200 m, somračna (disfotična) cona sega do 1000-1500 m, globlje, v afotično območje, pa sončna svetloba sploh ne prodre. .

Dnevne ure v vodi so veliko krajše (zlasti v globokih plasteh) kot na kopnem. Količina svetlobe v zgornjih plasteh vodnih teles se razlikuje tako od zemljepisne širine območja kot od letnega časa. Tako dolge polarne noči močno omejujejo čas, primeren za fotosintezo v arktičnem in antarktičnem bazenu, ledena odeja pa otežuje, da svetloba pozimi doseže vsa zamrznjena vodna telesa.

Način soli. Slanost ali solni režim ima pomembno vlogo v življenju vodnih organizmov. Kemična sestava voda nastaja pod vplivom naravno-zgodovinskih in geoloških razmer ter pod antropogenim vplivom. Vsebnost kemičnih spojin (soli) v vodi določa njeno slanost in je izražena v gramih na liter oz. ppm(°/od). Glede na splošno mineralizacijo vode jo delimo na sladko z vsebnostjo soli do 1 g / l, slano (1-25 g / l), morsko slanost (26-50 g / l) in slanico (več več kot 50 g / l). Najpomembnejše od raztopljenih snovi v vodi so karbonati, sulfati in kloridi (tabela 5.1).

Po sodobnih hipotezah o nastanku življenja je splošno sprejeto, da je bilo evolucijsko primarno okolje na našem planetu ravno vodno okolje. Potrditev sprejetih trditev je, da je koncentracija kisika, kalcija, kalija, natrija in klora v naši krvi blizu tisti v oceanski vodi.

vodni habitat

V svoji sestavi poleg morski ocean, vključuje vse reke, jezera in podtalnico. Slednji pa so vir hrane za reke, jezera in morja. Tako je vodni krog v naravi gonilna sila hidrosfere in pomemben vir sladke vode na kopnem.

Glede na zgoraj navedeno je treba hidrosfero razdeliti na:

• površinska (površinska hidrosfera vključuje morja in oceane, jezera, reke, močvirja, ledenike itd.);
• podzemlje.

Glavna značilnost površinske hidrosfere je, da ne tvori neprekinjenega sloja, hkrati pa zavzema znatno površino - 70,8% zemeljske površine.

Sestavo podzemne hidrosfere predstavlja podzemna voda. Skupna količina vodnih zalog na Zemlji je približno 1370 milijonov km3, od tega je približno 94% koncentriranih v oceanu, 4,12% v podtalnici, 1,65% v ledenikih in manj kot 0,02% vode je v jezerih in rekah.

V hidrosferi se glede na življenjske razmere živih organizmov razlikujejo naslednje cone:

• pelagialni - vodni stolpec in bental - dno;
• v bentali, odvisno od globine, se razlikuje sublitoral - območje postopnega povečevanja globine do 200 m;
• batyal - dno pobočja;
• brezno - oceansko dno, globoko do 6 km;
• ultraabyssal, ki ga predstavljajo depresije oceanskega dna;
• litoral, ki predstavlja rob obale, ki je redno poplavljen v času plime in izsušen zaradi oseke, in sublitoral, ki predstavlja del obale, ki je navlažen zaradi pljuska.

Glede na vrsto habitata in življenjskega sloga so živi organizmi, ki živijo v hidrosferi, razdeljeni v naslednje skupine:

1. Pelagos - so zbirka organizmov, ki živijo v vodnem stolpcu. Med pelagomi ločimo plankton - skupino organizmov, ki vključuje rastline (fitoplankton) in živali (zooplankton), ki niso sposobne samostojnega gibanja v vodnem stolpcu in jih premikajo tokovi, pa tudi nekton - skupina živih organizmi, ki so sposobni samostojnega gibanja v vodnem stolpcu (ribe, školjke itd.).
2. bentos - skupina organizmov, ki živijo na dnu in v tleh. Po drugi strani je bentos razdeljen na fitobentos, ki ga predstavljajo alge in višje rastline, in zoobentos ( morske zvezde, raki, mehkužci itd.).

Okoljski dejavniki v vodnih habitatih

Glavne ekološke dejavnike v vodnem habitatu predstavljajo tokovi in ​​valovi, ki delujejo skoraj neprekinjeno. Na organizme lahko posredno vplivajo s spreminjanjem ionske sestave vode, njene mineralizacije, kar posledično prispeva k spremembi koncentracij hranil. Kar zadeva neposreden vpliv zgornjih dejavnikov, prispevajo k prilagajanju živih organizmov na tok. Tako imajo na primer ribe, ki živijo v mirnih vodah, telo ob straneh sploščeno (orada), pri hitrih pa je okroglo v prerezu (postrv).

Ker je voda precej gost medij, zagotavlja oprijemljiv upor proti gibanju živih organizmov, ki ga naseljujejo. Zato ima večina prebivalcev hidrosfere poenostavljeno obliko telesa (ribe, delfini, lignji itd.).

Opomba 1

Omeniti velja, da je človeški zarodek v prvih tednih svojega razvoja v marsičem podoben zarodku rib in šele pri starosti enega in pol do dveh mesecev pridobi lastnosti, značilne za človeka. Vse to priča o odločilnem pomenu vodnega okolja za razvoj življenja.

Vodno življenjsko okolje.

Hidrosfera zavzema približno 71 % površine planeta. Njegova glavna količina je koncentrirana v morjih in oceanih (94 %). V sladkovodnih rezervoarjih je količina vode precej manjša (0,016 %).

V vodnem okolju živi približno 150 tisoč živalskih vrst (7 % njihovega skupnega števila na Zemlji) in 10 tisoč rastlinskih vrst (8 %).

Značilnosti vodnega okolja: gibljivost, gostota, posebna sol, svetloba in temperaturnih razmerah, kislost (koncentracija vodikovih ionov), vsebnost kisika, ogljikovega dioksida in hranil.

Pomembna značilnost vodnega okolja je njegova mobilnost. V potokih in rekah Povprečna hitrost pretok se običajno poveča, ko se premikate navzdol. Pravzaprav hitri tok rastejo rastline, ki rastejo na substratu s skorjo, ali nitaste alge, mahovi in ​​jetrnice. Na šibkem toku - rastline, ki jih vodi potok, ki mu ne nudijo velikega upora in so zanesljivo pritrjene na nepremičen predmet z obilno rastjo naključnih korenin. Ohlapne, prosto plavajoče rastline najdemo na mestih, kjer je tok počasen ali ga sploh ne čutimo.

Nevretenčarji nemirnih rek imajo izjemno sploščeno telo.

Voda je 800-krat večja od zraka po gostoti. Gostota naravnih voda je 1,35 g / cm 3 zaradi vsebnosti soli. Na vsakih 10 m globine se tlak poveča za 1 atmosfero. Pri hidrobiontih so mehanska tkiva močno zmanjšana. Podpora medija služi kot pogoj za lebdenje in vzdrževanje neskeletnih oblik v vodi. Na ta način življenja je prilagojenih veliko hidrobiontov.

Režim soli pomembna za vodne organizme.Glede na splošno mineralizacijo vode jo delimo na svežo z vsebnostjo soli do 1 g/l, slano (1 – 25 g/l), morsko slanost (26 – 50 g/l). ) in slanice (več kot 50 g/l). Najpomembnejše snovi, raztopljene v vodi, so karbonati, sulfati in kloridi.

Kalcij lahko deluje kot omejevalni dejavnik. Obstajajo "mehke" vode - vsebnost kalcija manj kot 9 mg na 1 liter in "trde" vode, ki vsebujejo več kot 25 mg kalcija na 1 liter.

V morski vodi so našli 13 metaloidov in najmanj 40 kovin.

Slanost vode lahko pomembno vpliva na razporeditev in številčnost organizmov.

Žarkov različnih delov sončnega spektra voda ne absorbira enako, spektralna sestava svetlobe se spreminja z globino, rdeči žarki pa so oslabljeni. Modro-zeleni žarki prodirajo v precejšnje globine. Mrak, ki se poglablja v globinah v oceanu, je sprva zelen, nato moder, moder, modro-vijoličen, ki se še naprej meša s stalno temo.

Na plitvih območjih rastline uporabljajo rdeče žarke, ki jih najbolj absorbira klorofil, praviloma prevladujejo zelene alge. V globljih conah najdemo rjave alge, ki imajo poleg klorofila rjave pigmente fikofein, fukoksantin itd. Rdeče alge, ki vsebujejo pigment fikoeritrin, živijo še globlje. Ta pojav se imenuje kromatografska prilagoditev.

Živali živo in raznoliko obarvane živijo v svetlih površinskih plasteh vode, medtem ko so globokomorske vrste običajno brez pigmentov. Organizmi z rdečkastim odtenkom živijo v območju somraka, kar jim pomaga pri skrivanju pred sovražniki.

Amplituda letnih temperaturnih nihanj v zgornjih plasteh oceana ni večja od 10-15 0 С , v celinskih vodah 30-35 0 C. Za globoke plasti vode je značilna konstantna temperatura. V ekvatorialnih vodah je povprečna letna temperatura površinskih plasti 26 - 27 0 C, v polarnih vodah - približno 0 0 C in nižje. Izjema so termalni vrelci, kjer temperatura površinske plasti doseže 85 - 93 0 C.

Termodinamične značilnosti vodnega okolja - visoka specifična toplotna zmogljivost, visoka toplotna prevodnost in ekspanzija pri zmrzovanju ustvarjajo ugodne pogoje za žive organizme.

S povečanjem kislost voda, se vrstna pestrost živali, ki naseljujejo reke, ribnike in jezera, običajno zmanjša.

Sladkovodni rezervoarji s pH 3,7 - 4,7 veljajo za kisle, 6,95 - 7,3 - za alkalne, s pH več kot 7,8 - za alkalne. V sladkovodnih telesih pH občutno niha, pogosto čez dan. Morska voda je bolj alkalna in njen pH se spreminja manj kot sladka voda. pH se zmanjšuje z globino.

večina sladkovodne ribe vzdrži pH od 5 do 9. Če je pH manjši od 5, potem opazimo množični pogin rib, nad 10 pa poginejo vse ribe in druge živali.

Glavna plina vodnega okolja sta kisik in ogljikov dioksid, vodikov sulfid ali metan pa sta drugotnega pomena.

Kisik za vodno okolje je najpomembnejši okoljski dejavnik. V vodo vstopi iz zraka in jo rastline sproščajo med procesom fotosinteze. S povečanjem temperature in slanosti vode se koncentracija kisika v njej zmanjša. V plasteh, ki so močno poseljene z živalmi in bakterijami, lahko nastane pomanjkanje kisika zaradi njegove povečane porabe. V bližini dna vodnih teles so lahko razmere blizu anaerobnih.

Ogljikovega dioksida je 700-krat več kot v atmosferi, saj je v vodi 35-krat bolj topen.

V vodnem okolju lahko ločimo tri ekološke skupine hidrobiontov:

1)nekton (plavajoči) - to je niz aktivno premikajočih se živali, ki nimajo neposredne povezave z dnom. To so predvsem velike živali, ki so sposobne potovati na dolge razdalje in močne tokove.

2)plankton (tava, dviga se)- je skupek organizmov, ki nimajo sposobnosti hitrega aktivnega gibanja. Delimo ga na fitoplankton (rastline) in zooplankton (živali). Planktonski organizmi se nahajajo tako na površini vode, v globini in v spodnji plasti.

3) bentos (globina)- niz organizmov, ki živijo na dnu (na tleh in v tleh) vodnih teles. Razdeljen je na zoobentos in fitobentos.