Что на самом деле случилось на камчатке, и почему там гибнет морская фауна
Владимир Сывороткин,
14 февраля 2021, 19:00 — REGNUM
Предварительные итоги беспрецедентных усилий по расшифровке причин экологического бедствия на Камчатке подвел 23 октября 2020 года Следственный комитет России, 20 специалистов которого занимались изучением этой проблемы.
Главный вывод — массовый замор морской фауны в районе Халактырского пляжа произошел по естественным причинам. Следов промышленного загрязнения в угрожающих для здоровья людей и окружающей среды количествах не обнаружено.
Приоритетной версией названо массовое размножение («цветение») микроорганизмов, способных выделять ядовитые вещества. Давно известный в природе, в том числе и ранее наблюдаемый на Камчатке феномен «красных приливов».
В статье «Учёные МГУ установили причины катастрофы в Тихом океане у берегов Камчатки», опубликованной 14 октября 2020 года, по этому поводу сообщалось:
«Работающие на Камчатке учёные МГУ им. М. В. Ломоносова и Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцева РАН пришли к выводу, что в причинах произошедшей массовой гибели обитателей дна Тихого океана полностью отсутствует техногенный характер. Основной версией случившегося является кислородное голодание вследствие замора, возникшего после массового развития микроводорослей.
Ученые уверены, что массовая гибель обитателей дна Тихого океана у берегов Камчатки произошла из-за кислородного голодания вследствие замора, возникшего после массового развития микроводорослей в сентябре 2020 года. На глубинах 5−15 метров образовался дефицит кислорода из-за массового размножения одноклеточных водорослей, а также из-за токсинов, выделяемых некоторыми видами таких водорослей.
Предполагается, что пик цветения водорослей пришёлся на 25−30 сентября.
Замор животных мог идти в течение месяца и, вероятно, продолжается и сейчас в определенных участках акватории.
Причиной массового цветения опасных водорослей стали повышенные средние температуры воздуха и воды на побережье Камчатки».
На следующий день, 15 октября 2020 г., академик РАН, заведующий кафедрой биоинженерии биологического факультета МГУ им. Ломоносова Михаил Кирпичников в ходе пресс-конференции по итогам расследования экологической катастрофы на Камчатке рассказал:
«Российские ученые обнаружили крупные пятна токсичного планктона водоросли на Камчатке еще весной, они пришли из Японии … Ученые… наблюдали большие пятна величиной по диаметру в несколько сотен километров планктона в отдаленных районах от Камчатки. Сначала это (пятна — ред.) сместилось на север, на Чукотку, а потом спустилось на юго-восточное и юго-западное побережье Камчатки»…По его словам, ученые центра морских исследований МГУ предсказали негативное развитие событий еще в мае, узнав об обнаружении в районе Японии «пятна красноватого цвета очень значительных размеров», которое шло на север. А в августе такие пятна были обнаружены на Чукотке. Во взятых пробах была на несколько порядков превышена концентрация красных микроводорослей. Оказалось, что это очень токсичные водоросли».
Согласимся с основными выводами коллег из МГУ и специалистов СК РФ — массовая гибель морской биоты у восточных берегов Камчатки имеет естественную природу и связана с так называемым аноксическим (бескислородным) событием.
А вот с названной причиной исчезновения кислорода в водах Камчатки («красные приливы») мы не согласны и представляем иную, собственную точку зрения. Массовое цветение микроводорослей и цианобактерий является не причиной гибели аэробной биоты, а ее следствием, точнее следствием общей причины, вызвавшей сначала гибель аэробной биоты, а затем способствовавшей массовому размножению анаэробных микроорганизмов. Эта общая причина — выбросы глубинных восстановительных газов: водорода, метана, сероводорода, аммиака, ядовитого угарного газа и других. Сразу отметим, что водород, метан и оксид углерода малорастворимы в воде. Первые два газа очень быстро поднимаются со дна на поверхность и уходят в атмосферу. Сероводород и аммиак хорошо растворимы, они накапливаются в придонных водах. Более подробно этот процесс рассмотрен нами ранее [Сывороткин, 2001].
Дегазация земного ядра, в котором сконцентрированы основные планетарные запасы водорода, — ведущий геологический процесс, определяющий в твердых оболочках Земли сейсмические и вулканические события, а в динамических оболочках (гидро‑ и атмосфере) широкий спектр природных катастроф, среди которых особое значение имеют: разрушение озонового слоя, погодные аномалии и массовая гибель биоты [Сывороткин, 2002].
Дегазация Земли процесс неравномерный во времени и пространстве. Масштабы его огромны, что показали международные исследования выделений метана в начале нашего века в Северном Ледовитом океане и, особенно, в шельфовых морях Восточной Арктики: Карском, Лаптевых, Восточно-Сибирском [Шахова, Семилетов и др.]. Не сложно представить, что происходит с аэробной биотой, когда со дна поднимаются выбросы восстановительных газов, поглощающие кислород. Происходят массовые заморы, что часто фиксируется в морях и океанах, особенно если речь идет об акваториях, приуроченных к тектонически активным рифтовым зонам, в которых действуют основные центры глубинной дегазации.
В первую очередь гибнут аэробные бентос и планктон. Косяки рыбы, стаи китообразных выбрасываются на берег. Последние отказываются возвращаться в воду при попытках спасателей оттащить их туда. Для них вода, насыщенная восстановительными газами, смертельно опасна, там их ждет быстрая смерть. На берегу тоже смерть, но медленная (3−4 дня), так как дышат китообразные кислородом. Более того, когда-то они были обитателями суши.
После этого начинается массовое развитие цианобактерий — «сине-зеленых водорослей», самых древних обитателей планеты, которые зародились более 3 млрд лет назад и жили в докислородную эпоху при отсутствии озонового слоя. От повышенного потока губительного ультрафиолета они защищались различными пигментами, в первую очередь, хлорофиллом, обладая уникальной способностью адаптировать состав фотосинтетических пигментов к спектральному составу света, так что цвет их варьирует от светло-зелёного до тёмно-синего [Цианобактерии, Вики].
Поднимаясь в атмосферу, залповые водородно-метановые выбросы с примесью угарного газа убивают птиц. Обладая маленькими по объему легкими, птицы гибнут десятками, сотнями и тысячами. Вот такими апокалиптическими событиями фиксируется усиление планетарной дегазации. Но самый точный индикатор этого процесса — отрицательные озоновые аномалии. Обратимся к нашей предыдущей публикации в ИА REGNUM от 26 октября (см. «Монреальский протокол — главное научное фиаско XXI века»), в которой мы показали, что 2020 год отметился сильнейшим за всю историю наблюдений разрушением озонового слоя в Северном полушарии, которое началось в декабре 2022 года и закончилось в мае 2020 года. Максимальное разрушение было зафиксировано в марте (Рис. 1).
В Южном полушарии разрушение озонового слоя в этом году стало одним из сильнейших за всю историю наблюдений. Началось оно в середине августа, максимума достигло в начале октября и продолжается до сих пор (Рис. 2).
Повторим, что, согласно нашей концепции разрушение озонового слоя, происходит за счет усиления водородной дегазации. Если текущий 2020 год является аномальным по степени разрушения озонового слоя, значит, произошло аномальное усиление дегазации земного ядра, которое должно сопровождаться массовой гибелью биоты, согласно выше рассмотренному нами сценарию.
Вот несколько примеров сообщений в СМИ о проявлениях этого процесса по всему миру.
«Биологи в США бьют тревогу из-за массовой гибели перелетных птиц»:
«Причина массового вымирания пернатых пока не раскрыта. 17 сентября 2020 в американском штате Нью-Мексико ученые-биологи забили тревогу из-за найденных мертвых тысяч перелетных птиц. По словам профессора Университета штата Нью-Мексико Марты Десмонд, причина массового вымирания пернатых остается загадкой, но может быть связана с дымом от лесных пожаров или недавними холодами. Об этом пишет BBC. Десмонд также отметила, что общее число погибших птиц теперь может исчисляться «миллионами». За последние годы, согласно подсчетам специалистов, популяция птиц в Северной Америке резко сократилась. Однако такую страшную картину в США можно наблюдать не только в штате Нью-Мексико, но и в соседних. Среди них оказались Колорадо, Аризона и Техас».
Далее мы приводим только даты и заголовки сообщений СМИ об аналогичных событиях этого года. По приведенным названиям читатели смогут сами найти полный текст, наша задача была показать распространенность явления во времени и пространстве.
«Дождь из мёртвых синиц. Жителей Челябинска испугала массовая гибель птиц» (16.10.2020).
«Массовую гибель птиц на Сахалине проверит прокуратура» (04.06.2020).
В парке Урицкого в Казани массово гибнут птицы — что произошло (13.10.2020).
«В Нью-Мексико птицы тысячами падают с неба замертво» (15.09.2020).
Главный ветеринарный врач столичного госпиталя птиц прокомментировал их массовую гибель в Рязани (02.12.2022).
«В Омске массово гибнут чайки» (12.08.2022).
Массовая гибель птиц в Омске (07.07.2020).
«Тайна мертвых ворон: почему под Саратовом массово гибнут птицы» (21.09.2020).
«Трупы птиц усеяли улицы Саратова. Что могло стать причиной массовой гибели?» (21.11.2020)
«Жертвы» коронавируса: массовая гибель голубей зафиксирована в Алматы (23.03.2020).
«Улицы столицы Черногории усыпали тысячи мертвых воробьев» (07.08.2020).
Климатическая катастрофа, вымирание птиц. Глобальное потепление 2020(20.01.2020)
«В чем причина массовой гибель рыбы в озере Ак-гель?» (02.03.2020)
Около 300 дельфинов погибли за последние месяцы на Черном море (10.06.2020).
«В Австралии на берег выбросились сотни китов» (22.09.2020):
«Спасатели Австралии во вторник пытались спустить с мели в море сотни китов-пилотов, застрявших на песчаной косе у удаленного западного побережья австралийского острова Тасмания, надеясь положить конец одному из худших в истории массовых выбросов млекопитающих этого вида на берег.90 из примерно 270 китов, оказавшихся в ловушке на мелководье, спасти не удалось, отмечает ВВС. Большое количество животных погибло на широкой песчаной косе в гавани Маккуори, расположенной примерно в 200 километрах к северо-западу от столицы штата Хобарт, в то время как другие барахтались на мелководье. У морских биологов существуют опасения, что количество погибших животных увеличится. Пока неизвестно, что привлекло китов к берегу. Такого массового выброса китов в Тасмании не наблюдалось с 2000-х годов, когда на берегу оказались чуть более двухсот особей. Киты-пилоты могут вырастать до семи метров в длину и весить до трех тонн. По опыту предыдущих миссий по спасению животных известно, что гринды могут пережить три или четыре дня пребывания на берегу. Впоследствии они погибают от обезвоживания или разрушения тела под тяжестью собственного веса. Ежегодно на побережье морей и океанов в мире, преимущественно на пляжи, выбрасывается более двух тысяч китов.»
Отдельно следует сказать о массовой гибели насекомых, в частности, пчел.
«Режим «стихийного бедствия» введен в Хорватии после внезапной гибели более 50 миллионов пчел»:
«Более 50 миллионов пчел были найдены мертвыми на прошлой неделе в округе Меджимурье, Хорватия, что побудило власти страны объявить стихийное бедствие в понедельник. 9 июня было замечено, что миллионы мертвых пчел покрывают землю в районе между Подтуром и Гардиновацем, недалеко от границы с Венгрией, оставляя пчеловоды потрясенными и опустошенными. 20 пчеловодов, как сообщается, потеряли около 600 ульев, что составляет около 50 миллионов пчел. Предполагается, что причиной экологической катастрофы стало отравление пестицидами, хотя пока это не подтверждено.»
«Мертвых пчел с пасеки вывозили мешками»: к чему может привести массовая гибель насекомых» (02.07.2022):
«Пчелы гибнут. Гибнут массово. Сообщения об этом поступают со всего мира. Россия — не исключение. Согласно информационным сводкам, мор охватил трудолюбивых насекомых в десятках регионах нашей страны. Их трупами, как уверяют очевидцы, усыпаны Башкирия, Марий Эл, Татарстан, Удмуртия, Ульяновская, Курская, Тульская, Брянская Воронежская, Липецкая, Московская, Нижегородская, Рязанская, Ростовская, Саратовская, Смоленская области, Мордовия, Краснодарский карай, Ставрополье, Алтай.»
В том же году, пожалуй впервые в таком объеме, замелькали сообщения о массовой гибели птиц по всей планете, а также сообщения о заморах рыбы, выбросах на сушу китообразных. Ниже приводим краткие сообщения на эту тему или только заголовки сообщений СМИ, опубликованные в 2022 году.
«Массовая гибель птиц и рыб в штатах Арканзас и Луизиана»:
«Катастрофические и необъяснимые явления происходят в двух штатах США: с неба падают мёртвые птицы, на берег выбрасываются мёртвые рыбы. В субботу, 1 января, над одним из городов штата Арканзас буквально пролился дождь из мёртвых чёрных дроздов. Улицы, дома — всё было усеяно мёртвыми птицами».
«Массовая гибель птиц вызвала панику» (09.01.2022):
«Интернет в эти дни бурлит от обилия слухов о грядущем конце света. К столь мрачным прогнозам блогеров подтолкнули случаи».
«Таинственная массовая гибель птиц» (07.01.2022):
«Таинственная массовая гибель птиц продолжается в разных концах Европы».
«Массовая гибель птиц вызвала апокалиптические настроения» (08.01.2022).
«В Северной Америке снова массово гибнут птицы» (11.01.2022):
«За сутки сразу два новых случая в американском штате Теннесси и канадской провинции Квебек. Скворцы и голуби. Объяснить это учёные не могут. Как и остальные подобные истории в Арканзасе, Луизиане, Швеции и Италии».
«Массовая гибель птиц — на этот раз в Швеции» (06.01.2022):
«Массовая гибель птиц и рыб провоцирует разговоры о конце света» (06.01.2022):
«Когда на этой неделе на берегу Чесапикского залива были обнаружены миллионы мертвых рыбок, а ранее в Арканзасе».
«Птицы массово гибнут в Канаде. Аналогичные инциденты произошли ранее в США и Швеции и Италии» (08.01.2022).
По всему миру загадочным образом гибнут птицы и рыбы (06.01.2022):
«В США сразу в нескольких штатах отмечены случаи загадочной массовой гибели птиц. Как сообщает газета New-York Daily News…».
«Вслед за США и Швецией массовая гибель птиц» (07.01.2022):
«На севере Италии зафиксирован случай массовой гибели птиц. В городе Фаэнца были найдены мертвыми более четырехсот горлиц».
«Массовая гибель птиц: химическое оружие или кара» (06.01.2022):
«Американские учёные пытаются объяснить крайне загадочное явление: в стране гибнут целые стаи птиц. Такие случаи отмечены в…».
«Массовая гибель птиц продолжается» (09.01.2022):
«Очередной необъяснимый случай массовой гибели птиц зафиксирован на этот раз в Канаде. Падение на землю восьми десятков…».
«В Даугавпилсе найдены мертвые птицы» (14.02.2022).
«Пляжи Нетании завалены гниющей рыбой» (12.09.2022):
«Почти неделю ихтиологи Израиля пытаются выяснить причину массовой гибели рыбы вблизи побережья Нетании. Сотни мертвых рыб в последнее время выбрасывает на пляж «Полег», принадлежащий управлению охраны природы и парков. Два дня назад на этом же пляже был обнаружен мертвый дельфин. На место происшествия даже вызывали отряд полиции».
РИА Новости (21.01.2022):
«Стая из 24 гринд, иначе называемых черными дельфинами, выбросилась на отмель в мангровых зарослях новозеландского острова Северный, все животные погибли, сообщает в пятницу агентство Ассошиэйтед Пресс со ссылкой на представителя новозеландской Службы охраны природы Джонатана Максвелла (Jonathan Maxwell)».
«Массовая гибель уток в США» (20.02.2022):
«У официальных лиц пока нет версий относительно причин гибели тысяч уток на озере Эйри и реке Мауми. Птичий грипп не подтвердился. Загадочная болезнь была обнаружена несколько недель назад у нескольких птиц, в пятницу обнаружили уже 200. Птицы сначала роняют головы назад, потом ухудшается моторика, затем умирают. Лабораторные тесты ничего не обнаружили. В департаменте по охране дикой природы заявили, что пока не могут установить, что явилось причиной смертей, но предполагают природные причины. RSOE Emergency and Disaster Information Service».
«Более сотни черных дельфинов выбросились на берег Новой Зеландии» (21.02.2022):
«Более сотни черных дельфинов, или гринд, выбросились на берег новозеландского острова Стюарт, сообщает агентство Ассошиэйтед Пресс».
* * *
Подведем кратко итоги: в годы максимального разрушения озонового слоя планеты, что означает резкое усиление дегазации её ядра, по всей Земле происходит массовая гибель птиц и учащаются случаи заморов водных обитателей, как в морях, так и в пресных водах. Нужно отметить, что места биотических катастроф часто повторяются. Особого внимания заслуживают случаи синхронной гибели рыбы и птиц, пролетающих в данный момент над водоемом. Такие случаи имели место в р. Арканзас в США в новогоднюю ночь 2022 года; на озере Онтарио в Канаде 20 февраля 2022 года; в Омской области на озере Калач в апреле 2020 года. Такая синхронность гибели животных в воде и в воздухе подтверждает гипотезу о выбросах глубинных газов, как об их (катастроф) основной причине.
* * *
Вернемся вновь на Камчатку. На карте за 27 сентября (Рис. 3) отчетливо проявлен центр озоновой аномалии над Южной Камчаткой и островом Парамушир (самый северный остров Курильской гряды). Потери озона, согласно озонометрической станции П. — Камчатский в центре аномалии составили 17%. Полагаем, что в этот день произошел замор биоты возле Парамушира, в частности, у Северо-Курильска.
«Берег Парамушира завалило мертвыми морскими гадами»:
«Большое количество погибшей морской живности выбросило на побережье курильского острова Парамушир. Берег усыпан мертвыми осьминогами, морскими ежами, крабами, моллюсками, камбалой. Вряд ли это связано со штормом: непогода у нас через день, но никого так массово не выкидывает», — сообщил astv.ru житель Северо-Курильска Александр»
28 сентября центр аномалии сместился к северу. Дегазация усилилась, потери озона составили уже 25%. Это главный момент камчатской катастрофы, на озоновой карте мы находим место, время и причину массовой гибели биоты.
29 сентября здесь разыгрался сильный шторм, который и выбросил на берег жертвы дегазации. При этом, возможно, локальный нагрев океана и воздуха над ним через озоновую дыру и послужил причиной этого шторма, так как при нагреве воды и воздуха давление здесь должно было упасть.
Рис. 5 показывает нам, что озоновый слой над Камчаткой был разрушен уже в середине сентября, то есть через тектонические разломы, которые маркируются руслами рек, линейными участками берегов уже сочились глубинные восстановительные газы. Выделение их должно было усилиться в момент новолуния 17 сентября. Вот такая ситуация и может быть предвестником более существенной катастрофы.
В заключение добавим еще один аргумент в пользу нашей версии. На Всероссийском совещании по Дегазации Земли в 2022 году известный российский океанолог А. И. Обжиров рассказал, что в Охотском море по расстановке судов, занимающихся ловом крабов, можно картировать подводные тектонические разломы. При мощных газовых выбросах, приуроченных к разломным зонам, гибнет аэробная фауна, на обильные «залежи» трупов со всех сторон сползаются известные падальщики — крабы. За крабами подтягиваются люди на кораблях. При обычном уровне дегазации зоны разломов отличаются повышенной биологической продуктивностью. При усилении дегазации — становятся местом массовой гибели биоты [Сывороткин, 2002].
Оригинал Что на самом деле случилось на Камчатке, и почему там гибнет морская фауна создан 31.10.2020 в 23:54Авторы: Владимир Сывороткин
Читайте ранее в этом сюжете:
Учёные обследовали дно Тихого океана на объекте ЮНЕСКО на севере Камчатки
Устойчивость гидробионтов к дефициту кислорода. заморы.
Подавляющее большинство обитателей водоемов нуждаются в кислороде, хотя иногда способнывременно переносить дефицит или даже полное отсутствие кислорода, впадая в особую форму анабиоза — аноксибиоз.Аноксибиоз — это только способ пассивно переносить неблагоприятные кислородные условия, и его следует рассматривать не как переход к анаэробной жизни, а лишь как одну из адаптации к временному перенесению недостатка кислорода.
В зависимости от потребности в кислороде гидробионты делятся на: Эвриоксигенные организмы — способны обитать как в водоемах богатых кислородом, так и при большом дефиците кислорода (веслоногий рачок, олигохета , моллюски ряд других организмов); Стенооксигенные — могут жить только при высоких концентрациях кислорода.
Способность гидробионтов выживать в воде с низкими концентрациями кислорода, зависит от видовой принадлежности организмов, их состояния и условий внешней среды. Минимальная или пороговая концентрация кислорода, переносимая гидробионтами ниже для организмов живущих в слабо аэрированной воде. Величина пороговой концентрации довольно сильно изменяется с возрастом животных, понижаясь у взрослых особей. Чувствительность к дефициту кислорода может обострятся на отдельных стадиях развития.Из внешних факторов на пороговую концентрацию кислорода в наибольшей степени влияет температура. С ее повышением обмен организмов возрастает, их потребность в кислороде увеличивается.Заморы. В естественных водоемах наблюдаются случаи массовой гибели гидробионтов от асфиксии. Они возникают не только вследствие дефицита кислорода, но и в результате накопления в воде значительных количеств углекислого газа, сероводорода, метана. Содержание этих газов обычно повышается параллельно снижению концентрации кислорода.
Летние заморы бывают в стоячих высокопродуктивных водоемах: например в рыбоводных прудах. Иногда летние заморы происходят и в морях (Азовское, Балтийское). Летние заморы совпадают с максимальным развитием фитопланктона. Днем вода бывает пересыщена кислородом, а ночью, вследствие использования больших количеств кислорода на дыхание растениями и животными и поглощения донными отложениями содержание кислорода резко падает. Основная причина зимних замором — поглощение кислорода на окисление органического вещества донных отложений. Зимние заморы обычны в водоемах, дно которых покрыто мощным слоем ила. Чаще всего зимние заморы наблюдаются в конце зимы и целый ряд признаков свидетельствует об их приближении. Уже при относительно небольшом недостатке кислорода к прорубям начинают подходить различные насекомые, дышащие атмосферным воздухом (клопы), затем появляются рыбы.
Содержание углекислого газа и рН воды как факторы среды.
Углекислый газ в воде растворяется лучше, чем кислород. Те условия, которые ведут к накоплению кислорода, ведут к исчезновению углекислого газа и наоборот. Углекислый газ накапливается не только в процессе дыхания, но и во время брожения. Углекислый газ продолжает накапливаться в водоеме и в анаэробных условиях за счет разложения органических веществ.Поступает в воду углекислый газ из атмосферы (инвазия) и в результате перехода в карбонаты.В воде углекислота находится в разных формах:свободнаяуглекислота,бикарбонаты, растворенные карбонаты.Концентрация водородных ионов называется активной реакцией среды и выражается показателем рН.Внейтральной среде рН = 7, в кислой рН < 7, в щелочной рН > 7.Следовательно, по рН можно судить, что преобладает в воде свободная углекислота или карбонаты.В природных водах активная реакция среды редко бывает нейтральной и подвержена значительным колебаниям.Дыхание водных организмов, процессы разложения органического вещества сопровождаются выделением СО2, что способствует подкислению воды. Поглощение СО2 растениями в процессе фотосинтеза обуславливает подщелачивание воды. Поэтому в течение суток активная реакция может меняться.Континентальные водоемы в зависимости от величины рН делятся на два основных типа: водоемы с нейтрально-щелочной реакцией среды (рН = 6 — 10); водоемы с кислой реакцией среды рН<6
В зависимости от отношения к рН организмы по Скадовскому делятся на:стеноионные организмы— это формы, которые могут нормально существовать при сравнительно небольших колебаниях рН; эвриионныеорганизмы — встречаются как в нейтрально-щелочных, так и в кислых водоемах.
§
Прямо или косвенно свет является одним из необходимых условий жизни водных организмов.Значение светазаключается в том, что он необходим для фотосинтеза зеленых растений, которые служат источником пищи водных животных. Кроме того свет оказывает и прямое влияние на водные организмы. Он воздействует на суточный ритм активности, на способы отыскания пищи, защиты от врагов. Водные организмы обитают в разных условиях освещенности: в верхних ярко освещенных горизонтах, при сумеречном освещении и в условиях полной темноты (в абиссали морей и океанов и в подземных водах).Основным источником света в водоеме служат солнечные лучи и лишь в незначительной степени — лучи других небесных тел (луна, звезды). В самом водоеме источником света служат светящиеся растения и животные.Методыизучения проникновения света в воду: фотографическийметод. В воду на глубину опускали фотографическую пластинку и смотрели, как она темнеет. С помощью этого метода были обнаружены следы света до глубины 1500 м.; В настоящее время для определения проникновения света в толщу воды широко применяется фотоэлектрическийметод, основанный на использовании фотоэлементов.Природа свечения водных организмов:внутриклеточная — светятся клетки специальных органов; внеклеточная — светится жидкость или слизь вырабатываемая в специальных железах; бактериальная — светятся симбиотические организмы (рыбы и головоногие моллюски.Со светом тесно связаны суточные вертикальные миграции гидробионтов.В морях и пресных водах днем планктонные организмы опускаются на глубину, а ночью поднимаются к поверхности. Размах этих миграций зависит от типа водоема.
Соленость воды как одна из главных ее характеристик.
Вода — прекрасный растворитель, поэтому в природе не встречаются водоемы, которые не содержали бы того или иного количества растворенных солей. Соленость воды выражается в промиллях (‰) или в процентах (%).Промилле — количество грамм соли, содержащееся в 1 л воды,Процент — количество грамм соли, содержащееся в 100 мл воды.Состав солей воды. Состав солей в пресной и морской воде различен, преобладают карбонаты, а в морской — хлориды.Методы измерения солености. Наиболее распространенным способом является определения солености по количеству ионов хлора. Относительный состав морской воды постоянен и по содержанию хлора можно определить общую соленость. Соленость и плотность воды.С повышением солености плотность воды увеличивается. С повышением солености понижается точка замерзания воды –депрессия. В зависимости от количества растворенных солей различают водоемы:Пресные или олигогалинные, соленость не выше 0,5‰. Сюда относится большая часть пресных вод и, например, все белорусские озера; Солоноватые или мезогалинные водоемы. Соленость 0.5 — 16‰. Например, Балтийское море, Каспийское море, Азовское море; Морские или полигатинные. Соленость 16 — 47‰. Например, Средиземное море Красное море, Саргассово море, Баренцево море;Пересыщенные или ультрагалинные. Соленость 47 — 360‰. Эльтон, Баскунчак.
14. Особенности флоры и фауны морских и пресных водоемов.Из животного мира типично морскими являются:иглокожие (не выдерживают даже незначительного опреснения); оболочники; кишечнополостные (за исключением 4 — 6 видов гидр и нескольких видов медуз); хрящевые рыбы (акулы, скаты); погонофоры;головоногие моллюски. Типично пресноводные:амфибии,двоякодышащие рыбы,пиявки,олигохеты, коловратки,ветвистоусые раки,из простейших — солнечник,легочные моллюски,насекомые,паукообразные.Пресноводная фауна намного мельче морской. Особенности населения пресных вод: большая бедность видового разнообразия, по сравнению с морскими водоемами;Большинство пресноводных организмов — космополиты, т.е. имеют широкое географическое распространение; Для пресных водоемов свойственна чрезвычайная изменчивость. Особенности населения солоноватых вод. Солоноватые воды — это воды, опресненные стоком речных вод. Продуктивность таких водоемов велика. Они широко используются для рыбного промысла.Большая часть морских продуктов добывается в солоноватых водах. В солоноватых водах выживают немногое виды, но те виды, которые там живут, образуют высокие плотности. Население солоноватоводных водоемов состоит из:пресноводные формы,морские формы, типично солоноватоводные формы, которые не встречаются ни в морскихни в пресных водах.Особенности населения ультрагалинных или пресыщенных вод (соленость 47 — 360‰).К этому типу водоемов относятся озера степной и полупустынной зона с солончаковыми почвами, где испарение преобладает над осадками, почвы осолоняются. Галобионты-типичные представители ультрагалинных водоемов. Галофилы — соленолюбивые организмы, обитающие при солености до 100%о. По отношению к солености все виды организмов делятся на эвригалинные и стеногалинные.Виды, которые могут переносить значительные колебания солености, называются эвригалинными, а виды, не выдерживающие значительных изменений солености, называются стеногалинными.Стеногалинные гидробионты разделяются на пресноводных, морских и солоноватоводных.Для некоторых видов характерен солевой анабиоз.
15. Осмотическая регуляция морских и пресноводных организмов.Все водные организмы по осмотической регуляции можно разделить на 2 группы:Пойкилоосмотические животные — давление крови и соков их тела равно и следует за осмотическим давлением окружающей воды. К этой группе относятся все морские организмы.Гомойосмотические организмы –гидробионты, у которых соленость внутренней среды постоянна и не зависит от солености окружающей воды. Сюда относятся пресноводные организмы и обитатели ультрагалинных водоемов.В зависимости от соотношения между величиной осмотического давления у животных и в окружающей среде гомойосмотические организмы делятся на две группы:Гипертоников,когда концентрация солей внутри организма выше, чем в окружающей среде (обитатели пресных и солоноватых вод, из морских — ряд вымерших ракообразных, крабы, креветки и хрящевые рыбы); Гипотоников,когда концентрация солей в полостной жидкости ниже, чем в окружающей воде (обитатели ультрагалинных водоемов, из морских — костные рыбы).Для поддержания постоянного состава внутренней среды у гомойосмотических организмов имеется целый ряд приспособлений. Активнаяосморегуляция достигается:Уменьшением проницаемости покровов тела. Например, слизь, покрывающая тело рыб, моллюсков и многих растений представляет собой осмотическую защиту. Соленость крови угря, очищенного от слизи, при переносе его из пресной воды в морскую или обратно изменяется гораздо быстрее, чем при наличие слизи; Работой специальных органов, которые регулируют солевой состав полостной жидкости. Например, у пресноводных простейших вода выделяется с помощью так называемой сократительной вакуоли, которая у морских простейших обычно отсутствует. У пресноводной амебы, адаптированной к разведенной вдвое морской воде, сократительная вакуоль почти совершенно перестает работать, если же амебу постепенно вернуть обратно в пресную воду, работа сократительной вакуоли возобновляется.У гипертонических организмов аппараты осморегуляции удаляют избыток воды, непрерывно поступающий из окружающей среды. У простейшихэту функцию выполняет сократительная вакуоль, у высокоорганизованных организмов — почки.У гипотонических организмов (обитатели ультрагалинных водоемов) аппараты осморегуляции удерживают воду в организме.
16. Зональность Мирового океана.Экологические зоны Мирового океана.В водоемах различают два основных биотопа:пелагиаль — толща воды;бенталь— дно.Дно и толщу воды в свою очередь делят на зоны.Вбентали выделяют:1.Материковую отмель(материковое плато, континентальный шельф). Средняя ширина материковой отмели — 70 км, наибольшая 1200 км). На материковой отмели условия существования очень разнообразны иизменчивы. Здесь различают 4 зоны: Супралитораль, Литораль,Сублитораль,Псевдоабиссаль.Для литоралихарактерно непостоянство физико-химических условий. Качественный состав флоры и фауны беден, однако численность и биомасса организмов может достигать очень больших величин. Виды, обитающие в литорали, отличаются большой устойчивостью к колебаниям температуры, т.е. это эвритермные виды.Сублитораль.За нижнюю границу сублиторали принимается нижняя граница распространения донных растений. Чем прозрачнее вода, тем глубже распространяются растения. Это самая населенная область морского дна. Здесь исключительно благоприятные условия существования: много света, хорошая аэрация. Донная растительность образует заросли высотой до 30 м. Отмирая, растения превращаются в детрит и служат основной пищей для большинства обитающих здесь донных животных.Псевдоабиссаль распространяется до глубины 200 — 600 м. Растения в этой зоне отсутствуют, температура в течение года изменяется незначительно (5 — 7°С). Население в различных морях развито по-разному. 2.Материковый склон(континентальный склон). Занимает батиаль до глубины 3000 — 4000 м.3.Океаническое ложе(занимает 77% площади дна океана). Океаническое ложе включает абиссаль, которая на глубине свыше 6 — 7 км переходит в ультраабиссаль.Деление пелагиали Мирового океана.Водную толщу океана по горизонтали делят на две области — прибрежную неритическую (населена богато), лежащую над областью материковой отмели и океаническую (бедную населением), находящейся над зонами батиали и абиссали.Деление по вертикали:Эпипелагиаль— до глубины 200 м;Батипелагиаль— до нижней границы батиали;Ультраабиссопелагиаль-до максимальной глубины.
§
Грунта океана подразделяются на:терригенные и пелагические.Терригенные представлены различными материалами, приносимыми с суши. Пелагические осадки образованы за счет трупов обитателей пелагиали и отчасти за счет тонких неорганических частиц. Среди них особенно широко распространен глобигериновый ил, в основном образующийся из опускающихся на дно известковых скелетов корненожек. Часто океанские грунты образуются диатомовыми водорослями и радиоляриями. В пелагических грунтах на глубинах до 5400 м большое значение имеет углекислый кальций. С увеличение глубины, увеличивается растворимость извести и роль углекислого кальция в осадках снижается, а начиная с 5400 м, осадки почти полностью состоят из кремнезема.Движение воды.Океанская вода не однородна и состоит из отдельных водных масс, различающихся между собой по ряду показателей (температуре, солености, плотности и др.).Каждая водная масса формируется в определенном районе в соответствии с его физико-географическими условиями, индивидуальна по свойствам, устойчиво существует в пространстве и времени, не смешиваясь с другими водными массами. Между водными массами происходит постоянный обмен, особенно в пограничных районах, вследствие непрерывного движения воды, проявляющегося в форме течений, волнений, приливов и отливов.Основные горизонтальные течения Мирового океана — это северные и южные пассатные течения, идущие с востока на запад параллельно экватору, и движущееся между ними в обратном направлении межпассатное течение. Каждое пассатное течение делится на западе на 2 ветви: одна переходит в межпассатное течение, другая отклоняется в более высокие широты, давая начало теплым течениям. Из высоких широт вода перемещается в низкие, образуя холодные течения. Мощный океанический поток существует вокруг Антарктиды. В Мировом океане также существуют и глубинные течения. Основная масса формируется в полярных и субполярных областях и, опускаясь ко дну, движется в направлении низких широт. Дважды в сутки на море наблюдаются приливы и отливы. Их величина может измеряться всего несколькими или многими метрами. Наибольшие приливы наблюдаются во время новолуний и полнолуний.Вертикальные перемещения воды могут вызываться изменением плотности расположенных друг над другом слоев воды в результате погружения ее у наветренного берега и подъема у подветренного, вследствие прохождения циклонов и антициклонов. Каждому погружению водных масс в одном месте соответствует поднятие воды в другом. Погружение воды называется конвергенцией, подъем глубинных вод – дивергенцией
18. Условия жизни в Мировом океане: температурный исветовой режимы, соленость, концентрация биогенов.Температура.На больших глубинах температура воды постоянна в течение всего года и лежит в пределах от -1,7 до -2,0°С. Охлаждаясь до -2°Су поверхности холодных морей вода погружается на дно и растекаясь отсюда по разным направлениям, формирует придонные воды всех океанов.Температура поверхностных вод зависит от их географического положения, сезона года, характера течений и многих других факторов.Среднегодовая температура понижается с продвижением от экватора к полюсам. Значительные колебания температуры поверхностных слоев океанской воды наблюдаются в умеренных зонах в связи с чередованием сезонов года. С удалением от поверхности эти колебания все более сглаживаются и на глубине 300 — 400 м исчезают вовсе.Верхний слой океанской воды с резко выраженными сезонными колебаниями температур —эпиталассы, более глубокий, где температура в течение года практически не меняется — гипоталасы.Между ними находится слой температурного скачка — термоклина — метаталасы.Подъем к поверхности холодных вод наблюдается вдоль границ, отделяющих северное и южное пассатные течения, от межпассатного. Выход холодных глубинных вод к поверхности имеет место вдоль западных берегов Африки, Америки, Индонезии и Австралии.Свет.Освещенность океанской воды быстро снижается по мере удаления от поверхности и уже на глубине 100 — 200 м недостаточна для существования растений. В высоких широтах, где свет падает наклонно, он проникает в толщу воды на меньшие глубины, чем в тропиках. Последние признаки света исчезают в открытом океане на глубине 1-1,6 км.Соленость.В океанской воде соленость крайне устойчива и обычно колеблется в пределах 34 — 35 промилле. Только в поверхностном слое колебания составляют 2- 3 промилле, а иногда и больше. Причина в осолонении вследствие интенсивного испарения воды или опреснения в результате выпадения дождей. В глубинных слоях соленость обычно ниже, чем уповерхности.Во внутренних морях солевой состав может претерпевать значительные изменения за счет поступления пресных вод.Биогены.Концентрация питательных солей в поверхностном слое океанических вод колеблется в очень широких пределах. Именно биогены определяют интенсивность развития водорослей ив целом продуктивность океана.Азот в морской воде представлен нитратами. Фосфатов в океанической воде приблизительно в 10 раз меньше, чем нитратов. На глубине содержание солей азота и фосфора в десятки и тысячи раз выше, чем у поверхности. Поэтому в местах подъема глубинных вод количество биогенов в зоне фотосинтеза резко возрастает и океан кишит жизнью.
19. Население Мирового океана. Особенности жизни глубоководных организмов.Всего в Мировом океане обитает 150 тыс. видов животных. Суммарная биомасса зоопланктонав Мировом океане 21,5 млрд. тонн. Биомасса бентосаоколо 10 млрд. тонн.Нектонвключает в себя рыб, млекопитающих, головоногих, моллюсков, высших раков. В фитопланктонепреобладают диатомовые, пиридиниевые, встречаются зеленые, бурые, красные и синезеленые. ЖИЗНЬ ГЛУБИН. Фитопланктон, в основном, приурочен к поверхностному слою воды до нижней границы основного пикноклина. Начиная с 3-4 км видовой состав зоопланктона заметно обедняется, почти полностью исчезают плотоядные животные. С глубиной очень быстро снижается и видовое богатство нектона, в частности рыб, хотя они иногда проникают на глубину до 7-8 км.В супралиторали фитобентос беден, представлен лишайниками и мелкими водорослями, в основном сезонными формами. В верхней литорали фитобентос богаче, в нем доминируют водоросли, способные выдерживать длительноеобсыхание.В средней литорали, где время затопления и обсыхания примерно одинаково, наряду с сезонными и однолетними формами развиваются многолетние и биомасса фитобентоса заметно возрастает. Для нижней литорали характерны ламинариевые водоросли. Здесь часто наблюдается максимальное развитие водорослей, если только они не угнетаются прибоем или особенностями грунта.В верхней сублиторали водорослей много, и представлены они преимущественно зелеными и бурыми. Глубже продвигаются красные водоросли, пигменты которых усиливают эффективность использования света, лимитирующего развитие фитобентоса в нижней сублиторали.С продвижением вглубь очень быстро снижается видовое разнообразие численность и биомасса донных беспозвоночных.Основным источником пищи глубоководных животных служит оформленное органическое вещество, поступающее из верхних горизонтов в виде трупов различных организмов, их фрагментов и фекальных комочков. Существенное значение для трофики абиссали имеют вертикальные миграции животных.Многие обитатели поверхностных вод ежесуточно погружаются на 300-400 м и более, навстречу им поднимаются хищники, которые, потом, опускаясь, в свою очередь могут служить пищей животных следующего глубинного горизонта. Таким образом, в толще воды возникает своеобразная «пищевая лестница», по которой органическое вещество, образующееся в поверхностномгоризонте, перемещается до самых больших глубин.В связи со скудностью пищевых ресурсов глубоководные животные приобретают ряд адаптаций, направленных на экономию энергии. С продвижением в глубину часто прослеживается смена мелких форм более крупными. Это явление получило название АБИССАЛЬНЫЙ ГИГАНТИЗМ. Экологические группы гидробионтов:планктон и нектон. Адаптивныеособенности гидробионтов к обитанию в данном биотопе.
20. Экологические группы гидробионтов: планктон и нектон. Адаптивные особенности гидробионтов к обитанию в данном биотопе.К планктонным организмам (в отличие от нектонных) относятся гидробионты, не способные к активным движениям или обладающие ими, но в силу малых скоростей течения, не противостоящие токам воды. По степени привязанности организмов к водной толщи выделяют:Голопланктон – организмы, которые всю активную жизнь проводят в толще воды, и только покоящиеся стадии (почки, яйца и др.) могут находиться на дне; Меропланктон – формы, обитающие в толще воды только на каком-то отрезке своего активного существования, а остальную часть жизни ведущие иной образ жизни.Приспособления планктонных и нектонных организмов к пелагическому образу жизни сводятся к обеспечению плавучести — развитию различных адаптации, замедляющих погружение организмов. Другой ряд адаптации связан с активным передвижением, включая развитие средств распознавания среды и ориентации. Огромное значение для обитателей пелагиали имеют адаптации к использованию течений и других средств пассивного передвижения. Плавучесть может рассматриваться как погружение с наименьшей скоростью. Организмы могут увеличивать плавучесть, повышая трение о воду и уменьшая Часто с ухудшением условий плавучести удельная поверхность планктонных организмов возрастает. Снижение остаточной массы может достигаться уменьшением количества костной ткани, белка в тканях, заменой тяжелых солей более легкими, отложением большого количества жира, заменой более плотного жира менее плотным, образованием полостей, наполненных воздухом. Наиболее обычный способ снижения плотности у гидробионтов — накопление жира. Эффективное средство повышения плавучести — газовые включения в цитоплазме или специальные воздушные полости. Плавание осуществляется с помощью жгутиков или ресничек, изгибанием тела, греблей конечностями и реактивным способом. Передвижение с помощью ресничек и жгутиков эффективно только при небольших размерах организмов. Движение путем изгибания тела характерно для более крупных обитателей пелагиали. Одни животные двигаются, изгибаясь в вертикальной плоскости, другие изгибаются в горизонтальной плоскости, третьи — совершают винтообразные движения. Некоторые головоногие моллюски и рыбы способные летать над водой.
21. Экологические группы гидробионтов: бентос и перифитон.Бентос — совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте морских и пресных водоемов.Перифитон (обрастания)-организмы, обитающие на плотных субстратах за пределами придонного слоя воды.Бентос и перифитон разделяют на животный (зообентос, зооперифитон) и растительный (фитобентос, фитоперифитон).Фитобентос делится на:микрофитобентос — одноклеточные и колониальные водоросли; макрофитобентос — заросли многоклеточных водорослей и высших растений. В зависимости от характера грунта выделяют:пелофильный бентос (на илу),псаммофильный (на песке),литофильный (на камнях),аргиллофильный (на глине),фитофильный (на макрофитах).В зависимости от образа жизни животные бентоса делятся на экологические группы:Прикрепленные организмывстречаются среди всех типов водных животных (простейшие, губки, кишечнополостные, иглокожие, моллюски и др.). Широкое распространение прикрепленных форм среди обитателей водной среды обуславливается свойствами самой воды и прежде всего ее подвижностью. Вода приносит им пищу и способствует расселению.Организмы, обитающие на поверхности дна, не совершающие значительных перемещений (седентарные).Сюда относятся малоподвижные формы, например, некоторые брюхоногие и двустворчатые моллюски, морские звезды и ежи, некоторые ракообразные.Организмы, передвигающиеся по дну (бродячие или вагильные).Горизонтальные миграции совершают крупные ракообразные.Планкто-бентические организмы.Сюда относятся мизиды, амфиподы хаоборины. Для совершения миграций донные животные всплывают в толщу воды и, проплыв по течению некоторое расстояние, оседают на новом месте. Сверлящие организмы.Организмы, которые сверлят камень и дерево и живут в проточенных ими ходах. Относятся сверлящие водоросли (зеленые и сине-зеленые), губки и моллюски. Закапывающиеся организмы.Встречаются среди червей, личинок насекомых, моллюсков и т.д. Все закапывающиеся организмы имеют удлиненную форму тела. В зависимости от размеров в зообентосе выделяют:Микробентос — особи мельче 2 мм( простейшие, коловратки, ракообразные, нематоды, клещи, личинки хирономид, олигохеты);Макробентос — организмы крупнее 2 мм — моллюски, ракообразные, личинки насекомых, пиявки, олигохеты и пр.
22. Классификация континентальных водоемов (естественные и искусственные, лотические и лентические).Континентальные водоемы, расположенные в углублениях суши, могут быть естественными и искусственными. Первые в основном представлены реками, озерами и болотами, вторые каналами, водохранилищами и прудами. В подавляющем большинстве континентальные водоемы пресные, реже бывают солоноватыми, солеными (некоторые бессточные озера). Из 33 классов водных растений в пресных водах представлены 13, из 63 классов животных 19. Только или почти исключительно в пресных водах обитают представители трех классов растений и двух классов животных. Из растений в пресных водах наиболее обычны грибы, синезеленые, диатомовые и зеленые водоросли, а также цветковые, из животных простейшие, коловратки, олигохеты, брюхоногие и двустворчатые моллюски, ветвистоусые и веслоногие раки, личинки насекомых и рыбы.Реки представляют собой водоемы, водная масса которых перемещается от истока к устью вследствие разницы их положения над уровнем моря, т. е. под влиянием силы тяжести.Реки, выносящие свои воды в океаны, моря или озера, называют главными, а впадающие в них притоками. Совокупность всех рек, сбрасывающих свои воды через главную реку, составляет речную систему. Часть суши, занятая речной системой и отделенная водоразделами от других участков, образует речной бассейн, а поверхность, с которой она собирает воды, водосборную площадь.Озера представляют собой различной величины и формы котловины, заполненные водой.Болота. Представляют собой неглубокие скопления воды, частично или полностью закрытые сверху растительностью. Болото нечто переходное между водой и сушей, причем границу между заболоченными водами и заболоченной сушей провести невозможно. Характерный и обязательный признак болот образование торфа из отмирающего мха и других гидрофильных растений.Водохранилища. К ним относят крупные водоемы с замедленным водообменом, уровенный режим которых искусственно изменен и постоянно регулируется в целях накопления и последующего использования запасов воды.Пруды. Сооружаются для рыборазведения, водоснабжения населенных пунктов, полива полей, водопоя скота и ряда других целей.Каналы и водоемы оросительной системы. Их сооружают в связи с перераспределением стока рек, для орошения, судоходства, транспорта питьевой воды и других целей.Водные экосистемы делят на 2 группы. Непроточные водоемы (лентическая среда) и проточные водоемы (лотические – омывающие реки).
23. Общая характеристика озер.Зональность озера. Классификация озер по характеру водного питания.Озера представляют собой различной величины и формы котловины, заполненные водой.По характеру водного питания озера делят на:1. Бессточные, которые в свою очередь делятся на:Глухие — не имеют поверхностных притоков и стока и питаются атмосферными осадками;Ключевые — получают воду ключей и атмосферных осадков.2.Сточные — озера с тем же характером питания, что и предыдущая группа, но имеющие сток.3.Проточные (речные), имеют поверхностный приток и сток.4.Устьевые — имеют приток, но лишены стока.Сточные озера преобладают в местах с повышенной влажностью, бессточные — в засушливых районах.Грунты озер по происхождению делятся на:Аллохтонные — приносимые с водозабора; Автохтонные (образующиеся в самом озере за счет отложения на дне остатков отмерших растений и животных. Илы содержат органическое вещество, называемое сапропелем. Верхний слой ила называется пелогеном.Экологические зоны озера. В озере различают 2 основных биотопа:дно или бенталь;толщу воды или пелагиаль. Бенталь озера делится на три основных зоны: 1. Литораль — прибрежная часть озера, нижней границей которой считается граница распространения погруженной растительности (обычно 3 — 8 м). Население литорали богато и качественно и количественно.2. Сублитораль опускается до глубины 10 — 12 м. Обычно имеет крутой склон. Из-за недостатка света донная растительность здесь отсутствует.3. Профундаль — ложе озера, характеризуется постоянством всех факторов. Население качественно обычно бедно, но может достигать большой численности. Наиболее типичны детритофаги: личинки хирономид, олигохеты и некоторые моллюски.Толща воды делится на 2 экологические зоны:Прибрежную — расположенную над литоралью и Пелагическую — расположена над профундалью.
24. Классификация озер по происхождению.1. Озера тектонического происхождения. Их котловина образована в результате опускания земной поверхности (Ладожское, Онежское) или в процессе горообразования, как результат сдвигов земной коры. Это очень глубокие озера (Байкал, Севан, Иссык-Куль, Телецкое). Относятся и озера, образованные в результате поднятия части морского дна. Эти озера представляют собой остатки моря, утратившие связь с мировым океаном (Каспийское море, Аральское море, Чудское озеро). В этих озерах сохраняются реликты морской фауны и флоры. 2.Озера вулканического происхождения. Это заполненные водой кратеры вулканов. Эти озера невелики по площади, но очень глубокие. Пример — многие озера Камчатки. Озера этого типа встречается редко.3.Ледниковые или моренные озера образуются в результате работы ледников. Берега этих озер часто сложены валунами и песками, вымытыми из древних ледниковых морен. Сюда относятся большинство озер БелорусскогоПоозерья. Озера ледникового происхождения имеют разнообразную форму, глубина их значительно меньше, чем в озерах тектонического происхождения.В озерах могут обитать реликтовые организмы — остатки фауны ледниковой эпохи.4.Пойменные или старичные озера — участки старых русел рек. Образуются в результате процессов речной эрозии. Их очень много в долинах сибирских рек, Волги. Днепра, Припяти, Сожа.5. Карстовые или провальные озера — образуются в том случае, когда текущая подземная вода встречает на своем пути легко растворимые породы (гипс, известняк) и выщелачивают их, т.е. растворяют и уносят с собой. В таких местах образуются пустоты — пещеры, которые стечением времени могут достичь такой величины, что прикрывающий их слой не выдерживает и проваливается, таким образом может образоваться котловина значительных размеров, которая заполняется водой и образует озеро. Такие озера имеются на Урале, Кавказе, Башкирии, в Новгородской и Вологодской областях. Озера этого типа невелики по размерам, но сравнительно глубоки.6.Термокарстовые озера зоны вечной мерзлоты тундры и Восточной Сибири. Здесь котловина озер образуется подтаиванием заключенных под землю масс льда. Таких озер очень много в Якутии.7.Обвальные или завальные озера образуются в результате запруды русла реки. Озера с естественными запрудами наиболее распространены в горных местностях.
25. Биологическая классификация озер. Условия жизни в озерах.1.Эвтрофные озера. Это неглубокие (до 10 -15 м) равнинные озера с обильным поступлением биогенов. Летом в них в массовом количестве развивается фитопланктон, в котором обычно доминируют сине-зеленые водоросли. Обильно развиты тбактерио- и зоопланктон, зообентос и рыбы.Характерна низкая прозрачность воды и сильное заиление дна. Литораль в этих водоемах хорошо выражена и обычно сильно зарастает макрофитами. Водная масса бедна кислородом, а в начале летней и зимней стагнации вовсе лишается его. Водная толща эвтрофных озер прогревается до дна.2.Олиготрофные озера характеризуются слабым поступлением биогенов, поэтому фитопланктона в них мало и соответственно количественно бедны бактерио- и зоопланктон, зообентос и рыбы. Это глубокие водоемы (свыше 30 м), гиполиминион по объему превосходит эпилимнион. Вода богата кислородом. Прозрачность воды высокая, гуминовых веществ очень мало, литораль развита слабо, донные отложения бедны органикой.3.К мезотрофным водоемам относятся озера, занимающие промежуточное положение между олиго- и эвтрофными.4.Дистрофные озера представляют собой неглубокие водоемы с сильно гумифицированной водой, часто заболоченные, с торфянистыми отложениями на дне. Эти отложения исключают контакт воды с грунтом, поэтому она слабо минерализована и, в частности, бедна биогенами. Планктон и бентос дистрофных озер очень бедны, часто они безрыбны.Условия жизни.К ведущим факторам абиотической среды в озерах относятся: движение воды, температура, свет, кислородный режим, растворенные в воде вещества и характер грунтов.Движение воды проявляется в форме течений, волнений, турбулентного перемешивания, циркуляции.Температурный режим озер зависит от их географического положения и особенностей вертикальной циркуляции вод.Свет проникает на значительную глубину только в олиготрофных озерах, прозрачность которых может достигать 40 м. В остальных озерах прозрачность редко 2-3 м. Особенно мала прозрачность в дистрофных озерах с темной, сильно гумифицированной водой.Газовый режим вполне благоприятен для гидробионтов в олиготрофных озерах, где количество кислорода обычно во всей толще воды близко к нормальному и нет сероводорода.В эвтрофных озерах кислородный режим благоприятен весной и осенью, во время циркуляции. В мезотрофных озерах газовый режим близок к олиготрофным, но кислорода в толще воды меньше.
§
Обитатели озер называются лимнобионтами. По видовому составу и обилию флора и фауна озер сильно варьирует в зависимости от типа озера, географического положения, происхождения и характера поступающих вод.Планктон озер, в отличие от речного, состоит почти исключительно из автохтонных элементов.В фитопланктоне-диатомовые, зеленые и синезеленые. Зоопланктон озер в основном состоит из простейших, коловраток, ветвистоусыхи веслоногих рачков. В холодных озерах преобладают коловратки и веслоногие рачки, в теплых — ветвистоусые. Наибольшего обилия зоопланктон достигает в середине лета, когда в массе развиваются водоросли. Максимум развития коловраток, начинается раньше, чем ракообразных.Нейстон и плейстонв озерах представлен богаче, чем в других континентальных водах. На поверхностной пленке бегают клопы-водомерки, жучки-вертячки, некоторые виды мух. По нижней поверхности пленки натяжения скользят моллюски — прудовики, подвешиваются личинки комаров и личинки многих других насекомых и некоторых видов рыб.Зообентосозер наиболее обилен в литорали, наименее — в профундали. В озерах на камнях прибойного прибрежья, покрытых водорослями, встречаются многие виды личинок насекомых, в частности хирономид, ручейников и поденок, а также моллюски, губки, гидры, пиявки и ряд других организмов. Прибойная песчаная литораль заселена менее разнообразно и менее обильно, поскольку условия существования из-за отсутствия растений и подвижности грунтов здесь менее благоприятны. Для этого биотопа наиболее характерны личинки хирономид и олигохеты. Перифитонозер в значительных количествах встречается на макрофитах, особенно в местах со слабым течением. На стеблях и листьях высших растений образуется налет водорослей, поселяется большое количество животных, особенно личинок хирономид. Обильны здесь и олигохеты чаще всего наидиды.Нектонозер представлен почти исключительно рыбами; в больших озерах, таких как Байкал или Ладожское, обитает несколько видов тюленей. Ихтиофауна озер в основном представлена жилыми и проходными рыбами. В прибрежье озер ихтиофауна богаче и численность рыб выше, по сравнению с открытой части водоемов, где хуже условия питания, а также меньше мест, пригодных для укрытия от хищников.
27. Характеристика рек, как среды обитания. Зональностьреки. Типы питания рек.Реки представляют собой водоемы, водная масса которых перемещается от истока к устью вследствие разницы их положения над уровнем моря, т.е. под влиянием силы тяжести. Углубление в суше, по которому течет водная масса, называется руслом.Объем воды в реках земного шара — 2.1 тыс.км3. Самая длинная река — Нил. Самая многоводная река — Амазонка. Самая длинная река СНГ — Обь с притоком Иртыш. В Беларуси около 21 тысячи рек, их суммарная длина немногим более 90 тыс.км.Часть суши, занятая речной системой и отделенная водоразделами от других участков, образует речной бассейн,а поверхность, с которой она собирает воды —водосборную площадь.Различают исток(верховье), верхнее, среднее, нижнее течение(низовье) и устье. Впадая в море, реки образуют дельты — эстуарии.Обычно реки текут в вытянутых пониженных формах рельефа — долинах. Наиболее пониженная часть долин называется руслом.Часть дна долины, заливаемая высокими речными водами, называется поймой,или пойменной террасой.По поперечному сечению реки выделяют ее прибрежную часть — рипаль,срединную — медиальи участок с наибольшей скоростью течения — стрежень.Наиболее глубокая часть реки называется фарватером.Течение воды вызывает размыв или эрозию ложа реки, идущую в глубинном и боковом направлениях. В результате боковой эрозии река меняет очертания берегов и образует излучины, или меандры. В некоторых случаях река может спрямлять свое русло и тогда отходят излучины (рукава), которые, утратив связь с рекой, превращаются в старицы.В верховьях рек преобладают коренные (материнские) грунты, реже встречаются наносные грунты. В среднем течении наносные грунты прикрывают коренные, а в нижнем течение все дно реки представлено наносными грунтами.Питание рек может быть двух типов:подземным(грунтовым),поверхностным(снеговое, дождевое, ледниковое или смешанное).В зонах с континентальным климатом на реках со снеговым питанием весной или в начале лета бывает половодье.Обычно в реках наблюдается равномерное распределение температуры и кислорода. Хотя зимой подо льдом может наступать замор.Прозрачность воды в реках наибольшая зимой, наименьшая весной и осенью.
§
Планктон рек, или реопланктон,характеризуется гетерогенностью происхождения, так как образуется за счет автохтонных и аллохтонных элементов.Видовое разнообразие реопланктона обычно возрастает с продвижением от истоков к устью, особенно если река питается ледниковыми, болотными или родниковыми водами. В этих случаях в истоке река практически лишена фито- и зоопланктона, а в толще воды присутствуют только бактерии. С продвижением к устью реки и образованием придаточных водоемов, в которых развиваются планктонные водоросли и животные, реопланктон обогащается. В реках умеренных широт среди планктонных водорослей наиболее богаты видами диатомовые и зеленые водоросли. Несколько реже встречаются синезеленые, золотистые, пирофитовые и желтозеленые. Среди планктонных животных чаще всего встречаются инфузории, коловратки, ветвистоусые и веслоногие рачки.Количество планктона в реках на протяжении года сильно меняется, падая до минимума зимой и во время половодья. В этот период, когда речные воды сильно разбавляются талыми водами, почти не содержащими каких либо организмов, за исключением бактерий.Бентосрекпреимущественно представлен животными. Донные растения обильны только в реках с прозрачной водой. Образование прибрежных зарослей тормозится размыванием берегов, а также колебаниями уровня воды, в результате которых растения часто оказываются без воды и погибают. Наибольшее значение в бентосе рек имеют лито-, псаммо- и пелореофильные формы.К литореофилам,т.е. к организмам, обитающим на каменистых субстратах, в наших реках относятся многие водоросли, мох, губки и мшанки, ресничные черви, олигохеты и пиявки, личинки симулиид, ручейников, поденок, веснянок, хирономид и других насекомых, моллюск дрейссена.Псамореофилыпредставлены мелкими формами, реже организмами среднего размера. Это бактерии, водоросли, простейшие, коловратки, нематоды, олигохеты, личинки хирономид, высшие ракообразные и некоторые моллюски.Среди пелореофилов— бактерии, диатомовые и зеленые водоросли, простейшие, олигохеты, личинки хирономид, многие двустворчатые и брюхоногие моллюски.Перифитон рек в основном слагается из форм, поселяющихся на мхах и цветковых растениях, среди которых в наших реках наиболее часто встречаются рдесты, камыш, тростник, кубышка, роголистник и стрелолист. На их поверхности живут многочисленные бактерии и водоросли, простейшие, личинки насекомых, особенно хирономид и симулиид, губки и мшанки, некоторые олигохеты и ряд других организмов.Нектон рек в основном представлен рыбами, видовое разнообразие которых особенно велико в реках низких широт.
29. Болота. Типология болот.Болото — избыточно увлажненный участок суши, частично или полностью покрытый растениями, имеющий слой торфа не менее 30 см в неосушенном и 20 см в осушенном состоянии. При меньшем слое торфа это не болота, а заболоченные земли.По характеру растительности и торфяной залежи болота делятся на 3 типа:низинные,переходные,верховые.Низинныеболота (звтрофные) расположены главным образом в поймах рек, реже на водоразделах в пониженных местах, где имеется питание грунтовыми водами, богатыми питательными элементами. Они представлены лесными болотами (ольшанниками, березняками), травяными (осоковыми, тростниковыми) либо моховыми (покрыты мхом). Поверхность низинных болот плоская или слабо вогнутая.Верховые болота (олиготрофные), располагаются на водоразделах или на высоких террасах рек. Питаются атмосферными осадками. Это либо лесные болота (хвойный лес, сосна, кедр, лиственница), либо безлесные. Эти болота всегда покрыты сфагновым мхами, росянкой, клюквой, голубикой, вереском. Если почва первоначально богата минеральными веществами, то кукушкин лен выкачивает минеральные соли и при его отмирании образуется слой торфа, а затем на торфе развивается сфагнум. Поверхность верховых болот выпуклая.Переходные (мезотрофные) болота имеют умеренное питание и представляют собой переходную стадию от верховых к низинным. При наличии постоянного умеренного минерального питания переходные болота могут длительное время находиться на этой стадии развития.Нередко болота образуются в результате заболачивания озер, когда на их зеркало от берегов нарастает растительный ковер — сплавина или зыбун, лежащий на воде.Население болот характеризуется бедным видовым составом. В низинных болотах оно напоминает население сильно эвтрофных озер. В верховых болотах население очень бедно из-за высокой кислотности воды. Из зоопланктона здесь обитают несколько видов коловраток, ветвистоусых и веслоногих ракообразных. Из зообентоса чаще всего встречаются личинки хирономид.
30. Водохранилища. Жизненные формы инаселение водохранилищ.Водохранилища — это крупные водоемы с замедленным водообменом, уровенный режим которых искусственно изменен и постоянно регулируется в целях накопления и последующего использования запасов воды.На первых стадиях существования водохранилищ их население близко к обитателям исходного водоема. В дальнейшем оно приобретает специфический облик, зависящий главным образом от географического положения водоема.Процесс формирования фауны водохранилища на больших равнинных реках проходит три стадии:
1. Первая стадия — разрушение существовавших до затопления реофильных, фитофильных и других группировок организмов и заселение затопленной суши и толщи воды экологически разнородным населением.
2. Вторая стадия — образование временных группировок. В бентосе в первое же лето происходит массовое заселения всего дна водохранилища личинками хирономид, а в зоопланктоне также в первое лето происходит массовое развитие рачков и коловраток.
3. Третья стадия формирования бентоса приурочена к завершению распространения по затопленной суше водных беспозвоночных, которая в основном наступает через 3-4 года после затопления водохранилища и часто сопровождается снижением биомассы бентоса.характерно уменьшение видового разнообразия зоопланктона.Планктон сформировавшихся водохранилищ состоит в основном из бактерий, синезеленых, диатомовых, зеленых водорослей. Животные представлены инфузориями, коловратками и ракообразными.Бентос и перифитонобильный в водохранилищах, образованных на реках с прозрачной водой, и значительно беднее, когда вода мутная и дно покрыто выпадающей минеральной взвесью.Фитобентос представлен преимущественно прибрежными зарослями — гречиха водяная, рдесты, камыш, тростник, осоки, poгоз, уруть, кувшинка и кубышка. В мутноводных водохранилищах прибрежные заросли представлены слабо из-за недостатка света и высокой подвижности грунтов. Мало прибрежныхмакрофитов и там, где сработки уровня воды велики и носят резкий характер. Зообентос водохранилищ по составу сильно зависит от того, каким он был в исходном водоеме. Как правило, большое значение имеют инфузории, личинки комаров, олигохеты и моллюски, и особенно двустворчатый моллюск дрейссена.Нектонв водохранилищах представлен рыбами, среди которых исключительное или почти исключительное значение имеют жилые рыбы. Из их состава после зарегулирования рек реофильные формы исчезают, а лимнофильные, наоборот, становятся многочисленнее. Неблагоприятное воздействие на рыб оказывает и обеднение их кормовой базы, обычно наступающее через 1-2 года после образования водохранилища.
31. Пруды, классификация по происхождению. Население прудов.Пруды — водоемы, глубина которых настолько незначительна, что погруженная растительность распространяется по всей площади дна. В зависимости от происхождения пруды делятся на естественные и искусственные.Естественные пруды образуются либо путем заполнения водой впадины на поверхности земли, либо в результате постепенного обмеления и зарастания озера.Искусственные пруды по своему происхождению делятся на:копанные — питаются атмосферными осадками и грунтовыми водами; плотинные — образуются в результате запружения речек и оврагов4наливные — наполняются искусственно через специальные каналы водой из рек, озер, водохранилищ или других водоемов.Главным образом пруды создаются для орошения и рыборазведения. Существует два типа прудовых рыбных хозяйств:Холодноводные — выращиваются холодолюбивые виды рыб-форель;тепловодные — выращиваются теплолюбивые виды рыб (карп, амур, толстолобик, серебристый карась, сазан).Полносистемное прудовое хозяйство состоит из:головного пруда, из которого вода поступает в остальные пруды; нерестовые пруды — для нереста рыбы и развития молоди до 2 — 3 недельного возраста; выростные — для выращивания сеголеток; нагульные — для выращивания товарной рыбы; зимовальные — для зимовки рыб; маточные — для содержания производителей;карантинные — для изоляции больной рыбы и для выдерживания привозной рыбы, чтобы убедиться, что она здорова.
Рыбопродуктивность прудов зависит от географического положения, климатических условий, типа почвы на которых созданы пруды, виды выращиваемой рыбы и т.д. Прудовый планктон беден в видовом отношении, но достигает большой численности и биомассы. В фитопланктоне ранней весной и осенью доминируют диатомовые, летом зеленые и синезеленые водоросли. Зоопланктон состоит из инфузорий, коловраток, ветвистоусых и веслоногих ракообразных.В фитобентосе чаще всего встречаются тростник, рогоз осоки, рдесты, роголистник, уруть. В зообентосе доминируют личинки хирономид, стрекоз, жуков, а так же олигохеты и моллюски.
32. Подземные воды, классификация. Адаптивныеособенности гидробионтов к обитанию в данном биотопе.Подземные воды делятся на:1. Грунтовые воды, залегающие над первым от поверхности земли водонепроницаемым горизонтом. Грунтовые воды характеризуются отсутствием напора. Область их питания и распространения совпадают. Грунтовые воды подразделяются на фереатические и интерстициальные. Фереатические воды заполняют трещины и капилляры глубоких слоев земли. Интерстициальные заполняют капилляры между частицами поверхностных песчаных отложений. Распространены грунтовые воды на той или иной глубине почти повсеместно.2.Артезианские воды-залегают между двумя водонепроницаемыми горизонтами, вследствие чего находятся под давлением, а области их питания и распространения не совпадают.3.Минеральные воды приурочены к тектоническим трещинам.Обитатели пещерных вод называются троглобионтами.Население артезианских и минеральных вод изучено слабо, Больше всего данных об организмах, населяющих пещерные и интерстициальные воды.Пещерные воды.Население пещерных вод практически полностью состоит из животных и бактерий. Водоросли из-за отсутствия свете не встречаются.Наиболее разнообразны в видовом отношении веслоногие рачки, бокоплавы видов и креветки. Сравнительно не многочисленны моллюски, единичными формами представлены коловратки, пиявки, полихеты.Так как температура пещерных вод постоянна, периодичность в жизни их обитателей отсутствует. Размножаются они круглогодично, растут с постоянной интенсивностью, на раковинах моллюсков нет годовых колец.Из-за отсутствия света пещерные животные лишены яркой окраски. Они, как правило, окрашены в желтоватый или беловатый цвет, сильно развиты органы осязания и обоняния, конечности очень длинные. Движения медленны.Интерстициальные воды.Население поверхностных интерстициальных вод, заполняющих пространство между песчинками, получило название псамон.Основная масса организмов псамона сосредоточена в зеленом слое, где много фотосинтезирующих растений и благоприятные пищевые условия для животных. Из водорослей в зеленом слое в значительных количествах присутствуют диатомовые, протококковые и синезеленые. Из животных — инфузории, коловратки, ресничные, круглые и малощетинковые черви.Население глубинных интерстициальных вод в зависимости от их местонахождения имеет различный состав. В песках морского ложа наиболее обычны инфузории, черви, ракообразные, нередки асцидии и даже голотурии. В песках морских пляжей часто встречаются турбелярии, нематоды, простейшие и моллюски. Интерстициальная фауна под ложем рек и ручьев состоит из ветвистоусых, веслоногих и ракушковых рачков, олигохет инфузорий, нематод и т.д. В интерстициальной фауне песков речных пляжей чаще других встречаются клещи, ракообразные и многоножки.
33. Продукция водоемов: первичная, вторичная, конечная.Продукция есть выражение прироста биомассы за определенный промежуток времени. Величина этого прироста обусловлена взаимодействием ряда противоположно направленных процессов: увеличение биомассы за данный период времени происходит вследствие процессов размножения и роста организмов, уменьшение ее совершается за счет гибели от врагов, неблагоприятных условий, естественной смертности, биологических превращений, миграций, вылова человеком и т.д. Первичная продукция водоема понимается как количество органического вещества, синтезируемого из минеральных веществ авготрофными организмами, населяющими водоем известной величины или площади за единицу времени.Первичную продукцию образуют в основном автотрофные растения, создающие органическое вещество (фитопланктон, макрофиты, микрофитобентос и перифитон).Это органическое вещество служит пищей для всех остальных гетеротрофных организмов, обитающих в водоеме. Эти гетеротрофные организмы образуют вторичную продукцию.В результате утилизации первичной продукции гетеротрофными организмами происходит образование органических веществ, входящих в состав их тел, или вторичной продукции.Продукция популяции гетеротрофов за определенное время представляет собой сумму приростов всех особей данной популяции, как бывших в наличии к началу рассматриваемого отрезка времени, так и рожденных за это время, причем в продукцию включают прирост не только особей, оставшихся к концу периода, но и тех особей, которые в силу выедания, отмирания и других причин не вошли в конечную биомассу популяции.Из приведенного определения следует, что во вторичной продукции необходимо различать соматическую и генеративную составляющие.Конечная продукция —это то, что изымается из водоема человеком или другими путями выходит из биологического круговорота водоема. Это вылов рыбы, вылет насекомых, образование иловых отложений, которые тысячелетиями могут сохраняться на дне водоема.
34. Основные составляющиезагрязнения водоемов.Антропогенная эвтрофикация и термофикацияводоемов.Антропогенное эвтрофирование — связанное с деятельностью человека повышение уровня трофики водоемов, возникающее в результате избыточного поступления в них биогенов.В результате антропогенной эвтрофикации повышается скорость новообразования органического вещества, продукция преобладает над деструкцией и биомасса экосистемы возрастает.Антропогеннаяэвтрофикация водоемов часто усиливается или даже полностью обуславливается изменением гидрологического режима водоемов. Тепловое воздействие.Затрагивает все звенья экологической системы, однако направление и степень изменения разных блоков экосистемы различно и зависит от многих факторов, определяющими из которых являются постоянство и интенсивность подогрева, а также трофический уровень и экологическая ниша занимаемая сообществом.В зависимости от степени подогрева можно выделить несколько стадий изменения биоценозов водоемов-охладителей. При небольшом подогреве биоценоз может оставаться относительно сбалансированным за счет перестройки в сообществах беспозвоночных и рыб, обеспеченной теплолюбивыми организмами из аборигенного набора видов.При повышение температуры до 35°С от численности планктонных и донных беспозвоночных остается не более 10%, а количество водорослей возрастает примерно на порядок, увеличивается и численность бактериопланктона. Может наступать интенсивное круглогодичное «цветение» воды синезелеными водорослями. Экосистема приходит в разбалансированное состояние, резко снижается эффективность использования первичной продукции последующими трофическими уровнями.Увеличение температуры до 40°С вызывает исчезновение из биоценозов водоемов-охладителей конечного звена трофической цепи — рыб, а из беспозвоночных в таких условиях способны существовать лишь незначительное количество термофильных видов.Дальнейший подогрев приводит к полному выпадению из биоценозов консументов. Наступает ситуация, при которой высокий уровень первичной продукции работает лишь на создание детрита.
35. Седиментация взвешенных веществ. Биогенные механизмыседиментации.Поступающая в водоем органика, если ее не слишком много, не накапливается в водоеме, а минерализуется в процессе дыхания. В значительной мере в метаболизм вовлекаются различные загрязняющие вещества, и в результате их биологического разрушения происходит детоксикация среды.Гидробионты-фильтраторы и седиментаторы осветляют воду, осаждая взвесь на дно, и способствуют захоронению вредных веществ в грунте. Выделение водорослями кислорода и поглощение углекислого газа являются важнейшими факторами улучшения газового режима водоемов. В этом же отношении большое значение имеет вододвигательная функция гидробионтов.Чем больше в водоеме гидробионтов-гетеротрофов и чем выше уровень их метаболизма, тем больше органического вещества подвергается биологическому окислению и, следовательно, энергичнее идет процесс самоочищения. Универсальной мерой интенсивности минерализации служит величина деструкции, выражаемая количеством кислорода, восстанавливаемого экосистемой в единицу времени.Биоседимиментация —процесс биологического перемещения загрязнений из воды в осадки. Может быть как следствием нормальной жизни гидробионтов и результатом их отмирания с последующим опусканием на дно. Транзит загрязнений из воды в грунт в процесс нормальной жизнедеятельности гидробионтов осуществляется в результате работы фильтраторов и седиментаторов. Изымая из воды огромные количества взвеси, эти организмы отчасти транспортируют ее в грунт в виде фекальных комочков, которые опускаются на дно. Большое значение имеет образование фильтраторамипсевдофекалий. В пресных водах фильтраторами являются перловица, беззубка и дрейссена. Важную роль имеетбиоседиментация, связанная с опусканием на грунт отмерших организмов. Аккумулированные в них токсические и другие вещества захороняются в количествах, соизмеримых со всеми формами гидрологического осаждения. Прижизненная аккумуляция загрязняющих веществ гидробионтами вне зависимости от их дальнейшей судьбы представляет собой самостоятельный фактор улучшения качества воды. Однако он связан с ухудшением токсикологической характеристики самих гидробионтов.
36. Роль сестона в процессах формированиякачества вод и продуктивности водоемов.Соотношение между планктоном и детритом в водоемахразного типа и степени загрязнения.Сестон-обитающие в толще воды мелкие организмы, а также взвешенные в воде неорганические иорганические частицы,т. е. всё, что улавливается из воды мелкоячеистой планктонной сеткой.Взвешенное вещество (сестон) – это совокупность взвешенных в толще воды частиц. Сестон чрезвычайно гетерогенен и включает в себя микроскопические формы живых организмов, их остатки, прижизненные выделения и отторжения фито-, зоо- и бактериопланктона. В состав сестона входят органические и минеральные частицы, образующиеся в результате физико-химических процессов в толще воды, поступающие из донных отложений и с водосбора водоема. В мелкодисперсную взвесь трансформируется также значительная часть веществ, образующихся в процессе разложения крупных донных и нектонных (как рыбы) организмов. Весь комплекс сестона оказывает существенное влияние на круговорот вещества и потоки энергии в экосистемах. В процессе жизнедеятельности планктона в воду поступают продукты метаболизма, которые могут оказывать существенное влияние на качество воды, структуру биоты и ее компонентов. Взвешенное вещество активно влияет на процессы деструкции и жизнедеятельность микробиального сообщества. Взвесь полностью определяет возможность существования сообщества с фильтрационным способом питания. Через механизмы седиментации сестон связан с жизнедеятельностью бентосных сообществ и является важным функциональным звеном в системе «вода – донные отложения». Структуру и закономерности функционирования водных экосистем невозможно описать без учета сестона как единого целого и анализа его роли в биотическом круговороте, трансформации и минерализации органического вещества.
37. Акклиматизация гидробионтов. Аквакультура.Акклиматизация — целенаправленная деятельность человека по обогащению исходной флоры и фауны новыми компонентами. В биологическом смысле под акклиматизацией понимают приспособление организмов к существованию за пределами своего ареала после вселения (интродукции) в новые местообитания. От интродукции до натурализации акклиматизируемого объекта выделяют фазы: инкубационная, адаптационная и флюктуационная.Акклиматизация в целях получения большого количества ценного биологического сырья с водных угодий ведется путем вселения новых промысловых’ объектов и кормовых для них организмов.Из промысловых организмов акклиматизируются рыбы, ракообразные, моллюски и водные млекопитающие. При акклиматизационных работах важно знать потенциальный ареал видов,и иметь в виду 4 критерия:1) географический, показывающий возможность акклиматизации при сопоставлении климата современного и потенциального ареалов; 2) экологический, исходящий из требований организма к среде, прежде всего в наиболее лабильные моменты его жизни (размножение, развитие) ;3) биотический, определяемый отсутствием в фауне обогащаемого водоема биологически сходного вида, что обеспечит акклиматизанту относительно свободную экологическую нишу;4) хозяйственный, характеризующий промыслово-товарные качества вселяемого объекта.Аквакультура — промышленное выращивание гидробионтов по определенной технологической схеме с контролем над всеми основными звеньями процесса.Существуют два принципа ведения аквакультуры.1.максимальное использование водоемов как хозяйственных угодий, воспроизводящих первопищу.2.использование воды как среды для выращивания хозяйственно ценных объектов за счет скармливания им малоценных продуктов.По форме организации аквакультуры различают три типа хозяйств: выростные, товарные и полносистемные. Первые создают для получения и подращивания жизнестойкой молоди гидробионтов, которая используется в качестве посадочного материала. В товарных хозяйствах посадочный материал выращивается до требуемого стандарта. В полносистемных хозяйствах управление процессами культивирования обеспечивается на протяжении всего жизненного цикла выращиваемых объектов.
38. Рыбоводство в озерах и водохранилищах. Лимнокультура и марикультура рыб.Первая ступень развития озерной аквакультуры — замена малоценных и тугорослых рыб высокопродуктивными вселенцами.Наиболее просто замена малоценных рыб высокопродуктивными решается в заморных озерах. Это дает возможность выращивать только товарных сеголетков. Для выращивания двухлетков нужно создавать питомники. Один из способов заселения озер ценными рыбами — тотальный вылов имеющихся.Рыбопродуктивность озер резко повышается при совместном выращивании нескольких видов рыб, внесением минеральных удобрений, стимулирующих первичное продуцирование,подкорм-ка рыб. Снижает рыбопродуктивность уровенный режим,а также несоответствие формирующейся ихтиофауны особенностям образующейся кормовой базы.Для нейтрализации отрицательных влияний колебаний уровня используют искусственные плавучие нерестилища.Другой путь — акклиматизация ценных промысловых рыб. Для развития рыбного хозяйства на водохранилищах перспективно использование мелководных заливов.Лимнокультура рыб. Наибольшее значение имеет прудовое хозяйство, садковое и бассейновое выращивание. Прудовое рыбоводство.Рыборазведение интенсифицируется путем сооружения искусственных водоемов и контроля за составом ихтиофауны. В пруды запускают молодь выращиваемых рыб и контролируют процесс ее роста. Пищей рыбам служит планктон и бентос,вносимые в водоем искусственные корма. Товарное выращивания ведут в монокультуре, когда пруды зарыбляют молодью одного вида, или в поликультуре.По способу организации различают полносистемные и неполносистемные прудовые хозяйства. В первых рыба выращивается от икринки до товарной продукции, во вторых осуществляется только часть этого производственного процесса. По составу выращиваемых рыб прудовые хозяйства разделяются на тепловодные и холодно-водные.Марикультура рыб.Морских рыб выращивают главным образом для получения товарной продукции, реже для усиления естественного воспроизводства хозяйственно ценных видов . Для ведения марикультуры используют естественные и искусственные водоемы, а также сетчатые садки, размещаемые в прибрежных водах. Очень часто марикультура ведется в заливах и бухтах, отгороженных сетями. Как правило, выростные площади зарыбляются молодью, отлавливаемой в море, реже — выращиваемой в питомниках. Питание рыб обеспечивается за счет естественной кормовой базы и (или) искусственной подкормки.
39. Аквакультура беспозвоночных. Культивирование водорослей.Аквакультура беспозвоночныхсводится к разведению морских моллюсков и ракообразных, причем для этого используют прибрежные пруды, отдельные участки моря, различные садки и бассейны.
Из моллюсков чаще всего разводят устриц, мидий, морских гребешков и головоногих.При наиболее интенсивных формах выращивания моллюсков-производителей содержат в бассейнах или проточных лотках и в нужное время, повышая температуру, вызывают размножение животных. Перед продажей устриц помещают в очистительные бассейны, где они, не питаясь, через несколько дней освобождаются от содержимого кишечников.Особенно высока продукция устриц в зонах спуска подогретых городских стоков.
Мидий выращивают тремя методами: на сваях, на дне и на канатах.Из ракообразных разводят главным образом солоноватоводныхкреветок и пресноводных гигантских креветок.
Ряд водных беспозвоночных — инфузорий, коловраток, низших ракообразных, личинок хирономид и некоторых других животных —культивируется в качестве живого корма для личинок и мальков разводимых рыб.Для кормления молоди рыб после ее перехода на внешнее питание наиболее часто выращивают планктонных ракообразных, главным образом ветвистоусых и реже некоторых олигохет и личинок хирономид.Культивирование водорослей.При разведении порфиры ее зооспоры помещают на пустые ракушки в бассейне с водой, где они и развиваются. Осенью появляются побеги «рассада» и их прикрепляют к сеткам, которые устанавливают на кольях в морских бухтах. Через 70 дней после проращивания порфиры ее используют. Эффективность разведения водорослей в естественных водоемах и вне их заметно повышается, если культура защищается от лучей с длиной волны ниже 340 нм. . Водоросли культивируют в различного рода биологических реакторах, работа которых может происходить по заданной программе или по принципу самонастраивающейся системы. Для создания системы жизнеобеспечения космонавтов помимо хлореллы можно культивировать высшие растения, в частности ряску и многокоренник. Поскольку они плавают на поверхности и обмениваются кислородом и углекислым газом непосредственно с атмосферным воздухом, это упрощает многие проблемы устройства реакторов.
40. Биологическая индикация загрязнения водоемов.Оценка степени загрязнения водоемов дается в двух основных планах. Один из них связан с выявлением возможных ухудшений гигиенических, в частности питьевых, качеств воды, другой — с охраной водных экосистем от деградации (ухудшения их продукционных характеристик или тех, что определяют биологическое формирование качества воды и гомеостаз гидросферы. Исследования в первом плане, проводимые гигиенистами, во втором — гидробиологами, тесно взаимосвязаны и дополняют друг друга при решении общих задач охраны водоемов от загрязнения.широко используют физико-химические методы (определение прозрачности воды, количества взвеси, концентрации растворенных газов и других веществ). В этом отношении гораздо совершеннее биологическая индикация, основанная на учете состояния самих экосистем, хотя применение ее часто ограничивается сложностью требуемых исследований, а также трудностью количественного выражения и обработки полученных сведений.Разнообразные методы биоиндикации в гидробиологии разрабатывают на организменном, популяционном и биоценотическом уровнях с последующим синтезом всех полученных данных.Под влиянием загрязнения меняется уровень обмена, снижаются эффективность усвоения пищи и степень использования ассимилированной пищи на рост. Резкое ухудшение среды часто хорошо выявляется по измененному поведению особей. При различных токсических воздействиях бентонты выказывают тенденцию к всплыванию к поверхности, меняя знак фототаксиса с отрицательного на положительный. В среде с токсикантами ветвистоусые рачки движутся вокруг своей оси или по спирали, самки абортируют яйца и эмбрионы. Коловратки под влиянием токсикантов впадают в анабиоз, прекращают питание, вытягиваются в длину или сжимаются. Гаммариды и водяные ослики становятся малоподвижными, личинки хирономид судорожно вытягиваются, неподвижно лежат на дне, из красных становятся зелеными Оценка степени загрязнения водоема по состоянию популяций сводится к выявлению аномалий в их структуре и внутрипопуляционных взаимодействиях. Так как молодые особи чувствительнее взрослых к интоксикации, их относительное значение в популяциях с нарастанием загрязнения снижается. Поэтому изменение возрастной структуры может быть хорошим индикатором состояния среды. Основная форма биоиндикации загрязнения на биоценотическом уровне — учет видовой структуры сообщества — нахождение в нем тех или иных организмов с характерным экологическим обликом.
41. Токсикологический контроль загрязнения водоемов.В правилах охраны вод от загрязнения в основном предусматриваются медицинские ПДК, т. е. запрет на концентрации, опасные для здоровья человека при использовании воды для питья и в других целях. Нужны ПДК, охраняющие экосистемы, что требует организации широкого фронта работ в области водной токсикологии, изыскания научно обоснованного контроля над качеством вод, обеспечивающим существование биоценозов в требуемом для человека режиме. Интересы получения большего количества биологического сырья сопряжены с вмешательством в природу, но необходимо, чтобы эксплуатация гидробиосферы сопровождалась поддержанием ее в состоянии наибольшего соответствия потребностям людей с расчетом на самую отдаленную перспективу.Проблема токсикологического контроля очень сложна, так как структурные и функциональные показатели реакции на загрязнение крайне многочисленны, неодинаковы для разных живых систем и применительно к разнымтоксикантам. Особое значение приобретает определение ПДК для наиболее чувствительных компонентов экосистемыВ качестве критерия токсичности выдвигается сохранение видов. В тех случаях, когда требуется дать быструю и приблизительную оценку токсичности, используют экспресс-метод. Сущность метода заключается в определении выживаемости объектов (рыб, беспозвоночных, растений) в различных концентрациях испытуемых веществ в течение суток или нескольких дней. Полученные данные сравнивают с контролем; в качестве показателя выживаемости обычно принимают гибель 50 или 100% испытуемых особей. Результаты испытания на острую токсичность, определяемую экспресс-методом, не являются основой для установления ПДК. Для экосистем их следует определять с учетом основного критерия токсичности, при этом они должны «привязываться» к воде стоков, а не водоемов. В обратном случае будет наблюдаться разрушение экосистем, которое сначала начнется в месте сброса сточных вод, а затем вследствие вторичного загрязнения и некоторых других процессов станет распространяться все дальше.В некоторых случаях ПДК для экосистем могут быть получены при работе на загрязняемых водоемах.
42. Экологический мониторинг поверхностных водных объектов.Для организации экологического мониторинга в первую очередь можно использовать данные гидрохимических и гидрофизических наблюдений. Разработанность количественных оценок физических и химических явлений позволяет сравнительно просто создать систему наблюдений над состоянием водоемов по абиотическим характеристикам. Сведения о концентрации в воде отдельных ионов и молекул, о температуре, прозрачности и других физических параметрах нужны, но недостаточны для оценки и прогноза состояния живого компонента водных экосистем, тенденции в изменении которого как раз и составляют сущность гидробиологического мониторинга.Объект гидробиологического мониторинга — водные экосистемы и факторы среды, воздействующие на них. При этом важны как регистрация обнаруживаемых нарушений среды, так и оценка реакции на них живых систем. Основные приемы сбора информации: наблюдение и эксперимент. Наблюдение — основная форма диагностического мониторинга, позволяющая выявить по выбранным показателям основные тенденции в изменении биогидросферы.Сравнение абиотических и биотических изменений позволяет в какой-то мере судить об имеющих здесь место корреляциях. Планируемый эксперимент позволяет исследовать вероятные ситуации, которые можно предсказать на основе обнаруживаемых тенденций в изменении абиотической среды. Таким образом параллельно диагностическому создается мониторинг прогностический – методологическая основа предвидения экологических событий.Категорииконтролируемых показателей: функциональные и структурные.Из гидробионтов предпочтительным объектом гидробиологического мониторинга могут служить группы, входящие в состав сообществ, формирующихся на границе с другими средами (атмосферой, сушей); они отличаются видовым разнообразием, высокими количественными показателями, первыми сталкивается с внешними воздействиями и чувствительнее реагируют на них.Прогноз состояния водных экосистем и выявление тенденций в их изменении крайне важны для перспективного планирования рациональной эксплуатации водоемов. Генеральный прогноз кроме основных общих положений должен включать и взаимоувязанную систему частных прогнозов, касающихся как отдельных частей бассейна, так и отдельных явлений: динамики популяций полезных и вредных гидробионтов, трофических взаимоотношений и других гидробиологических (экологических) показателей.