Vand som levested for organismers egenskaber. Akvatisk habitat

HABITAT OG DERES KARAKTERISTIKA

Levevilkår forskellige typer organismer er meget forskellige. Afhængigt af hvor repræsentanter for forskellige arter lever, påvirkes de af forskellige komplekser miljømæssige faktorer. På vores planet kan vi skelne adskillige hovedlivsmiljøer, som varierer meget med hensyn til levevilkår:

Akvatisk habitat

· Jord-luft miljø et levested

· Jord som levested

I processen med historisk udvikling har levende organismer mestret fire levesteder. Den første er vand. Livet opstod og udviklede sig i vand i mange millioner år. Den anden - jord-luft - planter og dyr opstod på landjorden og i atmosfæren og tilpassede sig hurtigt til nye forhold. Gradvist omdannede det øverste lag af jord - litosfæren, skabte de et tredje habitat - jord, og selv blev det fjerde habitat.

Akvatisk habitat - hydrosfære

Vand dækker 71 % af klodens areal og udgør 1/800 af jordvolumenet eller 1370 m3. Størstedelen af vand er koncentreret i havene og oceanerne - 94-98%, i polar is indeholder omkring 1,2% vand og en meget lille andel - mindre end 0,5%, i ferskvand i floder, søer og sumpe. Disse forhold er konstante, selvom vandets kredsløb i naturen fortsætter uden ophør.

Omkring 150.000 dyrearter og 10.000 planter lever i vandmiljøet, hvilket kun er henholdsvis 7 og 8 % af verdens samlede befolkning. samlet antal arter af jorden. Baseret på dette blev det konkluderet, at udviklingen var meget mere intens på land end i vand.

Alle akvatiske indbyggere skal, på trods af forskelle i livsstil, tilpasses deres miljøs hovedtræk. Disse funktioner bestemmes først og fremmest, vands fysiske egenskaber:

Massefylde,

· Varmeledningsevne,

Evne til at opløse salte og gasser

· Lodrette bevægelser af vand,

Lys tilstand

Hydrogenionkoncentration (pH-niveau)

Massefylde vand bestemmer dets betydelige flydekraft. Det betyder, at vægten af organismer i vand er lettere, og det bliver muligt at lede permanent liv i vandsøjlen uden at synke til bunds. En samling af små arter, der ikke er i stand til hurtig aktiv svømning og er suspenderet i vand kaldes plankton.

Plankton(planktos - vandrer, svævende) - en samling af planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (kun ferskvandsforekomster) alger, planteflagellater, peridiner osv.) og smådyreorganismer (zooplankton: små krebsdyr, af større - pteropoder bløddyr, vandmænd, ctenophores, nogle orme), der lever i forskellige dybder, men er ikke i stand til aktiv bevægelse og modstand mod strømme.

På grund af miljøets høje tæthed og tilstedeværelsen af plankton i vandmiljøet er en filtreringstype af ernæring mulig. Den er udviklet i både svømmende (hvaler) og fastsiddende vanddyr (søliljer, muslinger, østers). Sitning af suspenderet stof fra vand giver sådanne dyr mad. En stillesiddende livsstil ville være umulig for akvatiske indbyggere, hvis det ikke var for den tilstrækkelige tæthed af miljøet.

Densiteten af destilleret vand ved en temperatur på 4 0 C er lig med 1 g/cm3. Tætheden af naturligt vand indeholdende opløste salte kan være større, op til 1,35 g/cm 3 .

På grund af vands høje tæthed stiger trykket meget med dybden. I gennemsnit stiger trykket med 1 atmosfære for hver 10 m dybde. Dybhavsdyr er i stand til at modstå tryk, der er tusindvis af gange højere end landtryk (flynder, rokker). De har specielle tilpasninger: en kropsform fladt på begge sider, massive finner. Vandtætheden gør det svært at bevæge sig i det, så hurtigtsvømmende dyr skal have stærke muskler og en strømlinet kropsform (delfiner, hajer, blæksprutter, fisk).

Termisk tilstand. Til vandmiljø kendetegnet ved mindre varmetilvækst, pga en væsentlig del af det reflekteres, og en lige så væsentlig del bruges på fordampning. Vand har en høj varmekapacitet. I overensstemmelse med dynamikken i landtemperaturer udviser vandtemperaturer mindre udsving i daglige og sæsonmæssige temperaturer. Derfor står vandlevende ikke over for behovet for at tilpasse sig hård frost eller 40 graders varme. Kun i varme kilder kan vandtemperaturen nærme sig kogepunktet. Desuden udligner reservoirer markant temperaturen i atmosfæren i kystområder. I mangel af en isskal virker havene en opvarmende effekt på de tilstødende landområder i den kolde årstid og en kølende og fugtende effekt om sommeren.

Karakteristisk træk Vandmiljøet er dets mobilitet, især i strømmende, hurtigt strømmende vandløb og floder. Der er ebbe og flod i havene og oceanerne, kraftige strømme, storme. I søer bevæger vandtemperaturen sig på grund af temperatur og vind. Temperaturændringer i strømmende vand følger ændringerne i den omgivende luft og har en mindre amplitude.

I søer og damme på tempererede breddegrader er vandet tydeligt opdelt i tre lag:

Lag-for-lag-fordelingen af temperaturer i et reservoir kaldes DIREKTE STRATIFIKATION. Om vinteren, med et fald i temperaturen, forekommer OMKENDT STRATIFIKATION. Overfladelaget har en temperatur tæt på nul. I bunden er temperaturen omkring 4 0 C. Således stiger temperaturen med dybden. Som et resultat af dette forstyrres den vertikale cirkulation, og en periode med midlertidig stagnation indtræder om vinteren STAGNATION. Med en yderligere temperaturstigning bliver de øverste vandlag mindre tætte og synker ikke længere ned - sommerstagnationen sætter ind. Om efteråret afkøles overfladevandet igen til 4 0 C og synker til bunden, hvilket forårsager sekundær blanding

vandmasser

med temperaturudligning. Området for vandtemperaturer i verdenshavet er 38° (fra -2 til +36°C), i ferskvandsområder – 26° (fra -0,9 til +25°C). Med dybden falder vandtemperaturen kraftigt. Op til 50 m er der daglige temperatursvingninger, op til 400 m - sæsonudsving, dybere bliver det konstant, falder til +1-3°C (i Arktis er det tæt på 0°C). I vand som et levende miljø er der således på den ene side en ret betydelig variation af temperaturforhold, og på den anden side de termodynamiske egenskaber ved vandmiljøet (høj specifik varmekapacitet, høj varmeledningsevne, ekspansion under frysning ) skab.

gunstige forhold for levende organismer Lys tilstand. Lysintensiteten i vand er stærkt svækket på grund af dets refleksion af overfladen og absorption af vandet selv. Dette påvirker i høj grad udviklingen af fotosyntetiske planter. Jo mindre gennemsigtigt vandet er, jo mere lys absorberes. Vandgennemsigtighed er begrænset af mineralsuspensioner og plankton. Det aftager med den hurtige udvikling af små organismer om sommeren, og i tempererede og

I havene, hvor vandet er meget gennemsigtigt, trænger 1 % af lysstrålingen ned til en dybde på 140 m, og i små søer på 2 m dybde trænger kun tiendedele af en procent ind. Stråler forskellige dele spektrum absorberes forskelligt i vand, røde stråler absorberes først. Med dybden bliver det mørkere, og farven på vandet bliver først grøn, derefter blå, indigo og til sidst blåviolet, og bliver til fuldstændig mørke. Hydrobionter ændrer også farve i overensstemmelse hermed og tilpasser sig ikke kun til lysets sammensætning, men også til dets manglende kromatiske tilpasning. I lyse zoner, i lavt vand, dominerer grønne alger (Chlorophyta), hvis klorofyl absorberer røde stråler, med dybde erstattes de af brune (Phaephyta) og derefter røde (Rhodophyta).

Lys trænger kun ind til en relativt lav dybde, så planteorganismer (phytobenthos) kan kun eksistere i vandsøjlens øvre horisonter. På store dybder er der ingen planter, og dybhavsdyr lever i fuldstændig mørke og tilpasser sig unikt til denne livsstil.

Dagslyset er meget kortere (især i dybe lag) end på landjorden. Mængden af lys i de øverste lag af reservoirer varierer med områdets breddegrad og årstiden. Lange polarnætter begrænser således i høj grad den tid, der er egnet til fotosyntese i Arktis og Antarktis, og isdække gør det svært for lys at nå alle frosne vandområder om vinteren.

Gastilstand. De vigtigste gasser i vand er ilt og kuldioxid. Resten er af sekundær betydning (sulfidbrinte, metan).

Begrænset mængde ilt er en af de største vanskeligheder i livet for akvatiske indbyggere. Det samlede iltindhold i de øverste vandlag (hvad hedder det?) er 6-8 ml/l eller i 21 gange lavere end i atmosfæren (husk tallene!).

Iltindholdet er omvendt proportionalt med temperaturen. Når temperaturen og saltindholdet af vand stiger, falder koncentrationen af ilt i det. I lag, der er stærkt befolket af dyr og bakterier, kan der opstå iltmangel på grund af øget iltforbrug. I Verdenshavet er livsrige dybder fra 50 til 1000 meter således karakteriseret ved en kraftig forringelse af beluftningen. Det er 7-10 gange lavere end i overfladevand beboet af planteplankton. Forhold nær bunden af reservoirer kan være tæt på anaerobe.

I vandmasser kan der nogle gange være fryser– massedød af indbyggere på grund af iltmangel. Årsagerne er stagnerende forhold i små reservoirer. Dækker overfladen af et reservoir med is om vinteren, forurener reservoiret, øger vandtemperaturen. Når iltkoncentrationen er under 0,3-3,5 ml/l, er levetiden for aerobe i vand umulig.

Carbondioxid. Måder, hvorpå kuldioxid trænger ind i vandet:

· Opløsning af kulstof indeholdt i luften;

· Respiration af akvatiske organismer;

· Nedbrydning af organiske rester;

· Frigivelse fra karbonater.

Vandskallen på vores planet(helheden af oceaner, have, kontinentale farvande, iskapper) kaldes hydrosfæren. I bredere forstand omfatter hydrosfæren også grundvand, is og sne i Arktis og Antarktis, samt atmosfærisk vand og vand indeholdt i levende organismer.

Størstedelen af vandet i hydrosfæren er koncentreret i havene og oceanerne, det andet sted er besat af grundvand, det tredje er isen og sneen i de arktiske og antarktiske områder. Det samlede volumen af naturligt vand er cirka 1,39 milliarder km 3 (1/780 af planetens volumen). Vand dækker 71 % af klodens overflade (361 millioner km2).

Vandreserver på planeten (% af samlet antal) blev fordelt som følger:

Vand — komponent alle elementer i biosfæren, ikke kun vandmasser, men også luft, levende væsener. Dette er den mest udbredte naturlige forbindelse på planeten. Uden vand kan hverken dyr, planter eller mennesker eksistere. For enhver organismes overlevelse kræves en vis mængde vand dagligt, så fri adgang til vand er en vital nødvendighed.

Den flydende skal, der dækker Jorden, adskiller den fra dens naboplaneter. Hydrosfæren er vigtig for udviklingen af liv ikke kun i kemisk forstand. Dens rolle er også stor i at opretholde et relativt konstant klima, som har gjort det muligt for liv at formere sig i mere end tre milliarder år. Da livet kræver, at de fremherskende temperaturer ligger i området fra 0 til 100 °C, dvs. inden for de grænser, der tillader hydrosfæren at forblive stort set i væskefasen, kan vi konkludere, at temperaturen på Jorden har været relativt konstant gennem det meste af dens historie.

Hydrosfæren tjener som en planetarisk akkumulator af uorganisk og organisk materiale, som bringes ind i havet og andre vandmasser af floder, atmosfæriske strømme og er også dannet af selve reservoirerne. Vand er den store distributør af varme på Jorden. Opvarmet af Solen ved ækvator overfører den varme gennem gigantiske strømme af havstrømme i Verdenshavet.

Vand er en del af mineraler, findes i planter og dyrs celler, påvirker dannelsen af klima, deltager i stoffernes kredsløb i naturen, bidrager til aflejring af sedimentære bjergarter og dannelse af jord og er en kilde til billige elektricitet: det bruges i industrien, landbrug og til husholdningsbehov.

På trods af den tilsyneladende tilstrækkelige mængde vand på planeten, mangler det ferskvand, der er nødvendigt for menneskers liv og mange andre organismer. Af den samlede mængde vand i verden er 97-98 % saltvand have og oceaner. Brug selvfølgelig dette vand i hverdagen, landbruget, industrien, til produktion madvarer umulig. Og alligevel er noget andet meget mere alvorligt: 75 % af ferskvandet på Jorden er i form af is, en betydelig del af det er grundvand, og kun 1 % er tilgængeligt for levende organismer. Og folk forurener ubarmhjertigt disse dyrebare krummer og forbruger dem skødesløst, mens vandforbruget konstant stiger. Forurening af hydrosfæren opstår primært som følge af udledning af industri-, landbrugs- og husholdningsaffald til floder, søer og have. Spildevand.

Frisk vand- ikke kun en uerstattelig drikkeressource. Landene, der vandes af dem, producerer omkring 40 % af verdens høst; Vandkraftværker producerer ca. 20 % af al elektricitet; Af de fisk, som mennesker spiser, er 12% flod- og søarter.

Vandmiljøets karakteristika stammer fra vands fysiske og kemiske egenskaber. Vandets høje densitet og viskositet er således af stor miljømæssig betydning. Vands vægtfylde er sammenlignelig med den for kroppen af levende organismer. Vandtætheden er cirka 1000 gange densiteten af luft. Derfor møder vandorganismer (især aktivt bevægende) en stor kraft af hydrodynamisk modstand. Af denne grund gik udviklingen af mange grupper af vanddyr i retning af dannelsen af kropsformer og bevægelsestyper, der reducerede trække, hvilket førte til et fald i energiforbruget til svømning. Således findes en strømlinet kropsform i repræsentanter for forskellige grupper af organismer, der lever i vand - delfiner (pattedyr), knogle- og bruskfisk.

Vandets høje tæthed bidrager også til, at mekaniske vibrationer (vibrationer) forplanter sig godt i det. Dette var vigtigt i udviklingen af sanseorganer, rumlig orientering og kommunikation mellem akvatiske indbyggere. Fire gange større end i luft, afgør lydens hastighed i et vandmiljø mere høj frekvens ekkolokaliseringssignaler.

På grund af vandmiljøets høje tæthed er mange af dets indbyggere frataget den obligatoriske forbindelse med substratet, som er karakteristisk for terrestriske former og er forårsaget af gravitationskræfter. Der er en hel gruppe af vandlevende organismer (både planter og dyr), som bruger hele deres liv på at flyde.

Vand har en usædvanlig høj varmekapacitet. Vandets varmekapacitet tages som enhed. Sands varmekapacitet er for eksempel 0,2, og jerns er kun 0,107 af vandets varmekapacitet. Vandets evne til at akkumulere store reserver af termisk energi gør det muligt at udjævne skarpt temperaturudsving på Jordens kystområder på forskellige tidspunkter af året og på forskellige tidspunkter af døgnet: Vand fungerer som en slags temperaturregulator på planeten.

Hvilke dyr lever i vandmiljøet? Du er interesseret i dette spørgsmål og ønsker at finde et svar på det, så i denne artikel vil du helt sikkert få den information, du har brug for.

Dyr, der lever i vandmiljøer

Verden af akvatiske indbyggere er meget forskelligartet. Selvom der ikke er så meget ilt i vandmiljøet som i luft-terrestriske miljø, har dyr tilpasset sig til at forsyne sig med denne livsvigtige gas. Så, fisk absorbere ilt opløst i vand ved hjælp af gæller. Delfiner og hvaler De lever i et vandmiljø, men forsyner sig med ilt uden for det. For at gøre dette stiger de til overfladen af vandet fra tid til anden for at indånde luft.

De lever i ferskvandsområder bævere, deres tykke pels har den egenskab, at de ikke tillader vand at passere igennem, det vil sige uigennemtrængeligt.

Fjer fugle lever i et vandmiljø er dækket af et stof, der ikke tillader det at blive mættet med vand.

Vandmiljøet er blevet en faktor, der har påvirket strukturen af bevægelsesorganerne, for eksempel bevæger fisk ved hjælp af finner; vandfugle, bævere, frøer- ved hjælp af lemmer, der har membraner mellem fingrene.

Sæler og hvalrosser har brede svømmefødder. På is er de ret langsomme, fordi deres masse ikke tillader dem at bevæge sig hurtigt, men i vand er de meget adrætte og hurtige.

Svømmende biller har ben, der ligner årer.

I havene på mere end 1 km dybde er der fuldstændig mørke. Kun de organismer, der har tilpasset sig sådanne forhold, lever der. Nogle af dem har specielle specielle organer, der har evnen til at lyse blåt, grønt eller gult.

På en dybde af 2-3 km kaldes levende fisk « havtaske", eller havtaske fordi deres krop er dækket af plaques og rygsøjler, og deres mund er utrolig stor, karakteristisk for almindelig fisk. Fra rygfinne"Baren" vokser og en "fiskestang" hænger over, for enden af hvilken der er et lysende orgel. Lystfiskere bruger dette som lokkemad, da dette bevægelige punkt tiltrækker opmærksomhed fra organismer, der svømmer forbi, og "djævelen" trækker til gengæld forsigtigt "fiskestangen" til munden og sluger blot byttet i løbet af få sekunder. Nogle typer fisk har sådanne "fiskestænger" i munden, så på jagt svømmer de med åben mund.

HABITAT OG DERES KARAKTERISTIKA

Akvatisk habitat

Vand dækker 71 % af jordens areal. Størstedelen af vandet er koncentreret i havene og oceanerne - 94-98%, polaris indeholder omkring 1,2% vand og en meget lille andel - mindre end 0,5%, i ferskvand i floder, søer og sumpe.

Omkring 150.000 dyrearter og 10.000 planter lever i vandmiljøet, hvilket er henholdsvis kun 7 og 8 % af det samlede antal arter på Jorden.

I havene, som i bjergene, udtrykkes lodret zoneinddeling. Det pelagiske - hele vandsøjlen - og det bentiske - bunden - adskiller sig især meget i økologien. Vandsøjlen, den pelagiske zone, er lodret opdelt i flere zoner: epipeligal, bathypeligal, abyssopeligal og ultraabyssopeligal(Fig. 2).

De varme have og oceaner (40.000 dyrearter) i ækvator og troperne er præget af den største mangfoldighed af liv mod nord og syd, havenes flora og fauna bliver hundredvis af gange udtømt. Hvad angår fordeling af organismer direkte i havet, er hovedparten af dem koncentreret i overfladelagene (epipelagiske) og i den sublittorale zone. Afhængig af bevægelsesmetoden og opholdet i bestemte lag, Marine liv er delt i tre miljøgrupper: nekton, plankton og benthos.

Nekton (nektos - flydende) - aktivt bevægende store dyr, der kan overvinde lange afstande og stærke strømme: fisk, blæksprutter, pinnipeds, hvaler. I ferskvandsområder omfatter nekton padder og mange insekter.

Plankton (planktos - vandrer, svævende) - en samling af planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (kun ferskvandsforekomster) alger, planteflagellater, peridiner osv.) og smådyreorganismer (zooplankton: små krebsdyr, af større - pteropoder bløddyr, vandmænd, ctenophores, nogle orme), der lever i forskellige dybder, men er ikke i stand til aktiv bevægelse og modstand mod strømme. Plankton omfatter også dyrelarver, der dannes speciel gruppe – Neuston . Dette er en passivt svævende "midlertidig" population af det øverste vandlag, repræsenteret af forskellige dyr (dekapoder, bjælker og copepoder, pighuder, polychaetes, fisk, bløddyr osv.) i larvestadiet. Larverne, der vokser op, bevæger sig ind i de nederste lag af pelagelen. Over neuston er placeret plaiston - disse er organismer, hvor den øverste del af kroppen vokser over vand, og den nederste del i vand (andemad - Lemma, sifonophorer osv.). Plankton spiller en vigtig rolle i biosfærens trofiske forhold, pga er føde for mange akvatiske indbyggere, herunder hovedføden for bardehvaler (Myatcoceti).

Benthos (benthos – dybde) – bundhydrobionter. Det er hovedsageligt repræsenteret af vedhæftede eller langsomt bevægende dyr (zoobenthos: foraminforer, fisk, svampe, coelenterater, orme, bløddyr, ascidianer osv.), mere talrige på lavt vand. På lavt vand omfatter benthos også planter (phytobenthos: kiselalger, grønne, brune, røde alger, bakterier). På dybder, hvor der ikke er lys, er phytobenthos fraværende. Rocky områder af bunden er rigest på phytobenthos.

Termisk tilstand. Vandmiljøet er præget af mindre varmetilvækst, pga en væsentlig del af det reflekteres, og en lige så væsentlig del bruges på fordampning. I overensstemmelse med dynamikken i landtemperaturer udviser vandtemperaturer mindre udsving i daglige og sæsonbestemte temperaturer. Desuden udligner reservoirer markant temperaturen i atmosfæren i kystområder. I mangel af en isskal virker havene en opvarmende effekt på de tilstødende landområder i den kolde årstid og en kølende og fugtende effekt om sommeren.

Området for vandtemperaturer i verdenshavet er 38° (fra -2 til +36°C), i ferskvandsområder – 26° (fra -0,9 til +25°C). Med dybden falder vandtemperaturen kraftigt. Op til 50 m er der daglige temperatursvingninger, op til 400 - sæsonbestemt, dybere bliver det konstant, falder til +1-3°C. Fordi temperatur regime i reservoirer er relativt stabil, deres indbyggere er karakteriseret ved stenotermicitet.

På grund af i varierende grad opvarmning af de øvre og nedre lag hele året, ebbe og flod, strømme og storme blander konstant vandlagene. Vandblandingens rolle for akvatiske indbyggere er ekstremt vigtig, fordi samtidig udlignes fordelingen af ilt og næringsstoffer i reservoirer, hvilket sikrer metaboliske processer mellem organismer og miljøet.

I stillestående reservoirer (søer) af tempererede breddegrader sker lodret blanding forår og efterår, og i disse årstider bliver temperaturen i hele reservoiret ensartet, dvs. kommer homotermi. Om sommeren og vinteren som følge af en kraftig stigning i opvarmning eller afkøling øverste lag blanding af vand stopper. Dette fænomen kaldes temperatur dikotomi, og perioden med midlertidig stagnation er stagnation(sommer eller vinter). Om sommeren forbliver lettere varme lag på overfladen, placeret over tunge kolde (fig. 3). Om vinteren er der tværtimod varmere vand i bundlaget, da overfladevandets temperatur direkte under isen er mindre end +4°C, og på grund af vands fysisk-kemiske egenskaber bliver de lettere end vand med en temperatur over +4°C.

gunstige forhold Lysintensiteten i vand er stærkt svækket på grund af dets refleksion af overfladen og absorption af vandet selv. Dette påvirker i høj grad udviklingen af fotosyntetiske planter.

Absorptionen af lys er stærkere, jo lavere gennemsigtighed af vandet er, hvilket afhænger af antallet af partikler suspenderet i det (mineralsuspensioner, plankton). Det falder med den hurtige udvikling af små organismer om sommeren og på tempererede og nordlige breddegrader selv om vinteren, efter etableringen af isdække og dækker det med sne på toppen.

Gennemsigtighed er karakteriseret ved den maksimale dybde, hvor en specielt sænket hvid skive med en diameter på ca. 20 cm (Secchi disk) stadig er synlig. For det meste klart vand- i Sargassohavet: skiven er synlig i en dybde på 66,5 m. I Stillehavet er Secchi-skiven synlig til 59 m, i Det Indiske Ocean - op til 50 m, i lavvandet hav - op til 5-15 m. . Gennemsigtigheden af floder er i gennemsnit 1-1,5 m, og i de mest mudrede floder kun få centimeter.

I havene, hvor vandet er meget gennemsigtigt, trænger 1 % af lysstrålingen ned til en dybde på 140 m, og i små søer på 2 m dybde trænger kun tiendedele af en procent ind. Stråler fra forskellige dele af spektret absorberes forskelligt i vand, røde stråler absorberes først. Med dybden bliver det mørkere, og farven på vandet bliver først grøn, derefter blå, indigo og til sidst blåviolet, og bliver til fuldstændig mørke. Hydrobionter ændrer også farve i overensstemmelse hermed og tilpasser sig ikke kun til lysets sammensætning, men også til dets manglende kromatiske tilpasning. I lyse zoner, i lavt vand, dominerer grønne alger (Chlorophyta), hvis klorofyl absorberer røde stråler, med dybde erstattes de af brune (Phaephyta) og derefter røde (Rhodophyta). På store dybder er phytobenthos fraværende.

Planter tilpasset sig manglen på lys ved at udvikle store kromatoforer, samt øge arealet af assimilerende organer (bladoverfladeindeks). For dybhavsalger er stærkt dissekerede blade typiske, bladene er tynde og gennemskinnelige. Halvt nedsænkede og flydende planter er karakteriseret ved heterophylli - bladene over vandet er de samme som landplanternes, de har et solidt blad, stomatalapparatet er udviklet, og i vandet er bladene meget tynde, bestående af smalle trådlignende lapper.

Dyr, ligesom planter, ændrer naturligt deres farve med dybden. I de øverste lag er de farvestrålende i forskellige farver, i skumringszonen ( havaborre, koraller, krebsdyr) er malet i farver med en rød nuance - det er mere bekvemt at skjule sig for fjender. Dybhavsarter mangler pigmenter. I havets mørke dyb bruger organismer lys udsendt af levende væsener som en kilde til visuel information. bioluminescens.

Stor tæthed(1 g/cm3, hvilket er 800 gange luftens tæthed) og vand viskositet ( 55 gange højere end luftens) førte til udviklingen af særlige tilpasninger af akvatiske organismer :

1) Planter har meget dårligt udviklet eller helt fraværende mekaniske væv - de understøttes af selve vandet. De fleste er karakteriseret ved opdrift på grund af luftførende intercellulære hulrum. Karakteriseret ved aktiv vegetativ reproduktion, udvikling af hydrochory - fjernelse af blomsterstængler over vandet og fordeling af pollen, frø og sporer ved overfladestrømme.

2) Hos dyr, der lever i vandsøjlen og svømmer aktivt, har kroppen en strømlinet form og er smurt ind med slim, hvilket mindsker friktionen ved bevægelse. Udviklede enheder til at øge opdriften: ophobninger af fedt i væv, svømmeblærer hos fisk, lufthulrum i sifonophorer. Hos passivt svømmende dyr øges kroppens specifikke overfladeareal på grund af udvækster, rygsøjler og vedhæng; kroppen er fladtrykt, og skeletorganer reduceres. Forskellige metoder til bevægelse: bøjning af kroppen ved hjælp af flageller, cilia, jet-bevægelsesmåde (blæksprutter).

Hos bunddyr forsvinder skelettet eller er dårligt udviklet, kropsstørrelsen øges, synsnedsættelse er almindelig, og føleorganer udvikles.

Strømme. Et karakteristisk træk ved vandmiljøet er mobilitet. Det er forårsaget af ebbe og flod, havstrømme, storme, på forskellige niveauer højdemærker af flodsenge. Tilpasninger af hydrobionter:

1) I strømmende reservoirer er planter solidt knyttet til stationære undervandsobjekter. Bundfladen er primært et substrat for dem. Disse er grønne og kiselalger, vandmoser. Mosser danner endda et tæt dække på hurtige floder. I havenes tidevandszone har mange dyr anordninger til at fæstne sig på bunden (snegle, bjælker) eller gemme sig i sprækker.

2) Hos fisk i rindende vand er kroppen rund i diameter, og hos fisk, der lever nær bunden, som hos hvirvelløse bunddyr, er kroppen flad. Mange har fastgørelsesorganer til undervandsgenstande på den ventrale side.

Saltholdighed af vand.

Naturlige reservoirer er karakteriseret ved en vis kemisk sammensætning. Carbonater, sulfater og chlorider dominerer. I ferskvandsforekomster er saltkoncentrationen ikke mere end 0,5 ‰ (og omkring 80% er karbonater), i havene - fra 12 til 35 ‰ (hovedsageligt klorider og sulfater). Når saltholdigheden er mere end 40 ppm, kaldes vandmassen hypersaline eller oversaline.

1) I ferskvand (hypotonisk miljø) er osmoreguleringsprocesser godt udtrykt. Hydrobionter er tvunget til konstant at fjerne vand, der trænger ind i dem, de er homoyosmotiske (ciliater "pumper" gennem sig selv en mængde vand svarende til dets vægt hvert 2.-3. minut). I saltvand (isotonisk miljø) er koncentrationen af salte i hydrobionternes kroppe og væv den samme (isotoniske) med koncentrationen af salte opløst i vand - de er poikiloosmotiske. Derfor har indbyggerne i saltvandsforekomster ikke udviklede osmoregulerende funktioner, og de var ude af stand til at befolke ferskvandsforekomster.

2) Vandplanter er i stand til at optage vand og næringsstoffer fra vand - "bouillon", hele overfladen, så deres blade er stærkt dissekeret og ledende væv og rødder er dårligt udviklet. Rødderne tjener hovedsageligt til fastgørelse til undervandssubstratet. De fleste ferskvandsplanter har rødder.

Typisk maritimt og typisk ferskvandsarter– stenohalin, tolererer ikke væsentlige ændringer i vands saltholdighed. Der er få euryhaline arter. De er almindelige i brakvand (ferskvandsgedde, gedde, brasen, multe, kystlaks).

Biologisk rapport i 5. klasse om emnet for en organismes levested

Svar:

Hver organisme lever i et bestemt miljø. Alt, hvad der omgiver et levende væsen, kaldes dets levested. Der er fire hovedhabitater på Jorden, der er blevet udviklet og beboet af organismer. Disse er vand, jord-luft, jord og endelig organismer (miljøet dannet af levende organismer selv) Hvert levested har sine egne særlige livsbetingelser, som organismer tilpasser sig. Dette forklarer den brede vifte af levende organismer på vores planet. Vand tjener som levested for mange organismer. Fra vand får de alt, hvad de behøver for livet.

Akvatisk habitat.

Vandorganismer er meget forskellige, men alle deres strukturelle træk og tilpasninger er bestemt af fysiske og kemiske egenskaber vand Vand har en flydende kraft. Denne egenskab gør det muligt for mange organismer at flyde i vandsøjlen. Disse omfatter både små planter og dyr, og ret store organismer, såsom vandmænd. Aktive svømmere (fisk, delfiner, hvaler osv.) har en strømlinet kropsform, og deres lemmer er i form af finner eller svømmefødder. Mange akvatiske organismer fører en stillesiddende eller endda knyttet livsstil, for eksempel er koralpolypper i stand til at akkumulere og holde på varmen, så der er ikke så skarpe temperatursvingninger i vandet, som på landjorden. helt ned til de dybeste havsænkninger. Planter lever kun i de øverste vandlag, hvor sollys trænger ind. Vandets saltsammensætning har stor betydning for vandorganismer.

Du kender allerede begreber som "habitat" og "levende miljø". Du skal lære at skelne dem. Hvad er "bomiljø"?

Levemiljøet er en del af naturen med et særligt sæt af faktorer, for eksistensen, hvor forskellige systematiske grupper af organismer har udviklet lignende tilpasninger.

Der er fire hovedmiljøer for liv på Jorden: akvatiske, jord-luft, jord og levende organismer.

Vandmiljø

Det akvatiske levemiljø er kendetegnet ved høj tæthed, særlige temperatur-, lys-, gas- og saltregimer. Organismer, der lever i vandmiljøer, kaldes hydrobionter(fra græsk hydro- vand, bios- livet).

Vandmiljøets temperaturregime

I vand ændres temperaturen mindre end på land på grund af vandets høje specifikke varmekapacitet og varmeledningsevne. En stigning i lufttemperaturen på 10 °C forårsager en stigning i vandtemperaturen på 1 °C. Med dybden falder temperaturen gradvist. På store dybder er temperaturregimet relativt konstant (ikke højere end +4 °C). I de øverste lag observeres daglige og sæsonbestemte udsving (fra 0 til +36 °C). Da temperaturen i vandmiljøet varierer inden for et snævert område, kræver de fleste vandlevende organismer en stabil temperatur. Selv små temperaturafvigelser forårsaget af f.eks. virksomheder, der udleder varmt spildevand, er skadelige for dem. Hydrobionter, der kan eksistere under store temperaturudsving, findes kun i små vandmasser. På grund af den lille mængde vand i disse reservoirer observeres betydelige daglige og sæsonbestemte temperaturændringer.

Lysregime i vandmiljøet

Der er mindre lys i vand end i luft. En del solstråler reflekteres fra dens overflade, og en del absorberes af vandsøjlen.

En dag under vand er kortere end en dag på land. Om sommeren er det i en dybde på 30 m 5 timer, og i en dybde på 40 m - 15 minutter. Det hurtige fald i lys med dybden er forbundet med dets absorption af vand.

Grænsen for fotosyntesezonen i havene er i en dybde på omkring 200 m. I floder varierer den fra 1,0 til 1,5 m og afhænger af vandets gennemsigtighed. Vandets klarhed i floder og søer er stærkt reduceret på grund af forurening med suspenderede partikler. I en dybde på mere end 1500 m er der praktisk talt intet lys.

Vandmiljøets gasregime

I vandmiljøet er iltindholdet 20-30 gange mindre end i luft, så det er en begrænsende faktor. Ilt kommer ind i vandet på grund af fotosyntese af vandplanter og luftiltens evne til at opløses i vand. Når vandet omrøres, stiger iltindholdet i det. De øverste lag af vand er rigere på ilt end de nederste lag. Ved iltmangel opstår døden (massedød af vandorganismer).

Akvatisk habitat - hydrosfære

Vinterfrysning opstår, når vandmasser er dækket af is. Sommer - når termin høj temperatur vand, falder iltens opløselighed. Årsagen kan også være en stigning i koncentrationen af giftige gasser (methan, svovlbrinte) dannet under nedbrydning af døde organismer uden adgang til ilt. På grund af iltkoncentrationens variation er de fleste vandlevende organismer eurybionter i forhold til det. Men der er også stenobionter (ørred-, planaria-, majflue- og caddisfluelarver), som ikke kan tåle iltmangel. De er indikatorer for vandets renhed. Kuldioxid opløses i vand 35 gange bedre end oxygen, og dets koncentration i det er 700 gange højere end i luft. CO2 ophobes i vand på grund af vandlevende organismers respiration og nedbrydning af organiske rester. Kuldioxid giver fotosyntese og bruges til dannelse af kalkskeletter af hvirvelløse dyr.

Saltregimet i vandmiljøet

Vandets saltholdighed spiller en vigtig rolle i vandorganismers liv. Baseret på saltindhold er naturligt vand opdelt i grupper præsenteret i tabellen:

I verdenshavet er saltindholdet i gennemsnit 35 g/l. Det højeste saltindhold er i saltsøer (op til 370 g/l). Typiske indbyggere i fersk- og saltvand er stenobionter. De kan ikke tolerere udsving i vandets saltholdighed. Der er relativt få eurybionts (brasen, gedde, gedde, ål, pind, laks osv.). De kan leve i både fersk- og saltvand.

Planternes tilpasning til livet i vand

Alle planter i vandmiljøet kaldes hydrofytter(fra græsk hydro- vand, phyton- plante). Kun alger lever i saltvand. Deres krop er ikke opdelt i væv og organer. Algerne tilpassede sig ændringer i solspektrets sammensætning afhængigt af dybden ved at ændre sammensætningen af deres pigmenter. Når man bevæger sig fra de øverste lag af vand til de dybe, ændres algernes farve i rækkefølgen: grøn - brun - rød (de dybeste alger).

Grønne alger indeholder grønne, orange og gule pigmenter. De er i stand til fotosyntese under tilstrækkelig høj intensitet sollys. Derfor lever grønalger i små ferskvandsforekomster eller i lavt havvand. Disse omfatter: spirogyra, ulotrix, ulva osv. Brunalger indeholder foruden grønne brune og gule pigmenter. De er i stand til at fange mindre intens solstråling i en dybde på 40-100 m. Repræsentanter for brunalger er fucus og tang, som kun lever i havene. Rødalger (porfyr, phyllophora) kan leve på dybder på mere end 200 m. Ud over grønne har de røde og blå pigmenter, der kan fange selv let lys på store dybder.

I ferskvandsområder i stængler højere planter dårligt udviklet mekanisk væv. Hvis du for eksempel fjerner en hvid åkand eller en gul åkande fra vandet, hænger deres stilke og er ikke i stand til at støtte blomsterne i opretstående stilling. De er afhængige af vand på grund af dets høje tæthed. En tilpasning til mangel på ilt i vand er tilstedeværelsen af aerenchyma (luftbærende væv) i planteorganer. Mineraler findes i vand, så lednings- og rodsystemet er dårligt udviklet. Rødder kan være helt fraværende (andemad, elodea, dammad) eller tjene til at forankre dem i underlaget (cattail, pilespids, chastukha). Der er ingen rodhår på rødderne. Bladene er ofte tynde og lange eller stærkt dissekeret. Mesofyl er ikke differentieret. Stomata af flydende blade er på oversiden, mens de af blade nedsænket i vand er fraværende. Nogle planter er kendetegnet ved at have blade af forskellig form (heterofilt) alt efter hvor de findes. Åkander og pilespidser har forskellige bladformer i vand og i luft.

Pollen, frugter og frø fra vandplanter er tilpasset til at spredes med vand. De har kork udvækster eller stærke skaller, der forhindrer vand i at komme ind og rådne.

Tilpasninger af dyr til livet i vand

I vandmiljøet er dyreverdenen rigere end planteverdenen. Takket være deres uafhængighed af sollys befolkede dyrene hele vandets tykkelse. Efter type morfologisk og adfærdsmæssige tilpasninger De er opdelt i følgende økologiske grupper: plankton, nekton, benthos.

Plankton(fra græsk planktos- svævende, vandrer) - organismer, der lever i vandsøjlen og bevæger sig under påvirkning af dens strøm. Disse er små krebsdyr, coelenterater og larverne fra nogle hvirvelløse dyr. Alle deres tilpasninger er rettet mod at øge kroppens opdrift:

stigning i kropsoverfladen på grund af udfladning og forlængelse af formen, udvikling af udvækster og børster;
fald i kropsdensitet på grund af reduktion af skelettet, tilstedeværelsen af fedtdråber, luftbobler og slimhinder.

Nekton(fra græsk nektos- flydende) - organismer, der lever i vandsøjlen og fører en aktiv livsstil. Repræsentanter for nekton er fisk, hvaler, pinnipeds og blæksprutter. De er i stand til at modstå strømmen ved at tilpasse sig aktiv svømning og reducere kropsfriktion. Aktiv svømning opnås gennem veludviklede muskler. I dette tilfælde kan energien fra den udstødte vandstrøm, bøjning af kroppen, finner, svømmefødder osv. bruges. Tilpasninger bidrager til at reducere kropsfriktion: strømlinet kropsform, elasticitet hud, tilgængelighed på
hudskæl og slim.

Benthos(fra græsk benthos- dybde) - organismer, der lever i bunden af et reservoir eller i tykkelsen af bundjorden.

Tilpasninger af bentiske organismer er rettet mod at reducere opdrift:

vægtning af kroppen på grund af skaller (bløddyr), chitiniserede integumenter (krebs, krabber, hummere, hummere);
fastgørelse til bunden ved hjælp af fikseringsorganer (sugekopper i igler, kroge i caddisfluelarver) eller en fladtrykt krop (rokker, skrubber). Nogle repræsentanter borer ned i jorden (polychaete orme).

I søer og damme identificeres en anden økologisk gruppe af organismer - neuston. Neuston- organismer forbundet med vandets overfladefilm og lever permanent eller midlertidigt på denne film eller op til 5 cm i dybden fra dens overflade. Deres krop bliver ikke fugtet, fordi dens tæthed er mindre end vands. Specialdesignede lemmer gør det muligt for dem at bevæge sig langs vandoverfladen uden at dykke (vandstrider bugs, spindebiller). En unik gruppe af akvatiske organismer er også periphyton— organismer, der danner en begroningsfilm på undervandsgenstande. Repræsentanter for periphyton er: alger, bakterier, protister, krebsdyr, toskallede, oligochaete orme, bryozoer, svampe.

Der er fire vigtigste levende miljøer på planeten Jorden: vand, land-luft, jord og levende organismer. I vandmiljøet er ilt den begrænsende faktor. Baseret på arten af deres tilpasninger er akvatiske indbyggere opdelt i økologiske grupper: plankton, nekton og benthos.

Minsk Uddannelsesinstitution "Gymnasium nr. 14"

Abstrakt om biologi om emnet:

“ VAND - HABITAT”

Udarbejdet af en elev i klasse 11 "B"

Maslovskaya Evgenia

Lærer:

Bulva Ivan Vasilievich

1. Akvatisk habitat – hydrosfære.

2. Vand – unikke omgivelser.

3. Økologiske grupper af hydrobionter.

4. Tilstande.

5. Specifikke tilpasninger af hydrobionter.

6. Filtrering som en form for ernæring.

7. Tilpasning til livet i udtørring af vandområder.

8. Konklusion.

1. Vandmiljø - hydrosfære

I processen med historisk udvikling har levende organismer mestret fire levesteder. Den første er vand. Livet opstod og udviklede sig i vand i mange millioner år. Vand dækker 71 % af klodens areal og udgør 1/800 af jordvolumenet eller 1370 m3. Størstedelen af vandet er koncentreret i havene og oceanerne - 94-98%, polaris indeholder omkring 1,2% vand og en meget lille andel - mindre end 0,5%, i ferskvand i floder, søer og sumpe. Disse forhold er konstante, selvom vandets kredsløb i naturen fortsætter uophørligt (fig. 1).

Omkring 150.000 dyrearter og 10.000 planter lever i vandmiljøet, hvilket er henholdsvis kun 7 og 8 % af det samlede antal arter på Jorden. Baseret på dette blev det konkluderet, at udviklingen var meget mere intens på land end i vand.

I havene, som i bjergene, udtrykkes lodret zoneinddeling. Det pelagiske - hele vandsøjlen - og det bentiske - bunden - adskiller sig især meget i økologien.

Vandsøjlen, den pelagiale, er vertikalt opdelt i flere zoner: epipeligal, bathypeligal, abyssopeligal og ultraabyssopeligal (fig. 2).

Afhængigt af nedstigningens stejlhed og dybden i bunden skelnes der også flere zoner, som svarer til de angivne pelagiske zoner:

- Litoral - kanten af kysten, oversvømmet under højvande.

- supralittoral - den del af kysten over den øvre tidevandslinje, hvor brændingsprøjtene når.

- sublitoral - et gradvist fald i land til 200m.

- bathyal - stejl fordybning af land (kontinentalskråning),

- abyssal - et gradvist fald i bunden af havbunden; dybden af begge zoner når tilsammen 3-6 km.

- ultra-abyssal - dybhavssænkninger fra 6 til 10 km.

2. Vand er et unikt miljø.

Vand er et helt unikt medium på mange punkter. Vandmolekylet, der består af to brintatomer og et oxygenatom, er overraskende stabilt. Vand er en unik forbindelse, der eksisterer samtidigt i gasformig, flydende og fast tilstand.

Vand er ikke kun en livgivende kilde for alle dyr og planter på Jorden, men er også et levested for mange af dem. Disse omfatter f.eks. adskillige fiskearter, herunder karper, der lever i floderne og søerne i regionen, samt akvariefisk i vores hjem. Som du kan se, føles de godt blandt vandplanter. Fisk trækker vejret gennem gæller og udvinder ilt fra vandet. Nogle fiskearter, såsom makropoder, trækker vejret atmosfærisk luft, så de med jævne mellemrum stiger til overfladen.

Vand er levested for mange vandlevende planter og dyr. Nogle af dem tilbringer hele deres liv i vand, mens andre kun er i vandmiljøet i begyndelsen af deres liv. Du kan bekræfte dette ved at besøge en lille dam eller sump. I vand element Du kan finde de mindste repræsentanter - encellede organismer, som kræver et mikroskop for at se. Disse omfatter talrige alger og bakterier. Deres antal måles i millioner pr. kubikmillimeter vand.

Andet interessant ejendom vand består i at opnå en meget tæt tilstand ved en temperatur over frysepunktet for ferskvand, disse parametre er henholdsvis 4 °C og 0 °C.

Vand som levested (side 1 af 3)

Dette er afgørende for overlevelsen af vandlevende organismer om vinteren. Takket være denne samme egenskab flyder is på overfladen af vand og danner et beskyttende lag på søer, floder og kystområder. Og den samme egenskab bidrager til den termiske lagdeling af vandlag og sæsonbestemt omsætning af vandmasser i søer i områder med koldt klima, hvilket er meget vigtigt for vandorganismers liv. Tætheden af vand giver mulighed for at læne sig op af det, hvilket er især vigtigt for ikke-skeletformer. Miljøets støtte fungerer som en betingelse for at svæve i vand, og mange hydrobionter er tilpasset netop denne livsstil. Suspenderede organismer, der flyder i vand, kombineres til en særlig økologisk gruppe af vandlevende organismer - plankton.

Fuldstændig renset vand findes kun under laboratorieforhold. Nogen naturligt vand indeholder meget forskellige stoffer. I "råvand" er dette hovedsageligt det såkaldte beskyttelsessystem eller kulsyrekompleks, der består af et kulsyresalt, carbonat og bicarbonat. Denne faktor giver dig mulighed for at bestemme typen af vand - surt, neutralt eller basisk - baseret på dets pH-værdi, hvilket fra et kemisk synspunkt betyder andelen af hydrogenioner indeholdt i vandet. U neutralt vand pH = 7, lavere værdier indikerer øget surhedsgrad i vandet, og højere værdier indikerer at det er basisk. I kalkstensområder har vandet i søer og floder normalt højere pH-værdier sammenlignet med reservoirer på steder, hvor kalkindholdet i jorden er ubetydeligt

Hvis vandet i søer og floder betragtes som friskt, så havvand kaldet salt eller brak. Der er mange mellemtyper mellem fersk- og saltvand.

3. Økologiske grupper af hydrobioner.

Økologiske grupper af hydrobioner. De varme have og oceaner (40.000 dyrearter) i ækvator og troperne er præget af den største mangfoldighed af liv mod nord og syd, havenes flora og fauna bliver hundredvis af gange udtømt. Hvad angår fordeling af organismer direkte i havet, er hovedparten af dem koncentreret i overfladelagene (epipelagiske) og i den sublittorale zone. Afhængigt af bevægelses- og opholdsmetoden i visse lag er marine indbyggere opdelt i tre økologiske grupper: nekton, plankton og benthos.

Nekton (nektos - flydende) flytter aktivt store dyr, der kan overvinde lange afstande og stærke strømme: fisk, blæksprutter, pinnipeds, hvaler. I ferskvandsområder omfatter nekton padder og mange insekter.

Plankton (planktos - vandrer, svævende) er en samling af planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (kun ferskvandsforekomster) alger, planteflagellater, peridinea osv.) og smådyreorganismer (zooplankton: små krebsdyr, af de større - pteropoder, vandmænd, ctenophorer, nogle orme), der lever i forskellige dybder, men er ikke i stand til aktiv bevægelse og modstand mod strømme. Plankton omfatter også dyrelarver, der danner en særlig gruppe - neuston. Dette er en passivt svævende "midlertidig" population af det øverste vandlag, repræsenteret af forskellige dyr (dekapoder, bjælker og copepoder, pighuder, polychaetes, fisk, bløddyr osv.) i larvestadiet. Larverne, der vokser op, bevæger sig ind i de nederste lag af pelagelen. Over neustonen er der en pleiston - disse er organismer, hvor den øvre del af kroppen vokser over vandet, og den nederste del i vand (andemad - Lemma, sifonophorer osv.). Plankton spiller en vigtig rolle i biosfærens trofiske forhold, pga er føde for mange akvatiske indbyggere, herunder hovedføden for bardehvaler (Myatcoceti).

I søer er zoobenthos mindre udbredt og forskelligartet end i havet. Den er dannet af protozoer (ciliater, dafnier), igler, bløddyr, insektlarver osv. Fytobenthos i søer er dannet af fritsvævende kiselalger, grønne og blågrønne alger; brune og røde alger er fraværende.

Rodede kystplanter i søer danner klart definerede bælter, artssammensætning og hvis udseende er i overensstemmelse med miljøforholdene i land-vand grænsezonen. I vandet nær kysten vokser hydrofytter - planter halvt nedsænket i vand (pilespids, hvidvinge, siv, strandhaler, kværne, trichaeter, siv). De er erstattet af hydatofytter - planter nedsænket i vand, men med flydende blade (lotus, andemad, ægkapsler, chilim, takla) og - yderligere - helt nedsænket (damweed, elodea, hara). Hydatofytter omfatter også planter, der flyder på overfladen (andemad).

Vandmiljøets høje tæthed bestemmer den særlige sammensætning og karakter af ændringer i livsbærende faktorer. Nogle af dem er de samme som på land - varme, lys, andre er specifikke: vandtryk (stiger med dybden med 1 atm for hver 10 m), iltindhold, saltsammensætning, surhedsgrad. På grund af miljøets høje tæthed ændres værdierne af varme og lys meget hurtigere med højdegradienten end på land.

4. Tilstande.

Temperatur reservoirer er mere stabile end på land. Dette skyldes vandets fysiske egenskaber, primært dets høje specifikke varmekapacitet, på grund af hvilken modtagelse eller frigivelse af en betydelig mængde varme ikke forårsager for pludselige temperaturændringer. Amplituden af årlige temperatursvingninger i de øvre lag af havet er ikke mere end 10-150C, i kontinentale farvande - 30-350C. Dybe lag af vand er karakteriseret ved konstant temperatur. I ækvatorialfarvande er den gennemsnitlige årlige temperatur af overfladelagene +26...+270C, i polære farvande er den omkring 00C og derunder. Der er således en ret betydelig variation af temperaturforhold i reservoirer. Mellem de øvre lag af vand med sæsonbestemte temperaturudsving udtrykt i dem og de nedre, hvor det termiske regime er konstant, er der en zone med temperaturspring eller termoklin. Termoklinen er mere udtalt i varme hav, hvor temperaturforskellen mellem eksternt og dybt vand er stærkere.

På grund af vandets mere stabile temperaturregime er stenothermi almindelig blandt vandlevende organismer i langt højere grad end blandt landbefolkningen. Eurytermiske arter findes hovedsageligt i lavvandede kontinentale reservoirer og i kystzonen af have på høje og tempererede breddegrader, hvor daglige og sæsonbestemte temperaturudsving er betydelige.

Vand dækker 71% af klodens areal og udgør 1/800 af landvolumenet. Størstedelen af vand er koncentreret i havene og oceanerne - 94-98%, polaris indeholder omkring 1,2% vand og en meget lille andel - mindre end 0,5%, i ferskvand i floder, søer og sumpe. Disse forhold er konstante, selvom vandets kredsløb i naturen fortsætter uden ophør.

Omkring 150.000 dyrearter og 10.000 planter lever i vandmiljøet, hvilket er henholdsvis kun 7 og 8 % af det samlede antal arter på Jorden.

I Verdenshavet, som i bjergene, er lodret zoneinddeling udtalt. Det pelagiske - hele vandsøjlen - og det bentiske - bunden - adskiller sig især meget i økologien. Zoneinddeling er især tydeligt manifesteret i søer med tempererede breddegrader (fig. 2.1). I vandmassen som levested for organismer kan der skelnes mellem 3 lodrette lag: epilimnion, metalimnion og hypolimnion. Vandet i overfladelaget, epilimnion, opvarmes og blandes om sommeren under påvirkning af vind- og konvektionsstrømme. Om efteråret begynder overfladevand, der afkøles og bliver tættere, at synke, og temperaturforskellen mellem lagene udlignes. Med yderligere afkøling bliver vandet i epilimnion koldere end vandet hypolimnion. Om foråret sker den omvendte proces, der slutter med en periode med sommerstagnation. Bunden af søer (benthal) er opdelt i 2 zoner: en dybere zone - profundal, omtrent svarende til den del af sengen, der er fyldt med vand i hypolimnion, og en kystzone - kystzone, der normalt strækker sig ind i landet til grænsen for makrofytvækst . Ifølge flodens tværgående profil skelnes en kystzone - ripal og en åben zone - medial. I den åbne zone er strømhastigheden højere, og befolkningen er kvantitativt ringere end i kystzonen.

Økologiske grupper af hydrobioner.

De varme have og oceaner (40.000 dyrearter) i ækvator og troperne er præget af den største mangfoldighed af liv mod nord og syd, havenes flora og fauna bliver hundredvis af gange udtømt. Hvad angår fordeling af organismer direkte i havet, er hovedparten af dem koncentreret i overfladelagene (epipelagiske) og i den sublittorale zone. Afhængigt af bevægelses- og opholdsmetoden i visse lag er marine indbyggere opdelt i tre økologiske grupper: nekton, plankton og benthos.

Plankton (planktos - vandrer, svævende) er en samling af planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (kun ferskvandsforekomster) alger, planteflagellater, peridinea osv.) og smådyreorganismer (zooplankton: små krebsdyr, af de større - pteropoder, vandmænd, ctenophorer, nogle orme), der lever i forskellige dybder, men er ikke i stand til aktiv bevægelse og modstand mod strømme. Plankton omfatter også dyrelarver, der danner en særlig gruppe - neuston. Dette er en passivt svævende "midlertidig" population af det øverste vandlag, repræsenteret af forskellige dyr (dekapoder, bjælker og copepoder, pighuder, polychaetes, fisk, bløddyr osv.) i larvestadiet. Larverne, der vokser op, bevæger sig ind i de nederste lag af pelagelen. Over neustonen er pleiston - disse er organismer, hvor den øverste del af kroppen vokser over vandet, og den nederste del i vandet (andemad, ægkapsler, åkander osv.). Plankton spiller en vigtig rolle i biosfærens trofiske forhold, pga er føde for mange akvatiske indbyggere, herunder hovedføden for bardehvaler.

Benthos (benthos – dybde) – bundens hydrobioner. Det er hovedsageligt repræsenteret af vedhæftede eller langsomt bevægende dyr (zoobenthos: foraminforer, fisk, svampe, coelenterater, orme, brachiopoder, ascidianer osv.), mere talrige på lavt vand. På lavt vand omfatter benthos også planter (phytobenthos: kiselalger, grønne, brune, røde alger, bakterier). På dybder, hvor der ikke er lys, er phytobenthos fraværende. Langs kysterne er der blomstrende planter af zoster, rupiah. Rocky områder af bunden er rigest på phytobenthos. I søer er zoobenthos mindre udbredt og forskelligartet end i havet. Den er dannet af protozoer (ciliater, dafnier), igler, bløddyr, insektlarver osv. Fytobenthos i søer er dannet af fritsvævende kiselalger, grønne og blågrønne alger; brune og røde alger er fraværende. Rodplanter ved kystplanter i søer danner klart definerede bælter, hvis artssammensætning og udseende stemmer overens med miljøforholdene i land-vand-grænsezonen. I vandet nær kysten vokser hydrofytter - planter halvt nedsænket i vand (pilespids, hvidvinge, siv, strandhaler, kværne, trichaeter, siv). De er erstattet af hydatofytter - planter nedsænket i vand, men med flydende blade (lotus, andemad, ægkapsler, chilim, takla) og - yderligere - helt nedsænket (damweed, elodea, hara). Hydatofytter omfatter også planter, der flyder på overfladen (andemad).

Vandmiljøets høje tæthed bestemmer den særlige sammensætning og karakter af ændringer i livsunderstøttende faktorer. Nogle af dem er de samme som på land - varme, lys, andre er specifikke: vandtryk (stiger med dybden med 1 atm for hver 10 m), iltindhold, saltsammensætning, surhedsgrad. På grund af miljøets høje tæthed ændres værdierne af varme og lys meget hurtigere med højdegradienten end på land.

Termisk tilstand.

Vandmiljøet er præget af mindre varmetilvækst, pga en væsentlig del af det reflekteres, og en lige så væsentlig del bruges på fordampning. I overensstemmelse med dynamikken i landtemperaturer udviser vandtemperaturer mindre udsving i daglige og sæsonmæssige temperaturer. Desuden udligner reservoirer markant temperaturen i atmosfæren i kystområder. I mangel af en isskal virker havene en opvarmende effekt på de tilstødende landområder i den kolde årstid og en kølende og fugtende effekt om sommeren.

Området for vandtemperaturer i verdenshavet er 38° (fra –2 til +36°С), i ferskvandsområder – 26° (fra –0,9 til +25°С). Med dybden falder vandtemperaturen kraftigt. Op til 50 m er der daglige temperatursvingninger, op til 400 - sæsonbestemt, dybere bliver det konstant, falder til +1-3°C (i Arktis er det tæt på 0°C). Da temperaturregimet i reservoirer er relativt stabilt, er deres indbyggere karakteriseret ved stenotermisme. Mindre temperaturudsving i den ene eller anden retning er ledsaget af betydelige ændringer i akvatiske økosystemer. Eksempler: en "biologisk eksplosion" i Volga-deltaet på grund af et fald i niveauet af Det Kaspiske Hav - spredningen af lotuskrat (Nelumba kaspium), i det sydlige Primorye - tilgroning af hvidflue i oxbow-floder (Komarovka, Ilistaya osv. .) langs hvis bredder træagtig vegetation blev fældet og brændt.

På grund af varierende grader af opvarmning af de øvre og nedre lag i løbet af året, ebbe og vand, strømme og storme sker der konstant sammenblanding af vandlag. Vandblandingens rolle for akvatiske indbyggere (vandorganismer) er ekstremt vigtig, fordi samtidig udlignes fordelingen af ilt og næringsstoffer i reservoirer, hvilket sikrer metaboliske processer mellem organismer og miljøet.

I stillestående reservoirer (søer) af tempererede breddegrader sker lodret blanding forår og efterår, og i disse årstider bliver temperaturen i hele reservoiret ensartet, dvs. homotermi forekommer. Om sommeren og vinteren, som et resultat af en kraftig stigning i opvarmning eller afkøling af de øvre lag, stopper blandingen af vand. Dette fænomen kaldes temperaturdikotomi, og perioden med midlertidig stagnation kaldes stagnation (sommer eller vinter). Om sommeren forbliver lettere varme lag på overfladen, placeret over tunge kolde. Om vinteren er der tværtimod varmere vand i bundlaget, da overfladevandets temperatur direkte under isen er mindre end +4°C, og på grund af vands fysisk-kemiske egenskaber bliver de lettere end vand med en temperatur over +4°C.

I perioder med stagnation skelnes der tydeligt mellem tre lag: det øverste (epilimnion) med de skarpeste sæsonbestemte udsving i vandtemperaturen, det midterste (metalimnion eller termoklin), hvor der sker et kraftigt temperaturspring, og det nederste (hypolimnion), i hvor temperaturen ændrer sig lidt i løbet af året. I perioder med stagnation opstår der iltmangel i vandsøjlen - i den nederste del om sommeren og i den øverste del om vinteren, som følge af, at der ofte sker fiskedrab om vinteren. I stillestående reservoirer (søer) af tempererede breddegrader sker lodret blanding forår og efterår, og i disse årstider bliver temperaturen i hele reservoiret ensartet, dvs. homotermi forekommer. Om sommeren og vinteren, som et resultat af en kraftig stigning i opvarmning eller afkøling af de øvre lag, stopper blandingen af vand. Dette fænomen kaldes temperaturdikotomi, og perioden med midlertidig stagnation kaldes stagnation (sommer eller vinter). Om sommeren forbliver lettere varme lag på overfladen, placeret over tunge kolde. Om vinteren er der tværtimod varmere vand i bundlaget, da overfladevandets temperatur direkte under isen er mindre end +4°C, og på grund af vands fysisk-kemiske egenskaber bliver de lettere end vand med en temperatur over +4°C.

Lys tilstand.

Lysintensiteten i vand er stærkt svækket på grund af dets refleksion af overfladen og absorption af vandet selv. Dette påvirker i høj grad udviklingen af fotosyntetiske planter. Jo mindre gennemsigtigt vandet er, jo mere lys absorberes. Vandgennemsigtighed er begrænset af mineralsuspensioner og plankton. Det falder med den hurtige udvikling af små organismer om sommeren og på tempererede og nordlige breddegrader selv om vinteren, efter etableringen af isdække og dækker det med sne på toppen. I små søer trænger kun tiendedele af en procent af lyset ned til en dybde på 2 m. Med dybden bliver det mørkere, og farven på vandet bliver først grøn, derefter blå, indigo og til sidst blåviolet, og bliver til fuldstændig mørke. Hydrobionter ændrer også farve i overensstemmelse hermed og tilpasser sig ikke kun til lysets sammensætning, men også til dets manglende kromatiske tilpasning. I lyse zoner, i lavt vand, dominerer grønne alger (Chlorophyta), hvis klorofyl absorberer røde stråler, med dybde erstattes de af brune (Phaephyta) og derefter røde (Rhodophyta). På store dybder er phytobenthos fraværende. Planter har tilpasset sig manglen på lys ved at udvikle store kromatoforer, som giver et lavt kompensationspunkt for fotosyntese, samt ved at øge arealet af assimilerende organer (bladoverfladeindeks). For dybhavsalger er stærkt dissekerede blade typiske, bladene er tynde og gennemskinnelige. Halvt nedsænkede og flydende planter er karakteriseret ved heterophylli - bladene over vandet er de samme som landplanternes, de har et solidt blad, stomatalapparatet er udviklet, og i vandet er bladene meget tynde, bestående af smalle trådlignende lapper. Dyr, ligesom planter, ændrer naturligt deres farve med dybden. I de øverste lag er de farvestrålende i forskellige farver, i skumringszonen (havaborre, koraller, krebsdyr) er de malet i farver med en rød nuance - det er mere bekvemt at skjule sig for fjender. Dybhavsarter mangler pigmenter.