Охрана Водных Экосистем

Страница 2

не тонут. Гидробиоиты более легкие, чем вода удерживаются в ней, упираясь в находящуюся над ними пленку.

По сравнению с почвой и воздухом вода отличается гораз­до большей термостабильностью, что благоприятно для сущест­вования жизни. Когда вода начинает нагреваться, возрастает испарение, вседствие чего повышение температуры замедляется. При охлаждении воды ниже 0'С и образовании льда, выделяюще­еся тепло тормозит дальнейшее понижение температуры.

По сравнению с воздухом вода гораздо менее прозрачна, и падающий в нее свет довольно быстро поглощается и рассеива­ется.

Цвет воды, ее прозрачность зависят от избирательности поглощения и рассеивания различных лучей. От цвета воды сле­дует отличать цвет поверхности, который в отличие от первого зависит от погодных условий и угла зрения.

Из отдельных физико-химических свойств грунтов наиболь­шее экологическое значение для водного населения имеют раз­меры частиц, плотность их прилегания друг к другу и стабись­ность взаиморасположения, степень смыва течениями и темп ак­камуляции за счет оседания взвешенного материала. Физические свойства грунтов прежде всего характеризуются их механи­ческим и гранулометрическим составом, под которым понимают размер зерен, образующих данные складки.

С переходом от каменистых грунтов к песчаным и гли­нистым численность водных животных обычно увеличивается, а их средняя масса снижается в результате мельчания представи­телей гидрофауны (уменьшение опорности грунта).

Условиями движения внутри грунта с различными грануло­метрическим составом объясняется разница в размерах организ­мов, обитающих в песке морских пляжей. Крайне неблагоприятна для существования данного населения недостаточная стабиль­ность грунтов: оседание частиц, снос поверхностных слоев то­ками воды и перемещение частей относительно друг друга. В первом случае обитатели грунта засыпаются слоем наносов, во втором -вымываются и уносятся течением, в третьем -перетира­ются и не могут укорениться.

Многие донные животные питаются, пропуская через себя грунт, и поэтому важное значение приобретает нахождение в нем органического вещества, которое образуется в результате

попадания в грунт остатков организмов на тех или иных стади­ях разложения.

Данные отложения тесно взаимодействуют с водой. Из грунта в воду непрерывно поступают различные соли, газы, твердые компоненты, навстречу этому потоку идет другой, несущий в донные отложения различные минеральные и органи­ческие вещества из толщи воды. Процессы взаимодействия между ложем водоема и его водной массой имеют большое значение для жизни гидробиоитов.

Природная вода существует и не в виде химического сое­динения, состоящего из водорода и кислорода, а представляет собой сложное тело, в состав которого помимо молекул воды входят самые различные вещества. Все они играют ту или иную роль в жизни водного населения. Наибольшее экологическое значение имеют для него степень насыщения воды различными газами, концентрация ионов минеральных солей, водородных ио­нов и органических веществ, состав и концентрация взвешенных веществ.

Из отдельных газов наибольшее значение для водного населения имеют кислород, углекислый газ, сероводород и ме­тан.

Для водного населения кислород представляет собой реша­ющий фактор. На суше количество кислорода велико, кроме то­го, в силу подвижности атмосферного воздуха, некоторой от­дельный, могущий возникать дефицит быстро ликвидируется за счет диффузии и воздушных течений. В воде также происходит выравнивание концентрации кислорода, но процесс диффузии протекает в 320 раз медленнее, чем на суше. По отношению к кислороду организмы делятся на эври- и стеноксидные формы, способные соответственно жить в пределах широких и узких ко­лебаний концентрации кислорода. В случае, когда адаптация гидробиоита к данной кислородосодержащей среде оказывается недостаточной, он погибает. Если подобное явление приобрета­ет массовый характер, то это называется замором.

Обогащение воды углекислым газом происходит в результа­те дыхания водных организмов. Снижение концентрации угле­кислого газа происходит преимущественно при потреблении последнего фотосинтезирующими организмами. Высокие концент­рации углекислого газа смертельно опасны для животных и поэ-

тому многие родники лишены жизни. Только некоторые двусто­ронние моллюски и рачки могут сравнительно долго выносить высокие концентрации СО2, нейтрализуя его путем растворения извести раковин в своей телесной жидкости. Для растений высокие концентрации СО2 безвредны.

Сероводород в водоеме образуется почти исключительно биологическим путем, за счет деятельности различных бакте­рий. Для водного населения он вреден как косвенно, так и не­посредственно. Для многих гидробиоитов он смертелен даже в самых малых концентрациях. Образование больших количеств Н2S может вызвать заморы. Помимо серных бактерий Н2S окисляют фотосинтезирующие пурпурные и некоторые виды зеленых бакте­рий, использующие сероводород в качестве донора водорода и спасающие тем самым население водоема.

Ионы минеральных солей играют в жизни гидробиоитов са­мую различную роль: одни из них используются растениями для построения тела и получившие название биогенов. На других они оказывают физиологическое влияние, вызывая резкие сдвиги в процессах обмена веществ. Виды, выносящие большие колеба­ния солености, называются эвриолинными, в отличие от стено­линных, не выдерживающих такие перепады. Большое экологи­ческое значение для гидробиологов имеет не только суммарное количество ионов, но также и их состав, соотношение. Сущест­венное значение имеет тот факт, что с увеличением солености понижается точка замерзания воды.

Взвешенные в воде вещества с известной степенью услов­ности могут быть подразделены на возмущенный грунт , содер­жащий небольшее количество органического вещества, и детрит, в котором его сравнительно много. Присутствие в воде большо­го количества взвешенных частиц оказывает на водное населе­ние самое разнообразное влияние. Снижение прозрачности воды в результате возмущения грунта с одной стороны уменьшает освещение донных растений, а с другой -сопровождается увели­чением концентрации биогенов. Неблагоприятное воздействие оказывает минеральная взвесь на животных, отфильтровывающих свой корм в толще воды, и засыпая организмы, обитающие на грунте.

Температура, свет, звук и другие колебания воздействуют на водное население или непосредственно или играют роль

условных сигналов. К первому случаю относится, например, влияние температуры на протекание многих биологических про­цессов, значение света для фотосинтеза и т.п.

Термический режим отдельных водоемов определяется их географическим положением, глубиной, особенностью циркулиро­вания водных масс и многими другими факторами. Поступление тепла в водоем зависит главным образом от проникновения сол­нечной радиацией и и контакта с менее нагретой атмосферой. Известную роль играет тепло выпадающих осадков. В последние годы тепловой режим многих водоемов претерпевает существен­ные изменения под влиянием поступления в них подогретых вод из охлаждающих контуров тепловых и атомных станций. Темпера­турный водный баланс безусловно зависит от времени года.

У многих гидробиоитов, периодически подвергающихся действию отрицательных температур вырабатываются адаптации, предупреждающие замерзание соков тела. В основном они сво­дятся к снижению точки замерзания соков и повышению их способности к переохлаждению. Благодаря этим адаптациям не­которые организмы переносят понижение температуры до -10'С, например, мидии. Чем чаще и сильнее периодические изменения температуры в естественных местах обитания гидробиоитов, тем выше их устойчивость к холодовым и тепловым повреждениям.

Большое экологическое значение температура имеет как

фактор влияющий на скорость протекания процессов, в част­ности дыхания, роста и развития. Повышение температуры обыч­но сопровождается ускорением всех процессов.

Во всех случаях оптимальные для роста амплитуды и ско­рости изменения температуры оказались сходными с теми пере­падами, какие рыбы испытывают в природных местах обитания. По-видимому, для организмов неблагоприятно стационарное состояние фактора, если в естественных условиях оно динамич­но. Организмы, исторически адаптированные к экологическому разнообразию, не только ризестентны к нему, но и нуждаются в нем; экологическое однообразие в своем предельном выражении, создаваемом в искусственных условиях, не соответствует физи­ческим потребностям организмов, уменьшает их жизнедеятель­ность.