Водные экосистемы. виды водных экосистем, их характеристики

Экосистемы: среда обитания – вода

Подводная растительность может быть не менее красивой чем наземная

Само уже название «Водные экосистемы» говорит о том, что это такой вид экологических систем, местом существования которых является водная среда. Структура, физические и химические свойства водной среды предопределяют видовой состав растительного и животного мира, особенности трофических цепей, ее сложность и устойчивость.

В зависимости от этих показателей водные экосистемы делятся на два типа: морские и пресноводные. В основе этого разделения лежит показатель количества содержащихся в воде солей. Измеряется этот показатель в промилле, то есть в тысячных долях. Он показывает, сколько грамм солей содержится в тысяче граммах воды или одном килограмме.

Солнечный свет попадает на поверхность планеты, а значит, и водные пространства, неравномерно. Его количество больше к экватору и меньше к полюсам. С содержанием кислорода дело обстоит несколько по-другому. Его растворено больше в приполярных водах.

Морские

Цветовая гамма морских кораллов

К морским относятся такие экосистемы, которые сформировались в водной среде, с количеством растворенной в ней соли около 35% или промилле. Это в основном натрий и хлор. Морские экосистемы занимают почти 71% поверхности нашей планеты и входят в состав глобальной системы Мирового океана и в структуру гидросферы Земли.

Морские экосистемы – часть биосферы, производящая 32% всей чистой первичной продукции. Их можно разделить на зоны, в зависимости от глубины и береговой линии. Океанические обладают большой глубиной и площадью поверхности. Открытый океан мало заселен. В нем живут в основном киты, акулы и тунцы, а также донные беспозвоночные.

Экосистема морской флоры

Водные зоны возле берега называются приливов и отливов или прибрежные. К ним относят также:

  • лиманы;
  • солончаки;
  • коралловые рифы;
  • лагуны;
  • мангровые болота.

Животный и растительный мир здесь разнообразнее и основная масса его сосредоточена на глубинах до 100 м. от поверхности. Это:

  • коричневые водоросли;
  • кораллы;
  • моллюски;
  • иглокожие;
  • различные виды рыб;
  • млекопитающие;
  • акулы и т. д.

В придонных пластах и на дне растительность отсутствует. Там обитают некоторые виды рыб, беспозвоночные, а там, где скапливается большое количество сероводорода, существуют только хемосинтезирующие серные бактерии.

Морские экосистемы оказывают существенное влияние на формирования климата. Испарения с их поверхности – основной источник воды в атмосфере, а течения – регулятор температуры.

Разнообразие живых существ под водой

Морские экосистемы, благодаря своему большому биологическому разнообразию, являются устойчивыми ко многим видам воздействия. Они успешно противостоят занесенным человеком агрессивным видам живых организмов, природным вредителям и антропогенному влиянию.

Прибрежная зона — это мелководная линия вдоль побережья и до края континентального шельфа с теплой и богатой биогенами водой. Ее площадь менее 10% площади океана, но здесь живет 90% его биомассы. Места на побережье, где смешиваются соленые и пресные речные воды, называются эстуарии.

Здесь биомасса максимальна и сравнима с тропическими лесами. Коралловые рифы располагаются также в прибрежных зонах тропических и субтропических широт с температурой воды более 200С. Продуцентами в них являются красные и зеленые водоросли. Мир потребителей чрезвычайно разнообразен.

Здесь проживает треть всех видов морских рыб.

Мелководье вдоль берега на прибрежной зоне

В морские экосистемы включается зона открытого океана. Хотя по площади и объему воды она превышается все другие вместе взятые, количеством и разнообразием флоры и фауны похвастаться не может. На его долю приходится лишь 10% общей биомассы. Его основная функция в другом – он поставщик первичного биологического продукта.

Пресные

Скалистая местность наполняет воду кислородом

Пресноводные экосистемы занимают всего лишь 0,8% суши и содержат 0,009% всех водных ресурсов Земли. Чистой первичной продукции в них производится только 3%. Хотя в пресных водоемах обитает около 41% видов рыб, известных науке на сегодняшний день. Основным критерием их отличия является скорость воды в них. Различают стоячие типы водных экосистем.

К ним относят пруды и озера, то есть те объекты, где вода движется очень медленно. В реках и ручьях вода движется иногда с огромной скоростью, и такие типы экосистем называют проточными. Еще выделяют в отдельную категорию болота. Это места, где присутствие воды носит переменный характер, в результате чего почва бывает обводнена или насыщена водой.

Стоячие водоемы бывают глубокие и мелкие. Их экосистемы строятся в зависимости от того какое количество солнечного света и на какую глубину проникает в толщу воды. Глубоководные озера делятся на три зоны.

Вода в стоячих водоемах требует постоянной подкормки кислородом

У побережья – мелководье или литоральная зона. Далее зона открытой воды и глубоководья. В них свет проникает на определенную глубину и создает освещенную зону. В ней существуют фотосинтезирующие растения, в первую очередь водоросли, и все что ими кормиться. На глубоководье образуется неосвещенный пласт воды, придонная область и дно. К ним свет не проникает. Это пелагическая зона.

Вода наполненная кислородом, содержит в себе множество живых организмов

Неглубокими или мелкими водными объектами являются пруды. Их размеры и глубина меняется в зависимости от времени года. Растительный и животный мир прудов разнообразен. Пруды относят к водохранилищам искусственного происхождения, но не всегда они созданы человеком. Могут образоваться в результате строительной деятельности бобров или из-за крокодильих нор.

Главное отличие проточных экосистем в направлении и скорости их течения. Чем выше скорость, тем больше в воде концентрация растворенного кислорода и, соответственно, больше видовое разнообразие. Различают горные и равнинные реки. У одних источник питания происходит от деревьев, у других от водорослей. Реки и ручьи имеют зоны мелководных перекатов и глубоководных плес.

Течение наполняет горную реку кислородом

Самую большую опасность для существования проточных экосистем несут строящиеся на реках гидросооружения, регулирующие проток воды.

Принудительное торможение течения гидросооружениями

В результате такого строительства и регулирования водные экосистемы могут погибнуть.

Участки суши, покрытые водой или переувлажненные и заполненные значительным количеством неразложившихся органических, в основном растительного происхождения, остатков – это болото. Это такой участок, где слой торфа более 0,3 м, если меньше – заболоченная земля. Болота является природным накопителем избыточного углерода. Оно играет большую роль в очитке вод и нередко становится истоком рек.

У водной экосистемы структура практически не отличается от наземной. В ней сосуществуют автотрофные и гетеротрофные организмы, которые распределены по вертикальным уровням и в горизонтальной плоскости.

Структура

Автотрофные синтезируют органические соединения из неорганических. Находясь в водной среде и используя энергию солнечных лучей, они из углекислого газа вырабатывают кислород и увеличивают свою биомассу. Не всегда бурный рост биомассы положительно сказывается на развитии и существование экосистемы в целом.

Увеличением своего объема, растения могут перекрыть доступ света вглубь водоема, замедлись его внутренний обмен питательными веществами и снизить содержание кислорода в воде. Отчего видовой состав экосистемы изменится в сторону увеличения количества хемосинтезирующих бактерий.

Это микроорганизмы, питающиеся сероводородом.

В глубинах океана, эти бактерии являются источником питания других живых организмов. Например, гигантских трубчатых червей. В других водных объектах, они не находят своего потребителя. Потому довольно быстро превращают водоем в болото, а затем в торфяные залежи.

На дне океана может обитать множество живых существ

Моря экосистема отличается от пресноводной тем, что  морские организмы или эвриганные не живут в пресной воде, а стеногалинные, то есть нетерпимые к соли, наоборот. Хотя, есть и исключения из этого правила.

Некоторые виды рыб основное время жизни проводят в океанской воде, но на нерест приходят в пресные реки. Например: лососевые или черноморский судак.

Есть также некоторые виды акульих и крокодилов, которые прекрасно себя чувствуют как в соленой, так и в пресной воде.

Загрязнение

Загрязнение водных экосистем это любое изменение свойств воды:

  • химическое;
  • физическое;
  • биологическое.

Источниками загрязнения являются любые объекты и процессы, в результате которых в воду сбрасываются или попадают иным способом загрязняющие вещества. К которым можно отнести сверхнормативную концентрацию природных элементов и искусственно синтезированных веществ.

Чистая горная река, которых осталось уже очень мало

Загрязнение водных экосистем можно разделить на типы.

Первый – механическое загрязнение. Это повышение содержания в воде механических примесей. Его можно отнести к поверхностному виду.

Второй – химический, веществами органического или неорганического происхождения.

Третий – бактериологический или биологический. Это загрязнение патогенными микроорганизмами, грибами и водорослями. И последний на сегодня – радиоактивный. Это и природное радиоактивное излучение и последствия работы ядерных реакторов.

Авария: утечка нефти в открытое море

Насчитывается более 400 веществ, которые могут вызвать загрязнение воды. К химическим загрязнителям относят нефть и нефтепродукты, поверхностно-активные вещества, фенол, нафтеновые кислоты, пестициды, неорганические соли, кислоты и щелочи, мышьяк, соединения ртути, свинца и кадмия. Этот тип загрязнения стоек и распространяется на большие расстояния.

К бактериальным загрязнителям относят только вирусов более 700 видов.

Радиоактивные загрязнители остаются в воде дольше всех остальных. Это стронций-90, уран, радий-226, цезий и так далее.

Они концентрируются в мельчайшем планктоне и по пищевой цепи с эффектом накопления передаются дальше.

Прилив выбрасывает мусор на берег

Механические загрязнители – песок, шлам, ил, твердые бытовые и промышленные отходы и тому подобное. Изменяет свойства и структуру воды повышение ее температуры, технологическими водами тепловых и электрических станций.

Загрязнение воды происходит в результате следующих процессов:

  • сброса неочищенных сточных вод;
  • смыв ядохимикатов с сельскохозяйственных полей;
  • выбросы газа и дыма;
  • утечка нефти и нефтепродуктов.

Особенности

Морская фауна

Морские экосистемы или пресноводные, как и наземные, строятся по присущим им правилам формирования. Основным является то, что в экосистеме столько видов живых организмов, сколько необходимо для усвоения и переработки поступающей энергии Солнца.

Особенности водных экосистем в том, что они обладают внутренней сложностью и нелинейностью связей, подвержены различным внешним воздействиям и незамкнуты, большое количество гетеротрофных организмов и быстрый биотический кругооборот, высокая устойчивость, резистентность и адаптивность, регулирование популяции осуществляется за счет ограничения ресурсов или активностью хищников.

Кроме того, Мирового океана экосистема консервирует внутри себя значительные объемы излишнего углекислого газа. Это глобальная система, обладающая признаками непрерывности.

Видео — Вода источник жизни. Среда обитания

Источник: http://ecology-of.ru/eko-razdel/ekosistemy-sreda-obitaniya-voda/

Основные типы водных экосистем

В проточных водоемах выделяют перекаты (мелководные участ­ки с быстрым течением: дно без ила, встречаются преимущественно прикрепленные формы перифитона и бентоса) и плесы (глубоковод­ные участки: течение медленное, на дне мягкий илистый субстрат и роющие животные).

Читайте также:  Стога сена и меленка

Пресноводные экосистемы

Пресноводные экосистемы делят на три группы:

1) лентические экосистемы;

2) лотические экосистемы;

3) заболоченные участки и болота.

Лентические экосистемы (озера, пруды, водохранилища и др.). Литоральная зона населена двумя группами растений: укрепившиеся в дне (камыши, рогозы, кувшинки, прикрепленные водоросли и др.) и плавающие (водоросли, рдесты и др.). Животные в литорали более разнообразны, чем в других зонах водоема. Встречаются моллюски, коловратки, мшанки, личинки насекомых и др.

Рыбы большую часть жизни проводят в литорали и здесь же размножаются. Многие обита­ющие здесь животные дышат кислородом атмосферного воздуха (ля­гушки, саламандры, черепахи и др.). Зоопланктон представлен рако­образными, имеющими большое значение для питания рыб (дафнии и др.). Лимническая зона. Продуценты представлены фитопланктоном.

В водоемах умеренного пояса «цветение» весной связано с массовым развитием диатомовых, летом — зеленых, осенью — азотфиксирующих сине-зеленых водорослей. Зоопланктон представлен растительноядными ракообразными и коловратками. Нектон лимнической зоны — только рыбы.

Профундальная зона около дна представлена бентосными формами — личинками насекомых, моллюсками, кольчатыми чер­вями, сапротрофными бактериями и грибами,

Лотические экосистемы (реки, родники, ручьи и др.) отличают­ся от стоячих водоемов следующими особенностями: 1) наличие тече­ния; 2) более активный обмен между водой и сушей; 3) более высо­кое содержание кислорода и более равномерное его распределе­ние; 4) преобладание детритных цепей питания (здесь более 60 % энер­гии консументы получают от привнесенного материала).

Заболоченные участки и болота бывают низинные питающиеся, как пра­вило, подземными водами и верховые, которые питаются атмосфер­ными осадками.

Верховые могут встречаться в любом понижении или даже на склонах гор, низинные возникают вследствие зарастания озер и речных стариц. Здесь распространены болотные растения. Бо­лотные почвы и торфяники содержат много углерода.

Их сельскохо­зяйственная отработка приводит к выделению в атмосферу большо­го количества углекислого газа.

Морские экосистемы

Морские экосистемы делят на следующие типы: область континен­тального шельфа; районы апвеллинга; эстуарии, лиманы, устья рек; открытый океан; глубоководные рифтовые зоны.

В Мировом океане различают две экологические области: пелагиаль– толща воды и бенталь– дно. В зависимости от глубины бенталь делится на следующие зоны:

­ литораль – кромка берега, которая заливается во время приливов;

­ сублиторалъ – область плавного понижения суши до глубины приблизительно 200 м;

­ батиаль – область крутого склона;

­ абиссаль – область океанического ложа со средней глубиной 3…6 км;

­ ультраабиссаль – впадина океанического ложа.

В пелагиали выделяются вертикальные зоны: эпипелагиаль, батипелагиаль, абиссопелагиаль (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Экологические зоны Мирового океана

Область континентального шельфа является самой богатой в фаунистическом отношении. Прибрежная зона очень благоприятна по условиям питания, даже в дождевых тропических лесах нет такого разнообразия жизни, как здесь.

Районы апвеллинга расположены вдоль западных пустынных бе­регов континентов. Здесь наблюдается апвеллинг – подъем холод­ных вод с глубины океана, так как ветры перемещают воду от крутого материкового склона, а взамен ей из глубины поднимается вода, обо­гащенная биогенными элементами. Эти районы богаты рыбой и птица­ми, живущими на островах.

Эстуарии, лиманы, устья рек, прибрежные бухты и т.д. при­брежные водоемы, представляющие собой экотоны между пресно­водными и морскими экосистемами.

Это высокопродуктивные районы, где наблюдается аутвеллинг – привнос биогенных элементов с суши. Они обычно входят в литоральную зону и подвержены прили­вам и отливам.

Здесь встречаются болотные и морские травы, водо­росли, рыба, крабы, креветки, устрицы и т.д.

Открытый океан беден биогенными элементами. Эти районы мож­но считать «пустынями» по сравнению с прибрежными водами.

Арк­тические и антарктические зоны более продуктивны, так как плотность планктона растет при переходе от теплых морей к холодным, и фауна рыб и китообразных здесь значительно богаче.

Продуцентом выс­тупает фитопланктон, им питается зоопланктон, а тем в свою очередь нектон. Видовое разнообразие фауны снижается с глубиной. На глу­бине в стабильных местообитаниях сохранились виды из далеких геологических эпох.

Глубоководные рифтовые зоны океана находятся на глубине око­ло 3000 м и более. Условия жизни в экосистемах глубоководных рифтовых зон очень своеобразны.

Это полная темнота, огромное давле­ние, пониженная температура воды, недостаток пищевых ресурсов, вы­сокая концентрация сероводорода и ядовитых металлов, встречаются выходы горячих подземных вод, и т.д.

В результате живущие здесь организмы претерпели следующие адаптации: редукция плавательно­го пузыря у рыб или заполнение его полости жировой тканью, атро­фирование органов зрения, развитие органов светосвечения и др.

Живые организмы представлены гигантскими червями (погонофора­ми), крупными двустворчатыми моллюсками, креветками, крабами и отдельными видами рыб. Продуцентами выступают сероводородные бактерии, живущие в симбиозе с моллюсками.

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Источник: https://megalektsii.ru/s38166t2.html

Пресноводные экосистемы

Пресные воды на поверхности континентов образуют ре­ки, озера, болота. Человек для своих нужд создает искусственные пруды и крупные водохранилища. Значит, пре­сные воды могут находиться в текучем и относительно не­подвижном стоячем состоянии. Некоторые водоемы могут переходить из одного состояния в другое. В связи с этим пресноводные местообитания подразделяются на:

лентические экосистемы — озера и пруды — стоячие во­ды;

лотические экосистемы — родники, ручьи, реки — теку­чие воды;

заболоченные участки, с колеблющимся уровнем по се­зонам и годам — марши и болота.

Составляя весьма малую часть от всех экосистем био­сферы, пресноводные экосистемы для человека имеют не­преходящее значение вследствие следующих особенностей: 1) пресные воды — практически единственный источник для бытовых и промышленных нужд; 2) пресноводные экосистемы представляют собой самую удобную и дешевую систему переработки отходов; 3) уникальность термодинамических свойств воды, способствующих уменьшению температурных колебаний среды.

Лимитирующие факторы водной среды — температура, прозрачность, течение, соленость и др. Многие животные, живущие в воде, стенотермны , вследствие чего опасно да­же небольшое тепловое загрязнение среды.

Для жизни в водоемах очень важна прозрачность воды, мерой для кото­рой служит глубина зоны, в которой возможен фотосинтез при проникновении солнечного света. Прозрачность может быть разная — от нескольких сантиметров в очень мутных водоемах, до 30—40 м в чистых горных озерах.

Течение — также важный лимитирующий фактор в лотических экоси­стемах — влияет на распространение организмов и содер­жание газов и солей.

Важнейшим лимитирующим фактором в водных экоси­стемах является концентрация кислорода, чего нельзя ска­зать о концентрации диоксида углерода, но который часто бывает даже в избытке за счет антропогенного влияния, ли­митируя в «максимуме». Лимитирующими из биогенных солей обычно бывают нитраты и фосфаты, иногда ощущается недостаток кальция и некоторых других элементов.

На численности и расселении водных организмов, в осо­бенности рыб, сказывается пространственное разделение пре­сных водоемов: в разных водоемах одни и те же экологичеcкие ниши занимают рыбы разных видов.

Весьма существенна разница в концентрации солей у гид-робионта и в окружающей водной среде, приводящая к ос­мотическим явлениям на границе «организм — вода».

В за­висимости от различий в концентрации солей в рыбе и воде, жидкость в рыбе может быть гипертонична или гипотонична (повышающая или понижающая давление в теле рыбы), и то и другое ведет к гибели животного.

Это главная причи­на, почему пресноводные рыбы не могут жить в море, а мор­ские — в реке или пресном озере. Но есть рыбы, способные жить в обеих средах (лосось и др.), потому что у этих живот­ных есть специальные механизмы осмотической регуляции.

Пищевые цепи в водоемах хорошо развиты и представ­лены организмами всех трофических уровней. Продуценты представлены автотрофами: фото- и хемосинтезирующими микроорганизмами и водными растениями.

Консументы — полным набором от растительноядных и хищников различ­ных порядков до паразитов, и т. д.

И, наконец, редуценты (сапротрофы) отличаются значительным разнообразием, ко­торое связано с природой субстрата.

Водные организмы с экологических позиций можно клас­сифицировать и по местообитанию в водоеме. Бентос — ор­ганизмы, прикрепленные к дну, живущие в илистых осад­ках и просто покоящиеся на дне.

Перифитон — животные и растения, прикрепленные к листьям и стеблям водных рас­тений или к другим выступам над дном водоема. Планк­тон — организмы плавающие, зоопланктон даже активно мо­жет перемещаться сам, но в целом они перемещаются с помощью течения.

Нектон — свободно перемещающиеся в во­де организмы — рыбы, амфибии и т. д.

Особое значение имеет распределение организмов по трем зонам водоема. Литоральная зона — толща воды, где солнечный свет доходит до дна.

Лимническая зона — тол­ща воды до глубины, куда проникает всего 1 % от солнечно­го света и где затухает фотосинтез. Эвфотической зоной на­зывают всю освещенную толщу воды в литоральной и лим-нической зонах.

Профундальная зона — дно и толща воды, куда не проникает солнечный свет.

В проточных водоемах последние три зоны не выраже­ны, хотя их элементы встречаются. Перекаты — мелковод­ные участки с быстрым течением; дно без ила, преимущест­венно прикрепленные формы перифитона и бентоса. Пле­сы — участки глубоководные, течение медленное, на дне мяг­кий илистый субстрат и роющие животные.

Приведенные выше классификации имеют важное зна­чение в определении экологического положения того или ино­го организма в сообществах.

Источник: https://ibrain.kz/ekologiya/presnovodnye-ekosistemy

Водные экосистемы (стр. 1 из 3)

Содержание

Введение

1. Экосистемы заболоченных территорий

2. Биоценозы прудов и озер

3. Реки и их обитатели

Заключение

Список литературы

Введение

Экосистема – основное понятие экологии.

Это совокупность сосуществующих видов растений, животных, грибов, микроорганизмов, взаимодействующих между собой и с окружающей их средой обитания таким образом, что такое сообщество может сохраняться и функционировать на протяжении длительного периода геологического времени.

Сообщества взаимодействующих живых организмов представляют собой не случайный набор видов, а вполне определенную систему, достаточно устойчивую, связанную многочисленными внутренними связями, с относительно постоянной структурой и взаимообусловленным набором видов.

Такие системы принято называть биотическими сообществами, или биоценозами (от лат. – “биологическое сообщество”), а системы, включающие совокупность живых организмов и среду их обитания, – экосистемами.

Термин “биогеоценоз”, также обозначает совокупность биологического сообщества и среды его обитания, но в несколько ином контексте. Биотическое сообщество (биоценоз) состоит из сообщества растений (фитоценоз), сообщества животных (зооценоз), сообщества микроорганизмов (микробоценоз). Все организмы Земли и среда их обитания также представляют собой экосистему высшего ранга – биосферу. Биосфера также обладает устойчивостью и другими свойствами экосистемы.

Особенно важно равновесие и благополучие водных экосистем на Планете, так как водные ресурсы требуют постоянной охраны и преумножения.

1. Экосистемы заболоченных территорий

Общим термином «заболоченные территории» называют великое многообразие переувлажненных или полузатопленных участков суши – как внутри материков, так и на морских и океанических побережьях. Это могут быть дельты и поймы рек, болотистые низины, мангровые леса, торфяники и обычные болота.

Читайте также:  Николай петрович кирсанов: характеристика и образ героя в романе и.с. тургенева "отцы и дети"

Заболоченные территории необычайно благоприятны для обитания и плодородны. В их теплых сонных водах полным-полно рыбы, на сочном разнотравье пасется домашний скот, а в густых камышах – настоящий рай для диких животных.

Своим богатством и разнообразием животный мир прежде всего обязан обилию растительности, которая служит основой для всех пищевых цепочек. Дельты рек и заросшие водорослями морские отмели в 15 с лишним раз продуктивнее открытого океана, а мангровые заросли – более чем в 20 раз.

Болота занимают около 6% поверхности земной суши и встречаются повсюду – от тундры до тропиков.

Солончаковые болота образуются в тихих мелководных заливах умеренных широт, где с годами накапливаются наносы ила и тины. Это распространенные ландшафты речных дельт и морских заливов, отгороженных песчаными и галечниковыми косами.

Полностью сформированное солончаковое болото изрезано сетью протоков, по которым движутся приливные волны, а его растительный мир зависит от климатических условий.

На добрых 6000 км протянулись солончаковые болота Атлантического побережья Северной Америки, почти сплошь заросшие водорослями.

Гораздо богаче флора и фауна болот, окаймляющих на севере Европы берега Северного моря, которые летом радуют глаз пестрыми островками розовой смолевки, лилового кермека и солончаковой астры. Солончаковые растения – галофиты – отлично переносят регулярные морские приливы.

Самое распространенное на таких территориях растение – толстолистый солерос, своими сочными листьями напоминающий растение-суккулент. Он низко стелется по земле и благодаря способности изменять осмотическое давление в тканях может впитывать морскую воду. Солончаковая же астра накапливает соль в листьях и сбрасывает их, когда концентрация достигает определенного предела.

На этих территориях обычно гнездится множество птиц, в Европе это: красноножки, кулики-сороки, жаворонки и обыкновенные чайки. Здесь же часто зимуют дикие гуси.

Казарки кормятся солончаковым спорышом и морской травой, серые гуси и гуменники – корневищами исполинского камыша.

Обширные поля канадского риса на восточном побережье США щедро кормят огромные стаи овсянок, краснокрылых и рисовых трупиалов. Кроме того, солончаки активно используются для выпаса домашнего скота.

Мангровые леса типичны для прибрежного мелководья тропиков и субтропиков, где на всех возвышенных клочках земли обосновались пальмы Nipafruticans. Эти леса по преимуществу представляют собой густые заросли мангровых деревьев, корни которых погружены в морскую воду.

Самые высокоразвитые мангровые леса, где насчитывается до 60 видов мангровых деревьев, окаймляют берега Юго-Восточной Азии. Эти необычные М деревья демонстрируют поразительные при-с меры адаптации к внешним условиям.

Так, огромные воздушные корни красного мангрового дерева растут прямо из ствола высоко над кодой и, словно якоря, удерживают дерево на зыбкой почве. Черное мангровое дерево обладает густой системой подводных корней, находящихся на глубине до 2 м. Из них вырастают вверх дыхательные корни – пневматофоры.

У других видоd те же функции выполняют многочисленные коленчатые отростки. Созревшие семена красного мангрового дерева падают в воду и тотчас пускают корни, чтобы отлив не отнес их в море.

Многочисленное население мангровых лесов хорошо приспособилось к жизни на границе между водой и сушей. В сплетении корней и веток чувствуют себя как дома рыбки илистые прыгуны и манящие крабы. Прыгуны резво ползают по жидкой тине, извиваясь всем телом и помогая себе сильными грудными плавниками.

С наступлением прилива они крепко цепляются за мангровые корни, пользуясь для этого присоской из сросшихся вместе анальных плавников, а во время отлива подают друг другу сигналы движениями спинных плавников. Илистое мелководье -исконная вотчина манящих крабов.

На время отлива они выбираются из нор на поверхность. У самцов одна клешня несоразмерно велика, и они привлекают ею полового партнера либо отпугивают соперников.

В мангровых лесах Азии крабами и другими беспозвоночными питаются различные животные и птицы, в том числе собирающие добычу на мелководье макаки-крабоеды, а также аист, лягушки-крабоеды и водяные змеи.

Некогда мангровые леса занимали огромные площади, простираясь далеко на север. Ископаемые семена мангровых деревьев можно найти даже в Эссекских болотах неподалеку от Лондона. Это значит, что 60 млн. лет назад в этих краях росли густые мангровые леса.

В глубине материков часто встречаются низинные и верховые пресноводные болота, трясины и топи. Друг от друга они отличаются уровнем воды, кислотным либо щелочным субстратом и характером растительности.

Если заболоченные низины за лето подсыхают, то уровень воды в обычном болоте более или менее постоянен. Как правило, щелочной субстрат переувлажненных низин служит питательной средой для богатой флоры, в том числе для петрушки, болотной орхидеи и подмаренника.

Типичные растения заболоченных низин в умеренных широтах – камыши и такие влаголюбивые виды, как калужница болотная, желтый ирис и болотная орхидея.

На обычных болотах растительность повыше -тростник, рогоз, озерный камыш, африканский папирус и некоторые виды деревьев.

Крупнейшая в мире болотная система Эверглейдс в штате Флорида занимает площадь 28 тыс. км. кв. В солоноватых водах ее южной оконечности даже растут мангровые леса.

На бескрайних заросших меч-травой болотах разбросаны мелкие островки, облюбованные такими тропическими растениями, как пальмы, красное дерево и золотистый фикус. Зимой, когда уровень воды падает, болотная живность перебирается поближе к сонным протокам или глубоким гнездовым ямам, вырытым аллигаторами.

Из мелких млекопитающих здесь водятся енот, водяной кролик, норка, выхухоль, выдра и рысь. Многочисленное птичье население представлено серыми и белыми цаплями, аистами и пеликанами. Большинство птиц кормится рыбой и земноводными.

Змеешейка широко распахивает крылья для просушки и без промаха бьет рыбу длинным и острым как кинжал клювом. Коршун-слизнеед, в отличие от других хищников, кормится улитками, добывая их из ракушки тонким крючковатым клювом.

Одной из самых продуктивных экосистем в мире являются заросшие папирусом низинные болота в области Сэдд на юге Судана – излюбленное обиталище травоядного гиганта гиппопотама, вес которого достигает 2,5 тонн. В воде бегемоты кормятся кувшинками, а по ночам выходят на сушу попастись на травке. За ночь один гиппопотам способен съесть около 140 кг зелени.

Эти благодушные великаны чистят водоемы от избытка растительности и щедро удобряют воду навозом. В африканских болотах водятся личи и ситатунги, чьи широкие копыта не позволяют проваливаться в жидкую грязь. А в болотах Южной Америки живет самый крупный грызун-вегетарианец – водосвинка.

Глаза, уши и ноздри этого отменного пловца посажены в верхней части головы, как у гиппопотама, что вполне отвечает образу его жизни.

В речных поймах (и некоторых болотах) жизнь пробуждается после выпадения обильных дождей, но когда мелкие водоемы пересыхают, здешние обитатели вынуждены приспосабливаться к новым условиям. Брачные периоды многих видов совпадают с колебаниями уровня воды. С приходом паводка начинается бурный рост всех форм растительности, а вместе с нею – насекомых и рыбы.

Во время сухого сезона растения гибнут, а рыбе некуда деваться из пересыхающих лужиц. Тогда-то наступает черед птиц и других животных полакомиться даровым уловом и вывести потомство.

Болота с их более или менее постоянным уровнем воды – единственный тип переувлажненных земель, где разложение погибшей растительности происходит замедленными темпами, и мертвые растения слой за слоем превращаются в торф. Болота образуются при низких температурах, высокой кислотности, скудости питательных веществ, наличии стоячей воды и нехватке кислорода.

Одно время считалось, что торфяники преобладают в высоких широтах северного полушария, но они распространены по всему миру, вплоть до тропиков. Их общая площадь составляет не менее 500 млн. гектаров.

Источник: http://MirZnanii.com/a/329160/vodnye-ekosistemy

Водные экосистемы

Компоненты водных экосистем

Компоненты водных экосистем функционально не отличаются от главных компонентов наземных экосистем. В биологическом сообществе естественно присутствуют три главные группы организмов – продуценты, консументы и редуценты (рис. 1).

Первые – продуценты (фитопланктон и фитобентос) ассимилируют энергию Солнца и создают органическое вещество, служащее источником жизни для них и остальных компонентов экосистемы. Консументы (зоопланктон, зообентос, нектон) это вещество преобразуют в свои тела.

Редуценты (бактериопланктон и бактериальное население дна водоема) выполняют важнейшую часть работы – минерализацию экскретов и трупов консументов и продуцентов и переведение их в неорганическую форму с тем, чтобы сделать их доступными продуцентам для повторения цикла.

Рис. 1. Упрощенная схема экосистемы

Особенности водных сообществ по сравнению с наземными

Сообщества водных организмов по своим условиям обитания и структурно-функциональным характеристикам имеют ряд ключевых особенностей по сравнению с наземными биогеоценозами, которые в основном заключаются в следующем:

Гидробионты, окруженные водой, подвергаются значительно меньшим колебаниям температуры (обычно в пределах от 2 до 40°), чем обитатели наземных биогеоценозов.

Однако для них имеет большое значение содержания кислорода, который часто бывает в дефиците, а временами может вовсе исчезать.

В связи с этим, существующие классификации экосистем учитывают, в первую очередь, содержание кислорода в водоеме.

Водные организмы находятся в условиях более слабой освещенности, чем наземные, а расположенные на глубинах водоемов (и в подземных водах) совершенно лишены света и их живые компоненты могут существовать только за счет поступления органических веществ извне. Поэтому в системе гидробиоценозов гораздо сильнее выражена вертикальная дифференциация (стратификация).

В связи с вертикальной расчлененностью водной среды типы водных сообществ выделяются по совершенно иному принципу, чем типы биогеоценозов. Последние в большинстве случаев, как указывает В.Н. Сукачев, совпадают с границами растительных ассоциаций на поверхности земли, в то время как типы гидробиоценозов различаются главным образом по их положению в пространстве.

Это уже описанные нами планктон, нектон, бентос, перифитон.

Организмы в водоемах биохимически и осмотически более тесно связаны с окружающей их средой и зависят от содержания в ней растворимых веществ.

Благодаря значительно большей, чем у воздуха, плотности воды, многие водные организмы пребывают в свободно плавающем или парящем состоянии, поскольку вода содержит пространственно-распределенный источник пищи в виде взвешенной массы органических веществ и микробов.

Вода одновременно создает возможность биохимических связей между сообществами гидробионтов за счет выделения многими организмами в воду кислорода, углекислоты и различных продуктов метаболизма. Эти вещества, токсичные, либо, наоборот, стимулирующие другие организмы, образуют как бы сеть, по которой организмы сообщаются косвенно, не вступая друг с другом в прямой контакт.

Население гидросферы значительно разнообразнее, чем наземное, хотя во внутренних водоемах состав флоры и фауны сильно обеднен по сравнению с морями из-за выпадения многих групп.

Читайте также:  Княжна мери: характеристика и образ героини в романе м.ю. лермонтова "герой нашего времени"

Основную массу первичных продуцентов составляют взвешенные в воде микроскопические водоросли, в то время как на суше – это почти исключительно крупные растения, с корнями в почве.

Несмотря на чрезвычайно мелкие размеры планктонных водорослей, они обладают весьма высоким темпом размножения и могут давать очень высокую первичную продукцию, за счет которой развивается местами богатейшее животное население.

В горизонтальном направлении водные сообщества, как и биогеоценозы, также неоднородны.

Биотопы определяются преимущественно физическими свойствами среды и группируюсят по экологическим зонам, на которые делясят водоемы: например, в озерах бенталь подразделяется на литораль (прибрежная зона), сублитораль (до нижней границы распространения высших растений), профундаль. Внутри каждой зоны может быть выделено по несколько биотопов и соответствующих им биоценозов (например, на разных грунтах).

Гидробиоценозы, как и наземные экосистемы (в первую очередь, фитоценозы), обладают хорошо выраженной изменчивостью во времени.

Сезонная (годовая, суточная или иная циклическая) динамика, вызванная изменениями температуры, наблюдается как в ценозах высшей водной растительности, отмирающей с наступлением осени, так и в планктонных сообществах, состоящих из видов с кратким жизненным циклом.

В меньшей мере выражены сезонные изменения в бентосе, остающемся в крупных водоемах на зиму в почти полном составе и количестве, хотя в некоторые периоды его гетеротопные группы (насекомые) покидают водоем.

Межгодовые (или многолетние) изменения в водоемах выражены не менее, если не более ярко, чем в биогеценозахо, и, в основном, происходят в результате тех же причин: изменения климатических условий и деятельности человека. В гидробиоценозах постоянно происходят также изменения в соотношении видов и их обилии, причины которых часто не удается установить.

Эти ненаправленные изменения колебательного типа называют флуктуациями, противопоставляя их сукцессиям – изменениям в течение ряда лет, направленным в одну сторону. Сукцессии часто наблюдаются в гидробиоценозах и представляют собой обычно продолжающийся в течение ряда лет процесс постепенного приспособления сообществ гидробионтов к сильно изменившимся абиотическим условиям. Мы наблюдаем их при различных естественных измеениянх режима водоемов, а в еще большем масштабе – при возникновении новых водоемов или водохранилищ (на затапливаемой, например, вследствие сооружения плотины, долнеи реки).

Процессы жизнедеятельности гидробионтов

Основные процессы жизнедеятельности гидробионтов те же, что и у любых других организмов. Это – питание, которое может быть автотрофным или гетеротрофным, а при совмещении этих типов – миксотрофным. Эти вопросы достаточно полно освещены в общих курсах биологии, а понятия рациона, ассимиляции пищи, трат на основной обмен и размножение прекрасно описаны в сводке Ю. Одума (1986).

Источник: http://biofile.ru/bio/16861.html

Водные экосистемы

Все многообразие экосистем в биосфере можно разделить на две группы — водные и сухопутные. Водные экосистемы часто называют гидроценозами (от греч.

hydor – «вода» и koinos – «общий»), сухопутные — биогеоценозами или просто экосистемами.

В водных экосистемах жизнь сообщества живых организмов определяется преимущественно абиотическими факторами водной среды, а в сухопутных преобладает влияние самого живого населения, то есть биотических факторов.

Типы водных экосистем

Океаны с морями и их бассейнами занимают более 70% земной поверхности. В них содержатся разнообразные экосистемы, характеризующиеся своими абиотическими и биотическими особенностями.

Следует подчеркнуть, что в древности моря были средой появления первичных экосистем, поскольку установлено, что жизнь зародилась в воде.

Поэтому морские организмы имеют огромное разнообразие приспособлений, позволяющих им не только жить и перемещаться в водной среде, но и находить энергетически ценную пищу в огромном водном пространстве и выживать рядом с соседствующими видами.

Все многообразие морских экосистем делится на две большие группы: экосистемы прибрежные и экосистемы открытых вод, а экосистемы пресных вод представлены реками, озерами, прудами и болотами.

Типичным для всех водных экосистем является то, что физические факторы среды определяют жизнь сообщества видов. Волны, приливы и отливы, течения, соленость воды, ее температура, насыщение газами, давление и интенсивность освещения в значительной степени определяют видовой состав биоценоза и его биотоп.

Морские экосистемы

Морские экосистемы очень разнообразны и особенно богаты видами в прибрежной — литоральной части, в приливно-отливной зоне и эстуариях (устьях рек у места впадения в море).

Разнообразие биотопов в прибрежной части обуславливает наличие большого количества экосистем, мозаично размещающихся вдоль берега. В них обитает огромное разнообразие видов из всех царств живой природы.

По имеющимся оценкам гидробиологов, именно в этих гидроэкосистемах добывается более половины всех морских видов в Тихом и Атлантическом океанах.

В открытом океане, вблизи поверхности воды, образуются экосистемы, основным населением которых является планктон, состоящий из мелких, взвешенных (парящих) в воде организмов. Планктон размещается в морских водоемах не глубже 150-180 м, то есть на глубинах, куда проникает свет.

Планктон (от греч. plaktos – «блуждающий») – совокупность организмов, населяющих толщу воды и пассивно переносящихся течением. В состав планктона входят бактерии, микроскопические растения, животные и их личинки. Важной частью планктона является фитопланктон — совокупность растений, в основном водорослей.

Парение организмов в воде осуществляется при помощи особых приспособлений, увеличивающих поверхность тела или уменьшающих их вес: выростов, щетинок, перепонок, газовых вакуолей и пр. Фитопланктон является производителем первичного органического вещества в любом водоеме, будучи, таким образом, началом любой трофической цепи.

Все микроскопические животные организмы планктона в совокупности называют зоопланктоном.

Фотосинтезирующий фитопланктон служит пищей многим мелким планктонным животным, которых в свою очередь поедают крупные, активно передвигающиеся рыбы, кальмары, китообразные, составляющие нектон.

Когда организмы, образующие планктон, погибают, их тела падают на дно океана (бенталь), обеспечивая там пищей других существ, входящих в экосистемы бентоса (от греч. benthos – «глубина»).

В экосистемах бентоса находятся главным образом животные и бактерии, которые перерабатывают попавшие на дно органические вещества.

Растения на больших глубинах существовать не могут, поскольку туда не проникает свет.

Обитатели морских экосистем: А — морской планктон: 1-2 — ракообразные и их личинки; 3 — икринка рыбы; 4 — личинки моллюсков; 5 — инфузории; 6 — диатомовые водоросли; 7 — перидинеи; 8 — ночесветка; 9 — аппендикулярия; Б — представители бентоса: 1 — морской еж; 2 — голотурия; 3 — офиура; 4 — погонофора

Экосистемы открытой части океанов и морей характеризуются огромными размерами (порядка тысячи километров), наличием достаточно тесных связей с соседними экосистемами и размытостью границ между ними. Пищевые цепи в таких экосистемах начинаются с мельчайших автотрофов и кончаются крупными животными — хищниками (гигантские рыбы, головоногие моллюски, змеи, киты). Эти экосистемы — коренные, они относительно устойчивы в геологическом масштабе времени и отличаются эволюционной древностью, что обусловлено относительно медленными изменениями общего характера геологического строения океана, атмосферной и океанической циркуляцией воздуха и вод и состава видов живого населения.

Океанические экосистемы в Тихом океане. Размеры и конфигурация экосистем показаны синим цветом

В теплых морях представлены богатейшие экосистемы коралловых рифов и водорослевые водные экосистемы.

Проникновение света обуславливает обилие водорослей и благоприятные условия для дыхания животных.

Это способствует высокой концентрации разнообразнейших представителей живого мира: бактерий, простейших, кишечнополостных, кольчатых червей, ракообразных, моллюсков, иглокожих (морских звезд, ежей, голотурий) и колоссального количества различных видов рыб и морских змей.

Пресные воды

Они занимают всего лишь 2-3 % земной поверхности и представлены озерами, прудами и реками. Условия обитания в них зависят от местных территориальных и климатических особенностей.

В отличие от озер и прудов, реки характеризуются направленным течением вод. Это основной фактор, который доминирует над другими естественными факторами, влияющими на растительный и животный мир рек.

Озера и пруды, в отличие от рек, ввиду закрытости водоема характеризуются достаточно быстрым накоплением осадков, богатых минеральными веществами (от сброса сельскохозяйственных и бытовых сточных вод, промышленных загрязнений), что неизбежно приводит к потере устойчивости водной экосистемы.

Глубокие озера, например такие как Байкал, обладают достаточно высокой устойчивостью вследствие захоронения органических веществ, постоянно поступающих в них, в глубоководных отложениях.

Однако и у глубоководных озер есть определенный предел накопления осадков, после чего наступает потеря устойчивости экосистемы. Это незамедлительно сказывается на изменении видового состава ее населения.

В этой связи озерные водные экосистемы классифицируют в зависимости от глубины водной толщи, местного климата и содержания химических примесей в воде. На этом основании различают следующие типы озер: очень глубокие, более мелкие и с глубиной не более 3-5 м.

В первых наблюдается постоянное расслоение водной толщи на верхний, хорошо перемешиваемый и соответственно богатый кислородом слой и нижний — застойный, более холодный и почти лишенный кислорода. Граница между верхним и нижним слоями в озерах умеренных широт обычно проходит на глубине 7-10 м.

Более мелкие озера один или несколько раз в году перемешиваются по всей глубине, поэтому расслоение тощи их воды имеет не постоянный, а периодический характер.

У третьего типа озер расслоения толщи водного слоя по температурным и химическим параметрам не происходит, поскольку здесь вода постоянно перемешивается путем конвекции даже в зимнее время.

В оценке состояния озерных экосистем важно подразделение их на сточные, проточные (транзитные) и аккумулятивные (накопительные). Эти особенности озерных водоемов имеют существенное значение в связи с угрозой явления эвтрофикации (от греч. eurys – «обширный» и trophe – «питание»), или обогащения.

Эвтрофикацией называется процесс преобразования водной экосистемы в результате привнесения в водоем минеральных и органических веществ с водосбора в таких количествах, которые не могут быть усвоены и переработаны биоценозом водоема.

Эвтрофикация — это процесс, который в первую очередь связан с состоянием водосбора озера, а также с хозяйственной деятельностью человека на его территории.

Пруды и созданные человеком водохранилища — это искусственные пресноводные гидроэкосистемы. Все они подвержены эвтрофикации.

Экологическое состояние водных экосистем

Воздействие загрязняющих веществ на водные экосистемы обычно проявляется в изменении структуры сообществ и состава животных и растительных видов.

Индикаторами (показателями) чистоты или загрязнения водных экосистем служат доминантные (преобладающие) виды, такие как веснянки, поденки и ручейники, популяции которых уменьшаются сразу при загрязнении водоема.

Индикаторами также могут служить личинки комара, мотыля, пиявки, а также некоторые ракообразные, численность которых, наоборот, возрастает при загрязнении.

Животные — индикаторы состояния водоемов: 1 — поденка; 2 — веснянка; 3 — пиявки; 4 — ручейники; 5 — мотыль с личинкой; 6 — дафния

Угроза эвтрофикации весьма актуальна не только для озер, но и для океанов, всех морей и водохранилищ.

Источник: http://blgy.ru/biology10pro/aquatic-ecosystem

Ссылка на основную публикацию