Vannmiljøet inkluderer overflate og Grunnvannet... Overflatevann er hovedsakelig konsentrert i havet, og inneholder 1 milliard 375 millioner km 3 - omtrent 98 % av alt vann på jorden. Havoverflaten (vannarealet) er 361 millioner km 2. Det er omtrent 2,4 ganger mer område landområde som okkuperer 149 millioner km 2. Vannet i havet er salt, og det meste (mer enn 1 milliard km 3) holder en konstant saltholdighet på rundt 3,5 % og en temperatur på rundt 3,7 ° C. Merkbare forskjeller i saltholdighet og temperatur observeres nesten utelukkende i overflatevannlaget, samt i marginale og spesielt i Middelhavet. Innholdet av oppløst oksygen i vann avtar betydelig på 50-60 meters dyp.
Grunnvann er salt, brakkholdig (mindre saltholdighet) og ferskt; eksisterende geotermiske farvann har forhøyet temperatur(mer enn 30 ° C.). For produksjonsaktiviteter til menneskeheten og dens husholdningsbehov kreves ferskvann, hvorav mengden er bare 2,7% av det totale volumet av vann på jorden, og en veldig liten brøkdel av det (bare 0,36%) er lett tilgjengelig på steder. tilgjengelig for utvinning. Mest av ferskvann funnet i snø og ferskvann isfjell funnet i områder hovedsakelig av Antarktissirkelen. Den årlige verdens elvestrømmen av ferskvann er 37,3 tusen km 3. I tillegg kan en del grunnvann tilsvarende 13 tusen km 3 brukes. Dessverre, mest av elveavrenning i Russland, som utgjør rundt 5000 km 3, faller på marginale og tynt befolkede nordlige territorier... I fravær av ferskvann brukes salt overflate- eller undergrunnsvann, noe som gjør det til avsalting eller hyperfiltrering: det føres under et stort trykkfall gjennom polymermembraner med mikroskopiske hull som fanger saltmolekyler. Begge disse prosessene er svært energikrevende, derfor er det av interesse å foreslå at ferskvannsisfjell (eller deler av dem) brukes som ferskvannskilde, som for dette formål slepes langs vannet til kysten som gjør det. ikke ha ferskvann, hvor de vil smelte. I følge de foreløpige beregningene til utviklerne av dette forslaget vil produksjonen av ferskvann være omtrent halvparten av energiforbruket sammenlignet med avsalting og hyperfiltrering. En viktig omstendighet som ligger i vannmiljøet er at smittsomme sykdommer hovedsakelig overføres gjennom det (omtrent 80 % av alle sykdommer). Men noen av dem, for eksempel kikhoste, vannkopper, tuberkulose, overføres gjennom luften. For å bekjempe spredning av sykdom gjennom vannmiljøet, har Verdens helseorganisasjon (WHO) erklært det inneværende tiåret til å være tiåret for drikkevann.
Jordens vannbalanse
For å forestille oss hvor mye vann som er involvert i kretsløpet, karakteriserer vi de ulike delene av hydrosfæren. Mer enn 94 % av det er verdenshavet. Den andre delen (4 %) er grunnvann. Det bør tas i betraktning at de fleste av dem tilhører dype saltlake, og ferskvann utgjør 1/15 andel. Isvolumet til polare isbreer er også betydelig: når det gjelder vann når det 24 millioner km, eller 1,6% av volumet til hydrosfæren. Innsjøvann er 100 ganger mindre - 230 tusen km., Og elvebunnene inneholder bare 1200 m. Vann, eller 0,0001% av hele hydrosfæren. Til tross for det lille vannvolumet spiller imidlertid elver en svært viktig rolle: de tilfredsstiller, i likhet med grunnvann, en betydelig del av behovene til befolkningen, industrien og irrigasjonsjordbruket. Det er ganske mye vann på jorden. Hydrosfæren er omtrent 1/4180 av massen til planeten vår. Ferskvann, unntatt vann fanget i polare isbreer, utgjør imidlertid litt mer enn 2 millioner km, eller bare 0,15 % av det totale volumet av hydrosfæren.
Hydrosfæren som et naturlig system
Hydrosfæren er en intermitterende vannlevende skall Landområder, totalen av hav, hav, kontinentale farvann (inkludert underjordiske) og isdekker. Hav og hav dekker omtrent 71 % jordoverflaten, inneholder de ca. 96,5 % av det totale volumet av hydrosfæren. Det totale arealet av alle innlandsvannforekomster av land er mindre enn 3% av arealet. Isbreer står for 1,6 % av vannreservene i hydrosfæren, og deres areal er omtrent 10 % av det kontinentale området.
Den viktigste egenskapen til hydrosfæren er enheten til alle typer naturlige vann (verdenshavet, landvann, vanndamp i atmosfæren, grunnvann), som utføres i prosessen med vannsyklusen i naturen. Drivkrefter denne globale prosessen er tjent med innkommende til jordens overflate Termisk energi Soler og tyngdekraft, som sikrer bevegelse og fornyelse av naturlig vann av alle slag.
Fordampning fra overflaten av verdenshavet og fra landoverflaten er det første leddet i vannets syklus i naturen, og gir ikke bare fornyelsen av den mest verdifulle komponenten - ferskt landvann, men også deres høye kvalitet. En indikator på aktiviteten til vannutveksling i naturlige farvann er den høye fornyelseshastigheten, selv om forskjellige naturlige vann fornyes (erstattes) med forskjellige hastigheter. Det mest mobile middelet i hydrosfæren er elvevann, hvis fornyelsesperiode er 10-14 dager.
Den overveiende delen av hydrosfærisk vann er konsentrert i verdenshavet. Havet er det viktigste lukkeleddet i vannets syklus i naturen. Det frigjør mesteparten av den fordampede fuktigheten til atmosfæren. Vannorganismer som bor i overflatelaget av verdenshavet gir tilbakeføring av en betydelig del av planetens frie oksygen til atmosfæren.
Det enorme volumet av verdenshavet vitner om utømmeligheten av planetens naturressurser. I tillegg er Verdenshavet en samler elvevann land, som årlig mottar rundt 39 tusen m 3 vann. Den skisserte forurensningen av verdenshavet truer med å forstyrre den naturlige prosessen med fuktighetssirkulasjon i dets viktigste ledd - fordampning fra havoverflaten.
Vann fra et kjemisynspunkt
Vannets enorme rolle i menneskets og naturens liv var grunnen til at det var en av de første forbindelsene som tiltrakk seg oppmerksomheten til forskere. Studiet av vann er imidlertid langt fra over.
Vannets generelle egenskaper
Vann, på grunn av populariteten til molekylene, fremmer nedbrytningen av saltmolekyler i kontakt med det til ioner, men vannet i seg selv er mer stabilt og kjemisk rent vann inneholder svært få H + og OH - ioner.
Vann er et inert løsningsmiddel; endres ikke kjemisk under påvirkning av de fleste tekniske forbindelser, som ikke løses opp. Dette er veldig viktig for alle levende organismer på planeten vår, siden næringsstoffene som er nødvendige for vev, tilføres i vandige løsninger i relativt lite modifisert form. Under naturlige forhold inneholder vann alltid en eller annen mengde urenheter, og interagerer ikke bare med faste og flytende stoffer, men også oppløsende gasser.
Selv fra nyfalt regnvann kan flere titalls milligram av forskjellige stoffer oppløst i det isoleres for hver liter volum. Absolutt rent vann har aldri blitt administrert av noen i noen av dets aggregeringstilstander; kjemisk rent vann, stort sett blottet for oppløste stoffer, produseres ved lang og møysommelig rengjøring i laboratorier eller i spesielle industrielle installasjoner.
Under naturlige forhold kan ikke vann opprettholde "kjemisk renhet". Stadig i kontakt med alle slags stoffer, representerer det faktisk alltid en løsning av ulike, ofte svært komplekse egenskaper. I ferskvann overstiger innholdet av oppløste stoffer vanligvis 1 g / l. Saltinnholdet i sjøvann varierer fra noen få enheter til titalls gram per liter: for eksempel i Østersjøen er det bare 5 g / l, i Svartehavet - 18, og i Rødehavet - til og med 41 g / l .
Saltsammensetningen av sjøvann består hovedsakelig av 89 % klorider (hovedsakelig natrium, kalium, kalsiumklorid), 10 % sulfater (natrium, kalium, magnesium) og 1 % karbonater (natrium, kalsium) og andre salter. Ferskvann inneholder vanligvis mest opptil 80 % karbonater (natrium, kalsium), ca. 13 % sulfater (natrium, kalium, magnesium) og 7 % klorider (natrium og kalsium).
Vann løser opp gasser godt (spesielt ved lave temperaturer), hovedsakelig oksygen, nitrogen, karbondioksid, hydrogensulfid. Mengden oksygen når noen ganger 6 mg / l. V mineralvann som narzan generelt innhold gasser kan være opptil 0,1 %. Naturlig vann inneholder humusstoffer - komplekse organiske forbindelser dannet som et resultat av ufullstendig nedbrytning av restene av plante- og dyrevev, samt forbindelser som proteiner, sukker og alkoholer.
Vann har ekstremt høy varmekapasitet. Varmekapasiteten til vann tas som en enhet. Varmekapasiteten til sand er for eksempel 0,2, og den til jern er bare 0,107 av varmekapasiteten til vann. Vannets evne til å akkumulere store reserver av termisk energi gjør det mulig å jevne ut skarpe temperatursvingninger i kystområdene på jorden til forskjellige tider av året og til forskjellige tider av døgnet: vann fungerer som en regulator av temperaturen gjennom hele vår planet.
Det skal bemerkes en spesiell egenskap ved vann - dets høye overflatespenning - 72,7 erg / cm 2 (ved 20 ° C). I denne forbindelse, av alle typer væsker, er vann nest etter kvikksølv. Denne egenskapen til vann skyldes i stor grad hydrogenbindinger mellom individuelle H 2 O-molekyler. Overflatespenning er spesielt tydelig ved adhesjon av vann til mange overflater - fukting. Det ble funnet at stoffer - leire, sand, glass, tekstiler, papir og mange andre, lett fuktet med vann, absolutt inneholder oksygenatomer. Dette faktum viste seg å være nøkkelen til å forklare naturen til fukting: energisk ubalanserte molekyler i overflatelaget av vann er i stand til å danne ytterligere bindinger med "fremmede" oksygenatomer.
Fukting og overflatespenning er en del av et fenomen som kalles kapillaritet: i trange kanaler er vann i stand til å stige til en høyde som er mye større enn det som tyngdekraften "tillater" for en søyle i en gitt seksjon.
I kapillærer har vann fantastiske egenskaper. BV Deryagin fant at i kapillærer fryser ikke vann kondensert fra vanndamp ved 0 ° og selv når temperaturen synker med titalls grader.
Vann har lenge vært ikke bare nødvendig tilstand liv, men også habitatet til mange organismer. Den har en rekke unike egenskaper, som vi vil diskutere i artikkelen vår.
Akvatisk habitat: egenskaper
I hvert habitat, handlingen av en rekke miljøfaktorer- forholdene som befolkningen lever under forskjellige typer... Sammenlignet med bakke-luft-miljøet, er det akvatiske habitatet (grad 5 studerer dette emnet i løpet av geografi) preget av høy tetthet og merkbare trykkfall. Henne særpreg oksygeninnholdet er lavt. Vanndyr, kalt vannlevende organismer, har tilpasset seg livet under slike forhold på forskjellige måter.
Økologiske grupper av akvatiske organismer
De fleste levende organismer er konsentrert i tykkelsen, de er kombinert i to grupper: plankton og nekton. Den første inkluderer bakterier, blågrønnalger, maneter, små krepsdyr osv. Til tross for at mange av dem kan svømme på egenhånd, er de ikke i stand til å motstå sterke strømmer. Derfor beveger planktoniske organismer seg med vannstrømmen. Tilpasning til det akvatiske habitatet manifesteres i dem i små størrelser, små egenvekt og tilstedeværelsen av karakteristiske utvekster.
Nekton-organismer inkluderer fisk, akvatiske pattedyr. De er ikke avhengige av strømmens styrke og retning og beveger seg i vannet på egenhånd. Dette forenkles av den strømlinjeformede formen på kroppene deres og velutviklede finner.
En annen gruppe vannlevende organismer er perifeton. Det inkluderer akvatiske innbyggere som fester seg til underlaget. Dette er svamper, noen alger, På grensen til vann og bakke-luft miljø Neuston lever. Dette er hovedsakelig insekter som er knyttet til vannfilmen.
Akvatiske habitategenskaper
Belysning av reservoarer
Et annet hovedtrekk ved det akvatiske habitatet er at, med dybden, mengden solenergi avtar. Derfor kan ikke organismer hvis liv avhenger av denne indikatoren leve på betydelige dyp. For det første gjelder dette alger. Ikke noe lys trenger dypere enn 1500 m i det hele tatt. Noen krepsdyr, coelenterater, fisk og bløtdyr er bioluminescerende. Disse dyphavsdyrene produserer selv lys ved å oksidere lipider. Ved hjelp av slike signaler kommuniserer de med hverandre.
Vanntrykk
Økningen i vanntrykket merkes spesielt sterkt ved nedsenking. Ved 10 m øker dette tallet med atmosfæren. Derfor er de fleste dyr kun tilpasset en viss dybde og trykk. For eksempel lever annelider bare i tidevannssonen, mens coelacanth synker til 1000 m.
Vannmasser i bevegelse
Bevegelsen av vann kan ha annen karakter og grunner. Så en endring i posisjonen til planeten vår i forhold til solen og månen bestemmer tilstedeværelsen av ebbe og flod i hav og hav. Tyngdekraften og vindens påvirkning forårsaker strømmen i elver. Den konstante bevegelsen av vann spiller viktig rolle i naturen. Det forårsaker migrasjonsbevegelser av ulike grupper av vannlevende organismer, mat og oksygenkilder, noe som er spesielt viktig. Faktum er at innholdet av denne livsviktige gassen i vann er 20 ganger lavere enn i bakken-luft-miljøet.
Hvor kommer oksygen fra i vannet? Dette skyldes diffusjon og aktivitet av alger, som utfører fotosyntese. Siden antallet avtar med dybden, reduseres også oksygenkonsentrasjonen. I bunnlagene er denne indikatoren minimal og skaper praktisk talt anaerobe forhold. Hovedtrekket ved det akvatiske habitatet er at oksygenkonsentrasjonen avtar med økende saltholdighet og temperatur.
Vann saltholdighetsindeks
Alle vet at reservoarene er friske og salte. Sistnevnte gruppe inkluderer hav og hav. Salinitet måles i ppm. Dette er mengden faste stoffer som er i 1 g vann. Gjennomsnittlig saltholdighet i verdenshavet er 35 ppm. Havene som ligger ved polene til planeten vår har den laveste hastigheten. Dette skyldes den periodiske smeltingen av isfjell - enorme frosne blokker med ferskvann. Det mest salte på planeten er Dødehavet. Det er ikke en eneste art av levende organismer i den. Saltholdigheten nærmer seg 350 ppm. Fra kjemiske elementer klor, natrium og magnesium dominerer i vannet.
Så hovedtrekket til det akvatiske habitatet er dets høye tetthet, viskositet, lave temperaturfall. Livet til organismer med økende dybde er begrenset av mengden solenergi og oksygen. Vannlevende skapninger, kalt vannlevende organismer, kan bevege seg ved vannstrømmer eller bevege seg på egen hånd. For livet i dette miljøet har de en rekke tilpasninger: tilstedeværelsen av gjelleånding, finner, strømlinjeformet kroppsform, liten relativ kroppsvekt, tilstedeværelsen av karakteristiske utvekster.
Vannskallet til planeten vår(helheten av hav, hav, kontinentale farvann, isdekker) kalles hydrosfæren. I mer vid forstand sammensetningen av hydrosfæren inkluderer også grunnvann, is og snø i Arktis og Antarktis, samt atmosfærisk vann og vann i levende organismer.
Hoveddelen av vannet i hydrosfæren er konsentrert i hav og hav, det andre stedet er tatt av grunnvann, det tredje er isen og snøen i de arktiske og antarktiske områdene. Det totale volumet av naturlig vann er omtrent 1,39 milliarder km 3 (1/780 av planetens volum). Vann dekker 71 % av jordens overflate (361 millioner km 2).
Planetens vannreserver (% av totalen) ble fordelt som følger:
Vann- en integrert del av alle elementer i biosfæren, ikke bare vannforekomster, men også luft, levende vesener. Det er den mest tallrike naturlige forbindelsen på planeten. Eksistensen av dyr, planter og mennesker er umulig uten vann. For overlevelse av enhver organisme er det nødvendig med en viss mengde vann hver dag, så fri tilgang til vann er en viktig nødvendighet.
Det flytende skallet som dekker jorden skiller det fra naboplanetene. Hydrosfæren er viktig for livets utvikling, ikke bare i kjemisk forstand. Dens rolle er også stor for å opprettholde et relativt uendret klima, som tillot liv å reprodusere seg i mer enn tre milliarder år. Siden det er nødvendig for livet at de rådende temperaturene er i området fra 0 til 100 ° C, dvs. innenfor grensene som gjør at hydrosfæren hovedsakelig kan forbli i væskefasen, kan det konkluderes med at temperaturen på jorden gjennom det meste av historien var sammenlignende, relativ konstant.
Hydrosfæren fungerer som en planetarisk akkumulator av uorganisk og organisk materiale, som bringes inn i havet og andre vannforekomster av elver, atmosfæriske strømmer, og er også dannet av selve vannforekomstene. Vann er en stor fordeler av varme på jorden. Oppvarmet av solen ved ekvator, overfører den varme av gigantiske strømmer av havstrømmer i verdenshavet.
Vann er en del av mineraler, er inneholdt i cellene til planter og dyr, påvirker dannelsen av klimaet, deltar i syklusen av stoffer i naturen, bidrar til avsetning av sedimentære bergarter og dannelse av jord, er en kilde til billig strøm: den brukes i industrien, jordbruk og til husholdningsbehov.
Til tross for den tilsynelatende tilstrekkelige mengden vann på planeten, mangler det ferskvann som er nødvendig for menneskeliv og mange andre organismer. Av den totale mengden vann i verden er 97-98 % saltvann fra hav og hav. Selvfølgelig er det umulig å bruke dette vannet i hverdagen, landbruket, industrien, til produksjon av matprodukter. Og enda en ting er mye mer alvorlig: 75% av ferskvannet på jorden er i form av is, en betydelig del av det er grunnvann, og bare 1% er tilgjengelig for levende organismer. Og disse dyrebare smulene blir nådeløst forurenset av en person og skjødesløst brukt, mens vannforbruket stadig øker. Forurensning av hydrosfæren skjer først og fremst som følge av industri-, landbruks- og husholdningsutslipp til elver, innsjøer og hav. Avløpsvann.
Ferskvann– ikke bare en uerstattelig drikkeressurs. Landene som vannes av dem gir omtrent 40 % av den globale avlingen; vannkraftverk produserer omtrent 20 % av all elektrisitet; Av fisken som konsumeres av mennesker, er 12 % elve- og innsjøarter.
Egenskaper i vannmiljøet skyldes Fysiske og kjemiske egenskaper vann. Derfor er den høye tettheten og viskositeten til vann av stor økologisk betydning. Egenvekt vann kan sammenlignes med kroppen til levende organismer. Vannets tetthet er omtrent 1000 ganger tettheten til luft. Derfor blir vannlevende organismer (spesielt aktivt i bevegelse) møtt med en stor kraft av hydrodynamisk motstand. Av denne grunn gikk utviklingen til mange grupper av vannlevende dyr i retning av dannelsen av kroppsform og typer bevegelser som reduserer luftmotstanden, noe som førte til en nedgang i energiforbruket til svømming. Således finnes en strømlinjeformet kroppsform hos representanter for ulike grupper av organismer som lever i vann - delfiner (pattedyr), bein- og bruskfisk.
Den høye tettheten av vann bidrar også til at mekaniske vibrasjoner (vibrasjoner) er godt fordelt i den. Dette var viktig i utviklingen av sansene, romlig orientering og kommunikasjon mellom vannlevende liv. Fire ganger raskere enn i luft, avgjør lydhastigheten i vann den høyere frekvensen av ekkolokaliseringssignaler.
På grunn av den høye tettheten til vannmiljøet er mange av innbyggerne fratatt den obligatoriske forbindelsen med underlaget, som er karakteristisk for terrestriske former og skyldes tyngdekreftene. Det er en hel gruppe vannlevende organismer (både planter og dyr) som tilbringer hele livet i flytende tilstand.
Vann har ekstremt høy varmekapasitet. Varmekapasiteten til vann tas som en enhet. Varmekapasiteten til sand er for eksempel 0,2, og den til jern er bare 0,107 av varmekapasiteten til vann. Vannets evne til å akkumulere store reserver av termisk energi gjør det mulig å jevne ut skarpe temperatursvingninger i kystområdene på jorden til forskjellige tider av året og til forskjellige tider av døgnet: vann fungerer som en slags temperaturregulator på planeten.
HABITATER OG DERES KARAKTERISTIKKER
Under historisk utvikling levende organismer har mestret fire habitater. Den første er vann. Livet i vann oppsto og utviklet seg i mange millioner år. Den andre - bakkeluft - på land og i atmosfæren oppsto og tilpasset seg raskt de nye forholdene til planter og dyr. Gradvis forvandlet det øvre laget av land - litosfæren, skapte de et tredje habitat - jord, og de ble selv det fjerde habitatet.
Vannmiljø et habitat
Vann dekker 71 % av jordens areal. Hoveddelen av vannet er konsentrert i hav og hav - 94-98%, polaris inneholder omtrent 1,2% vann og en veldig liten andel - mindre enn 0,5%, i ferskvann i elver, innsjøer og sumper.
Vannmiljøet er hjemsted for rundt 150 000 dyrearter og 10 000 planter, som er henholdsvis bare 7 og 8 % av det totale antallet arter på jorden.
I hav-havene, som i fjellene, uttrykkes vertikal sonering. Økologien til pelagialet, hele vannsøylen, og benthalen, bunnen, er spesielt forskjellig i økologi. Vannsøylen - pelagial, er vertikalt delt inn i flere soner: epipeligial, bathypeligial, abyssopeligial og ultra-abyssopeligial(fig. 2).
Den største variasjonen livet er preget av varme hav og hav (40 000 dyrearter) i ekvator og tropene, mot nord og sør er havets flora og fauna utarmet hundrevis av ganger. Når det gjelder fordeling av organismer direkte i havet, er deres bulk konsentrert i overflatelagene (epipelagisk) og i den sublitorale sonen. Avhengig av bevegelsesmåte og opphold i visse lag, er livet i havet delt inn i tre økologiske grupper: nekton, plankton og bentos.
Nekton (nektos - svømming) - aktivt bevegelige store dyr som er i stand til å overvinne lange avstander og sterke strømmer: fisk, blekksprut, pinnipeds, hval. I ferskvann tilhører amfibier og mange insekter nekton.
Plankton (planktos - vandrende, svevende) - et sett med planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (bare ferskvannsforekomster) alger, planteflagellater, peridiner, etc.) og små dyreorganismer (zooplankton: små krepsdyr, av større - pterygopoder bløtdyr, maneter, kamgeléer, noen ormer), som lever på forskjellige dyp, men er ikke i stand til aktiv bevegelse og motstå strømmer. Planktonet inkluderer også larvene til dyr, og danner en spesiell gruppe - neuston ... Dette er en passivt flytende "midlertidig" populasjon av det øverste vannlaget, representert av forskjellige dyr (dekapoder, fjellkjeder og copepoder, pigghuder, polychaetes, fisk, bløtdyr, etc.) i larvestadiet. Når larvene modnes, beveger de seg til de nedre lagene av pelagelen. Over neustonet er plassert playston - dette er organismer der den øvre delen av kroppen vokser over vann, og den nedre delen - i vannet (andmat - Lemma, sifonoforer, etc.). Plankton spiller en viktig rolle i de trofiske forbindelsene til biosfæren, fordi er mat for mange vannlevende liv, inkludert hovedmaten for bardehval (Myatcoceti).
Benthos (benthos - dybde) - bunnhydrobioner. Det er hovedsakelig representert av festede eller sakte bevegelige dyr (zoobenthos: foraminophores, fisk, svamper, coelenterates, ormer, bløtdyr, ascidians, etc.), mer tallrike på grunt vann. På grunt vann kommer planter også inn i bentos (fytobenthos: kiselalger, grønne, brune, røde alger, bakterier). På en dybde hvor det ikke er lys, er phytobenthos fraværende. De rikeste på phytobenthos er steinete bunnområder.
Termiske forhold... Vannmiljøet er preget av en lavere varmetilførsel, pga en betydelig del av det reflekteres, og en like betydelig del brukes på fordampning. I samsvar med dynamikken til bakketemperaturer har vanntemperaturen mindre svingninger i daglige og sesongmessige temperaturer... Dessuten utjevner vannforekomster vesentlig temperaturforløpet i atmosfæren i kystområdene. I fravær av et isskall har havet i den kalde årstiden en oppvarmingseffekt på de tilstøtende landområdene, om sommeren - avkjølende og fuktighetsgivende.
Området for vanntemperaturverdier i verdenshavet er 38 ° (fra -2 til + 36 ° С), i ferskvann - 26 ° (fra -0,9 til + 25 ° С). Med dybden synker vanntemperaturen kraftig. Opp til 50 m observeres daglige temperatursvingninger, opptil 400 - sesongmessige, dypere blir det konstant, faller til + 1-3 ° С. Siden temperaturregimet i reservoarene er relativt stabilt, er deres innbyggere preget av stenotermisitet.
På grunn av ulik oppvarmingsgrad av øvre og nedre lag i løpet av året, flo og fjære, strømmer, stormer, er det en konstant blanding av vannlag. Rollen til å blande vann for vannlevende liv er ekstremt høy, fordi samtidig jevnes fordelingen av oksygen og næringsstoffer i vannforekomster ut, noe som gir metabolske prosesser mellom organismer og miljøet.
I stillestående vannforekomster (innsjøer) av tempererte breddegrader skjer vertikal blanding om våren og høsten, og i disse årstidene blir temperaturen i hele vannforekomsten jevn, d.v.s. kommer homotermi. Om sommeren og vinteren, som et resultat av en kraftig økning i oppvarming eller avkjøling av de øvre lagene, stopper blandingen av vann. Dette fenomenet kalles temperatur dikotomi, og perioden med midlertidig stagnasjon - stagnasjon(sommer eller vinter). Om sommeren forblir de lettere varme lagene på overflaten, og ligger over de tunge kalde (fig. 3). Om vinteren, tvert imot, i bunnlaget mer varmt vann, siden direkte under isen overflatevanntemperaturen er mindre enn + 4 ° С og på grunn av de fysisk-kjemiske egenskapene til vann blir de lettere enn vann med en temperatur høyere enn + 4 ° С.
I perioder med stagnasjon skilles tre lag tydelig: det øvre (epilimnion) med de skarpeste sesongmessige svingningene i vanntemperaturen, det midterste (metalimnion eller termoklin), der det er et kraftig hopp i temperaturer, og bunnen ( hypolimnion), der temperaturen endrer seg svakt gjennom året. I perioder med stagnasjon dannes det oksygenmangel i vannsøylen - om sommeren i bunnen, og i den øvre delen om vinteren, som et resultat av at fisk ofte blir drept om vinteren.
Lysmodus. Intensiteten av lys i vann er sterkt svekket på grunn av dets refleksjon av overflaten og absorpsjon av vannet selv. Dette påvirker i stor grad utviklingen av fotosyntetiske planter.
Absorpsjonen av lys er jo sterkere, jo lavere gjennomsiktighet er vannet, som avhenger av mengden partikler som er suspendert i det (mineralsuspensjoner, plankton). Den avtar med rask utvikling små organismer om sommeren, og i tempererte og nordlige breddegrader- også om vinteren, etter etablering av isdekket og dekker det ovenfra med snø.
Gjennomsiktighet kjennetegnes av den ekstreme dybden, hvor en spesielt senket hvit skive med en diameter på ca. 20 cm (Secchi-skive) fortsatt er synlig. Det mest gjennomsiktige vannet er i Sargassohavet: platen er synlig til en dybde på 66,5 m. I Stillehavet er Secchi-skiven synlig opptil 59 m, i indianerne - opptil 50, grunt hav- opptil 5-15m. Gjennomsiktigheten av elvene er i gjennomsnitt 1-1,5 m, og i det meste gjørmete elver bare noen få centimeter.
I hav, hvor vannet er veldig gjennomsiktig, trenger 1 % av lysstrålingen ned til en dybde på 140 m, og bare tideler av en prosent trenger inn i små innsjøer på 2 meters dyp. Bjelker forskjellige deler spektra absorberes ikke jevnt i vann, røde stråler absorberes først. Med dybden blir det mørkere og mørkere, og fargen på vannet blir først grønn, deretter blå, blå og til slutt blåfiolett, og blir til fullstendig mørke. Følgelig endrer hydrobionter også farge, og tilpasser seg ikke bare til sammensetningen av lys, men også til dens mangel - kromatisk tilpasning. I lyse soner, i grunt vann, dominerer grønnalger (Chlorophyta), hvis klorofyll absorberer røde stråler, med dybde erstattes de av brune (Phaephyta) og deretter røde (Rhodophyta). På store dybder phytobenthos er fraværende.
Planter tilpasset seg mangelen på lys ved å utvikle store kromatoforer, samt øke arealet av assimilerende organer (bladoverflateindeks). For dyphavsalger er sterkt dissekerte blader typiske, bladplater er tynne, gjennomskinnelige. For halvt nedsenkede og flytende planter er heterophyllia karakteristisk - bladene over vannet er de samme som hos landplanter, de har en solid plate, stomatalapparatet er utviklet, og i vannet er bladene veldig tynne, bestående av smale trådlignende fliker.
Dyr, som planter, endrer naturlig farge med dybden. I de øvre lagene er de fargesterke forskjellige farger, i skumringssonen (havabbor, koraller, krepsdyr) er malt i farger med en rød fargetone - det er mer praktisk å gjemme seg fra fiender. Dyphavsarter er blottet for pigmenter. I havets mørke dyp bruker organismer lyset som sendes ut av levende ting som en kilde til visuell informasjon. bioluminescens.
Høy tetthet(1 g / cm3, som er 800 ganger tettheten til luft) og viskositeten til vann ( 55 ganger høyere enn luft) førte til utviklingen av spesielle tilpasninger av vannlevende organismer :
1) I planter er mekanisk vev svært dårlig utviklet eller helt fraværende - de støttes av vannet selv. De fleste er preget av oppdrift, på grunn av de luftførende intercellulære hulrommene. Karakterisert av aktiv vegetativ reproduksjon, utvikling av hydrochoria - fjerning av peduncles over vannet og spredning av pollen, frø og sporer av overflatestrømmer.
2) Hos dyr som lever i vannsøylen og svømmer aktivt, blir kroppen strømlinjeformet og smurt inn med slim, noe som reduserer friksjonen ved bevegelse. Tilpasninger for å øke oppdriften utvikles: fettansamlinger i vev, svømmeblærer hos fisk, lufthuler i sifonoforer. Hos passivt svømmende dyr øker den spesifikke overflaten av kroppen på grunn av utvekster, ryggrader og vedheng; kroppen er flatet, reduksjon av skjelettorganer oppstår. Forskjellige måter bevegelse: bøye kroppen, bruke flageller, flimmerhår, reaktiv bevegelse ( blekksprut).
Hos bunndyr forsvinner skjelettet eller er dårlig utviklet, kroppens størrelse øker, synsforringelse, utvikling av taktile organer er vanlig.
Strømmer. Et karakteristisk trekk ved vannmiljøet er mobilitet. Det er forårsaket av flo og fjære, havstrømmer, stormer, ulike nivåer høydemerker av elveløp. Tilpasninger av vannlevende organismer:
1) I rennende vannforekomster er planter godt festet til stasjonære undervannsobjekter. Bunnoverflaten for dem er først og fremst et substrat. Det er grønt og kiselalger, vannmoser. Moser danner til og med et tett dekke på de raske rivningene i elvene. I havets bølger, og mange dyr har enheter for feste til bunnen ( gastropoder, brakker), eller gjemme seg i sprekker.
2) Hos fisk i rennende vann er kroppen rund i diameter, og hos fisk som lever på bunnen, som hos virvelløse bunndyr, er kroppen flat. Mange har organer for feste til undervannsobjekter på ventralsiden.
Vannets saltholdighet.
Naturlige reservoarer er preget av en viss kjemisk oppbygning... Karbonater, sulfater, klorider dominerer. I ferskvann er konsentrasjonen av salter ikke mer enn 0,5 ‰ (med omtrent 80% karbonater), i havet - fra 12 til 35 ‰ (hovedsakelig klorider og sulfater)... Med en saltholdighet på mer enn 40 ppm kalles reservoaret hyperhalin eller saltvann.
1) I ferskvann (hypotonisk miljø) er osmoreguleringsprosesser godt uttrykt. Vannorganismer blir tvunget til å hele tiden fjerne vannet som trenger inn i dem, de er homoiosmotiske (ciliater hvert 2.-3. minutt "pumper" gjennom seg selv en mengde vann som tilsvarer vekten). I saltvann (isotonisk miljø) er konsentrasjonen av salter i kroppen og vevet til vannlevende organismer den samme (isotonisk) med konsentrasjonen av salter oppløst i vann - de er poikilosmotiske. Derfor har ikke innbyggerne i saltvannsforekomster utviklet osmoregulatoriske funksjoner, og de kunne ikke befolke ferskvannsforekomster.
2) Vannplanter er i stand til å absorbere vann og næringsstoffer fra vannet - "buljong", hele overflaten, derfor er bladene deres sterkt dissekert og ledende vev og røtter er dårlig utviklet. Røttene tjener først og fremst for festing til undervannssubstratet. De fleste ferskvannsplanter har røtter.
Typisk nautisk og typisk ferskvannsarter- stenohalin, tolererer ikke betydelige endringer i saltholdighet i vannet. Det er få euryhaline-arter. De er vanlige i brakkvann (ferskvannsgjedde, gjedde, brasme, multe, sjølaks).
biologirapport grad 5 om kroppens habitat
Svar:
Hver organisme lever i et bestemt miljø. Alt som omgir Levende skapning kalles habitatet. Det er fire hovedhabitater på jorden, utviklet og befolket av organismer. Dette er vann, land-luft, jord og til slutt organismen (miljøet som dannes av de levende organismene selv) Hvert habitat har sine egne spesielle livsbetingelser som organismer tilpasser seg. Dette forklarer den store variasjonen av levende organismer på planeten vår.Vann fungerer som habitat for mange organismer. Fra vannet får de alt de trenger for livet.
Akvatisk habitat.
Vannorganismer er svært forskjellige, men alle deres strukturelle egenskaper og tilpasninger bestemmes av fysiske og kjemiske egenskaper vann Vann har oppdrift. Denne egenskapen lar mange organismer flyte i vannsøylen. Disse inkluderer både små planter og dyr og ganske store organismer, som maneter. Aktive svømmere (fisk, delfiner, hvaler, etc.) har en strømlinjeformet kropp, og lemmene er i form av finner eller svømmeføtter. Mange vannlevende organismer fører en stillesittende eller til og med knyttet livsstil, for eksempel korallpolypper. Vann er i stand til å samle seg og holde på varmen, så det er ikke så kraftige temperatursvingninger i vann som på land. Dyr har satt seg ned i hele vannsøylen, rett ned til de dypeste havgravene. Planter lever kun i de øvre vannlagene, hvor sollys trenger inn.Saltsammensetningen i vann har stor betydning for vannlevende organismer.
Du er allerede kjent med begreper som «bomiljø» og «bomiljø». Det er nødvendig å lære å skille mellom dem. Hva er «bomiljø»?
Livsmiljøet er en del av naturen med et spesielt kompleks av faktorer, for eksistensen der forskjellige systematiske grupper organismer har dannet lignende tilpasninger.
På jorden kan fire hovedlivsmiljøer skilles: vannlevende, jord-luft, jord, levende organismer.
Vannmiljø
Livets vannmiljø er preget av høy tetthet, spesiell temperatur, lys, gass og saltregimer. Organismer som lever i vannmiljøet kalles hydrobionter(fra gresk. hydro- vann, bios- livet).
Temperaturregime i vannmiljøet
I vann endres temperaturen i mindre grad enn på land, på grunn av vanns høye spesifikke varme og varmeledningsevne. En økning i lufttemperaturen med 10 ° C fører til en økning i vanntemperaturen med 1 ° C. Temperaturen synker gradvis med dybden. På store dyp er temperaturregimet relativt konstant (ikke høyere enn +4 ° C). I de øvre lagene observeres daglige og sesongmessige svingninger (fra 0 til +36 ° C). Siden temperaturen i vannmiljøet endres i et smalt område, kreves det en stabil temperatur for de fleste vannlevende organismer. Selv små temperaturavvik forårsaket, for eksempel ved utslipp av varmt avløpsvann fra bedrifter, er ødeleggende for dem. Hydrobioner som kan eksistere ved store temperatursvingninger finnes bare i grunne vannforekomster. På grunn av det lille volumet av vann i disse reservoarene, observeres betydelige daglige og sesongmessige temperaturfall.
Lysmodus for vannmiljøet
Det er mindre lys i vann enn i luft. Del solstråler reflekteres fra overflaten, og en del av den absorberes av vannsøylen.
Dagen er kortere under vann enn på land. Om sommeren, på en dybde på 30 m, er det 5 timer, og på en dybde på 40 m - 15 minutter. Den raske reduksjonen i lys med dybden er assosiert med dets absorpsjon av vann.
Grensen til sonen for fotosyntese i havet er på en dybde på omtrent 200 m. I elver varierer den fra 1,0 til 1,5 m og avhenger av vannets gjennomsiktighet. Gjennomsiktigheten av vann i elver og innsjøer er sterkt redusert på grunn av forurensning fra suspenderte partikler. På en dybde på mer enn 1500 m er det praktisk talt ikke noe lys.
Gassregimet i vannmiljøet
I vannmiljøet er oksygeninnholdet 20-30 ganger mindre enn i luften, derfor er det en begrensende faktor. Oksygen kommer inn i vannet gjennom fotosyntese av vannplanter og luftoksygens evne til å løse seg opp i vann. Når vann røres, øker oksygeninnholdet i det. De øvre vannlagene er rikere på oksygen enn de nedre. Ved oksygenmangel observeres dødsfall (massedød av vannlevende organismer).
Akvatisk habitat - hydrosfære
Vinterdød skjer når reservoarene er dekket med is. Sommer - når, på grunn av den høye temperaturen i vannet, reduseres løseligheten av oksygen. Årsaken kan være en økning i konsentrasjonen av giftige gasser (metan, hydrogensulfid) dannet under nedbrytning av døde organismer uten oksygentilgang. På grunn av variasjonen i oksygenkonsentrasjonen er de fleste vannlevende organismer eurybionter i forhold til den. Men det finnes også stenobionter (ørret, planaria, larver av maifluer og caddisfluer) som ikke tåler oksygenmangel. De er indikatorer på renheten til vannet. Karbondioksid det oppløses i vann 35 ganger bedre enn oksygen, og konsentrasjonen i det er 700 ganger høyere enn i luft. CO2 akkumuleres i vann på grunn av respirasjon av vannlevende organismer, nedbrytning av organiske rester. Karbondioksid gir fotosyntese og brukes i dannelsen av de kalkholdige skjelettene til virvelløse dyr.
Saltregime i vannmiljøet
Saltholdigheten i vannet spiller en viktig rolle i livet til vannlevende organismer. I henhold til saltinnholdet er naturlig vann delt inn i grupper presentert i tabellen:
I verdenshavet er saltholdigheten i gjennomsnitt 35 g/l. Det høyeste saltinnholdet er i saltsjøer (opptil 370 g / l). Typiske innbyggere i ferskvann og saltvann er stenobionter. De tåler ikke svingninger i saltholdighet i vannet. Det er relativt få eurybionts (brasmer, gjedde, gjedde, ål, pinnebak, laks osv.). De kan leve i både ferskvann og saltvann.
Tilpasning av planter til liv i vann
Alle planter i vannmiljøet kalles hydrofytter(fra gresk. hydro- vann, phyton- anlegg). Bare alger lever i saltvann. Kroppen deres er ikke delt inn i vev og organer. Algene har tilpasset seg endringen i sammensetningen av solspekteret avhengig av dybden ved å endre sammensetningen av pigmentene deres. I overgangen fra de øvre vannlag til dype lag endres fargen på algene i rekkefølgen: grønn - brun - rød (de dypeste algene).
Grønnalger inneholder grønne, oransje og gule pigmenter. De er i stand til fotosyntese med tilstrekkelig høy intensitet. sollys... Derfor lever grønnalger i grunne ferskvannsforekomster eller i grunt sjøvann. Disse inkluderer: spirogyra, ulotrix, ulva, etc. Brunalger inneholder i tillegg til grønne brune og gule pigmenter. De er i stand til å fange mindre intens solstråling på en dybde på 40-100 m. Representanter for brunalger er fucus og tare, som bare lever i havet. Rødalger (porfyr, phyllophora) kan leve på dyp på mer enn 200 m. I tillegg til grønnalger har de røde og blå pigmenter som er i stand til å fange selv ubetydelig lys på store dyp.
I ferskvann i stilkene høyere planter mekanisk vev er dårlig utviklet. For eksempel, hvis du fjerner en hvit vannlilje eller en gul kapsel fra vannet, så henger stilkene deres og er ikke i stand til å støtte blomstene i oppreist stilling. De støttes av vann på grunn av dens høye tetthet. Tilpasning til mangel på oksygen i vann er tilstedeværelsen av aerenchyma (luftbårent vev) i plantens organer. Mineralstoffer er i vann, derfor ledende og rotsystemet... Røttene kan være helt fraværende (andmat, elodea, dammat) eller tjene til å forankre i underlaget (starr, pilspiss, chastuha). Det er ingen rothår på røttene. Bladene er ofte tynne og lange eller sterkt dissekerte. Mesofyll er ikke differensiert. Stomata til flytende blader er på oversiden, mens de av nedsenkede blader er fraværende. Noen planter er preget av tilstedeværelsen av blader forskjellige former(heterofili) avhengig av hvor de er. Hos vannliljer og pilspisser er formen på bladene i vann og i luft forskjellig.
Pollen, frukt og frø av vannplanter er tilpasset for å spres med vann. De har kork utvekster eller sterke skjell for å hindre vanninntrengning og forråtnelse.
Tilpasning av dyr til livet i vannet
I vannmiljøet dyreverden rikere enn grønnsaker. Takket være deres uavhengighet fra sollys, befolket dyr hele vannsøylen. Etter typen morfologiske og atferdsmessige tilpasninger er de delt inn i følgende økologiske grupper: plankton, nekton, benthos.
Plankton(fra gresk. planktos- svevende, vandrende) - organismer som lever i vannsøylen og beveger seg under påvirkning av strømmen. Dette er små krepsdyr, coelenterates, larver av noen virvelløse dyr. Alle deres tilpasninger er rettet mot å øke oppdriften til kroppen:
- en økning i overflaten av kroppen på grunn av utflating og forlengelse av formen, utvikling av utvekster og setae;
- reduksjon i kroppstetthet på grunn av skjelettreduksjon, tilstedeværelsen av fettdråper, luftbobler, slimhinner.
Nekton(fra gresk. nektos- flytende) - organismer som lever i vannsøylen og fører en aktiv livsstil. Representanter for nekton er fisk, hvaler, pinnipeds, cephalopoder. De kan motstå strømmen ved å tilpasse seg aktiv svømming og redusere kroppsfriksjonen. Aktiv svømming oppnås gjennom velutviklede muskler. I dette tilfellet kan energien til den utkastede vannstrømmen, kroppsbøyning, finner, svømmeføtter etc. brukes Tilpasninger bidrar til å redusere kroppsfriksjonen: strømlinjeformet kroppsform, elastisitet hud, tilgjengelighet på
hudskjell og slim.
Benthos(fra gresk. bentos- dybde) - organismer som lever i bunnen av reservoaret eller i tykkelsen av bunnjorda.
Tilpasninger av bunnlevende organismer er rettet mot å redusere oppdrift:
- vekting av kroppen på grunn av skjell (bløtdyr), kitiniserte integumenter (kreps, krabber, hummer, hummer);
- fiksering i bunnen ved hjelp av fikseringsorganer (suger i igler, kroker i caddisfluer) eller en flat kropp (stråler, flyndre). Noen representanter graver seg ned i bakken (polychaete ormer).
I innsjøer og dammer skilles en annen økologisk gruppe organismer - neuston. Neuston- organismer knyttet til overflatefilmen av vann og som lever permanent eller midlertidig på denne filmen eller opptil 5 cm dyp fra overflaten. Kroppen deres blir ikke fuktet fordi dens tetthet er mindre enn vann. Spesielt arrangerte lemmer lar deg bevege deg langs overflaten av vannet uten å dykke ned (vannstrippere, virvlende biller). En særegen gruppe vannlevende organismer er også perifyton- organismer som danner en begroingsfilm på undervannsobjekter. Representanter for periphyton er: alger, bakterier, protister, krepsdyr, toskallede bløtdyr, små bust ormer, mosdyr, svamper.
Det er fire hovedlivsmiljøer på planeten Jorden: vann, jord-luft, jord og levende organismer. I vannmiljøet er oksygen den begrensende faktoren. I henhold til arten av tilpasninger er akvatiske innbyggere delt inn i økologiske grupper: plankton, nekton, benthos.
Minsk utdanningsinstitusjon "Gymnasium nr. 14"
Abstrakt i biologi om emnet:
“ VANN - MILJØET”
Utarbeidet av en elev av klasse 11 "B"
Maslovskaya Evgeniya
Lærer:
Bulva Ivan Vasilievich
1. Akvatisk habitat - hydrosfæren.
2. Vann - unikt miljø.
3. Økologiske grupper av akvatiske organismer.
4. Modi.
5. Spesifikke tilpasninger av vannlevende organismer.
6. Filtrering som en type mat.
7. Tilpasning til liv i uttørking av vannforekomster.
8. Konklusjon.
1. Vannmiljø - hydrosfære
I prosessen med historisk utvikling har levende organismer mestret fire habitater. Den første er vann. Livet i vann oppsto og utviklet seg i mange millioner år. Vann dekker 71 % av jordens areal og utgjør 1/800 av landvolumet eller 1370 m3. Hoveddelen av vannet er konsentrert i hav og hav - 94-98%, polaris inneholder omtrent 1,2% vann og en veldig liten andel - mindre enn 0,5%, i ferskvannet i elver, innsjøer og sumper. Disse forholdene er konstante, selv om det i naturen, uten å opphøre, er en sirkel av vann (fig. 1).
Vannmiljøet er hjemsted for rundt 150 000 dyrearter og 10 000 planter, som er henholdsvis bare 7 og 8 % av det totale antallet arter på jorden. Basert på dette ble det konkludert med at evolusjonen på land var mye mer intens enn i vann.
I hav-havene, som i fjellene, uttrykkes vertikal sonering. Økologien til pelagialet, hele vannsøylen, og benthalen, bunnen, er spesielt forskjellig i økologi.
Vannsøylen - den pelagiale, er vertikalt delt inn i flere soner: epipeligial, bathypeligial, abyssopeligial og ultra-abyssopeligial (fig. 2).
Avhengig av brattheten til nedstigningen og dybden i bunnen, skilles det også ut flere soner, som tilsvarer de angitte sonene til pelagisk:
- littoral - kanten av kysten, oversvømmet under høyvann.
- supralittoral - den delen av kysten over den øvre tidevannslinjen, der spruten fra brenningene når.
- sublitoral - jevn nedstigning av land opp til 200m.
- bathyal - en bratt nedstigning av land (kontinentalskråning),
- abyssal - jevn senking av bunnen av havbunnen; dybden til begge sonene til sammen når 3-6 km.
- ultraabyssal - dypvannsdepresjoner fra 6 til 10 km.
2. Vann er et unikt miljø.
Vann er et helt unikt miljø på mange måter Vannmolekylet, som består av to hydrogenatomer og ett oksygenatom, er bemerkelsesverdig stabilt. Vann er en enestående forbindelse som samtidig eksisterer i en gassformig, flytende og fast tilstand.
Vann er ikke bare en livgivende kilde for alle dyr og planter på jorden, men er også et habitat for mange av dem. Disse inkluderer for eksempel mange typer fisk, inkludert crucian karpe, som bor i elver og innsjøer i regionen, samt akvariefisk i våre hjem. Som du kan se, trives de blant vannplanter. Fisk puster med gjeller og trekker ut oksygen fra vannet. Noen fiskearter, som makropoder, puster atmosfærisk luft Derfor stiger de med jevne mellomrom til overflaten.
Vann er habitatet til mange vannlevende planter og dyr. Noen av dem tilbringer hele livet i vann, mens andre er i vannmiljøet først i begynnelsen av livet. Du kan bli overbevist om dette ved å besøke en liten dam eller sump. I vannelementet kan du finne de minste representantene - encellede organismer som krever et mikroskop for å se. Disse inkluderer mange alger og bakterier. Antallet deres måles i millioner per kubikkmillimeter vann.
Annen interessant eiendom vann består i å oppnå en veldig tett tilstand ved en temperatur over frysenivået for ferskvann, disse parametrene er henholdsvis 4 ° C og O ° C.
Vann som habitat (side 1 av 3)
Det er avgjørende for overlevelse av vannlevende organismer om vinteren. Takket være denne samme egenskapen flyter is på overflaten av vannet, og danner et beskyttende lag på innsjøer, elver og kystsoner. Og denne egenskapen bidrar til termisk lagdeling av vannlag og sesongsirkulasjon av vannmasser i innsjøer i områder med kaldt klima, noe som er svært viktig for livet til vannlevende organismer. Vannets tetthet gir muligheten til å stole på det, noe som er spesielt viktig for skjelettformer. Støtten fra miljøet fungerer som en betingelse for å sveve i vann, og mange vannlevende organismer er tilpasset denne spesielle livsstilen. Suspenderte, flytende i vann organismer kombineres til en spesiell økologisk gruppe av vannlevende organismer - plankton.
Fullt renset vann eksisterer kun under laboratorieforhold. Alt naturlig vann inneholder mange forskjellige stoffer. I «råvann» er det i bunn og grunn et såkalt forsvarssystem eller et karbonkompleks bestående av salt karbonsyre karbonat og bikarbonat. Denne faktoren lar deg bestemme typen vann som er surt, nøytralt eller basisk - basert på pH-verdien, som fra et kjemisk synspunkt betyr andelen hydrogenioner i vann. For nøytralt vann, pH = 7, indikerer lavere verdier økt surhet vann, og høyere, fordi det er alkalisk. I kalksteinsområder har vannet i innsjøer og elver vanligvis høyere pH-verdier sammenlignet med vannforekomster på de stedene hvor innholdet av kalkstein i jorda er ubetydelig.
Hvis vannet i innsjøer og elver regnes som ferskt, kalles sjøvann salt eller brakk. Det er mange mellomtyper mellom ferskvann og saltvann.
3. Økologiske grupper av akvatiske organismer.
Økologiske grupper av akvatiske organismer. Varme hav og hav (40 000 dyrearter) i ekvator og tropene utmerker seg ved det største mangfoldet av liv; mot nord og sør er havets flora og fauna utarmet hundrevis av ganger. Når det gjelder fordeling av organismer direkte i havet, er deres bulk konsentrert i overflatelagene (epipelagisk) og i den sublitorale sonen. Avhengig av bevegelsesmåte og opphold i visse lag, er livet i havet delt inn i tre økologiske grupper: nekton, plankton og benthos.
Nekton (nektos - svømming) - aktivt bevegelige store dyr som kan overvinne lange avstander og sterke strømmer: fisk, blekksprut, pinnipeds, hval. I ferskvann tilhører amfibier og mange insekter nekton.
Plankton (planktos - vandrende, svevende) - et sett med planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (bare ferskvannsforekomster) alger, planteflagellater, peridiner, etc.) og smådyreorganismer (zooplankton: små krepsdyr, fra større - pteropoder, maneter, ctenophores, noen ormer), som lever på forskjellige dyp, men ikke i stand til aktiv bevegelse og motstå strømmer. Planktonet inkluderer også larvene til dyr, og danner en spesiell gruppe - neuston. Dette er en passivt flytende "midlertidig" populasjon av det øverste vannlaget, representert av forskjellige dyr (dekapoder, fjellkjeder og copepoder, pigghuder, polychaetes, fisk, bløtdyr, etc.) i larvestadiet. Når larvene modnes, beveger de seg til de nedre lagene av pelagelen. Over neustonet er det en pleiston - disse er organismer der den øvre delen av kroppen vokser over vannet, og den nedre - i vannet (andmat - Lemma, sifonoforer, etc.). Plankton spiller en viktig rolle i de trofiske forbindelsene til biosfæren, fordi er mat for mange akvatiske liv, inkludert basisfôret for bardehval (Myatcoceti).
Benthos (benthos - dybde) - bunnhydrobioner. Det er hovedsakelig representert av festede eller sakte bevegelige dyr (zoobenthos: foraminophores, fisk, svamper, coelenterates, ormer, brachiopoder, ascidians, etc.), mer tallrike på grunt vann. På grunt vann kommer planter også inn i bentos (fytobenthos: kiselalger, grønne, brune, røde alger, bakterier). På en dybde hvor det ikke er lys, er phytobenthos fraværende. Blomstrende planter av zoster, rupee finnes utenfor kysten. De rikeste på phytobenthos er steinete bunnområder.
I innsjøer er zoobenthos mindre rikelig og mindre mangfoldig enn i havet. Den er dannet av protozoer (ciliater, dafnier), igler, bløtdyr, insektlarver, etc. Fytobenthos i innsjøer er dannet av frittflytende kiselalger, grønne og blågrønne alger; brune og røde alger er fraværende.
Rotende kystplanter i innsjøer danner tydelige belter, artssammensetning og hvis utseende er i samsvar med miljøforholdene i grensesonen "land-vann". I vannet nær kysten vokser hydrofytter - planter halvt nedsenket i vannet (pilspiss, calla, siv, cattail, sedges, tricetae, siv). De erstattes av hydatofytter - planter nedsenket i vann, men med flytende blader (lotus, andemat, eggekapsler, chilim, takla) og - videre - helt nedsenket (rdesta, elodea, hara). Hydatofytter inkluderer også planter som flyter på overflaten (andmat).
Den høye tettheten i vannmiljøet bestemmer den spesielle sammensetningen og arten av endringer i livsbærende faktorer. Noen av dem er de samme som på land - varme, lys, andre er spesifikke: vanntrykk (med dybde øker med 1 atm. For hver 10 m), oksygeninnhold, saltsammensetning, surhet. På grunn av den høye tettheten til mediet, endres verdiene av varme og lys med en høydegradient mye raskere enn på land.
4. Modi.
Temperaturregime vannforekomster er mer stabile enn på land. Dette skyldes de fysiske egenskapene til vannet, først og fremst den høye spesifikke varmen, på grunn av hvilken mottaket eller utgangen betydelig mengde varme forårsaker ikke for drastiske temperaturendringer. Amplituden av årlige temperatursvingninger i de øvre lagene av havet er ikke mer enn 10-150C, i kontinentale vannforekomster - 30-350C. Dypvannslag er preget av konstant temperatur. I ekvatorialfarvann gjennomsnittlig årstemperatur overflatelag + 26 ... + 270С, i polar - ca 00С og under. Dermed er det et ganske betydelig utvalg av temperaturforhold i vannforekomster. Mellom de øvre vannlagene med sesongmessige temperatursvingninger uttrykt i dem og de nedre, hvor det termiske regimet er konstant, er det en sone med et temperaturhopp eller termoklin. Termoklinen er mer uttalt i varme hav hvor temperaturforskjellen mellom det ytre og dype vannet er sterkere.
På grunn av det mer stabile temperaturregimet til vann blant vannlevende organismer, er stenoterm utbredt i mye større grad enn blant landbefolkningen. Eurytermiske arter finnes hovedsakelig i grunne kontinentale vannforekomster og i kysten av havet på høye og tempererte breddegrader, hvor daglige og sesongmessige temperatursvingninger er betydelige.
Vann som habitat har en rekke spesifikke egenskaper, som høy tetthet, sterke trykkfall, relativt lavt oksygeninnhold, sterk absorpsjon av sollys, etc. Vannforekomster og deres individuelle områder er forskjellige, i tillegg er saltregimet, hastigheten på horisontale bevegelser (strømmer), innholdet av suspendert partikler. For bunnlevende organismers liv er jordsmonnets egenskaper, nedbrytningsmåten for organiske rester osv. viktig. Derfor sammen med tilpasninger til generelle egenskaper vannmiljøet, må dets innbyggere tilpasses en rekke private forhold. Innbyggerne i vannmiljøet mottok i økologi vanlig navn hydrobionter. De bor i havene, kontinentale vannmasser og grunnvann. I enhver vannmasse er det mulig å skille soner som er forskjellige når det gjelder forhold.
La oss vurdere hovedegenskapene til vann som et habitat.
Tetthet av vann - det er en faktor som bestemmer bevegelsesforholdene til vannlevende organismer og trykk på forskjellige dyp. Tettheten av naturlig vann som inneholder oppløste salter kan være høyere, opptil 1,35 g / cm 3. Trykket øker med dybden med omtrent 101,3 kPa (1 atm) i gjennomsnitt for hver 10. m.
På grunn av den skarpe endringen i trykk i vannforekomster, tåler vannlevende organismer generelt trykkendringer lettere enn landorganismer. Noen arter, vanlige på forskjellige dyp, tåler trykk fra flere til hundrevis av atmosfærer. For eksempel lever sjøagurker av slekten Elpidia i området fra kystsonen til sonen med størst havdyp, 6-11 km. Imidlertid bor de fleste av innbyggerne i havene og havene på en viss dybde.
Vannets tetthet gir muligheten til å stole på det, noe som er spesielt viktig for skjelettformer. Tettheten i miljøet fungerer som en betingelse for å sveve i vann, og mange vannlevende organismer er tilpasset denne spesielle livsstilen. Suspenderte, flytende i vannorganismer kombineres til en spesiell økologisk gruppe av vannlevende organismer - plankton("Planktos" - svevende). Plankton inneholder encellede og koloniale alger, protozoer, maneter, div. små krepsdyr, larver av bunndyr, egg og fiskeyngel og mange andre.
Vannets tetthet og viskositet påvirker i stor grad evnen til å svømme aktivt. Dyr som er i stand til å svømme raskt og overvinne strømmens kraft, er forent i en økologisk gruppe nekton("Nektos" - flytende). Representanter for nekton er fisk, blekksprut, delfiner. Rask bevegelse i vannsøylen er bare mulig hvis det er en strømlinjeformet kroppsform og høyt utviklede muskler.
1. Oksygenmodus. I oksygenert vann overstiger ikke innholdet 10 ml per 1 liter, som er 21 ganger lavere enn i atmosfæren. Derfor er forholdene for åndedrett av vannlevende organismer betydelig kompliserte. Oksygen kommer hovedsakelig inn i vannet gjennom den fotosyntetiske aktiviteten til alger og diffusjon fra luften. Derfor er de øvre lagene av vannsøylen som regel rikere på denne gassen enn de nedre. Med økende temperatur og saltholdighet i vannet synker konsentrasjonen av oksygen i det.
Respirasjon av vannlevende organismer utføres enten gjennom overflaten av kroppen eller gjennom spesialiserte organer - gjeller, lunger, luftrør. I dette tilfellet kan integumentet tjene som et ekstra åndedrettsorgan. For eksempel forbruker loach fisk opptil 63 % oksygen gjennom huden i gjennomsnitt. Mange stillesittende og stillesittende dyr fornyer vannet rundt seg, enten ved å skape en rettet strøm av det, eller ved å oscillere bevegelser som bidrar til dets blanding. For dette formålet er muslinger flimmerhår som langs veggene i mantelhulen; krepsdyr - arbeidet til mage- eller thoraxbena. Igler, larver av myggmager (blodormer) vrikker på kroppen og lener seg ut av bakken.
Pattedyr som krysset over i prosessen evolusjonær utvikling fra landlevende til akvatisk liv, for eksempel, pinnipeds, hvaler, vannbiller, mygglarver, beholder vanligvis den atmosfæriske typen respirasjon og trenger derfor kontakt med luften.
Mangel på oksygen i vann fører noen ganger til katastrofale fenomener - dødsfall, ledsaget av døden til mange hydrobionter. Vinterfrost er ofte forårsaket av dannelse av is på overflaten av vannforekomster og opphør av kontakt med luft; sommer - ved en økning i vanntemperatur og en reduksjon i oksygenløselighet som et resultat.
- 2. Saltmodus.Å opprettholde vannbalansen til vannlevende organismer har sine egne spesifikasjoner. Hvis det for landdyr og planter er viktigst å forsyne kroppen med vann under forhold med mangel, så er det for vannlevende organismer like viktig å opprettholde en viss mengde vann i kroppen med dets overskudd i miljø... En for stor mengde vann i cellene fører til en endring i osmotisk trykk og forstyrrelse av de viktigste vitale funksjonene. Derfor kan ikke ferskvannsformer eksistere i havet, og marine kan ikke tolerere avsalting. Hvis saltholdigheten i vannet er utsatt for endringer, beveger dyr seg på jakt etter et gunstig miljø.
- 3. Temperaturregime vannforekomster, som allerede nevnt, er mer stabile enn på land. Amplituden av årlige temperatursvingninger i de øvre lagene av havet er ikke mer enn 10-15 ° C, i kontinentale vannforekomster - 30-35 ° C. Dypvannslag er preget av konstant temperatur. I ekvatorialfarvann er den gjennomsnittlige årlige temperaturen på overflatelagene + 26-27 ° С, i polare farvann - omtrent 0 ° С og under. I varme terrestriske kilder kan vanntemperaturen nærme seg +100 ° С, og i undervannsgeysirer ved høyt trykk på bunnen av havet registreres en temperatur på +380 ° С. Men vertikalt er temperaturregimet mangfoldig, for eksempel vises sesongmessige temperatursvingninger i de øvre lagene, og det termiske regimet er konstant i de nedre lagene.
- 4. Lysmodus. Det er mye mindre lys i vann enn i luft. En del av strålene som faller på overflaten av reservoaret reflekteres i luften. Jo lavere Solens posisjon er, desto sterkere er refleksjonen, så dagen er kortere under vann enn på land. Den raske reduksjonen i mengden lys med dybden er assosiert med dets absorpsjon av vann. Stråler med forskjellige bølgelengder absorberes forskjellig: de røde forsvinner allerede nær overflaten, mens de blågrønne trenger mye dypere. Dette påvirker fargen på vannlevende organismer, for eksempel endres fargen på alger med dybden: grønne, brune og røde alger, som spesialiserer seg på å fange lys med forskjellige bølgelengder. Fargen på dyr endres med dybden på samme måte. Mange dyptliggende organismer mangler pigmenter.
I havets mørke dyp bruker organismer lyset som sendes ut av levende ting som en kilde til visuell informasjon. Gløden til en levende organisme kalles bioluminescens.
Dermed bestemmer miljøets egenskaper i stor grad måtene for tilpasning av innbyggerne, deres livsstil og måter å bruke ressurser på, og skaper en kjede av årsak-og-virkning-forhold. Den høye tettheten av vann muliggjør således eksistensen av plankton, og tilstedeværelsen av organismer som svever i vannet er en forutsetning for utvikling av en filtreringstype ernæring, der stillesittende bilde dyreliv. Som et resultat dannes en kraftig mekanisme for selvrensing av reservoarer av biosfærisk betydning. Deltar i det stor mengde hydrobionter, både bentiske (lever på bakken og i bunnen av vannforekomster) og pelagiske (planter eller dyr som lever i vannsøylen eller på overflaten), fra encellede protozoer til virveldyr. For eksempel er det bare planktoniske havkopepoder (Calanus) som er i stand til å filtrere vannet i hele verdenshavet over flere år, d.v.s. omtrent 1,37 milliarder km 3. Brudd på aktiviteten til filtermatere av ulike menneskeskapte påvirkninger utgjør en alvorlig trussel mot å opprettholde renheten i vannet.
Spørsmål og oppgaver for selvkontroll
- 1. List opp hovedegenskapene til det akvatiske habitatet.
- 2. Forklar hvordan tettheten til vannet bestemmer formen til dyr som kan svømme fort.
- 3. Hva er årsaken til dødsfallet?
- 4. Hvilket fenomen kalles "bioluminescens"? Kjenner du til levende organismer som har denne egenskapen?
- 5. Hva er den økologiske rollen til filtermatere?
Laster inn...
