Вторник, 15.07.2025, 21:18Главная | Регистрация | Вход

Меню сайта

Поиск

Вход на сайт

Календарь

«  Июль 2025  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031

Наш опрос

Оцените мой сайт
Всего ответов: 91

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Лекция по экологии № 4
Водная среда. Вода в природе.
 План
 
1. Водная среда обитания, ее свойства.
2. Вода в природе, методы обеззараживания воды.
3. Планктонные организмы.
4. Бентос.
 
 
1. Водная среда обитания, ее свойства.
 
Среда- все то, что окружает живой организм в природе.
 
На Земле существует 4 среды обитания: водная, наземно-воздушная, почвенная, среда, образуемая самими живыми организмами.
 
Вода обладает рядом физико-химических свойств, благоприятных для жизни (высокая удельная теплота, высокая скрытая теплота плавления, высокая теплопроводность, расширение перед замерзанием и др.)
 
Изучение изотопного состава водорода и кислорода показывает наличие, помимо обычной воды с молекулярным весом 18, ряда форм тяжелой воды (м. в. 20-22) и воды сверхтяжелой (м. в. 24). Тяжелая вода, как правило, непригодна для жизни.
 
Вода на Земле представлена океанами, морями, озерами, реками, разными искусственными  водоемами – каналами, водохранилищами, прудами и т.д. Повсюду в воде имеется жизнь.
 
Условия жизни в воде весьма разнообразны. Большое влияние на распределение живого оказывают свет, температура, давление, реакция среды, растворение газа и соли.
 
Свойства водной  среды обитания: ƒ Газовый режим (мало кислорода, хорошо растворим в холодной и пресной воде) ƒ Солёность ( содержит менее 0,5 г/л солей- пресная вода, морская вода – 35 г/л солей) ƒ Движение воды (влияет на количество кислорода, распространение орг-мов) ƒ Тепловой режим (высокая теплоёмкость, поэтому ровный ход температуры) ƒ Плотность воды больше воздуха в 800 раз
ƒ Световой режим (фотическая зона водоема  – слой воды, куда проникает свет, необходимый для фотосинтеза; день в воде  короче, чем на суше)
 
Адаптация орг-мов к жизни в воде : - у растений слабо развиты механические и проводящие ткани, корневая система; - у животных обтекаемая или плоская форма тела, особенности дыхания, передвижение в воде и ориентации .
 
Морские и континентальные воды резко отличаются по условиям жизни. Морская вода представляет собой благоприятную среду жизни, континентальные воды наименее благоприятны.
 
В водоемах различаются две характерные области жизни – толщина воды (пелагиаль) и дно (бенталь).
 
Среди пелагических организмов выделяются характерные группировки: планктон – пассивно плавающие мелкие формы (фитопланктон и зоопланктон), нектон – активно плавающие крупные формы (рыбы, головные моллюски, и др.), нейстон – (микроскопические мелкие обитатели поверхностной пленки воды).
 
Обитатели дна составляют бентос (фитобентос, зообентос).
 
По отношению к воде организмы разделяют на гидрофильные, мезофильные, ксерофильные.
 
Гидрофильные постоянно живут в воде или на суше в очень влажных местообитаниях – это клюква, ольха, ивы, некоторые тополя и многие другие растения болот и пойм.
 
Мезофильные организмы наиболее распространены в умеренном поясе.
 
Ксерофильные организмы могут жить в сухих местообитаниях при недостатке воды в почве и воздухе.
Планктон (от греч. planktos — блуждающий) &mdash это разнородные, в основном мелкие организмы, населяющих толщу воды континентальных и морских водоёмов и не способных противостоять переносу течениями.
Термин планктон впервые предложил немецкий океанолог Виктор Хензен в конце 1880 года.
В зависимости от образа жизни планктон подразделяется на:
голопланктон — весь жизненный цикл проводит в форме планктона;
меропланктон — существующие в виде планктона лишь часть жизни, например, морские черви, рыбы.
Планктон составляют многие бактерии, диатомовые и некоторые другие водоросли (фитопланктон), простейшие, некоторые кишечнополостные, моллюски, ракообразные, оболочники, яйца и личинки рыб, личинки многих беспозвоночных животных (зоопланктон). Планктон противопоставляют населению дна — бентосу и активно плавающим животным — нектону. В отличие от последних, организмы планктона не способны к самостоятельному движению или подвижность их ограничена. В пресных водах различают озёрный планктон — лимнопланктон и речной — потамопланктон.
Зоопланктон
Зоопланктон является наиболее многочисленной группой гидробионтов, имеющих огромное экологическое и хозяйственное значение. Бактерии и зоопланктон населяют всю толщу вод до максимальных глубин. Они потребляют формирующееся в водоемах и приносящееся извне органическое вещество, ответственен за самоочищение водоемов и водотоков, составляет основу питания большинства видов рыб, наконец, планктон служит прекрасным индикатором для оценки качества воды.
Надо отметить, что планктон никогда не будет обитать в загрязненных водах, где условия окружающей среды не подходят для нормальной жизнедеятельности. Планктон часто называют индикатором природы. В среде, где нарушена экология, скопление планктона резко уменьшается, или вообще исчезает. Любая водная экосистема, находясь в равновесии с факторами внешней среды, имеет сложную систему подвижных биологических связей, которые нарушаются под воздействием антропогенных факторов. Прежде всего, влияние антропогенных факторов, и в частности, загрязнения отражается на видовом составе водных сообществ и соотношении численности слагающих их видов.
Фитопланктон
Растительные фотосинтезирующие планктонные организмы нуждаются в солнечном свете и населяют поверхностные воды, в основном до глубины 50—100 м — так называемый эвфотический слой. Морской фитопланктон состоит в основном из диатомовых водорослей, перидиней и кокколитофорид; в пресных водах — из диатомовых, синезелёных и некоторых групп зелёных водорослей. В пресноводном зоопланктоне наиболее многочисленны веслоногие и ветвистоусые рачки и коловратки; в морском — доминируют ракообразные (главным образом веслоногие, а также мизиды, эвфаузиевые, креветки и др.), многочисленны простейшие (радиолярии, фораминиферы, инфузории тинтинниды), кишечнополостные (медузы, сифонофоры, гребневики), крылоногие моллюски, оболочники (аппендикулярии, сальпы, бочёночники, пиросомы), яйца и личинки рыб, личинки разных беспозвоночных, в том числе многих донных. Видовое разнообразие планктона наибольшее в тропических водах океана.
Организмы фитопланктона — основные продуценты органического вещества в водоёмах, за счёт которого существует большинство водных животных. В мелководных прибрежных частях водоёмов органическое вещество продуцируется также донными растениями — фитобентосом. Обилие фитопланктона в различных частях водоёмов зависит от количества в поверхностных слоях необходимых для него питательных веществ. Лимитируют в этом отношении главным образом фосфаты, соединения азота, а для некоторых организмов (диатомовые, кремнежгутиковые) и соединения кремния. За длительную историю океана эти вещества накопились в больших количествах в его глубинах, главным образом в результате разложения и минерализации органических частиц, оседающих из верхних слоев. Поэтому обильное развитие фитопланктона происходит в районах подъёма глубинных вод (например, в районе стыка тёплых вод Гольфстрима и северных холодных течений, в зоне экваториальной дивергенции вод, в районах сгонных ветров вблизи берегов и т.д.).
Поскольку фитопланктоном питаются мелкие планктонные животные, служащие пищей более крупным, районы наибольшего развития фитопланктона характеризуются и обилием зоопланктона и нектона. Значительно меньшее и лишь локальное значение в обогащении поверхностных вод питательными веществами имеет речной сток. Развитие фитопланктона зависит также от интенсивности освещения, что в холодных и умеренных водах обусловливает сезонность в развитии планктона. Зимой, несмотря на обилие питательных веществ, выносимых в поверхностные слои в результате зимнего перемешивания вод, фитопланктона мало из-за недостатка света. Весной начинается быстрое развитие фито-, а вслед за ним и зоопланктона. По мере использования фитопланктоном питательных веществ, а также вследствие выедания его животными количество фитопланктона снова уменьшается. В тропиках состав и количество планктона более или менее постоянны в течение года. Обильное развитие фитопланктона приводит к так называемому цветению воды, изменяющему её цвет и уменьшающему прозрачность. При цветении некоторых перидиней в воду выделяются токсичные вещества, которые могут вызывать массовую гибель планктонных и нектонных животных.
Биологические сезоны планктона
Как все организмы, планктоны имеют свои биологические сезоны. Сезон размножения и развития планктона связан с изменением климатических сезонов. В течение года изменяется состав, численность, возрастная категория в планктоне.
Весенний сезон у планктона начинается бурным цветением водорослей. Весеннее солнце благотворно влияет на активное развитие фитопланктона, что приводит к цветению моря. Развитие фитопланктона напрямую связано с развитием зоопланктона.
Летний сезон у планктона проходит относительно спокойно (численность фитопланктона, сильно выросшая весной, значительно падает).
Фитопланктон по своей численности приравнивается к численности зоопланктона. Осенью численность планктона, обитающего в северных морях значительно уменьшается. В южных широтах осенний сезон повторяет весну.
Зимой численность планктона уменьшается, большинство организмов находятся в состоянии покоя. Длительность биологических сезонов планктона во многом зависит от географического расположения среды обитания. Наступление каждого из сезонов практически совпадает с наступлением климатических сезонов.
В зависимости от размеров организмов планктона, различают:
фемтопланктон (<0,2 мкм) — океанические вирусы;
пикопланктон (0,2—2 мкм) — бактерии, наиболее мелкие одноклеточные водоросли;
нанопланктон (2—20 мкм) — мелкие одноклеточные водоросли, некоторые крупные бактерии;
микропланктон (20—200 мкм) — большинство водорослей, простейшие, коловратки, многие личинки;
мезопланктон (0,0002—0,02 м) — веслоногие и ветвистоусые рачки и др. животные менее 2 см;
макропланктон (0,02—0,20 м) — многие мизиды, креветки, медузы и др. относительно крупные животные;
мегапланктон (0,2—2 м) — наиболее крупные планктонные животные (например, гребневик венерин пояс длиной до 1,5 м, медуза цианея диаметром до 2 м со щупальцами до 30 м, колонии пиросом длиной до 30 м и более 1 м в поперечнике и др.).
Наибольшую продукцию в океанических водах обеспечивает пикопланктон. Недавно открытые в его составе эукариотические водоросли (например, празинофитовые рода Osteococcus) — мельчайшие из эукариот.
Однако границы этих размерных групп не общеприняты. У многих организмов планктона выработались приспособления, облегчающие парение в воде: уменьшающие удельную массу тела (газовые и жировые включения, насыщенность водой и студенистость тканей, истончённость и пористость скелета) и увеличивающие его удельную поверхность (сложные, часто сильно разветвленные выросты, уплощёпное тело).
Биомасса планктона варьирует в разных водоёмах и их районах, а также в различные сезоны. В поверхностном слое океана биомасса фитопланктона обычно колеблется от нескольких мг до нескольких г/м3, зоопланктона (мезо-планктона) — от десятков мг до 1 г/м3 и более. С глубиной планктон становится менее разнообразным и количество его быстро убывает. В Мировом океане бедные планктоном акватории преобладают по площади над богатыми. Беднее всего планктоном центральные тропические районы по обе стороны от экваториальной зоны, наиболее богаты — прибрежные районы умеренных и субтропических широт. Годовая продукция фитопланктона в Мировом океане составляет 550 млрд. т (по оценке советского океанолога В.Г. Богорова), что почти в 10 раз превышает суммарную продукцию всего животного населения океана.
Многие планктонные животные совершают регулярные вертикальные миграции с амплитудой в сотни метров, иногда свыше 1 км, способствующие переносу пищевых ресурсов из богатых ими поверхностных слоев в глубины и обеспечению пищей глубоководного планктона. Вследствие способности к миграциям вертикальная зональность планктона выражена менее четко, чем бентоса. Многие планктонные организмы обладают способностью к свечению (биолюминесценция).
Планктон — главное звено в питательной цепочке обитателей моря.
Планктон непосредственно или через промежуточные звенья пищевых цепей служит пищей остальным животным, обитающим в водоемах (кроме фитопланктона, первым звеном пищевых цепей могут быть и бентосные макрофиты и микроводоросли).
Бентос состоит из организмов, живущих на дне водоемов и не способных продолжительное время плавать в воде. В систематическом отношении делится на растительный бентос, или фитобентос, и животный бентос, или зообентос.
В противоположность планктическим организмам донные животные и растения не нуждаются в облегчении своего веса, поэтому многие из них, в особенности живущие в прибрежной области, отличаются крепостью строения и нередко значительным отложением извести. Личиночные стадии большого числа морских бентических животных входят в состав планктона, в пресных водах это является лишь исключением. Между бентосом и планктоном нельзя провести резкой границы. Имеется довольно большое количество животных, главным образом из ракообразных и червей, которые могут на некоторое время подниматься в толщу воды в период размножения или для добывания пищи. Те из них, которые пребывают в воде продолжительное время, могут, другими словами, вести и бентический и планктический образ жизни, относятся к группе планктобентоса или бентопланктона.
Строение бентических организмов в большей степени зависит от характера субстрата, на котором они живут, а также от освещенности, силы волнения и т. п. Поэтому наблюдаются сильные отличия в строении близких форм, живущих на мягком грунте или на камнях, в зоне прибоя или на больших глубинах, на полном свету или в темноте.
По отношению к субстрату организмы бентоса делятся на следующие группы.
1. Прикрепленные организмы (сессильный бентос). Главная масса растительного бентоса относится к числу прикрепленных форм; цветковые растения укрепляются обычно на мягком грунте при помощи корневищ, большое количество водорослей прикрепляется к твердому субстрату своими ризоидами. Среди зообентоса сидячими являются губки, гидроиды, кораллы, морские лилии, многие черви, мшанки, многие двустворчатые моллюски, усоногие раки, асцидии и ряд других животных. Общая форма тела прикрепленных животных обычно вытянутая. Очень часто они являются колониальными организмами, как, например, губки, гидроиды, кораллы и мшанки, образующие колонии путем почкования. Органы движения обычно редуцируются или изменяют спою функцию. Прикрепленные животные, несмотря на отсутствие передвижения, легко распространяются благодаря образованию свободноплавающих личиночных стадий, переносимых течениями. Животные могут вести сидячий образ жизни только в водной среде, так как только в ней они могут получать необходимую им пищу в виде приносимого водою планктона или опускающегося сверху органического детрита.
Среди пресноводных животных особенно сильно развиты органы прикрепления у реофильных форм, живущих на быстром течении. Форма тела уплощенная, обтекаемая. Прикрепление происходит благодаря различным присоскам, прицепкам (личинки ряда насекомых).
2. Лежащие организмы. Животные, лежащие на мягком грунте, отличаются сильно расширенным и низким телом. Много плоских форм находится среди донных рыб, например камбаловых, а также головоногих моллюсков. Плоской формой тела обладают также некоторые крабы, двустворчатые моллюски, морские ежи и другие животные, некоторые из них имеют выросты, расположенные в одной плоскости.
3. Закапывающиеся организмы. Закапывающиеся в грунт животные, совокупность которых называется инфауной, в противоположность эпифауне, представленной, главным образом, прикрепленными и свободно двигающимися организмами, встречаются во многих группах животного мира, преимущественно среди червей, морских ежей, голотурий, брюхоногих и двустворчатых моллюсков, плеченогих, ракообразных, личинок насекомых и ряда других групп. Многие животные погружаются в грунт в защитных целях. Они живут в ходах или трубках, часто укрепленных какими-либо выделениями; длина ходов иногда в несколько раз превышает длину самого организма. Некоторые животные свободно двигаются в грунте, поглощая его для извлечения находящегося в нем органического вещества или активно отыскивая добычу.
Закапывание в грунт вызывает ряд изменений в строении животных. Закапывающиеся в песок неправильные морские ежи лишены аристотелева фонаря, их иглы превращены в органы копания. Раковина живущих в грунте моллюсков становится гладкой, тонкой, неплотно закрывающейся; хорошо развитая нога лишена биссусной железы; для сообщения с внешней средой служат длинные сифоны, нередко превышающие длину самого животного.
4. Сверлящие организмы. Сверлению подвергаются плотные осадочные породы, скалы, сложенные из известняка, песчаника, сланцев и даже гранита, а также мрамор, бетон, кирпич, дерево и раковины моллюсков. К числу морских сверлящих организмов относятся некоторые водоросли, губки, черви, моллюски и раки. В пресных водах наиболее обычными сверлящими животными являются личинки некоторых насекомых, минирующие листья и стебли водных растений или делающие ходы в глинистых берегах.
Водоросли, а из животных губки, черви и некоторые моллюски прокладывают ходы в известняке или в раковинах при помощи выделяемой кислоты, растворяющей известь. Некоторые моллюски механически сверлят горные породы и дерево зубцами и гребнями, расположенными на раковине; представители бокоплавов и равноногих раков сверлят дерево сильно развитыми ротовыми придатками. Сверлящие организмы обычно никогда не покидают своего жилища, увеличивая его объем по мере роста, поэтому, по существу, являются узниками. Питание происходит за счет взвешенных в воде мелких организмов планктона и органического детрита; животные, поражающие дерево, могут питаться древесиной. Наличие свободноплавающих личинок обусловливает широкое распространение сверлящих организмов.
5. Свободно двигающиеся организмы (вагильный бентос). Многие животные двигаются по дну при помощи различно устроенных конечностей, иглокожие обладают амбулакральными ножками, органом движения моллюсков служит нога, простейшие двигаются при помощи ресничек или псевдоподий. Некоторые растения, как, например, донные диатомеи, также обладают способностью к движению.
 
 
2. Вода в природе, методы обеззараживания воды.
 
Вода – самое распространенное на Земле вещество. 
Водная оболочка Земли – гидросфера, включающая океаны, моря, озера, реки, водохранилища, подземные воды, почвенную влагу, содержит около 1,4 млрд. км³ воды; из них воды суши составляют 90 млн. км³. 
 
В ледниках, покрывающих 10% поверхности планеты,  воды содержится 24 млн. км³, в подземных водах – 61 млн., в атмосфере – 13-15 тыс. км³.
 
По словам академика А. Е. Ферсмана, вода – это самый важный минерал, без которого нет жизни на Земле. Она составляет до 99,7% массы живых организмов. Потеря организмом животного 10-20% воды вызывает его гибель. Вода служит единственным источником кислорода в атмосфере, который образуется в зеленых растениях при фотолизе воды, световой реакции фотосинтеза. Вода – один из основных факторов, определяющих климат.  Обладая высокой удельной теплоемкостью, она медленно нагревается, что создает более ровные температурные условия в водной среде (по сравнению с воздушной) и оказывает смягчающее влияние на климат.
 
Развитие промышленности, транспорта, перенаселение ряда регионов привело к значительному загрязнению гидросферы. По данным ВОЗ 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения.  
 
Ежегодно в мире сбрасывается более 420 км.³ сточных вод. Наиболее интенсивному антропогенному загрязнению подвергаются пресные поверхностные воды суши. Использование воды на с/х нужды достигает 60-70% всех ресурсов, на втором месте стоят промышленность и энергетика, на третьем- коммунальное хозяйство городов. На хозяйственно-питьевые цели в нашей стране приходится 10% общего водопотребления. Ситуация с питьевой водой в России характеризуется как критическая. В связи с этим разработан проект Федерального закона  « О питьевой воде», в котором предпринята попытка правового регулирования в сфере питьевого водоснабжения.
 
Острой остается проблема качества воды. Инфекционная заболеваемость населения , связанная с водоснабжением , достигает 500 млн. случаев в год. 
Патогенные микробы проникают в водоемы при сборе нечистот с речных суд, смывании загрязнений с поверхности почвы, атмосферными осадками, выделениями людей и животных, стирке белья и купании… Вода может стать источником заражения человека гильминтами. Серьезную опасность для здоровья населения представляет химический состав воды, на которое большое значение оказывают промышленные предприятия. Уровень загрязнения воды определяется присутствием органических отходов- пестициды, нитраты, фосфаты, полихлорбифенилы…
 
Охрана вод включает систему мер, направленных на устранение последствий загрязнения и истощения вод. В соответствии с Конституцией РФ водное законодательство состоит  из Водного кодекса РФ и принимаемых в соответствии с ним федеральных законов.  Поддержание поверхностных и подземных вод обеспечивается установлением нормативов предельно допустимых веществ и концентраций (ПДВ, ПДК). 14 марта 1997 г. правительство РФ утвердило « Положение о введении государственного мониторинга водных объектов», он включает: - регулярные наблюдения за количественными и качественными показателями; - оценка и прогнозирование изменений.
 
В целях сохранения своего здоровья необходимо знать некоторые методы обеззараживания воды в районах путешествий. Методы обеззараживания воды: - кипячение- наиболее надежное средство уничтожения возбудителей; - хлорирование воды, используя пантоцид ( 1 табл. на 0,5-0,75л. воды); - добавление в 1л. воды  двух капель 5% настойки йода; - фильтрование; - добавление марганцовки.
 
 
Copyright MyCorp © 2025 | uCoz