ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ВОД. ВОДА КАК СРЕДА ОБИТАНИЯ ГИДРОБИОНТОВ. Вода как среда обитания физические и химические свойства воды


ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ВОД. ВОДА КАК СРЕДА ОБИТАНИЯ ГИДРОБИОНТОВ.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный университет

им. Н.И. Лобачевского»

Биологический факультет

Кафедра экологии

УТВЕРЖДАЮ:

Декан биологического факультетапроф.________ А.П. Веселов

Учебная программа

по дисциплине:

«УЧЕНИЕ О ГИДРОСФЕРЕ»

Программа разработана

к.б.н., доц. Шургановой Г.В.,

Утверждена на заседании кафедры

«____»____________ 2006 г.

Зав. каф. экологии,

проф. __________ Д.Б. Гелашвили

Нижний Новгород, 2006

Программа дисциплины «Учение о гидросфере»

 

Цель курса:

Целью курса является изучение системы основных научных представлений при комплексном подходе к изучению гидросферы. Интегративность изложения современных проблем и представлений о гидросфере достигается использованием основных положений различных дисциплин (гидрологии, гидрофизики, гидрохимии, гидробиологии и др.).

Задачи курса:

Дать представление о наиболее общих закономерностях процессов в гидросфере, показать взаимосвязь гидросферы с атмосферой, литосферой. Познакомить студентов с основными закономерностями географического распределения водных объектов разных типов: океанов и морей, озер, рек, ледников, подземных вод, болот, водохранилищ, их гидрологическими, гидрофизическими, гидрохимическими, гидробиологическими особенностями.

В результате изучения данного курса студенты должны:

· Получить современные представления о гидросфере и ее составляющих.

· Освоить особенности морфометрии и гидрологии водных объектов разных типов, их гидрохимические и гидрофизические характеристики.

· Получить представления об основных экологических группировках разнотипных водоемов, составляющих гидросферу.

Место курса в профессиональной подготовке

Курс «Учение о гидросфере» является фундаментальной научной дисциплиной. Курс предполагает знание основ географии, физики, химии, экологии, зоологии, ботаники. Читается в качестве базового курса в VIII семестре.

Требования к уровню освоения материала.

Освоение содержания курса предполагает формирование у студентов современных представлений о гидросфере.

Промежуточный контроль освоения материала должен проводиться в форме устных и письменных тестов. Итоговая оценка по курсу формируется на основе результатов этих тестов, активности студентов во время практических занятий, а также проверки знаний на экзамене

II. Содержание курса.

ВВЕДЕНИЕ

Вода в природе и в жизни человека. Понятие о гидросфере. Единство гидросферы. Энергетические основы круговорота воды.

Науки о природных водах: гидрология, гидрофизика, гидрохимия, гидробиология. Интегративность изложения современных проблем и представлений о гидросфере.

ГИДРОСФЕРА И ТИПЫ ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ.

Круговорот воды: глобальный круговорот, его материковые и океанические звенья. Круговорот веществ в водоемах. Миграция наносов и солей.

Учение В. И. Вернадского о биосфере. Живое вещество, его состав и функционирование, масштабы этого процесса в гидросфере.

Биогеохимические циклы основных элементов живого вещества – углерода, азота, фосфора, кремния. Синтез и распад органического вещества в гидросфере. Вода как биокосное тело гидросферы.

Распределение природных вод в Мировом океане и в континентальных водоемах. Классификация водоемов: океаны и моря, озера и водотоки, водохранилища и пруды. Характеристика морской среды с экологической точки зрения.

Мировой океан. Океаны и моря. Средиземные, окраинные и межостровные моря. Заливы, фьорды, лиманы, лагуны, проливы: гидрологическая, гидрофизическая и гидрохимическая характеристики.

Зональность в море: вертикальная и горизонтальная экологическая зональность, климатическая зональность. Рельеф дна Мирового океана. Донные отложения. Гидротермальные образования в океанах.

Движение водных масс в океане: приливы, течения, волны. Апвеллинг и его роль в процессах обмена поверхностных и глубинных вод.

Континентальные водоемы. Озера и их размещения на земном шаре.

Особенности морфометрии и гидрологии озер. Классификация озер по минерализации и солевому составу воды.

Реки и их распространение на земном шаре. Река и речная сеть. Долина и русло реки. Продольный профиль реки. Плесы и перекаты. Особенности гидрологии рек.

Малые реки: гидрология, загрязнение.

Искусственные водоемы: пруды, водохранилища. Назначение водохранилищ и их размещение на земном шаре. Виды водохранилищ и их классификация. Основные морфометрические и гидрологические характеристики водохранилищ. Отличия водохранилищ от рек и озер, их гидрологическая специфика. Влияние водохранилищ на речной сток и окружающую природную среду.

Болота как специфические образования гидросферы. Происхождение болот и их распространение на земном шаре. Влияние болот на речной сток.

Подземные воды: запасы и ресурсы, использование, загрязнение, охраны. Роль подземных вод в питании рек.

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ВОД. ВОДА КАК СРЕДА ОБИТАНИЯ ГИДРОБИОНТОВ.

Основные особенности воды как среды обитания. Химические свойства природных вод. Вода как растворитель.

Физические свойства природных вод. Агрегатные состояния воды: жидкая вода, водяной пар, лед. Термодинамические (теплоемкость, теплота плавления, теплота парообразования) и механико-динамические свойства воды (плотность, вязкость, различные виды движения). Плотность воды и ее зависимость от температуры, минерализации (солености) и давления.

Лед как среда обитания.

Соленость. Классификация водоемов по содержанию соли в воде. Факторы, влияющие на величину солености. Ионный состав морских и пресных вод. Адаптации гидробионтов к изменению солености. Осморегуляция и понятие «критической солености», парадокс солоноватых вод. Соленость и пространственное распределение гидробионтов.

Температура. Термический режим океана и континентальных вод. Температурная стратификация, ее сезонная и широтная изменчивость. Температура как фактор, регулирующий скорость энергетического обмена гидробионтов. Коэффициент Вант-Гоффа и температурная кривая Крога. Пойкилотермные и гомойотермные организмы. Стено- и эвритермные организмы. Тепловодные и холодноводные организмы. Температура и распространение организмов.

Свет. Источники света в водоемах. Распространение света в водной среде. Прозрачность и цветность воды природных водоемов. Биологическое воздействие излучений разных частей спектра на гидробионтов. Свет как фактор, регулирующий условия существования и поведения гидробионтов. Фотосинтез растений, связь освещенности с фотосинтезом. Свет и биологические ритмы. Хроматическая адаптация гидробионтов.

Газовый режим. Режим кислорода и углекислоты в водоемах разного типа. Особенности дыхания гидробионтов в воде. Приспособления гидробионтов к жизни в водоемах с разным содержанием кислорода. Оксифилы и анаэробы. Сероводород, его образование и окисление.

Активная реакция среды. Колебания рН в природных водоемах. Окислительно-восстановительный потенциал в воде и грунтах и его влияние на процессы жизнедеятельности гидробионтов.

Гидростатическое давление. Влияние гидростатического давления на вертикальное распределение и биологические особенности организмов.

Перемещения и перемешивание вод. Течения. Общая схема циркуляции вод в океане. Приливно-отливные явления. Специфика организмов, населяющих приливно-отливные зоны. Апвеллинг. Состав и продуктивность зон апвеллинга. Ветровое и термическое перемешивание. Голомиктические и меромиктические озера (по Хатчинсону), состав и особенности населения.

 

megalektsii.ru

3. Физические и химические свойства природных вод. Вода как среда обитания гидробионтов.

Основные особенности воды как среды обитания. Химические свойства природных вод. Вода как растворитель.

Физические свойства природных вод. Агрегатные состояния воды: жидкая вода, водяной пар, лед. Термодинамические (теплоемкость, теплота плавления, теплота парообразования) и механико-динамические свойства воды (плотность, вязкость, различные виды движения). Плотность воды и ее зависимость от температуры, минерализации (солености) и давления.

Лед как среда обитания.

Соленость. Классификация водоемов по содержанию соли в воде. Факторы, влияющие на величину солености. Ионный состав морских и пресных вод. Адаптации гидробионтов к изменению солености. Осморегуляция и понятие «критической солености», парадокс солоноватых вод. Соленость и пространственное распределение гидробионтов.

Температура. Термический режим океана и континентальных вод. Температурная стратификация, ее сезонная и широтная изменчивость. Температура как фактор, регулирующий скорость энергетического обмена гидробионтов. Коэффициент Вант-Гоффа и температурная кривая Крога. Пойкилотермные и гомойотермные организмы. Стено- и эвритермные организмы. Тепловодные и холодноводные организмы. Температура и распространение организмов.

Свет. Источники света в водоемах. Распространение света в водной среде. Прозрачность и цветность воды природных водоемов. Биологическое воздействие излучений разных частей спектра на гидробионтов. Свет как фактор, регулирующий условия существования и поведения гидробионтов. Фотосинтез растений, связь освещенности с фотосинтезом. Свет и биологические ритмы. Хроматическая адаптация гидробионтов.

Газовый режим. Режим кислорода и углекислоты в водоемах разного типа. Особенности дыхания гидробионтов в воде. Приспособления гидробионтов к жизни в водоемах с разным содержанием кислорода. Оксифилы и анаэробы. Сероводород, его образование и окисление.

Активная реакция среды. Колебания рН в природных водоемах. Окислительно-восстановительный потенциал в воде и грунтах и его влияние на процессы жизнедеятельности гидробионтов.

Гидростатическое давление. Влияние гидростатического давления на вертикальное распределение и биологические особенности организмов.

Перемещения и перемешивание вод. Течения. Общая схема циркуляции вод в океане. Приливно-отливные явления. Специфика организмов, населяющих приливно-отливные зоны. Апвеллинг. Состав и продуктивность зон апвеллинга. Ветровое и термическое перемешивание. Голомиктические и меромиктические озера (по Хатчинсону), состав и особенности населения.

4. Основные экологические группировки водоемов: состав, адаптации.

Планктон. Приспособления к планктонному образу жизни. Размеры планктонных организмов. Состав морского и пресноводного планктона. Вертикальное распределение и миграции планктонных организмов.

Нектон. Состав морского и пресноводного нектона. Адаптации к жизни на литорали, в толще воды и на больших глубинах. Приспособления к обитанию в проточных водоемах.

Нейстон и плейстон. Состав и адаптации к жизни на разделе двух сред. Население границы раздела «вода – воздух».

Бентос и перифитон. Население границы раздела «вода – грунт». Приспособления бентосных организмов к обитанию на поверхности грунта и в толще грунта, на литорали и в абиссали. Инфауна и эпифауна. Интерстицеальная фауна. Сверлильщики и камнеточцы: адаптации к жизни в твердых грунтах.

Состав перифитона. Меры борьбы с обрастанием судов и технических сооружений.

studfiles.net

1.Вода как среда обитания

В процессе исторического развития живые организмы освоили четыре среды обитания. Первая – вода. В воде жизнь зародилась и развивалась многие миллионы лет. Вторая – наземно-воздушная – на суше и в атмосфере возникли и бурно адаптировались к новым условиям растения и животные. Постепенно преобразуя верхний слой суши – литосферы, они создали третью среду обитания – почву, а сами стали четвертой средой обитания.

Вода покрывает 71 % площади земного шара и составляет 1/800 часть объема суши. Основная масса воды сосредоточена в морях и океанах – 94–98 %, в полярных льдах содержится около 1,2 % воды и совсем малая доля – менее 0,5 %, в пресных водах рек, озер и болот. Соотношения эти постоянны, хотя в природе, не переставая, идет круговорот воды.

В водной среде обитает около 150 000 видов животных и 10 000 растений, что составляет соответственно всего 7 и 8 % от общего числа видов Земли.

В Мировом океане, как в горах, выражена вертикальная зональность. Особенно сильно различаются по экологии пелагиаль – вся толща воды, и бенталь – дно. Особенно чётко зональность проявляется в озёрах умеренных широт (рис. 2.1). В водной массе как среде обитания организмов по вертикали может быть выделено 3 слоя: эпилимнион, металимнион и гиполимнион. Воды поверхностного слоя – эпилимниона летом прогреваются и перемешиваются под воздействием ветра и конвекционных токов. Осенью поверхностные воды, охлаждаясь и становясь более плотными, начинают погружаться, и температурная разность слоев выравнивается. При дальнейшем охлаждении воды эпилимниона становятся холоднее вод гиполимниона. Весной происходит обратный процесс, заканчивающийся периодом летнего застоя. Дно озёр (бенталь) подразделяется на 2 зоны: более глубоководную – профундаль, примерно соответствующую части ложа, заполненной водами гиполимниона, и прибрежную зону – литораль, обычно простирающуюся вглубь до границы произрастания макрофитов. По поперечному профилю реки различают прибрежную зону – рипаль и открытую – медиаль. В открытой зоне скорости течения выше, население количественно беднее, чем в прибрежной.

Экологические группы гидробионтов.

Наибольшим разнообразием жизни отличаются теплые моря и океаны (40000 видов животных) в области экватора и тропиках, к северу и югу происходит обеднение флоры и фауны морей в сотни раз. Что касается распределения организмов непосредственно в море, то основная масса их сосредоточена в поверхностных слоях (эпипелагиаль) и в сублиторальной зоне. В зависимости от способа передвижения и пребывания в определенных слоях, морские обитатели подразделяются на три экологические группы: нектон, планктон и бентос.

Нектон (nektos – плавающий) – активно передвигающиеся крупные животные, способные преодолевать большие расстояния и сильные течения: рыбы, кальмары, ластоногие, киты. В пресных водоемах к нектону относятся и земноводные и множество насекомых.

Планктон (planktos – блуждающий, парящий) – совокупность растений (фитопланктон: диатомовые, зеленые и сине-зеленые (только пресные водоемы) водоросли, растительные жгутиконосцы, перидинеи и др.) и мелких животных организмов (зоопланктон: мелкие ракообразные, из более крупных – крылоногие моллюски, медузы, гребневики, некоторые черви), обитающих на разной глубине, но не способных к активным передвижениям и к противостоянию течениям. В состав планктона входят и личинки животных, образуя особую группу – нейстон. Это пассивно плавающее «временное» население самого верхнего слоя воды, представленное разными животными (десятиногие, усоногие и веслоногие ракообразные, иглокожие, полихеты, рыбы, моллюски и др.) в личиночной стадии. Личинки, взрослея, переходят в нижние слои пелагели. Выше нейстона располагается плейстон – это организмы, у которых верхняя часть тела растет над водой, а нижняя – в воде (ряска, кубышки, кувшинки и др.). Планктон играет важную роль в трофических связях биосферы, т.к. является пищей для многих водных обитателей, в том числе основным кормом для усатых китов.

Бентос (benthos – глубина) – гидробионты дна. Представлен в основном прикрепленными или медленно передвигающимися животными (зообентос: фораминефоры, рыбы, губки, кишечнополостные, черви, плеченогие моллюски, асцидии, и др.), более многочисленными на мелководье. На мелководье в бентос входят и растения (фитобентос: диатомовые, зеленые, бурые, красные водоросли, бактерии). На глубине, где нет света, фитобентос отсутствует. У побережий встречаются цветковые растения зостера, рупия. Наиболее богаты фитобентосом каменистые участки дна. В озерах зообентос менее обилен и разнообразен, чем в море. Его образуют простейшие (инфузории, дафнии), пиявки, моллюски, личинки насекомых и др. Фитобентос озер образован свободно плавающими диатомеями, зелеными и сине-зелеными водорослями; бурые и красные водоросли отсутствуют. Укореняющиеся прибрежные растения в озерах образуют четко выраженные пояса, видовой состав и облик которых согласуются с условиями среды в пограничной зоне «суша-вода». В воде у самого берега растут гидрофиты – полупогруженные в воду растения (стрелолист, белокрыльник, камыши, рогоз, осоки, трищетинник, тростник). Они сменяются гидатофитами – растениями, погруженными в воду, но с плавающими листьями (лотос, ряски, кубышки, чилим, такла) и – далее – полностью погруженными (рдесты, элодея, хара). К гидатофитам относятся и плавающие на поверхности растения (ряска).

Высокая плотность водной среды определяет особый состав и характер изменения жизнеобеспечивающих факторов. Одни из них те же, что и на суше – тепло, свет, другие специфические: давление воды (с глубиной увеличивается на 1 атм. на каждые 10 м), содержание кислорода, состав солей, кислотность. Благодаря высокой плотности среды, значения тепла и света с градиентом высоты изменяются гораздо быстрее, чем на суше.

Тепловой режим.

Для водной среды характерен меньший приход тепла, т.к. значительная часть его отражается, и не менее значительная часть расходуется на испарение. Согласуясь с динамикой наземных температур, температура воды обладает меньшими колебаниями суточных и сезонных температур. Более того, водоемы существенно выравнивают ход температур в атмосфере прибрежных районов. При отсутствии ледового панциря моря в холодное время года оказывают отепляющее действие на прилегающие территории суши, летом – охлаждающее и увлажняющее.

Диапазон значений температуры воды в Мировом океане составляет 38° (от –2 до +36°С), в пресных водоемах – 26° (от –0,9 до +25°С). С глубиной температура воды резко падает. До 50 м наблюдаются суточные колебания температуры, до 400 – сезонные, глубже она становится постоянной, опускаясь до +1–3°С (в Заполярье близка к 0°С). Поскольку температурный режим в водоемах сравнительно стабилен, их обитателям свойственна стенотермность. Незначительные колебания температуры в ту или иную сторону сопровождается существенными изменениями в водных экосистемах. Примеры: «биологический взрыв» в дельте Волги из-за понижения уровня Каспийского моря – разрастание зарослей лотоса (Nelumba kaspium), в южном Приморье – зарастание белокрыльником стариц рек (Комаровка, Илистая и др.) по берегам которых вырублена и сожжена древесная растительность.

В связи с разной степенью прогревания верхних и нижних слоев в течение года, приливами и отливами, течениями, штормами происходит постоянное перемешивание водных слоев. Роль перемешивания воды для водных обитателей (гидробионтов) исключительно велика, т.к. при этом выравнивается распределение кислорода и питательных веществ внутри водоемов, обеспечивая обменные процессы между организмами и средой.

В стоячих водоемах (озерах) умеренных широт весной и осенью имеет место вертикальное перемешивание, и в эти сезоны температура во всем водоеме становится однородной, т.е. наступает гомотермия. Летом и зимой в результате резкого усиления прогревания или охлаждения верхних слоев перемешивание воды прекращается. Это явление называется температурной дихотомией, а период временного застоя – стагнацией (летней или зимней). Летом более легкие теплые слои остаются на поверхности, располагаясь над тяжелыми холодными. Зимой, наоборот, в придонном слое более теплая вода, так как непосредственно подо льдом температура поверхностных вод меньше +4°С и они в силу физико-химических свойств воды становятся более легкими, чем вода с температурой выше +4°С.

В периоды стагнаций четко выделяются три слоя: верхний (эпилимнион) с наиболее резкими сезонными колебаниями температуры воды, средний (металимнион или термоклин), в котором происходит резкий скачок температур, и придонный (гиполимнион), в котором температура в течение года изменяется слабо. В периоды стагнаций в толще воды образуется дефицит кислорода – летом в придонной части, а зимой и в верхней, вследствие чего в зимний период нередко происходят заморы рыбы. В стоячих водоемах (озерах) умеренных широт весной и осенью имеет место вертикальное перемешивание, и в эти сезоны температура во всем водоеме становится однородной, т.е. наступает гомотермия. Летом и зимой в результате резкого усиления прогревания или охлаждения верхних слоев перемешивание воды прекращается. Это явление называется температурной дихотомией, а период временного застоя – стагнацией (летней или зимней). Летом более легкие теплые слои остаются на поверхности, располагаясь над тяжелыми холодными. Зимой, наоборот, в придонном слое более теплая вода, так как непосредственно подо льдом температура поверхностных вод меньше +4°С и они в силу физико-химических свойств воды становятся более легкими, чем вода с температурой выше +4°С.

В периоды стагнаций четко выделяются три слоя: верхний (эпилимнион) с наиболее резкими сезонными колебаниями температуры воды, средний (металимнион или термоклин), в котором происходит резкий скачок температур, и придонный (гиполимнион), в котором температура в течение года изменяется слабо. В периоды стагнаций в толще воды образуется дефицит кислорода – летом в придонной части, а зимой и в верхней, вследствие чего в зимний период нередко происходят заморы рыбы.

Световой режим.

Интенсивность света в воде сильно ослаблена из-за его отражения поверхностью и поглощения самой водой. Это сильно сказывается на развитии фотосинтезирующих растений. Чем меньше прозрачность воды, тем сильнее поглощается свет. Прозрачность воды лимитируется минеральными взвесями, планктоном. Уменьшается она при бурном развитии мелких организмов летом, а в умеренных и северных широтах – еще и зимой, после установления ледового покрова и укрытия его сверху снегом. В небольших озерах на глубину 2 м проникает всего лишь десятые доли процента света. С глубиной становится все темнее, и цвет воды становится вначале зеленым, затем голубым, синим и в конце – сине-фиолетовым, переходя в полный мрак. Соответственно меняют цвет и гидробионты, адаптирующиеся не только к составу света, но и к его недостатку – хроматическая адаптация. В светлых зонах, на мелководьях, преобладают зеленые водоросли (Chlorophyta), хлорофилл которых поглощают красные лучи, c глубиной они сменяются бурыми (Phaephyta) и далее красными (Rhodophyta). На больших глубинах фитобентос отсутствует. К недостатку света растения приспособились развитием хроматофоров крупных размеров, обеспечивающих низкую точку компенсации фотосинтеза, а также увеличением площади ассимилирующих органов (индекса листовой поверхности). Для глубоководных водорослей типичны сильно рассеченные листья, пластинки листьев тонкие, просвечивающиеся. Для полупогруженных и плавающих растений характерна гетерофиллия – листья над водой такие же, как у наземных растений, имеют цельную пластинку, развит устьичный аппарат, а в воде листья очень тонкие, состоят из узких нитевидных долей. Животные, как и растения, закономерно меняют свою окраску с глубиной. В верхних слоях они ярко окрашены в разные цвета, в сумеречной зоне (морской окунь, кораллы, ракообразные) окрашены в цвета с красным оттенком – удобнее скрываться от врагов. Глубоководные виды лишены пигментов.

studfiles.net

Вода в природе. Водная среда обитания.

Все воды Земли едины. Они объединяются в гидросферу, которая выступает как самостоятельная среда жизни и в то же время пронизывает другие сферы среды жизни.

Уникальные свойства воды:

1)             неисчерпаемость как вещества и природного ресурса;

2)            способность находиться в жидком, твёрдом и газообразном состояниях;

3)            расширение при замерзании и уменьшение объёма при переходе в жидкое состояние;

4)            высокая теплоёмкость и теплопроводность;

5)            способность в почвах переходить в связанное и рассредоточенное состояние;

6)            является универсальным растворителем, поэтому в природе нет идеально чистой воды.

Значение воды в природе:

1)      При фотосинтезе идёт разложение воды и атмосфера наполняется кислородом.

2)      Благодаря воде идёт миграция химических элементов.

3)      В воде зародилась жизнь на планете. На первых этапах живые организмы были очень слабо отделены от воды и находились как бы в полурастворённом состоянии. На данный момент к какой бы группе ни относились организмы, тело их более чем на 50 % состоит из воды. Доля воды в организме человека близка к 60 % , но в отдельных органах и тканях варьирует от 1 до 96 % .

4)      Мировые запасы воды на Земле 1353985 тыс. км. Из них лишь 2,5 % - пресные воды, но и это колоссальное количество - 35 млн.км .

5)      Человек в настоящее время изымает из различных источников и потребляет лишь 0,12 - 0,15 % запасов пресных вод. Но это лишь видимость благополучия, ведь 70 % пресных вод сосредоточено в ледниках и вечных снегах, т.е. представляет (мёртвый запас). Поэтому необходимо учитывать скорость возобновления водных ресурсов. Озёрные воды возобновляются через 17 лет, подземные воды - через 1400 лет, а глубинные подземные воды вообще не возобновляются.

6)      Подземные воды наиболее чистые, а значит, могут быть быстро истощены, несмотря на их большие запасы (около 10 млн. км). Основные объёмы воды используются в промышленности, сельском хозяйстве и др. отраслях, а значит, подвержены загрязнению.

7)      Все воды содержат растворённые вещества. Наиболее распространенные в воде элементы -  Са, Na, C1, К.

8)      Абиотические факторы водной среды - это физические и химические свойства воды как среды обитания живых организмов.

Физические свойства:

 

1.      Плотность.

 

Плотность как экологический фактор определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные и т.д.), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 400 - 500 атмосфер. Плотность воды также обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм (планктон).

2.  Температура.

 

      Изменение t° в зависимости от глубины и колебания (суточные и сезонные).

      Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше, что связано с высокой теплоемкостью воды. Например, колебания t° верхних слоев океана -10-15°С, более глубокие слой 3 -4°С.

3. Световой режим.

 

Играет важную роль в распределении водных организмов. Водоросли в океане обитают в освещаемой зоне, чаще всего на глубине до 40 м, если прозрачность воды велика, то и до 200 м. У Багамских островов обнаружены водоросли на глубине 265 м, а туда доходит всего 5*10-6 солнечной радиации.

С глубиной меняется и окраска животных. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели мелководной части океана. В глубоководной зоне распространена красная окраска, здесь она воспринимается, как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов. В наиболее глубоководных районах Мирового океана в качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминесценция).

4. Подвижность

      Постоянное перемещение водных масс в пространстве.

5. Прозрачность.

 

Зависит от содержания взвешенных частиц. Самое чистое - море Уэддела в Антарктиде, видимость 80 м (прозрачность дистиллированной воды).

Химические свойства:

 

  1. Соленость воды - содержание растворенных сульфатов, хлоридов, карбонатов.

 

По солёности воды бывают:

1)             пресные - до 1 г/л солей;

2)            солоноватые - 1-3 г/л;

3)            слабосолёные - 3-10 г/л;

4)            солёные - 10-50 г/л;

5)            рассолы (рапа) - более 50 г/л.

В  океане 35 г/л солей. Черное море - 19 г/л. Пресноводные виды не могут обитать в морях, а морские - в реках. Однако, такие рыбы, как лосось, сельдь всю жизнь проводят в море, а для нереста поднимаются в реки.

2.  Количество растворенного О и СО.  О - для дыхания.

3. Кислая, нейтральная, щелочная среда.

Все обитатели приспособились к определенным кислотно-щелочным условиям.  Их изменение  в результате загрязнения может привести к гибели организмов.

Водная среда обитания.

Среда

Характеристика

Адаптации организма к среде

Водная

Самая                    древняя.

Освещенность убывает с глубиной. При погружении на каждые 10 м давление возрастает на 1 атмосферу. Дефицит             кислорода.

Относительно однородная в пространстве и стабильная во времени.

Обтекаемая форма тела, плавучесть, слизистые покровы,            развитие

воздухоносных полостей, осморегуляции.

Пути решения проблемы дефицита воды.

1)             испытание водосберегающих технологий;

2)            переход на замкнутые циклы производства;

3)            исключение питьевой воды из производственных процессов;

4)            уменьшение потерь воды при передаче потребителям;

5)            создания водохранилищ, уменьшения испарения с их поверхности;

6)            совершенствование методов очистки воды;

7)            озонирование   вод,   обработка   УФ   лучами,   помещение   в   подземные водохранилища.

students-library.com


Смотрите также