Поиск репетиторов

Выберите предмет
Все рефераты » Биология » Охрана водных экосистем
Эффективная подготовка к экзаменам по БиологииПодобрать репетитора

Охрана водных экосистем





<Введение.>


Проблемы чистой воды и охраны водных экосистем стано-

вятся все более острыми по мере исторического развития об-

щества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызы-

ваемого научно- техническим прогрессом.

Уже сейчас во многих районах земного шара наблюдаются

большие трудности в обеспечении водоснабжения и водопользо-

вания в следствие качественного и количественного истощения

водных ресурсов, что связано с загрязнением и нерациональным

использованием воды.

Загрязнение воды преимущественно происходит вследствие

сброса в нее промышленных, бытовых и сельскохозяйственных

отходов. В некоторых водоемах загрязнение настолько велико,

что произошла их полная деградация как источников водоснаб-

жения.

Небольшое количество загрязнений не может вызвать зна-

чительное ухудшение состояния водоема, так как он имеет

способность биологического очищения, но проблема состоит в

том, что как правило количество загрязняющих веществ,

сбрасываемых в воду, очень велико и водоем не может спра-

виться с их обезвреживанием.

Водоснабжение и водопользование часто осложняется био-

логческими помехами: зарастание каналов снижает их пропуск-

ную способность, цветение водорослей ухудшает качество воды,

ее санитарное состояние, обрастание создает помехи в навига-

ции и функционировании гидротехнических сооружений. Поэтому

разработка мер с биологическими помехами приобретает большое

практическое значение и становится одной из важнейших проб-

лем гидробиологии.

Из-за нарушения экологического равновесия в водоемах

создается серьезная угроза значительного ухудшения экологи-

ческой обстановки в целом. Поэтому перед человечеством стоит

огромная задача охраны гидросферы и сохранения биологическо-

го равновесия в биосфере.


<I. Гидросфера как среда жизнедеятельности.>



- 4 -

Гидросфера вместе с ее населением играет большую роль в

жизни человека, которая с прогрессом цивилизации непрерывно

возрастает. Водоемы все интенсивнее используют для питьевого

и технического водоснабжения как рыбохозяйственные угодья и

зоны рекреации, для для целей энергетики и навигации и во

многих других отношениях. Поэтому по мере освоения гидросфе-

ры все большее значение приобретает ее биологическое изуче-

ние в интересах оптимизации природопользования и охраны сре-

ды. Этими вопросами занимается гидробиология.


<II. Население.>


Население гидросферы по числу видов (более 250000) за-

метно уступает наземному из-за необычайного богатства в нем

фауны и насекомых. Иная картина получается если сравнение

вести по классам. Например, из 33-х классов растений, 18 ви-

дов -гидрофиты. Эти данные рассматриваются как доказательст-

во того, что жизнь зародилась не в воздушной, а в водной

среде.

Одна из характерных особенностей водного населения

-резкое преобладание зомассы над фитомассой, в то время как

на Земле наблюдается обратная картина.

Биомасса в различных районах Мирового океана колеблется

в очень широких пределах. Так в верхнем 100-метровом слое

в районе экватора биомасса составляет около 500 мг/м3 и бо-

лее, а в водах Субарктики и Субантарктики соответственно

100-300 мг/м. [1.]

Фитобеноз состоит в основном из бурых, красных и зеле-

ных водорослей, а также некоторых цветковых растений.

Зообеноз в наибольшей степени представлен простейшими,

кишечнополостными, ракообразными, головоногими и рыбами.

Планктон по видовому составу в основном представлен ракооб-

разными.

Флора и фауна Мирового океана с продвижением в глубь по

числу видов и численности значительно обедняются. Это связа-

но с ухудшением условий обитания. Основным источником пищи

глубоководных является скопление органических веществ на дне.

Континентальные водоемы могут быть искусственными и

естественными. В подавляющем большинстве континентальные во-


- 5 -

доемы пресные, что и определяет видовой состав их населения.

Население рек характеризуется значительным видовым раз-

нообразием. Из отдельных экологических групп значительного

обилия в реках достигают планктон, бентос и нектон. Числен-

ность бактерий в речной воде значительно меняется по сезо-

нам, обнаруживая максимум в период паводка. Заметно повыша-

ется численность бактерий в реках ниже очагов загрязнения

органическими веществами. Количество планктона в реках на

протяжении года значительно меняется, падая до минимума зи-

мой и во время половодья вследствие разбавления талыми вода-

ми, почти не содержащими каких-либо организмов. От весны к

лету благодаря размножению количество планктона значительно

увеличивается. Бентос преимущественно представляется живот-

ными; донные растения обильны только в реках с прозрачной

водой. Образованию прибрежной растительности мешает размыв

берегов и половодья.

На видовой состав озер оказывают влияние: географи-

ческое положение, происхождение и особенности гидрологи-

ческого режима. Нектон и планктон в озерах представлены бо-

гаче, чем в других континентальных водоемах. На поверхности

пленки: клопы-водомерки, мухи, на нижней поверхности -жуки и

клопы, личинки комаров и т.п. Нектон представлен почти иск-

лючительно рыбами. В больших озерах (Байкал, Ладожское) оби-

тют несколько видов тюленей. Северные и высокогорные озера

богаты ласосевыми рыбами.

Население болот отличается бедностью как по видовому

составу, так и в количественном отношении. Отрицательное

значение в этом отношении имеет малая концентрация кислорода

и повышенная кислотность. Растительность болот представлена

в основном зелеными мхами, осоками, хвощами, вейниками,

тростниками и т.п.

<Физико-химические свойства воды.>


Из огромного количества физико-химических факторов,

влияющих на население гидросферы, сравнительно немногие име-

ют ведущее экологическое значение. К таким факторам прежде

всего относятся физико-химические свойства воды и грунта,

растворенные и взвешенные в воде вещества, температура и


- 6 -

свет, а в последнее время загрязнение водоемов, вызванное

деятельностью человека.

Вода как физико-химическое тело оказывает непрерывное

воздействие на жизнь гидробиоитов. Она не только удовлетво-

ряет физиологические потребности организмов, но и служит им

опорой, доставляет кислород и пищу и уносит метаболиты, пе-

реносит половые продукты и самих гидробиоитов. Благодаря

подвижности воды в гидросфере возможно существование прик-

репленных животных, которых, как известно, нет на суше. Поэ-

тому свойства воды -важнейший фактор абиотической среды вод-

ного населения.

На первый взгляд, изменение плотности воды с повышением

температуры не так существенно. Однако следует учесть, что

плотность гидробиоитов отличается от единицы лишь во вто-

ром-третьем знаке после запятой. Поэтому температурные коле-

бания означают очень многое в смысле изменения условийплава-

ния (различная опорность среды).

По сравнению с другими жидкостями вода имеет сравни-

тельно небольшую вязкость, что обуславливает ее подвижность

и облегчает плавание гидробиоитов. С повышением водной тем-

пературы вязкость заметно снижается. С увеличением солености

вязкость воды несколько возрастает. Изменение вязкости осо-

бенно сильно влияет на передвижение мелких организмов. С од-

ной стороны, они обладают сравнительно маломощной локомотор-

ной системой, в то время как относительная поверхность, про-

порционально которой действуют силы трения, очень велика. С

другой стороны, вязкость тормозит движение тем больше, чем

ближе находятся смещаемые относительно друг друга слои воды.

Для мелких организмов они располагаются на очень небольших

расстояниях и поэтому преодоление сил трения сопряжено со

значительными затратами энергии.

Вода обладает сравнительно высоким коэффициентом по-

верхностного натяжения, который в зависимости от температуры

и солености лежит в пределах 0,771-0,765 Н/м2. Поверхностная

пленка предоставляет организмам своеобразную опору, для

использования которой вырабатываются специфические адапта-

ции, в частности смачиваемость или несмачиваемость телесного

покрова. Организмы с несмачивающимися покровами, находясь на

поверхности воды, поддерживаются ею, и, будучи тяжелее воды,


- 7 -

не тонут. Гидробиоиты более легкие, чем вода удерживаются в

ней, упираясь в находящуюся над ними пленку.

По сравнению с почвой и воздухом вода отличается гораз-

до большей термостабильностью, что благоприятно для сущест-

вования жизни. Когда вода начинает нагреваться, возрастает

испарение, вседствие чего повышение температуры замедляется.

При охлаждении воды ниже 0'С и образовании льда, выделяюще-

еся тепло тормозит дальнейшее понижение температуры.

По сравнению с воздухом вода гораздо менее прозрачна, и

падающий в нее свет довольно быстро поглощается и рассеива-

ется.

Цвет воды, ее прозрачность зависят от избирательности

поглощения и рассеивания различных лучей. От цвета воды сле-

дует отличать цвет поверхности, который в отличие от первого

зависит от погодных условий и угла зрения.

Из отдельных физико-химических свойств грунтов наиболь-

шее экологическое значение для водного населения имеют раз-

меры частиц, плотность их прилегания друг к другу и стабись-

ность взаиморасположения, степень смыва течениями и темп ак-

камуляции за счет оседания взвешенного материала. Физические

свойства грунтов прежде всего характеризуются их механи-

ческим и гранулометрическим составом, под которым понимают

размер зерен, образующих данные складки.

С переходом от каменистых грунтов к песчаным и гли-

нистым численность водных животных обычно увеличивается, а

их средняя масса снижается в результате мельчания представи-

телей гидрофауны (уменьшение опорности грунта).

Условиями движения внутри грунта с различными грануло-

метрическим составом объясняется разница в размерах организ-

мов, обитающих в песке морских пляжей. Крайне неблагоприятна

для существования данного населения недостаточная стабиль-

ность грунтов: оседание частиц, снос поверхностных слоев то-

ками воды и перемещение частей относительно друг друга. В

первом случае обитатели грунта засыпаются слоем наносов, во

втором -вымываются и уносятся течением, в третьем -перетира-

ются 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


- 8 -

попадания в грунт остатков организмов на тех или иных стади-

ях 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 органи-

ческие 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 сое-

динения, 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 ио-

нов и органических веществ, состав и концентрация взвешенных

веществ.

Из отдельных газов наибольшее значение для водного

населения имеют кислород, углекислый газ, сероводород и ме-

тан.

Для водного населения кислород представляет собой реша-

ющий фактор. На суше количество кислорода велико, кроме то-

го, в силу подвижности атмосферного воздуха, некоторой от-

дельный, 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 ко-

лебаний концентрации кислорода. В случае, когда адаптация

гидробиоита к данной кислородосодержащей среде оказывается

недостаточной, он погибает. Если подобное явление приобрета-

ет массовый характер, то это называется замором.

Обогащение воды углекислым газом происходит в результа-

те дыхания водных организмов. Снижение концентрации угле-

кислого газа происходит преимущественно при потреблении

последнего фотосинтезирующими организмами. Высокие концент-

рации углекислого газа смертельно опасны для животных и поэ-


- 9 -

тому многие родники лишены жизни. Только некоторые двусто-

ронние 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 бакте-

рий. Для водного населения он вреден как косвенно, так и не-

посредственно. 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 бакте-

рий, использующие сероводород в качестве донора водорода и

спасающие тем самым население водоема.

Ионы минеральных солей играют в жизни гидробиоитов са-

мую 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 колеба-

ния солености, называются эвриолинными, в отличие от стено-

линных, не выдерживающих такие перепады. Большое экологи-

ческое значение для гидробиологов имеет не только суммарное

количество ионов, но также и их состав, соотношение. Сущест-

венное значение имеет тот факт, что с увеличением солености

понижается точка замерзания воды.

Взвешенные в воде вещества с известной степенью услов-

ности могут быть подразделены на возмущенный грунт , содер-

жащий небольшее количество органического вещества, и детрит,

в котором его сравнительно много. Присутствие в воде большо-

го количества взвешенных частиц оказывает на водное населе-

ние самое разнообразное влияние. Снижение прозрачности воды

в результате возмущения грунта с одной стороны уменьшает

освещение донных растений, а с другой -сопровождается увели-

чением 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


- 10 -

условных сигналов. К первому случаю относится, например,

влияние температуры на протекание многих биологических про-

цессов, значение света для фотосинтеза и т.п.

Термический режим отдельных водоемов определяется их

географическим положением, глубиной, особенностью циркулиро-

вания водных масс и многими другими факторами. Поступление

тепла в водоем зависит главным образом от проникновения сол-

нечной радиацией и и контакта с менее нагретой атмосферой.

Известную роль играет тепло выпадающих осадков. В последние

годы тепловой режим многих водоемов претерпевает существен-

ные изменения под влиянием поступления в них подогретых вод

из охлаждающих контуров тепловых и атомных станций. Темпера-

турный водный баланс безусловно зависит от времени года.

У многих гидробиоитов, периодически подвергающихся

действию отрицательных температур вырабатываются адаптации,

предупреждающие замерзание соков тела. В основном они сво-

дятся к снижению точки замерзания соков и повышению их

способности к переохлаждению. Благодаря этим адаптациям не-

которые 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 част-

ности дыхания, роста и развития. Повышение температуры обыч-

но сопровождается ускорением всех процессов.

Во всех случаях оптимальные для роста амплитуды и ско-

рости изменения температуры оказались сходными с теми пере-

падами, какие рыбы испытывают в природных местах обитания.

По-видимому, для организмов неблагоприятно стационарное

состояние фактора, если в естественных условиях оно динамич-

но. 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 физи-

ческим потребностям организмов, уменьшает их жизнедеятель-

ность.

Особенно большое экологическое значение свет имеет для

фотосинтезирующих растений. Из-за его недостатка они


- 11 -

отсутствуют на многокилометровой глубине океанических вод.

Реже растения страдают от избытка света и отсутствуют в по-

верхностном слое воды, если его освещенность становится че-

резмерной.

Большинству животных свет нужен для распознания среды и

ориентации движений. Под контролем светового фактора про-

исходят грандиозные миграции, когда каждые сутки миллиарды

тонн живых организмов перемещаются на сотни метров с поверх-

ности в глубину и обратно. В очень большой степени от света

зависит окраска гидробиоитов, которая у ряда животных может

даже меняться, обеспечивая маскировку.

Ориентируясь на свет, гидробиоиты находят для себя наи-

более выгодное положение в пространстве. Особенно большое

значение свет имеет для организмов, совершающих суточные

миграции. В большинстве случаев начало подъема и спуска оп-

ределяется временем наступления той или иной освещенности.

Восприятие звука у водных животных развито относительно

лучше, чем у наземных. Звук быстрее и дольше распространя-

ется в воде, чем на суше. Известное значение в жизни гидро-

биоита имеют шумовые нагрузки, связанные с деятельностью че-

ловека -работой лодочных и корабельных моторов, турбин, под-

водным бурением и т.д. У гидробиоитов одновременно снижается

скорость дыхания, темп роста и доля яйценосных самок; привы-

кание к шуму не наблюдается даже после месячного содержания

рыб в таких условиях.

Очевидно,весьма значительную, но еще малоизученную роль

играют в жизни гидробиоитов электрические и магнитные поля.

Благодаря высокой чувствительности электрорецепторов, многие

гидробиоиты способны воспринимать богатейшую информацию, в

частности различают особей своего вида и врагов, скорость и

направление течений, температуру, солевые и газовые ингреди-

енты, а также устанавливают симптомы, предшествующие ано-

мальным природным явлениям.


<Экологические основы жизнедеятельности.>


В биосферном аспекте питание -один из основных про-

цессов, благодаря которому осуществляется круговорот веществ

в природе. В более узком плане питание выступает как процесс


- 12 -

включения того или иного органического вещества вкакие-либо

конкретные организмы, желательные или нежелательные для че-

ловека. Управление этим процессом в целях усиления воспроиз-

водства нужного биологического сырья, формирования высокого

качества воды и охраны чистоты водоемов в условиях их комп-

лексного использования -одна из актуальнейших проблем.

Пищевые адаптации водных организмов с одной стороны

направлены на добывание корма нужного количества, т.е.

обуславливают выборность или элективность питания; а с дру-

гой стороны обеспечивают определенный уровень интенсивности

питания, т.е. добывание корма в нужных количествах и доста-

точно высокую степень его переваривания.

Покровы гидробиоитов полупроницаемы. Находясь в воде

они должны противостоять физико-химическим силам выравнива-

ния осмотических и солевых градиентов, а временно оказываясь

в воздушной среде избежать потери влаги. Для противостояния

силам выравнивания водные организмы вырабатывают ряд адапта-

ций, Направленных, с одной стороны, на активное поддержание

нужных градиентов, а с другой- уменьшение до минимума физи-

ко-химических эффектов, в частности за счет снижения прони-

цаемости покровов. Последний путь, энергетически более эко-

номный, используется в ограниченных пределах, поскольку

растущая изоляция от среды осложняет процессы обмена веществ

с нею.

Процессы регуляции водно-солевого обмена обеспечиваются

работой выделительной системы, рядом морфологических и пове-

денческих адаптаций. Приспособление к снижению влагоотдачи и

некоторые другие предохраняют гидробиоитов от гибели вне во-

ды, например в приливно-отливной зоне, в пересыхающих водое-

мах, при периодических выходах на сушу. Ряд адаптаций

обеспечивает защиту водных организмов от осмотического обез-

воживания и обводнения, создающих угрозу механического пов-

реждения клеток. В соответствии с этим решается задача регу-

лирования и концентрации соотношения отдельных ионов в клет-

ках тела. Совершенством адаптаций, обеспечивающих стабилиза-

цию водного и солевого обмена, определяется их способность

существовать в водах различной солености и выживать в осма-

тически неустойчивой среде.

Помимо расширительного понимания дыхания как всякого


- 13 -

высвобождающего энергию биологического окисления, есть и бо-

лее узкое, распространяющееся только на процессы, связанные

с поглощением кислорода. Аэробное дыхание в воде сложнее,

чем на суше. У наземных животных влага на дыхательных по-

верхностях нормальное и несколько меньшее количество раство-

рееного кислорода. Если вода, омывающая дыхательные структу-

ры гидробиоитов, насыщена кислородом, то условия их дыхания

не хуже, а даже лучше, чем у наземных форм. Однако, гораздо

чаще содержание кислорода в воде немного ниже нормального и

в таких случаях распираторная обстановка для гидробиоитов

крайне неблагоприятна. При этом следует учесть, что концент-

рация кислорода снижается в результате жизнедеятельности са-

мих гидробиоитов, и не всегда достаточно быстро восстанавли-

вается за счет тех или иных внутриводоемных процессов. Слож-

ность распираторных условий в воде обусловила выработку у

гидробиоитов ряда морфологических, физиологических и биохи-

мических реакций организма, обеспечивающих нужный уровень

интенсивности дыхания в более или менее широком интервале

концентраций растворенного кислорода. Регулируя интенсив-

ность газообмена, гидробиоиты маневренно оптимизируют свою

энергетику, экономичность процессов реализации программы

роста и развития. В условиях крайнего дефицита кислорода

гидробиоиты предельно снижают свою активность и некоторое

время выживают благодаря использования минимума энергии. Не-

большое число гидробиоитов постоянно существуют в отсутствие

растворенного кислорода, извлекая его из химических соедине-

ний и добывая энергию другими способами.

Росту организмов сопутствует их развитие -поступатель-

ное изменение всей организации тела, направленное на дости-

жение оптимального репродуктивного состояния, обеспечение

необходимой эффективности размножения. В ходе онтогенеза,

перестраиваясь структурно и функционально, организмы дости-

гают репродуктивной зрелости. Чем больше образуется потомков

и выше их выживаемость, тем успешнее реализуется жизненная

стратегия вида -максимизация в биосфере, свойственной ему

формы трансформации веществ и энергии, универсализация свое-

го образа жизни, предельное усиление своей биогеохимической

функции на Земле. Поскольку такая тенденция свойственна всем

видам, это усиливает их конкуренцию на материальные и энер-


- 14 -

гетические ресурсы биосферы, расширяет ресурсную базу жизни,

интенсифицирует в эволюционном аспекте биологический круго-

ворот веществ и поток энергии в биосфере.


<Водные биоресурсы и их

рациональное использование.>


В результате роста и размножения гидробиоитов в водемах

происходит непрерывное образование биомассы. Это экосистем-

ное явление называют биологической продуктивностью, сам про-

цесс образования биомассы -биологическим продуцированием, а

новообразованную биомассу -биологической продукцией. Биоло-

гическая продукция -только часть биоорганической продукции

-всего органического вещества, содаваемого организмами в

процессе своей жизнедеятельности. Биопродуктивность экосис-

тем реализуется в форме образования организмов, полезных,

безразличных или вредных для человека. В связи с этим исходя

из текущих запросов практики можно говорить о биохозяйствен-

ной продукции -биомассе организмов, имеющих в настоящее вре-

мя промысловое значение. Вне зависимости от интересов прак-

тики различают продукцию первичную и вторичную. Первая

представляет собой результат биосинтеза органического ве-

щества из неорганического в процессе жизнедеятельности гид-

робиантов-автотрофов. Вторичная продукция образуется в про-

цессе трансформации уже имеющегося органического вещества

организмами-гетеротрофами.

Биопродуктивность гидросистем можно рассматривать в

двух планах: природном (биосферном) и социально экономи-

ческом. В первом случае результаты продуцирования безотноси-

тельно к интересам человека, как одну из особенностей круго-

ворота веществ в экосистеме, как одну из функций экосистем

-блоков биосферы. С социально-экономической точки зрения би-

опродуктивность характеризуется величиной вылова гидробиан-

тов, используемых человеком. В этом случае продуктивность

определяется как свойствами самих эксплуатируемых экосистем,

так и формой их хозяйственного освоения.

Организмы, используемые в качестве объектов промысла,

образуют биологические ресурсы водоемов. В историческом про-

цессе становления природы для человека все большее число


- 15 -

гидробиантов вовлекается в сферу общественного производства

и становится биоресурсами людей. Гидробианты в воспроиз-

водство которых вкладывается труд -это уже не биоресурсы, а

возделываемое сырье.

Из огромного числа гидробиоитов только очень немногие

представители флоры и фауны используются человеком в качест-

ве биологического сырья. Этим в значительной мере объясня-

ется тот факт, что водные растения и животные составляют 3%

в пище людей, хотя первичная продукция гидросферы только в 3

раза меньше первичной продукции суши. Поэтому перспективная

оценка биологических ресурсов гидросферы должна исходить не-

только из учета возможного вылова объектов, добываемых в

настоящее время.

В отличие от полезных ископаемых биологические ресурсы

относятся к самовоспроизводящимся. Следовательно, их величи-

на в гидросфере определяется не количеством имеющихся про-

мысловых организмов, а их приростом, т.е. продукцией. Мерой

реализации этой продукции служит промысел.

Объем устойчивого промысла водных организмов определя-

ется величиной их естественного воспроизводства. Поэтому

промысел не должен превысить естественных природных популя-

ций и учитывать особенности их воспроизводства (сроки,

места, орудия лова и т.д.). Охрана и повышение эффективности

естественного воспроизводства представляют собой важную меру

укрепления сырьевой базы промысла, равно как и обогащение

водоемов новыми промысловыми объектами за счет акклиматиза-

ции.

Промысел водных организмов не всегда легко отличить от

"урожая" при искусственном разведении, т.к. существует мно-

жество переходных форм между этими двумя видами биосырья.

В настоящее время мировой промысел гидробиоитов состав-

ляет около 20% животных белков, потребляемых человеком. До

начала 70-х годов он быстро возрастал, затем стабилизиро-

вался. Среди рыб значительную долю в промысле составляют

сельдевые, тресковые, скумбриевые и ставридовые. В меньшем

количестве добываются тунцовые, мерлузовые и комбаловые, еще

меньше отлавливаются лососевые.

Среди нерыбных объектов, добываемых в водоемах в насто-

ящее время, первое место по массе занимают моллюски. Из них


- 16 -

в наибольшем количестве добываются двустворчатые моллюски, в

значительном количестве -головоногие моллюски (больше поло-

вины из них -кальмары). Из ракообразных наибольшую роль в

промысле играют крабы и креветки.

Мировой промысел гидрофитов основан преимущественно на

добыче красных и бурых водорослей. В гораздо меньшем коли-

честве добывают зеленые. Значительная часть водорослей

используется для йода и других технических и медицинских

продуктов.

В настоящее время уровень использования гидробиоитов в

отношении большинства традиционных объектов промысла достиг

величин, близких к предельным. Во многих случаях наблюдается

перелов гидробиоитов; что означает, что воспроизводительная

способность их популяций уже не может компенсировать убыль в

результате промысла. В 1770г. был убит последний экземпляр

замечательного растительноядного млекопитающего -стеллеровой

(морской) коровы. Почти исчез в наше время гренландский кит,

взятый под охрану слишком поздно, под угрозой исчезновения

находится синий кит. Среди рыб наблюдается перелов многих

легко поддающихся добыче камбал, сельдей. В ряде районов в

чрезвычайно напряженном состоянии находятся запасы крабов.

Поэтому с необычайной остротой встает вопрос об охране и по-

вышении естественного воспроизводства биоресурсов.

Серьезный вред воспроизводству промысловых гидробиоитов

может наносить гидротехническое строительство, в частности

сооружение плотин, перерезающих естественные миграционные

пути рыб. Например, гидростроительство на Волге и Куре резко

нарушило условия естественного размножения осетровых, в свя-

зи с чем пришлось принять меры по организации искусственного

воспроизводства. Огромное количество молоди гибнет, попадая

в оросительные системы и в турбины гидроэлектростанций. Для

предупреждения захода молоди в каналы оросительной системы,в

турбины электростанций создают различные заградители, в

частности электрические.

Естественное воспроизводство промысловых организмов

часто подрывает неправильная организация их вылова. В связи

с этим необходимо научное обоснование регулирования про-

мысла: оно должно сводится не только к установлению необхо-

димого объема вылова, но и к установлению сроков и мест про-


- 17 -

мысла, регламентирование способов и орудий лова.

Проблема охраны, повышения эффективности естественного

воспроизводства биоресурсов осложняется тем, что приходится

в решать в условиях комплексного использования водоемов,

учитывая интересы самых разных отраслей народного хозяйства

связанных с использованием водоемов.

Большое значение для усиления естественного воспроиз-

водства промысловых организмов имеет борьба с их пищевыми

конкурентами, врагами и паразитами. Огромное количество рыб

погибает от вирусных и бактериальных заболеваний. Основной

элемент в комплексе мер борьбы с паразитами прудовых рыб

-профилактика заболеваний, в частности контроль за перевоз-

ками рыб. Помимо комплекса профилактических мероприятий,

проводятся лечебные.

Термином "акклиматизация" обозначают целенаправленную

деятельность человека по обогащению флоры и фауны новыми

компонентами. В биологическом смысле под акклиматизацией по-

нимают приспособление организмов к существованию за предела-

ми собственного ареала после переселения в новые места оби-

тания. Акклиматизация характеризуется не только выживанием и

размножением переселенных особей, но и нормальным развитием

последующих поколений, т.е. натурализацией вида.

Из промысловых организмов акклиматизируются рыбы, рако-

образные, моллюски и водные млекопитающие.

Акклиматизация организмов является одной из первых

составляющих частей аквакультуры (в узком смысле слова "ак-

вакультура" понимается как промышленное выращивание гидроби-

антов по определенной технологической схеме с контролем над

всеми основными звеньями процесса). Дальнейшее развитие ак-

вакультуры сводится к преобразованию экосистем, их конструи-

рованию в интересах оптимизации производства биосырья в во-

доемах.


<Загрязнение водоемов.>


Под загрязнением водоемов понимается ухудшение их эко-

логического значения и биосферных функций в результате ант-

ропогенного поступления в них вредных веществ.

При загрязнении водоемов наблюдается нарушение отдель-


- 18 -

ных физиологических функций, изменение поведения, снижение

темпа роста, увеличение смертности, изменение наследствен-

ности особе. Загрязнения также могут изменить некоторые по-

казатели популяции: изменение численности гидробиоитов и би-

омассы, рождаемости и смертности, половой и размерной струк-

туры и ряда функциональных свойств. К этому следует добавить

хаотичность внутрипопуляционных отношений, играющих огромную

роль в коммуникации особей.

На биоцентрическом уровне загрязнение сказывается на

структуре и функциях сообщества, поскольку одни и те же заг-

рязняющие вещества по разному влияют на разные компоненты

биоценоза. В конечном счете происходит деградация экосистемы

-ухудшение ее как элемента среды человека и снижение положи-

тельной роли в формировании биосферы, обесценивание в хо-

зяйственном отношении.

Каждое из токсических веществ обладает определенным ме-

ханизмом действия и обуславливает специфический механизм ре-

агирования. Гидробиоиты, их популяции и гидробиоценозы обна-

руживают различную чувствительность и устойчивость к токси-

нам.

Из загрязненных веществ наибольшее значение для водных

экосистем имеют нефть и продукты ее переработки, пестициды,

соединения тяжелых металлов и т.п. Чрезвычайно опасным стало

загрязнение водоемов различными продуктами радиоактивного

распада -радионуклидами или радиоизотопами. Все большее

беспокойство вызывает загрязнение и осоление пресных водое-

мов в следствие выпадания "кислотных дождей", когда в ат-

мосферной влаге растворяются газы и некоторые другие вещест-

ва, выбрасываемые в воздух промышленными предприятиями. Зна-

чительную роль в загрязнении водоемов играют бытовые стоки,

лесосплав, отходы деревообрабатывающих предприятий и многие

другие виды загрязнения, не относящиеся к токсичным, но

ухудшающие среду гидробиоитов.


<Вывод.>


Как наука экологическая гидробиология исходит из

представлений о том, что живое, возникшее из неживого, оста-

ется в тесной зависимости с последним, находится с ним в


- 19 -

структурно -функциональном единстве. На всех уровнях ореоли-

зации живое существует только как часть противоречивого це-

лого -биологического тела в его взаимосвязях со всей сово-

купностью окружающих условий. Обитатели того или иного водо-

ема вне зависимости от систематического положения конвер-

гентно приобретают сходные адаптации к существованию в пре-

делах своего места обитания, образуя характерные жизненные

формы.

Организмы, популяции, биоценозы -не жесткие системы,

разрушающиеся при состояниях среды, отличающихся от опти-

мальных, они способны адаптироваться к среде.

Оценка степени ухудшения условий в водных экосистемах

под влиянием загрязнения или других антропогенных воз-

действий с той или другой точностью в настоящее время может

быть сформулирована только применительно к практическим фор-

мам использования водоемов. Показателем экологического благо-

получия водных экосистем может служить хорошо развитый биок-

руговорот. Прогноз состояния водных экосистем и влиянии тен-

денций в их изменении крайне важны для перспективного плани-

рования рациональной эксплуатации водоемов.

Человек должен стабилизировать свой обмен с природой на

основе его адекватности, гармонического сочетания интересов

общества и возможностей природы.




- 20 -

Список литературы:


1. Гидробиология, М., 1985г.

2. Биология и экология водных организмов, Л.,1987г.

3. Экологический словарь, Алма-Ата 1983г.

4. Одум Ю. Основы экологии, М., 1975г.

5. Константинов А.С. Общая гидробиология, М., 1986г.

6. Чернова Н.М. Экология, М., 1988г.

7. Теоретическая экология, М.,1987г.


Поиск репетиторов

Выберите предмет