Охрана Водных Экосистем
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.
Особенно большое экологическое значение свет имеет для
фотосинтезирующих растений. Из-за его недостатка они
отсутствуют на многокилометровой глубине океанических вод. Реже растения
страдают от избытка света и отсутствуют в поверхностном слое воды, если
его освещенность становится черезмерной.
Большинству животных свет нужен для распознания среды и ориентации
движений. Под контролем светового фактора происходят грандиозные
миграции, когда каждые сутки миллиарды тонн живых организмов перемещаются
на сотни метров с поверхности в глубину и обратно. В очень большой степени
от света зависит окраска гидробиоитов, которая у ряда животных может даже
меняться, обеспечивая маскировку.
