<<
>>

Биофильтрация и ее экологическая роль. 

  В водной среде содержится большое количество мелких частиц органического вещества - детрита (от лат. detritus — истертый), образующегося из отмирающих растений и животных. Огромные массы этих частиц оседают на бактериях и благодарявыделяющемуся в результате бактериального разложения газу постоянно находятся в толще воды во взвешенном состоянии.
Детрит - это высококачественная пища, поэтому большая гоуттпа водных организмов приспособилась отцеживать воду, задерживая взвешенные в ней частицы на специфических микропористых .труктурах. Такой способ питания называется фильтрацией, а организмы - фильтраторами. Другая группа животных осаждает детрит либо на поверхность собственного тела, либо на специальные ловчие устройства. Такой способ называется седиментацией ( от лат. sedimentum - оседание). Многие организмы используют для питания и фильтрацию, и седиментацию.

Животные - филътраторы (двустворчатые моллюски, сидячие иглокожие, полихеты, мшанки, асшшта. планктонные ракообразные и др.) играют большую роль в биологической очистке водоемов. Колония мидий, например, занимающая 1 м2 скального грунта, пропускает через мантийную полость до 250 м3 воды. Мелкий рачок катянус очищает в сутки до 1,5 л воды. Если учесть громадную численность этих ракообразных, то работа, выполняемая ими по биологической очистке воды, представляется грандиозной. В пресных водах активными фильтраторами являются перловицы, беззубки, дрейссены и дафнии.

Зональность водной среды. Смена условий обитания организмов от поверхности в глубину водоема и от прибрежья к его открытым частям обусловила существование в водоемах экологически различающихся зо'н жизни, населенных разными организмами и сообществами. В основе экологической зональности водоемов лежат изме-

Рис. 2.26. Зональность океана (из: E.D.

Eiiger, B.F. Smith, 1995)

нения факторов внешней среды — температуры, освещенности, гидростатического давления, газового режима, рельефа дна, трофических условий и др.

Дно океанов и морей, населенное организмами, называется бен- талью, толща воды — пелагиалъю. В бентали выделяют: супралиторщъ — зону заплеска и штормовых выбросов; литораль - приливно-отливную зону; сублитораль - зону шельфа, или материковой отмели

(примерно до 200 м); батиаль — зону континентального склона (от 200 до 3000 м); абиссаль (от трем, abyssos — бездонный) — зону океанического ложа (3000-6000 м); ультраабиссаль - зону наибольших океанических глубин (6000-11 000 м) (рис. 2.26).

Наиболее богато заселены растениями и животными литоральная и сублиторальная зоны. Здесь обитают в основном эврибионты.

Абиссаль занимает более 15% площади дна океана, характеризуется отсутствием солнечного света, слабой подвижностью водных масс, постоянно низкой температурой (ниже 2°С), ограниченностью источников питания и бедностью животного мира. В улътраабиссали к типичным экологическим условиям океанического ложа добавляется огромное давление водных масс. Обитатели абиссальных и уль- траабиссальиых глубин живут при постоянной температуре, малоиз- меняющихся условиях и являются стенобионтами.

В пелагиали вертикальная экологическая зональность выражена менее четко из-за перемешивания вод и вертикальных мигра- ций пелагических организмов. Здесь выделяют зоны: эпипелагиаль (0- 200 м от поверхности моря), мезопелагиаль (200-1000 м) и глубоководную зону (глубже 1000 м), в которой различают батипелагиаль, абиссо- пелагиаль и ультраабиссаль. В верхнем горизонте эпипелагиали обильно развивается фитопланктон, используемый в пишу зоопланктоном, которым в свою очередь питаются более крупные животные. Фауна всех глубинных зон пелагиали и бентали существует за счет органических веществ, поступающих из эпипелагиали как непосредственно, так и через пищевые цепи.

Лишь “оазисы жизни" — плотные поселения животных на глубине 2500-3000 м вблизи выходов термальных вод - являются исключением. Здесь источник питания - первичная продукция, создаваемая хемоавтотрофными бактериями, обильно развивающимися в водах гидротерм.

Вся совокупность донных организмов составляет бентос. По аналогии с ним организмы, обитающие в толще воды, называются пелагос.

По горизонтали для донной фауны различают прибрежные, богатые жизнью эвтрофные области и расположенные в удалении от берегов, в центральных районах океана, бедные олиготрофные области, а также переходные зоны.

Экологическая зональность пресных водоемов особенно четко проявляется в озерах умеренных широт (рис. 2.27).

В пелагиали озер летом и зимой по вертикали может быть выделено три слоя: эпи-, мета- и гиполимнион.

Воды эпилимниона - поверхностного слоя до глубины 5-8 м - летом хорошо прогреваются и интенсивно перемешиваются поддей-

Рис. 2.27. Циркуляция воды и температурная стратификация в озере в течение года (по: Дажо, 1975)

станем ветра и конвекционных токов. В связи с хорошей освещенностью и присутствием в воде минеральных солей в этой зоне в массе развиваются водоросли - диатомовые, зеленые и синезеленые. Обилие пищи и благоприятные условия для дыхания обеспечивают высокую биомассу гетеротрофов - бактерий, простейших, коловраток и низших ракообразных.

Осенью поверхностные воды, охлаждаясь и становясь более плотными, начинают погружаться, и температура слоев выравнивается. При дальнейшем охлаждении воды эпилимниона становятся холоднее вод гиполимниона, наступает зимний застой. Весной происходит обратный процесс, заканчивающийся периодом летнего застоя. В тропических и приполярных районах перемешивание происходит только один раз в год.

Металимнион характеризуется резким перепадом температур, так как является переходной областью между' различно нагретыми водами эгш- и гиполимниона. В гиполимнионе (глубже 14-20 м) воды бедны кислородом, температура летом не превышает 5-10°С. Автотрофные организмы отсутствуют. Из-за недостатка первичной пиши и кислорода население бедно и однообразно.

Дно озер (бенталь) подразделяется на две зоны: более глубоководную - профундаль и прибрежную зону - литораль. Население литорали, имеющей более благоприятный температурный и газовый режим, разнообразнее и богаче, чем профундали.

Как мы могли видеть, условия жизни в воде весьма своеобразны. Большое влияние на распределение организмов оказывают свет, температура, течения, давление, реакция среды, растворенные газы (в первую очередь кислород) и соли. Морские и континентальные воды резко отличаются по условиям жизни. Морская вода представляет собой благоприятную среду, близкую к физиологически уравновешенному раствору. Поэтому ее обитатели в основном осмотически открыты. Континентальные воды обладаютнеблагоприятными условиями жизни, их обитатели вынуждены быть осмотически закрытыми. 

<< | >>
Источник: Н. К. Христофорова. Основы экологии. 1999

Еще по теме Биофильтрация и ее экологическая роль. :

  1. 8.4. Сопоставление способности к экстраполяции и к обучению. Роль экологических факторов в успешности решения тестов
  2. Экологическая оценка применения антигельминтиков и пути снижения экологического риска
  3. РОЛЬ ЭЛЕМЕНТОВ МЕЗОРЕЛЬЕФА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ
  4. Роль инфракрасного излучения в жизни насекомых
  5. ДРЕВНЕЕ БОЛОТНОЕ ПОЧВООБРАЗОВАНИЕИ ЕГО РОЛЬ В РАЗВИТИИ БИОСФЕРЫ
  6. Антропические факторы и их роль в регуляции численности популяций
  7. Роль внешней среды в формировании адаптаций
  8. ГЛАВА II СВЕТ И ЕГО РОЛЬ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ
  9. Творческая роль естественного отбора
  10. Геохимическая роль живого
  11. МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ БОЛОТ
  12. ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ БОЛОТ
  13. РОЛЬ ЧЕЛОВЕКА В БИОСФЕРЕ