Vodno okolje vključuje površinske in podzemne vode. Površinska voda je v glavnem koncentrirana v oceanu, ki vsebuje 1 milijardo 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 površine ozemlja in zavzema 149 milijonov km 2. Voda v oceanu je slana in večina (več kot 1 milijarda km 3) ohranja konstantno slanost približno 3,5% in temperaturo približno 3,7 ° C. Opazne razlike v slanosti in temperaturi so opazne skoraj izključno v površinski plasti vode, pa tudi v obrobnih in predvsem v Sredozemskem morju. Vsebnost raztopljenega kisika v vodi se močno zmanjša na globini 50-60 metrov.

Podzemna voda je lahko slana, brakična (manj slana) in sladka; obstoječe geotermalne vode imajo povišano temperaturo (več kot 30°C). Za proizvodne dejavnosti človeštva in njegove gospodinjske potrebe 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 tam, kjer so lahko dostopne za ekstrakcijo. Večina sladke vode je v snegu in sladkovodnih ledenih gorah, ki se nahajajo predvsem na južnih območjih polarni krog. Letni svetovni rečni pretok sladke vode je 37,3 tisoč km 3 . Poleg tega se lahko uporabi del podzemne vode, ki znaša 13 tisoč km 3. Na žalost večina rečnega toka v Rusiji, ki znaša približno 5000 km 3, pade na nerodovitna in redko poseljena severna ozemlja. V odsotnosti sladke vode se uporablja slana površinska ali podzemna voda, ki jo razsolijo ali hiperfiltrirajo: pod visokotlačno razliko skozi polimerne membrane z mikroskopskimi luknjami, ki ujamejo molekule soli. Oba procesa sta energetsko zelo potratna, zato je zanimiv predlog, da bi kot vir sladke vode uporabili sladkovodne ledene gore (ali njihove dele), ki jih v ta namen po vodi vlečejo do obal, ki nimajo sladke vode, kjer organizirani so tako, da se stopijo. Po predhodnih izračunih razvijalcev tega predloga bo pridobivanje sveže vode približno polovico manj energetsko intenzivno kot razsoljevanje in hiperfiltracija. Pomembna okoliščina, ki je neločljivo povezana z vodnim okoljem, je, da se preko njega večinoma prenašajo nalezljive bolezni (približno 80 % vseh bolezni). Vendar pa se nekateri od njih, na primer oslovski kašelj, norice, tuberkuloza, prenašajo prek zračno okolje. Za boj proti širjenju bolezni z vodo je Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) to desetletje razglasila za desetletje pitne vode.

Vodna bilanca Zemlje

Da bi si predstavljali, koliko vode je vključeno v cikel, označimo različne dele hidrosfere. Več kot 94 % ga sestavlja Svetovni ocean. Drugi del (4 %) je podzemna voda. Upoštevati je treba, da jih večina spada v globoke slanice, sladka voda pa predstavlja 1/15 deleža. Pomemben je tudi volumen ledu polarnih ledenikov: ko se pretvori v vodo, doseže 24 milijonov km ali 1,6% volumna hidrosfere. Jezerske vode je 100-krat manj - 230 tisoč km, rečne struge pa vsebujejo le 1200 m vode ali 0,0001% celotne hidrosfere. Vendar pa imajo reke kljub majhni količini vode zelo pomembno vlogo: tako kot podzemna voda zadovoljujejo pomemben del potreb prebivalstva, industrije in namakanega kmetijstva. Na Zemlji je kar veliko vode. Hidrosfera predstavlja približno 1/4180 mase našega planeta. Delež sladke vode, brez vode, ujete v polarnih ledenikih, pa predstavlja nekaj več kot 2 milijona km ali le 0,15% celotne prostornine hidrosfere.

Hidrosfera kot naravni sistem

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

Najpomembnejša lastnost hidrosfere je enotnost vseh vrst naravne vode(svetovni oceani, kopenske vode, vodna para v ozračju, podtalnica), ki se izvaja v procesu kroženja vode v naravi. Gonilni sili tega globalnega procesa sta toplotna energija Sonca, ki prihaja na površje Zemlje, in sila težnosti, ki zagotavljata gibanje in obnavljanje naravnih voda vseh vrst.

Izhlapevanje s površine Svetovnega oceana in s površine kopnega je začetni člen v kroženju vode v naravi, ki zagotavlja ne le obnavljanje njene najdragocenejše sestavine - sladkih kopenskih voda, temveč tudi njihovo visoko kakovost. Kazalnik aktivnosti vodne izmenjave naravnih voda je visoka stopnja njihovega obnavljanja, čeprav se različne naravne vode obnavljajo (zamenjujejo) z različno hitrostjo. Najbolj mobilni agent hidrosfere je rečna voda, katere obnovitveno obdobje je 10-14 dni.

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

Ogromen obseg Svetovnega oceana kaže na neizčrpnost naravnih virov planeta. Poleg tega je Svetovni ocean zbiralec rečne vode suši, letno prejme približno 39 tisoč m 3 vode. Onesnaženje Svetovnega oceana, ki se je pojavilo na nekaterih območjih, grozi z motnjami v naravnem procesu kroženja vlage v njegovem najbolj kritičnem členu - izhlapevanju s površine oceana.

Voda s kemijskega vidika

Ogromna vloga vode v človekovem življenju in naravi je 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 spodbuja razgradnjo molekul soli v stiku z njo na ione, sama voda pa je bolj stabilna in kemično čista voda vsebuje zelo malo ionov H + in OH -.

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

Tudi iz sveže padle deževnice lahko na liter prostornine izoliramo več deset miligramov v njej raztopljenih različnih snovi. Nikoli še nikomur ni uspelo pridobiti absolutno čiste vode v katerem koli njenem agregatnem stanju; Kemično čisto vodo, večinoma brez raztopljenih snovi, pridobivamo z dolgotrajnim in mukotrpnim čiščenjem v laboratorijih ali v posebnih industrijskih obratih.

V naravnih razmerah voda ne more ohraniti "kemične čistosti". V stalnem stiku z najrazličnejšimi snovmi pravzaprav vedno predstavlja raztopino različnih, pogosto zelo kompleksnih lastnosti. V sladki vodi vsebnost raztopljenih snovi običajno presega 1 g/l. Vsebnost soli v morski vodi se giblje od nekaj enot do deset gramov na liter: v Baltskem morju je na primer le 5 g/l, v Črnem morju 18, v Rdečem morju pa celo 41 g/l. l.

Sestava soli morske vode je v glavnem 89 % sestavljena iz kloridov (predvsem natrijev, kalijev, kalcijev klorid), 10 % sulfatov (natrij, kalij, magnezij) in 1 % karbonatov (natrij, kalcij) 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 topi pline (zlasti kadar nizke temperature), predvsem kisik, dušik, ogljikov dioksid, vodikov sulfid. Količina kisika včasih doseže 6 mg/l. IN mineralne vode Tip Narzan, skupna vsebnost plina je lahko do 0,1%. Naravna voda vsebuje humusne snovi - kompleksne organske spojine, ki nastanejo kot posledica nepopolne razgradnje ostankov rastlinskih in živalskih tkiv, ter spojine, kot so beljakovine, sladkorji in alkoholi.

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

Omeniti velja posebno lastnost vode - njeno visoko površinsko napetost - 72,7 erg/cm 2 (pri 20°C). V tem pogledu je od vseh vrst tekočin voda takoj za živim srebrom. Ta lastnost vode je v veliki meri posledica vodikovih vezi med posameznimi molekulami H 2 O. Površinska napetost se še posebej jasno kaže pri oprijemu vode na številne površine – omočenju. Ugotovljeno je bilo, da snovi - glina, pesek, steklo, tkanine, papir in mnoge druge, ki se zlahka zmočijo z vodo, zagotovo vsebujejo atome kisika. To dejstvo se je izkazalo za ključno pri razlagi narave vlaženja: energijsko neuravnotežene molekule površinske plasti vode imajo možnost, da tvorijo dodatne vezi s »tujimi« atomi kisika.

Vlaženje in površinska napetost sta del pojava, imenovanega kapilarnost: v ozkih kanalih se lahko voda dvigne do višine, ki je veliko večja od tiste, ki jo gravitacija »dopušča« za steber danega odseka.

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



Ključni pojmi: okolje - življenjsko okolje - vodno okolje - okolje zemlja-zrak - okolje prst - organizem kot življenjsko okolje

V prejšnjih lekcijah smo pogosto govorili o "habitatu", "življenjskem okolju" in tega pojma nismo natančno opredelili. Intuitivno smo pod »okolje« razumeli vse, kar obdaja organizem in nanj tako ali drugače vpliva. Vpliv okolja na telo so okoljski dejavniki, ki smo jih preučevali v prejšnjih lekcijah. Z drugimi besedami, za življenjsko okolje je značilen določen nabor okoljskih dejavnikov.

Splošno sprejeta definicija okolja je Nikolaj Pavlovič Naumov:

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

Na Zemlji je ogromno različnih življenjskih pogojev, kar zagotavlja pestrost ekološke niše in njihovo "populacijo". Kljub tej raznolikosti pa obstajajo štiri kvalitativno različna življenjska okolja, ki imajo specifičen nabor okoljskih dejavnikov in zato zahtevajo specifičen nabor prilagoditev. To so življenjska okolja:

podzemno-vodni (kopenski);

drugi organizmi.

Spoznajmo značilnosti vsakega od teh okolij.

Vodno okolježivljenje

Po mnenju večine avtorjev, ki preučujejo nastanek življenja na Zemlji, je bilo evolucijsko primarno okolje za življenje vodno okolje. Najdemo kar nekaj posrednih potrditev tega stališča. Prvič, večina organizmov ni sposobna aktivnega življenja brez vstopa 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 razmeroma stalni ravni) blizu tiste v oceanski vodi. Lastnosti vodnega oceanskega okolja so v veliki meri določile kemični in fizični 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 okolju kopno-zrak. Topografija dna, razlike v pogojih na različnih globinah, prisotnost koralnih grebenov itd. ustvarjanje različnih pogojev v vodnem okolju.

Značilnosti vodnega okolja izhajajo iz fizikalnih in kemijskih lastnosti vode. Tako sta visoka gostota in viskoznost vode velikega okoljskega pomena. Specifična teža vode je primerljiva s telesom živih organizmov. Gostota vode je približno 1000-krat večja od gostote zraka. Zato se vodni organizmi (zlasti tisti, ki se aktivno premikajo) srečujejo z veliko silo hidrodinamičnega upora. Zaradi tega je evolucija številnih skupin vodnih živali šla v smeri oblikovanja telesnih oblik in vrst gibanja, ki zmanjšujejo upor, kar vodi v zmanjšanje stroškov energije za plavanje. Tako med predstavniki najdemo poenostavljeno obliko telesa razne skupine organizmi, ki živijo v vodi - delfini (sesalci), koščene in hrustančne ribe.

Velika gostota vode je tudi razlog, da se mehanske vibracije dobro širijo v vodnem okolju. To je bilo pomembno pri razvoju čutnih organov, prostorske orientacije in komunikacije med vodnimi prebivalci. Hitrost zvoka v vodnem okolju, štirikrat večja kot v zraku, določa višjo frekvenco eholokacijskih signalov.

Zaradi velike gostote vodnega okolja so njegovi prebivalci prikrajšani za obvezno povezavo s substratom, ki je značilna za kopenske oblike in je povezana s silami gravitacije. Zato obstaja cela skupina vodni organizmi(tako rastline kot živali), ki obstajajo brez obvezne povezave z dnom ali drugim substratom, "plavajo" v vodnem stolpcu.

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

Prizemno-zračno okolje življenja

Za prizemno-zračno okolje je značilna velika raznolikost življenjskih pogojev, ekoloških niš in organizmov, ki jih naseljujejo. Treba je opozoriti, da imajo organizmi primarno vlogo pri oblikovanju pogojev kopno-zračnega okolja življenja, predvsem pa plinske sestave ozračja. Skoraj ves kisik v zemeljskem ozračju je biogenega izvora.

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

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

Tla kot življenjsko okolje

Tla so rezultat delovanja živih organizmov. Organizmi, ki so naselili prizemno-zračno okolje, so privedli do nastanka tal kot edinstvenega habitata. Tla so kompleksen sistem, ki vključuje trdno fazo (mineralni delci), tekočo fazo (vlaga v tleh) in plinasto fazo. Razmerje med temi tremi fazami določa značilnosti tal kot življenjskega okolja.

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

Pogoji okolje tal Habitate določajo lastnosti tal, kot so njihova prezračenost (to je nasičenost z zrakom), vlažnost (prisotnost vlage), toplotna kapaciteta in toplotni režim (dnevne, sezonske, letne temperaturne spremembe). Toplotni režim je v primerjavi s prizemno-zračnim okoljem bolj konservativen, zlasti v velikih globinah. Na splošno imajo tla dokaj stabilne življenjske razmere.

Vertikalne razlike so značilne tudi za druge lastnosti tal, na primer prepustnost svetlobe je naravno odvisna od globine.

Mnogi avtorji ugotavljajo vmesni položaj talnega življenjskega okolja med vodnim in okolje zemlja-zrak. Tla lahko gostijo organizme, ki imajo tako vodne kot vrsta zraka dihanje. Navpični gradient prodora svetlobe v zemlji je še bolj izrazit kot v vodi. Mikroorganizme najdemo po vsej zemlji in rastlinah (predvsem koreninski sistemi) so povezani z zunanjimi obzorji.

Za organizme v tleh so značilni posebni organi in načini gibanja (kopanje okončin pri sesalcih; sposobnost spreminjanja debeline telesa; prisotnost specializiranih glavičnih kapsul pri nekaterih vrstah); oblika telesa (okrogla, vulkanska, črvasta); trpežne in prilagodljive prevleke; zmanjšanje oči in izginotje pigmentov. Med prebivalci tal je široko razvita saprofagija - prehranjevanje s trupli drugih živali, gnilimi ostanki itd.

Organizem kot življenjski prostor

Glosar

EKOLOŠKA NIŠA

položaj vrste v naravi, ki vključuje ne le mesto vrste v prostoru, temveč tudi njeno funkcionalno vlogo v naravne skupnosti, položaj glede na abiotske pogoje obstoja, mesto posameznih faz življenski krog predstavniki vrste v času (npr. zgodnje spomladanske rastlinske vrste zasedajo povsem samostojno ekološko nišo).

EVOLUCIJA

nepovraten zgodovinski razvoj žive narave, ki ga spremljajo spremembe v genetski sestavi populacij, nastanek in izumrtje vrst, transformacija ekosistemov in biosfere kot celote.

NOTRANJE OKOLJE ORGANIZMA

okolje, za katerega je značilna relativna konstantnost sestave in lastnosti, ki zagotavlja potek življenjskih procesov v telesu. Za moške notranje okolje Telo je sistem krvi, limfe in tkivne tekočine.

EHOLOKACIJA, LOKACIJA

določitev položaja predmeta v prostoru z oddanimi ali odbitimi signali (v primeru eholokacije - zaznavanje zvočnih signalov). Imajo sposobnost eholokacije morski prašički, delfini, netopirji. Radar in elektrolokacija - zaznavanje odbitih radijskih signalov in signalov električnega polja. Nekatere ribe imajo sposobnost za to vrsto lokacije - nilski dolgorilec, gimarch.

Splošne značilnosti. Hidrosfera kot vodno življenjsko okolje zavzema okoli 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 oceani 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 ločimo predvsem dve ekološki območji: vodni stolp - pelagialni in dno - benthal. Glede na globino se bental deli na sublitoralno območje - območje postopnega upadanja zemlje do globine 200 m, Bathyal - območje strmih pobočij in cona brezna - oceansko dno s povprečno globino 3-6 km. Globlje bentoške regije, ki ustrezajo depresijam oceanskega dna (6-10 km), se imenujejo ultraabisal. Imenuje se rob obale, ki je ob visoki plimi poplavljen primorje Imenuje se del obale nad nivojem plime, navlaženo s pršenjem valov supralitoral.

Odprte vode Svetovnega oceana so razdeljene tudi na navpične cone, ki ustrezajo bentoškim conam: tipeligial, bati-peligial, abyssopeligal(slika 5.3).

riž. 5.3. Vertikalna ekološka conacija oceana

(po N.F. Reimers, 1990)

V vodnem okolju živi približno 150.000 živalskih vrst ali približno 7 % vseh (slika 5.4) in 10.000 rastlinskih vrst (8 %).

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

Morja in oceani ekvatorialnih in tropskih območij, predvsem pacifiškega in Atlantski oceani. Severno in južno od teh pasov visokokakovostna sestava postopoma izčrpava. Na primer, na območju vzhodnoindijskega arhipelaga je vsaj 40.000 vrst živali, medtem ko jih je v morju Laptev le 400. Glavnina organizmov Svetovnega oceana je skoncentrirana na relativno majhnem območju. morske obale zmernem pasu in med mangrovami tropskih držav.

Delež rek, jezer in močvirij, kot smo že omenili, je zanemarljiv v primerjavi z morji in oceani. Vendar ustvarjajo zalogo sveže vode, potrebne za rastline, živali in ljudi.

riž. 5.4. Porazdelitev glavnih razredov živali po okolju

habitat (po G.V. Voitkeviču in V.A. Vronskem, 1989)

Opombaživali, postavljene pod valovito črto, živijo v morju, nad njim - v okolju kopnega in zraka

Znano je, da nima samo vodno okolje močan vpliv na njene prebivalce, temveč tudi na živo snov hidrosfere, ki vpliva na habitat, ga predeluje in vključuje v kroženje snovi. Ugotovljeno je bilo, da se voda oceanov, morij, rek in jezer razgrajuje in obnavlja v biotskem ciklu v 2 milijonih letih, torej je vsa več kot tisočkrat prešla skozi živo snov na Zemlji.

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

Značilna lastnost vodno okolje je njegovo mobilnost, predvsem v tekočih, hitro tekočih potokih in rekah. Morja in oceani doživljajo oseke in oseke, močne tokove in nevihte. V jezerih se voda premika pod vplivom temperature in vetra.

Ekološke skupine hidrobiontov. Debelina vode, oz pelagični(pelaži - morje), kjer živijo pelagični organizmi, ki imajo sposobnost plavanja ali se zadržujejo v določenih plasteh (slika 5.5).

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

Glede na to so ti organizmi razdeljeni v dve skupini: nekton in plankton. Tretja okoljska skupina - bentos - tvorijo prebivalce dna.

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

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

Organizmi, ki se nahajajo na površini vode, sestavljajo posebna skupina - Neuston. Sestava neustona je odvisna tudi od razvojne stopnje številnih organizmov. Ko gredo skozi ličinko in odraščajo, zapustijo površinsko plast, ki jim je služila kot zatočišče, in se preselijo na dno ali v spodnje in globlje plasti. Sem sodijo ličinke deseteronožcev, ranonožcev, kopepodov, polžev in školjk, iglokožcev, mnogoščetincev, rib itd.

Isti organizmi, katerih del telesa je nad gladino vode, drugi pa v vodi, se imenujejo plaiston. Sem spadajo vodna leča (Lemma), sifonoforji (Siphonophora) itd.

Fitoplankton igra pomembno vlogo v življenju vodnih teles, saj je glavni proizvajalec organske snovi. Med fitoplankton spadajo predvsem diatomeje (Diatomeae) in zelene alge (Chlorophyta), rastlinski bičkarji (Phytomastigina), peridineje (Peridineae) in kokolitoforidi (Coccolitophoridae). V sladkih vodah niso razširjene le zelene alge, tudi modrozelene alge (Cyanophyta).

Zooplankton in bakterije lahko najdemo na različnih globinah. V sladkih vodah, večinoma slabo plavajočih, so pogosti razmeroma veliki raki (Daphnia, Cyclopoidea, Ostrocoda), številni kolobarji (Rotatoria) in praživali.

V morskem zooplanktonu prevladujejo mali raki (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae) in praživali (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea). Med velikimi predstavniki so mehkužci (Pteropoda), meduze (Scyphozoa) in plavajoče ctenofore (Ctenophora), salpe (Salpae) in nekateri črvi (Aleiopidae, Tomopteridae).

Pomembni so planktonski organizmi živilska komponenta za številne vodne živali, vključno s takšnimi velikani, kot so kiti (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. Predstavljajo jih večinoma pritrjene ali počasi premikajoče se ali rovajoče živali. V plitvi vodi je sestavljen iz organizmov, ki sintetizirajo organska snov(proizvajalci), tisti, ki jo uživajo (konzumenti) in tisti, ki jo uničujejo (reduktorji). V globinah, kjer ni svetlobe, fitobentosa (proizvajalcev) ni. V morskem zoobentosu prevladujejo foraminifore, spužve, koelenterati, črvi, ramenonožci, mehkužci, ascidije, ribe itd. Bentoške oblike so številnejše v plitvih vodah. Njihova skupna biomasa tukaj lahko doseže več deset kilogramov na 1 m2.

Fitobentos morij vključuje predvsem alge (diatomeje, zelene, rjave, rdeče) in bakterije. Ob obalah so cvetoče rastline - Zostera, Ruppia, Phyllospadix. S fitobentosom so najbolj bogati kamniti in kamniti predeli dna.

V jezerih, tako kot v morjih, obstajajo plankton, nekton in bentos.

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

Sladkovodni fitobentos predstavljajo bakterije, diatomeje in zelene alge. Obalne rastline se nahajajo od obale proti notranjosti v jasno opredeljenih pasovih. Prvi pas - polpotopljene rastline (trstičje, rogoz, šaš in trstičje); drugi pas - potopljene rastline s plavajočimi listi (lokvanji, jajčne kapsule, lokvanji, vodne leče). IN tretji pas prevladujejo rastline - ribnik, elodeja itd. (slika 5.7).

riž. 5.7. Rastline s spodnjimi koreninami (A):

1 - cattail; 2- rogoz; 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 življenjski slog vodne rastline delimo na dve glavni: okoljske skupine: hidrofiti - rastline, ki so potopljene v vodo samo s spodnjim delom in se navadno ukoreninijo v tleh, in hidatofiti - rastline, ki so popolnoma potopljene v vodo in včasih lebdijo na površini ali imajo plavajoče liste.

V življenju vodnih organizmov igrajo pomembno vlogo vertikalno gibanje vode, gostota, temperatura, svetloba, sol, plin (vsebnost kisika in ogljikovega dioksida) režimi 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 prispe na površino vode, se odbije, del pa se porabi za izhlapevanje. Izhlapevanje vode s površine rezervoarjev, ki porabi približno 2263x8 J/g, preprečuje pregrevanje spodnjih plasti, tvorba ledu, ki sprošča talilno toploto (333,48 J/g), pa upočasnjuje njihovo ohlajanje.

Temperaturne spremembe v tekočih vodah sledijo njenim spremembam v okoliškem zraku in se razlikujejo po manjši amplitudi.

V jezerih in ribnikih zmernih zemljepisnih širin je toplotni 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, katerih temperatura doživlja ostra sezonska nihanja; prehodna plast s temperaturnim skokom, - metalimnion, kje se praznuje oster padec temperature; globoko morje (dno) - hipolimnij segajo do samega dna, kjer je temperatura skozi vse leto spremembe nepomemben.

Poleti so najtoplejše plasti vode na površini, najhladnejše pa na dnu. Ta vrsta Porazdelitev temperatur v rezervoarju po plasteh se imenuje neposredno stratifikacijo Pozimi, ko temperatura pade, obratna 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. V večini naših jezer ga opazimo poleti in pozimi. Posledično je motena navpična cirkulacija, nastane gostotna stratifikacija vode in začne se obdobje začasne stagnacije - stagnacijo(slika 5.8).

Z nadaljnjim naraščanjem temperature postajajo zgornje plasti vode vedno manj gostote in ne tonejo več - nastopi poletna stagnacija. "

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

IN morsko okolje Obstaja tudi toplotna stratifikacija, ki jo določa globina. Oceani imajo naslednje plasti Površina- vode so izpostavljene delovanju vetra in po analogiji z atmosfero se ta plast imenuje troposfera ali morje termosfere. Tu opazimo dnevna nihanja temperature vode do približno 50 metrov globine, sezonska nihanja pa še globlje. Debelina termosfere doseže 400 m. Srednje - predstavlja stalni termoklin. Temperatura v različnih morjih in oceanih pade na 1-3°C. Sega do globine približno 1500 m. Globoko morje - značilna je enotna temperatura približno 1-3 °C, z izjemo polarnih regij, kjer je temperatura blizu 0 °C.

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

riž. 5.8. Stratifikacija in mešanje vode v jezeru

(po E. Gunther et al., 1982)

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

V vodi kot življenjskem okolju je na eni strani dokaj velika raznolikost temperaturnih pogojev, na drugi strani pa termodinamične značilnosti vodnega okolja, kot so visoka specifična toplotna kapaciteta, visoka toplotna prevodnost in raztezanje med zmrzovanje (v tem primeru se led tvori samo na vrhu, 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. Najgostejši in najmanjši hladna voda s temperaturo 4 ° C se nahaja v spodnjem sloju, kjer se spustijo prezimni brsti (turioni) rogovca, mehurja, akvarela itd. (slika 5.9), pa tudi celih listnatih rastlin, kot so vodna leča, elodea.

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

Vidni so prezimni brsti, ki potonejo na dno

(iz T.K. Goryshinoya, 1979)

Uveljavljeno je mnenje, da je potopitev povezana s kopičenjem škroba in obteževanjem rastlin. Do pomladi se škrob pretvori v topne sladkorje in maščobe, zaradi česar popki postanejo lažji in jim omogoči plavanje.

Organizmi v vodnih telesih zmernih zemljepisnih širin so dobro prilagojeni na sezonsko vertikalno gibanje vodnih plasti, spomladansko in jesensko homotermijo ter poletno in zimsko stagnacijo. Ker je za temperaturni režim vodnih teles značilna velika stabilnost, je stenotermija pogosta med vodnimi organizmi v večji meri kot med kopenskimi organizmi.

Evritermalne vrste najdemo predvsem v plitvih celinskih rezervoarjih in v obalnem pasu morij visokih in zmernih zemljepisnih širin, kjer so dnevna in sezonska nihanja pomembna.

Gostota vode. Voda se od zraka razlikuje po tem, da je bolj gosta. V tem pogledu je 800-krat boljši od zraka. Gostota destilirane vode pri temperaturi 4 °C je 1 g/cm3. Gostota naravnih voda, ki vsebujejo raztopljene soli, je lahko večja: do 1,35 g/cm 3 . V povprečju se v vodnem stolpcu za vsakih 10 m globine tlak poveča za 1 atmosfero. Velika gostota vode se odraža v telesni zgradbi hidrofitov. Torej, če so pri kopenskih rastlinah mehanska tkiva dobro razvita, kar zagotavlja trdnost debla in stebla, razporeditev mehanskih in prevodnih tkiv vzdolž oboda stebla ustvarja "cevno" strukturo, ki je dobro odporna na pregibe in upogibe, potem v hidrofiti so mehanska tkiva močno zmanjšana, saj se rastline same vzdržujejo voda. Mehanski elementi in prevodni snopi so pogosto koncentrirani v središču stebla ali listnega peclja, kar mu daje možnost, da se upogiba z gibanjem vode.

Potopljeni hidrofiti imajo dober vzgon, ki ga ustvarjajo posebne naprave (zračni mešički, otekline). Tako žabji listi ležijo na površini vode in imajo pod vsakim listom lebdeči mehurček, napolnjen z zrakom. Kot majhen rešilni jopič mehurček omogoča listu, da lebdi na gladini vode. Zračne komore v steblu držijo rastlino pokonci in dovajajo kisik do korenin.

Z večanjem telesne površine se povečuje tudi plovnost. To je jasno vidno pri mikroskopskih planktonskih algah. Različni telesni izrastki jim pomagajo, da prosto lebdijo v vodnem stolpcu.

Organizmi v vodnem okolju so razporejeni po vsej njeni debelini. Na primer, v oceanskih depresijah se živali nahajajo na globinah nad 10.000 m in prenesejo pritisk od nekaj do sto atmosfer. Tako lahko sladkovodni prebivalci (hroščki potapljači, copatki, suvojke itd.) v poskusih prenesejo tudi do 600 atmosfer. Holoturijanci iz rodu Elpidia in črvi Priapulus caudatus živijo od obalnega pasu do ultra-breznega pasu. Hkrati je treba opozoriti, da so številni prebivalci morij in oceanov relativno stenobatični in omejeni na določene globine. To velja predvsem za plitvinske in globokomorske vrste. Živijo samo v primorskem pasu lišaji peščeni črv Arenicola, mehkužci - šmarnice (Patella). Vklopljeno velike globine pri tlaku najmanj 400-500 atmosfer najdemo ribe iz skupine ribičev, glavonožci, raki, morske zvezde, pogonofore in drugi.

Gostota vode omogoča, da se živalski organizmi zanašajo nanjo, kar je še posebej pomembno za brezskeletne oblike. Podpora medija je pogoj za lebdenje v vodi. Na ta način življenja so prilagojeni številni vodni organizmi.

Svetlobni način. Na vodne organizme močno vplivajo svetlobni pogoji in prosojnost vode. Intenzivnost svetlobe v vodi je močno oslabljena (sl. 5.10), saj se del vpadnega sevanja odbije od površine vode, drugi del pa absorbira njena debelina. Slabljenje svetlobe je povezano s prosojnostjo vode. V oceanih, na primer, z veliko prosojnostjo do globine 140 m še vedno pade približno 1 % sevanja, v majhnih jezerih z nekoliko zaprto vodo pa že do globine 2 m le desetinke odstotka.

riž. 5.10. Osvetlitev v vodi podnevi.

Tsimlyansk rezervoar (po A. A. Potapovu,

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

Ker žarke različnih delov sončnega spektra voda različno absorbira, se z globino spreminja tudi spektralna sestava svetlobe, rdeči žarki pa oslabijo. Modro-zeleni žarki prodrejo do precejšnjih globin. Somrak v oceanu, ki se z globino vse bolj gosti, je najprej zelen, nato moder, indigo, modro-vijoličen, kasneje pa se umakne stalni temi. V skladu s tem se živi organizmi zamenjajo z globino.

Tako rastline, ki živijo na površini vode, ne občutijo pomanjkanja svetlobe, medtem ko potopljene in zlasti globokomorske rastline uvrščamo med »senčno floro«. Prilagajati se morajo ne le na pomanjkanje svetlobe, ampak tudi na spremembe v njeni sestavi s proizvodnjo dodatnih pigmentov. To je razvidno iz znanega vzorca obarvanosti alg, ki živijo na različnih globinah. V plitvih vodah, kjer imajo rastline še dostop do rdečih žarkov, ki jih v največji meri absorbira klorofil, prevladujejo zelene alge. V globljih conah so rjave alge, ki imajo poleg klorofila še rjave pigmente fikofein, fukoksantin itd. Še globlje živijo rdeče alge, ki vsebujejo pigment fikoeritrin. Tukaj je jasno vidna sposobnost zajemanja. sončni žarki z različne dolžine valovi. Ta pojav se imenuje kromatska prilagoditev.

Globokomorske vrste imajo številne fizikalne lastnosti, značilne za rastline v senci. Med njimi je treba omeniti nizko točko kompenzacije za fotosintezo (30-100 luksov), "senčno naravo" svetlobne krivulje fotosinteze z nizko nasičenostjo; alge imajo na primer velike kromatofore. Medtem ko so za površinske in lebdeče oblike te krivulje "lažjega" tipa.

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

V dednem programu je zakodirana možnost razvoja v obe smeri. »Sprožilni mehanizem« za razvoj »vodnih« oblik listov je senčenje in ne neposredno delovanje vode.

Pogosto zapusti vodne rastline, potopljeni v vodo, so močno razrezani na ozke nitaste režnje, kot na primer v rogovcu, urutiju, mehurju ali imajo tanko prosojno ploščo - podvodni listi jajčnih kapsul, vodne lilije, listi potopljenega ribnika.

Te lastnosti so značilne tudi za alge, kot so nitaste alge, razrezane steljke Characeae in tanke prozorne steljke mnogih globokomorskih vrst. To hidrofitom omogoča, da povečajo razmerje med telesno površino in prostornino in s tem razvijejo večjo površino ob relativno nizkih stroških organske mase.

V rastlinah, ki so delno potopljene v vodo, heterofilija, t.j. razlika v zgradbi nadvodnih in podvodnih listov iste rastline: To je jasno vidno pri vodnem metuljčku (slika 5.11). Nadvodni imajo lastnosti, ki so skupne listom nadzemnih rastlin (dorzoventralno). struktura, dobro razvita pokrivna tkiva in stomatalni aparat) , pod vodo - zelo tanke ali razrezane listne plošče. Heterofilijo so opazili tudi pri lokvanjih in jajčnih kapsulah, konicah puščic in drugih vrstah.

riž. 5.11. Heterofilija pri vodnem metuljčku

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

Listi: 1 - nadvodni; 2 - pod vodo

Nazoren primer je tulec (Simn latifolium), na steblu katerega lahko opazimo več oblik listov, ki odražajo vse prehode iz tipično kopenskih v tipično vodne.

Globina vodnega okolja vpliva tudi na živali, njihovo barvo, vrstno sestavo itd. Na primer, v jezerskem ekosistemu je glavno življenje koncentrirano v plasti vode, v katero prodre količina svetlobe, ki zadostuje za fotosintezo. Spodnja meja te plasti se imenuje raven kompenzacije. Nad to globino rastline sprostijo več kisika, kot ga porabijo, presežek kisika pa lahko uporabijo drugi organizmi. Pod to globino fotosinteza ne more zagotoviti dihanja, zato je organizmom na voljo le kisik, ki prihaja z vodo iz bolj površinskih plasti jezera.

Svetle in raznobarvne živali živijo v svetlih, površinskih plasteh vode, medtem ko so globokomorske vrste običajno brez pigmentov. V somračnem območju oceana živijo živali, ki so obarvane z rdečkastim odtenkom, kar jim pomaga pri skrivanju pred sovražniki, saj rdečo barvo v modro-vijoličnih žarkih zaznavamo kot črno. Rdeča barva je značilna za živali v coni somraka, kot so brancin, rdeče korale, razni raki itd.

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

Svetlobni dan v vodi je veliko krajši (zlasti v globokih plasteh) kot na kopnem. Količina svetlobe v zgornjih plasteh rezervoarjev se spreminja glede na zemljepisno širino območja in letni čas. Tako dolge polarne noči močno omejujejo čas, primeren za fotosintezo v arktičnem in antarktičnem bazenu, ledeni pokrov pa svetlobi otežuje dostop do vseh zamrznjenih vodnih teles pozimi.

Solni režim. Slanost vode oziroma slani režim igra pomembno vlogo v življenju vodnih organizmov. Kemična sestava voda nastaja pod vplivom naravnih zgodovinskih in geoloških pogojev ter antropogenega vpliva. Vsebnost kemičnih spojin (soli) v vodi določa njeno slanost in je izražena v gramih na liter oz. na miljo(°/od). Glede na splošno mineralizacijo delimo vode na sladke z vsebnostjo soli do 1 g/l, somornice (1-25 g/l), morske slanosti (26-50 g/l) in slanice (več kot 50 g/l). g/l). Najpomembnejše topljene snovi v vodi so karbonati, sulfati in kloridi (tabela 5.1).

Glede na sodobne hipoteze o nastanku življenja je splošno sprejeto, da je bilo evolucijsko primarno okolje na našem planetu vodno okolje. Potrditev sprejetih trditev je, da je koncentracija kisika, kalcija, kalija, natrija in klora v naši krvi blizu tiste v oceanski vodi.

Vodni habitat

V svoji sestavi, razen morski ocean, vključuje vse reke, jezera in podtalnico. Slednji pa so vir hrane za reke, jezera in morja. Tako je kroženje vode v naravi gibalo hidrosfere in pomemben vir sladke vode na kopnem.

Na podlagi zgoraj navedenega je treba hidrosfero razdeliti na:

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

Glavna značilnost površinske hidrosfere je, da ne tvori neprekinjene plasti, hkrati pa zavzema pomembno površino - 70,8% zemeljske površine.

Sestavo podzemne hidrosfere predstavlja podzemna voda. Skupna količina vodnih rezerv na Zemlji je približno 1370 milijonov km3, od tega je približno 94% koncentriranih v oceanih, 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 naslednja območja:

• pelagični - vodni stolpec in bentoški - dno;
• v bentalu, odvisno od globine, se razlikuje sublitoral - območje gladkega povečanja globine do 200 m;
• batialno - spodnje pobočje;
• brezno - oceansko dno, globoko do 6 km;
• ultraabisal, ki ga predstavljajo depresije oceanskega dna;
• litoral, ki predstavlja rob obale, redno poplavljen med plimo in izsušen ob oseki, in sublitoral, ki predstavlja del obale, navlažen z brizgi valov.

Žive organizme, ki živijo v hidrosferi, glede na vrsto habitata in način življenja delimo v naslednje skupine:

1. pelagos - so skupek organizmov, ki živijo v vodnem stolpcu. Med pelagami ločimo plankton - skupino organizmov, ki vključuje rastline (fitoplankton) in živali (zooplankton), ki niso sposobni samostojnega gibanja v vodnem stolpcu in jih premikajo tokovi, ter nekton - skupino živih organizmi, ki se lahko samostojno gibljejo v vodnem stolpcu (ribe, školjke itd.).
2. bentos je skupina organizmov, ki živijo na dnu in v tleh. Bentos pa delimo na fitobentos, ki ga predstavljajo alge in višje rastline, ter zoobentos ( morske zvezde, raki, mehkužci itd.).

Ekološki dejavniki v vodnih habitatih

Glavni dejavniki okolja v vodnem habitatu so tokovi in ​​valovi, ki delujejo skoraj neprekinjeno. Lahko posredno vplivajo na organizme, spreminjajo ionsko sestavo vode, njeno mineralizacijo, kar posledično prispeva k spremembam koncentracij. hranila. Kar se tiče neposrednega vpliva zgornjih dejavnikov, prispevajo k prilagajanju živih organizmov toku. Tako imajo na primer ribe, ki živijo v mirnih vodah, telo ob straneh sploščeno (orada), v hitrih vodah pa zaobljeno telo (postrv).

Ker je voda precej gost medij, zagotavlja velik upor gibanju živih organizmov, ki jo 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 ribjemu zarodku in šele pri starosti enega in pol do dveh mesecev pridobi lastnosti, značilne za ljudi. Vse to kaže na kritičen pomen vodnega okolja za razvoj življenja.

Vodno bivalno okolje.

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

Vodno okolje je dom približno 150 tisoč vrst živali (7% celotnega števila na Zemlji) in 10 tisoč vrst rastlin (8%).

Značilnosti vodnega okolja: mobilnost, gostota, posebna sol, svetloba in temperaturni pogoji, kislost (koncentracija vodikovih ionov), vsebnost kisika, ogljikovega dioksida in hranil.

Pomembna lastnost vodnega okolja je njegova mobilnost. V potokih in rekah Povprečna hitrost pretok običajno narašča, ko se premika navzdol. Pravzaprav hiter tok rastejo rastline, ki pokrivajo podlago, ali nitaste alge, mahovi in ​​jetrnjaki. Pri šibkem toku - rastline tečejo okoli toka in mu ne nudijo velikega upora ter so varno pritrjene na nepremični predmet z obilno rastjo naključnih korenin. Nepritrjene, prosto lebdeče rastline najdemo na mestih s počasnimi tokovi ali tam, kjer toka sploh ni.

Nevretenčarji nemirnih rek imajo izjemno sploščena telesa.

Voda je 800-krat močnejša od zraka po gostoti. Gostota naravnih voda je zaradi vsebnosti soli 1,35 g/cm3. Za vsakih 10 m globine se tlak poveča za 1 atmosfero. Pri hidrobiontih so mehanska tkiva močno reducirana. Podpora okolja je pogoj za lebdenje in ohranjanje neskeletnih oblik v vodi. Mnogi hidrobionti so prilagojeni na ta način življenja.

Solni režim pomembna za vodne organizme.Glede na splošno mineralizacijo lahko vodo delimo na sladko z vsebnostjo soli do 1 g/l, brakično (1 - 25 g/l), morsko slanost (26 - 50 g/l) in slanica (več kot 50 g/l) . Najpomembnejše raztopljene snovi 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 vsaj 40 kovin.

Slanost vode lahko pomembno vpliva na razširjenost in številčnost organizmov.

Žarke različnih delov sončnega spektra voda različno absorbira, spektralna sestava svetlobe se spreminja z globino, rdeči žarki pa oslabijo. Modro-zeleni žarki prodrejo do precejšnjih globin. Vse globlji somrak v oceanu je najprej zelen, nato moder, indigo, modro-vijoličen, kasneje se meša s stalno temo.

V plitvih vodah rastline uporabljajo rdeče žarke, ki jih najbolj absorbira klorofil, praviloma prevladujejo zelene alge. V globljih conah so rjave alge, ki poleg klorofila vsebujejo rjave pigmente fikofein, fukoksantin itd. Še globlje živijo rdeče alge, ki vsebujejo pigment fikoeritrin. Ta pojav imenujemo kromatografska prilagoditev.

Svetle in raznoliko obarvane živali živijo v svetlih površinskih plasteh vode, globokomorske vrste so 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 C , v celinskih vodah 30-35 0 C. Za globoke plasti vode je značilna stalna temperatura. V ekvatorialnih vodah je povprečna letna temperatura površinskih plasti 26–27 0 C, v polarnih vodah pa okoli 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 kapaciteta, visoka toplotna prevodnost in raztezanje pri zmrzovanju - ustvarjajo ugodne pogoje za žive organizme.

S promocijo kislost voda, se vrstna pestrost živali, ki živijo v rekah, ribnikih in jezerih, običajno zmanjša.

Sladkovodna vodna telesa s pH 3,7 - 4,7 veljajo za kisla, 6,95 - 7,3 - alkalna in s pH nad 7,8 - alkalna. V sladkovodnih telesih pH občutno niha, pogosto čez dan. Morska voda bolj alkalna in njen pH se spreminja manj kot sladka voda. pH pada z globino.

Večina sladkovodne ribe vzdrži vrednosti pH od 5 do 9. Če je pH nižji od 5, pride do množičnega pogina 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.

Za vodno okolje je najpomembnejši kisik okoljski dejavnik. V vodo pride iz zraka, rastline pa ga sproščajo med procesom fotosinteze. Z naraščanjem temperature in slanosti vode se koncentracija kisika v njej zmanjšuje. V slojih, ki so močno naseljeni z živalmi in bakterijami, lahko pride do pomanjkanja kisika zaradi povečane porabe kisika. Pogoji blizu dna rezervoarjev so lahko blizu anaerobnim.

Ogljikovega dioksida je 700-krat več kot v ozračju, ker je 35-krat bolj topen v vodi.

V vodnem okolju lahko ločimo tri ekološke skupine vodnih organizmov:

1)nekton (lebdeči) - To je zbirka aktivno premikajočih se živali, ki nimajo neposredne povezave z dnom. To so predvsem velike živali, ki lahko prepotujejo velike razdalje in močne tokove.

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

3) bentos (globina) je skupek organizmov, ki živijo na dnu (na tleh in v tleh) vodnih teles. Delimo ga na zoobentos in fitobentos.