Водные экосистемы, в которых живые компоненты представлены в основном водорослями и простейшими, как правило, быстро реагируют на загрязненность. Эта реакция выражается либо в уменьшении числа имеющихся видов, либо в изменении распределения численности особей по видам (в невозмущенной системе такое распределение нередко близко к нормально-логарифмическому). При этом возможно как уменьшение, так и увеличение численности отдельных видов (последнее случается у более толерантных видов вследствие уменьшения конкуренции). Замечено также уменьшение в речных и озерных экосистемах в результате их загрязнения сточными водами количества моллюсков, в эстуариях — количества членистоногих.[ ...]
ВОДНАЯ ЭКОСИСТЕМА — экосистема, в биотопе которой преобладает вода в жидком ее состоянии (например, озеро, пруд, болото).[ ...]
ВОДНАЯ ЭКОСИСТЕМА — экосистема, в структуре и функционировании которой среди абиотических факторов ведущая роль принадлежит воде, служащей средой обитания организмов (Мировой океан, реки, озера, пруды, болота и др.).[ ...]
Водные экосистемы (биогеоценозы) оказывают существенное влияние на природно-климатические условия материков, в том числе аграрные ландшафты, на их составные компоненты: агробиогеоценозы, ферменные и пастбищные БГЦ, лесные полосы. Круговорот воды определяет состояние водных экосистем, режим влажности атмосферы, педосферы и тем самым влияет на рост и развитие растений и животных, формирование их сообществ.[ ...]
В водных экосистемах в основной массе продуценты мелкие (фитопланктон), у которых происходит частая смена поколений. Продуктивность такой экосистемы велика, но в каждый момент времени биомасса мала, и в низших звеньях водной трофической цепи в качестве урожая взять нечего.[ ...]
В водных экосистемах прерывание круговорота углерода связано с включением С02 в состав известняков, мела, кораллов в виде СаСОд. При этом углерод исключается из круговорота на целые геологические эпохи.[ ...]
В водных экосистемах круговорот азота происходит аналогичным образом, причем в роли основных азотфиксаторов выступают синезеленые водоросли.[ ...]
В водные экосистемы фосфор переносится текучими водами. Реки непрерывно обогащают фосфатами океаны. В соленых морских водах фосфор переходит в состав фитопланктона, служащего пищей другим организмам моря, в последующем накапливаясь в тканях морских животных, например, рыб. Часть соединений фосфора мигрирует в пределах небольших глубин, по-требляясь организмами, другая часть теряется на больших глубинах. Отмершие остатки организмов приводят к накоплению фосфора на разных глубинах. Отсюда следует, что фосфор, попадая в водоемы тем или иным путем, насыщает, а нередко и перенасыщает их экосистемы. Частичный возврат фосфатов на сушу связан с поднятием земной коры выше уровня моря. Определенное количество фосфора переносится на сушу морскими птицами, а также благодаря рыболовству. Птицы отлагают фосфор на отдельных островах в виде гуано.[ ...]
В водной экосистеме можно идентифицировать несколько крупномасштабных форм фосфора: в составе клеточной ткани фито- и бактериопланктона, в растворенных неорганических и органических соединениях, во взвесях. Саймонс и Лом [102] выделяют только две основные формы фосфора: растворенный ортофосфат и органический фосфор; сумма этих форм представляет собой общий фосфор. Рекхау и Чапра [24] выделяют восемь возможных представлений форм фосфора, любое из которых может дать приемлемую картину кинетики трансформации фосфора в водоеме (рис. 5.6); наиболее часто используемая схематизация взаимодействия форм фосфора иллюстрируется рис. 5.6 а. Эта диаграмма служит примером использования в разделении форм фосфора двух основных характеристик — химических и биологических.[ ...]
Цепи питания в водных экосистемах аналогичны наземным биоценозам (рис. 99).[ ...]
В настоящее время водные экосистемы как на земном шаре, в целом, так и на Урале, в частности, подвержены одновременному воздействию разных источников радиоактивного загрязнения (глобальные выпадения, штатные и аварийные сбросы радиоактивных веществ с предприятий ядерно-го топливного цикла, мирные ядерные взрывы и т.д.). Поэтому, одним из важнейших вопросов радиоэкологии является проблема идентификации источников радиоактивного загрязнения природных экосистем.[ ...]
На континентальных экосистемах редуцентры располагаются в почве, а в водных экосистемах - в сапропели донных отложений. Поэтому любые пищевые цепи, начатые органическим веществом продуцентов, на каких-то пищевых уровнях обязательно смыкаются с сообществом редуцентов. Продукцией редуцентов являются неорганические биогенные соединения, которые, в свою очередь, представляют собой питательные вещества для организмов следующего этапа круговорота - продуцентов; следовательно, для стабилизации круговорота вещества в биосфере продуктивность продуцентов и редуцентов должна быть строго скоррелирована.[ ...]
Биологическая часть экосистемы с точки зрения трофических (пищевых) отношений делится на два компонента: 1) автотрофный компонент, к которому относятся фото- и хемосинтезирующие организмы (продуценты), и 2) гетеротрофный, питающийся за счет органических веществ, созданных на первом уровне. В наземных экосистемах основную часть автотрофного уровня составляют зеленые растения, а в водных экосистемах — одноклеточные (фитопланктон) и многоклеточные водоросли.[ ...]
Заросли тростников и водной растительности, снижая течение и силу ветра, также создают условия для поселения ряда видов животных, для которых существование на открытых водоемах невозможно. В водных экосистемах скопления водорослей выступают как субстрат для поселения многих видов беспозвоночных животных, а также как убежища, в которых находят укрытие разные виды рыб и других животных.[ ...]
Калугина Н.С. Насекомые в водных экосистемах прошлого // Историческое развитие класса насекомых. - М.; Л„ 1980. - С, 224-240. - (Тр. нн-та / Палеонтол. и»—т АН СССР; Т. 175).[ ...]
Комплексное использование водных ресурсов водоема и его экосистем — принципиально разные вещи. Если первое вполне возможно и весьма желательно, то второе практически недостижимо.[Анализ накопленной за последние два десятилетия информации однозначно показывает, что водные экосистемы представляют собой наиболее уязвимый элемент биосферы. Они чутко реагируют на различные проявления антропогенного пресса, неизбежно возникающего при комплексном использовании речных и морских вод в которых обитают эти экосистемы. При этом нарушаются их структура и условия нормального функционирования, неизбежно ведущие к снижению биологической продуктивности, конечным звеном которой является рыбопродуктивность.[ ...]
Важнейшим лимитирующим фактором в водных экосистемах является концентрация кислорода, чего нельзя сказать о концентрации диоксида углерода, но который часто бывает даже в избытке за счет антропогенного влияния, лимитируя в «максимуме». Лимитирующими из биогенных солей обычно бывают нитраты и фосфаты, иногда ощущается недостаток кальция и некоторых других элементов.[ ...]
Например, в настоящее время замкнутая экосистема Каспийского моря искусственно превращена в частично открытую благодаря системе каналов, соединивших этот бассейн с бассейнами Черного, Белого и Балтийского морей, что вызвало широкое проникновение новых форм гидробионтов, в том числе и рыб (Цыпла-ков, 1974; Карпевич, 1975), в бассейн Волги. Имеющиеся публикации (Holling, 1973; Карпевич, 1975; Odum, 1975; Ricklefs, 1979) свидетельствуют о том, что открытые и даже замкнутые водные экосистемы менее подвержены стрессу, создаваемому человеком» нежели экосистемы — древние географические изоляты.[ ...]
Самым важным биохимическим элементом в водной экосистеме является углерод. Органическая и неорганическая его составляющие обсуждаются в п. 6.1. Разумеется, для роста биомассы чрезвычайно важным является наличие в воДоеме и других питательных веществ. Пункты 6.2 ; и 6.3 посвящены рассмотрению тех из них, которым принадлежит в этом отношении наиболее существенная роль. В некоторых озерах (п. 6.2) специфический интерес могут представлять такие химические элементы (присутствующие в очень незначительных количествах), как сера, кремний, железо и марганец. Однако в большинстве озер и водохранилищ из питательных веществ по своему значению на первое место выдвигаются фосфор и азот, поскольку обычно оказывается, что один из этих элементов является лимитирующим фактором развития биомассы водоема (п. 6.3). Обсуждения перечисленных аспектов; проблемы биохимических циклов, приведенные в п. 6.1—6.3, .затем обобщаются в п. 6.4, который посвящен моделям эвтрофикации озер, экосйстемным моделям, а также индексам трофического состояния.[ ...]
Степень предельно допустимого загрязнения воды в водном объекте, зависящая от его физических особенностей и способности к нейтрализации примесей, рассматривается как предельно допустимая нагрузка ПДН. Но поскольку использование воды связано с изъятием ее из водоема (или водотока) и угрозой истощения этого объекта, разрушением экосистемы, а также с использованием для купания, рыбной ловли, отдыха на воде, то ограничение нагрузки только с точки зрения поступления в воду загрязняющих веществ оказывается недостаточным. Поэтому в настоящее время стоит проблема разработки нормативов предельно допустимой экологической нагрузки на водные экосистемы ПДЭН.[ ...]
Основным нормативным требованием к качеству воды в водном объекте является соблюдение установленных предельно допустимых концентраций, т. е. группы экологических стандартов, оценивающих состояние водной экосистемы и качество воды с точки зрения ее опасности (или безопасности) для здоровья.[ ...]
В данной работе показано, что расчет запасов радионуклидов в водных экосистемах является количественной оценкой барьерной функции этих биогеоценозов по отношению к переносу радиоактивных веществ за пределы данной экосистемы.[ ...]
По Ю. Одуму (1986), биом — «крупная региональная и субконтинентальная экосистема, характеризующаяся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта». Границы распространения биомов определяются ландшафтными компонентами материков, в названии — доминирующая растительность (лесной, кустарниковый и т.п.). В водных экосистемах растительные организмы не доминируют, поэтому за основу взяты физические признаки среды обитания («стоячая», «текучая» вода, открытый океан и т.п.). Ю. Одум предложил классификацию природных экосистем биосферы на принципах биомного подхода (рис. 7.2.), наилучшим образом характеризующих ландшафтный подход в экологии.[ ...]
Суть ЛПВ заключается в том, что загрязнители воды могут оказывать на водные экосистемы и здоровье человека неблагоприятное воздействие нескольких видов, каждое из которых характеризуется своей безопасной концентрацией. То из воздействий, безопасная концентрация для которого минимальна, и является лимитирующим.[ ...]
Напомним, что, с точки зрения экологии, акцепторами и зоной рассеивания примесей являются экосистемы. Следовательно, в створе водопользования и вне его водная экосистема едина, и она так или иначе разрушается, даже если в контрольной точке или створе загрязняющие вещества разбавляются до ПДК. Подобный подход к нормированию загрязняющих веществ ведет экосистемы к снижению продукции или даже распаду, обеспечивая не охрану природы, а лишь сохранение отдельных характеристик в непосредственно окружающей человека среде.[ ...]
В настоящее время загрязнение водоисточников приобретает катастрофические размеры. Загрязнение водных систем представляет большую опасность, поскольку процессы, происходящие в них, имеют огромное значение для обеспечения жизни на Земле. Водные экосистемы чрезвычайно чувствительны к воздействию загрязнителей. Процессы самоочищения и восстановления водных экосистем происходят медленно. Источники загрязнения водоемов очень разнообразны и трудно поддаются нейтрализации.[ ...]
Хотя обычно принято различать четыре времени года (весна, лето, осень и зима), экологи, изучая наземные и водные экосистемы умеренной зоны, нашли, что ранняя весна отличается от поздней и ранняя осень — от поздней не меньше, чем осень и зима. Поэтому периодичности сообществ, видимо, больше соответствовало бы деление года на шесть времен: время спячки (зима), начало пробуждения (ранняя весна), пробуждение (поздняя весна), летняя спячка (раннее лето), окончание сезона активности (позднее лето) и осень.[ ...]
Таким образом, загрязненность воды - не абсолютное понятие: оно относится только к вполне определенному месту или зоне водного объекта и к конкретному виду водопользования. Поэтому водный объект вне места водопользования не считается загрязненным, даже если его экосистема полностью разрушена вследствие сброса вредных веществ. Такое положение является объективно вынужденным, ибо полностью прекратить сбросы и разбавление в природных водах загрязняющих веществ пока нереально, однако с экологических позиций оно совершенно неприемлемо, ибо из него следует, что вне места водопользования водная экосистема, даже полностью разрушенная, загрязненной не считается.[ ...]
Биологическое разнообразие: вариабельность живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем.[ ...]
Не возражая в принципе против данного выше определения радиоемкости, хотелось бы его конкретизировать. Так, предельной радиоемкостью водной экосистемы по конкретному радионуклиду будет величина активности этого нуклида, при которой достигается динамическое равновесие процессов сорбции и десорбции данного радионуклида в донных отложениях водоема.[ ...]
Следует подчеркнуть, что все рассмотренные выше аспекты радиоэкологии пресноводных экосистем универсальны и в полной мере относятся к водным экосистемам Уральского региона.[ ...]
Наиболее важными химическими процессами являются окисление, восстановление, гидролиз и комплексообразование. В окислении и восстановлении лидирующую роль в водных экосистемах обычно играют энзиматические реакции в клетках микроорганизмов, принадлежащих к различным таксономическим группам.[ ...]
В морских и речных бассейнах Якутии сосредоточены значительные ресурсы морских млекопитающих и популяций ценных видов рыб. В субарктической и арктической зонах водные экосистемы пока еще относительно слабо затронуты антропогенным воздействием - по сравнению с остальной территорией Якутии. Однако несовершенное природоохранное законодательство, слабая изученность современного состояния популяций китовых, ластоногих и рыб приводит к тому, что стратегия промысла определяется не биологической целесообразностью, а экономическими факторами. Желание получить максимальную прибыль, и в короткие сроки, ведет к подрыву запасов животных и ставит некоторые их популяции на грань исчезновения.[ ...]
Границы распространения биомов определяются ландшафтными компонентами материков, в названии, как правило, доминирующая растительность (лесной, кустарниковый и т. п.). В водных экосистемах растительные организмы не доминируют, поэтому за основу взяты физические признаки среды обитания («стоячая», «текучая» вода, открытый океан и т. п.).[ ...]
Природная Э.э. протекает в масштабе тысячелетий, в настоящее время она подавлена антропогенной Э.э., связанной с деятельностью человека. ЭВТРОФИКАЦИЯ (Э.) - изменение состояния водной экосистемы в результате повышения концентрации в воде питательных элементов, как правило, фосфатов и нитратов. При Э.в. в планктоне в очень больших количества развиваются цианобактерии и водоросли, резко снижается прозрачность воды, при разложении отмершего фитопланктона расходуется кислород в придонной зоне. Это резко обедняет видовой состав экосистемы, гибнут почти все виды рыб, исчезают виды растений, приспособленные к жизни в условиях чистой воды (саль-виния, гречишка земноводная), и массово разрастаются ряска и роголистник. Э. является бичом многих озер и водохранилищ, расположенных в густонаселенных районах.[ ...]
Ярусное строение наземных биоценозов тесно связано с их функциональной активностью. Так, пастбищные пищевые цепи преобладают в надземной части биоценозов, а детритные — в подземной. В водных экосистемах крупномасштабная вертикальная структура задается в первую очередь абиотическими условиями. Определяющими факторами являются градиенты освещенности, температуры, концентрации биогенов и т. п. На значительных глубинах усиливается влияние гидростатического давления. В донных биоценозах важны состав грунтов, гидродинамика придонных течений. Особенности вертикальной структуры выражаются в видовом составе, смене доминирующих видов, показателях биомассы и продуктивности. Фотосинтезирующие водоросли преобладают в верхних, хорошо освещенных горизонтах, что формирует вертикальные потоки вещества и энергии в направлении глубоководных биоценозов, жизнь которых основывается на привнесенной органике.[ ...]
Взвешенные вещества наряду с элементами-биогенами являются приоритетными поллютантами для подавляющего большинства сельскохозяйственных водосборов, по крайней мере по объемам поступления в водные объекты. Кроме того, смываемые частицы почв несут с собой в водоемы те формы загрязняющих веществ, которые не могут быть «вымыты» из почвы поверхностным (водным) стоком. Часто поступление в водные экосистемы некоторых важнейших поллютантов, в частности, фосфора, обусловливается исключительно «твердым стоком». Поэтому развитые модели неточечных источников обязательно включают анализ стока взвешенных веществ, а некоторые простые модели диффузного загрязнения, как рассмотренные выше нагрузочные функции, даже основываются на моделях почвенной эрозии.[ ...]
Последние играют основную роль в процессах транспорта бенз(а)пирена в воде и его накопления в донных отложениях.[ ...]
Донные отложения отбирают для определения характера, степени и глубины проникновения суперэкогоксикантов в них, изучения закономерностей процессов самоочищения, выявления источников вторичного загрязнения и учета воздействия антропогенного фактора на водные экосистемы [83]. Проба должна характеризовать водный объект или его часть за определенный промежуток времени. В водоемах и реках точки отбора проб выбирают с учетом распределения донных отложений и их перемещения. В частности, отбор проб обязателен в местах максимального накопления донных отложений (места сброса сточных вод и впадения боковых притоков, приплотинные участки водохранилищ), а также в местах, где обмен загрязняющими веществами между водой и донными отложениями наиболее интенсивен (судоходные фарватеры рек, перекаты, участки ветровых волнений и др.). При оценке влияния сточных вод на степень загрязненности донных отложений и динамики накопления загрязняющих веществ пробы отбирают выше и ниже мест сброса в характерные фазы гидрологических режимов водных объектов.[ ...]
В целях определения экологического состояния водоемов используют результаты гидробиологических наблюдений, которые дают наиболее полную информацию. Биоиндикация загрязнения водоемов включает большой набор показателей, охватывающих основные трофические уровни водной экосистемы: фитопланктон, зоопланктон, бентос и другие. При этом суммирующими (интегральными) показателями, которые способны охарактеризовать общий уровень загрязнения вод всем комплексом токсичных веществ и, следовательно, опасность водной среды для гидробионтов, являются битестовые (токсикологические) показатели. Соответствующий токсикологический анализ проводится с помощью приемов и методов биотестирования токсичности.[ ...]
Это автотрофные фотосинтезирующие эукариотические организмы, в клетках которых в специализированных для фотосинтеза органеллах — хлоропластах — содержится зеленый пигмент — хлорофилл. Среди растений выделяют группы обитателей воды и суши. Ведущее место в водных экосистемах занимают водоросли, играющие роль продуцентов органического вещества и источников кислорода. Мельчайшие водоросли, парящие в поверхностных слоях теплых океанов, благодаря быстрому размножению и большой суммарной биомассе, являются важными поставщиками кислорода для всей атмосферы Земли. Некоторые водоросли используются в пищу животных и человека.[ ...]
Астраханский газоконденсатный комплекс (АГК) расположен в непосредственное близости к -нижней продуктивной зоне Волго-Ахтубинской поймы, представляющей собой угодья для нереста и нагула ценных промысловых рыб. Оценить воздействие производственных объектов газового комплекса на водные экосистемы данного района является одной из главных задач в спектре экологических проблем. Отсутствие глубоких проектных проработок и результатов научных исследований предопределили постановку данной задачи перед специалистами института "АстраханьНИПИгаз".[ ...]
Стратификация (вертикальная ярусность). В лесу два основных яруса - автотрофный и гетеротрофный - часто подразделяются на дополнительные. Так, растительность может быть представлена травами, кустарниками, древесными ярусами; почва также отчетливо подразделяется на горизонты. Стратификация выражена не только в лесных и водных экосистемах Даже в такой, казалось бы, «одномерной» экосистеме, как луг, можно выделить несколько ярусов: почву, где проводят всю жизнь дождевые черви, личинки жуков и другие животные, поверхность почвы, к которой приурочены муравьи, жужелицы; слой мха, где обитают первичнобескрылые насекомые и панцирные клещи; стебли и листья, с которыми связаны кузнечики, тли и другие животные; цветки, на которых проводят много времени цветочные пауки, шмели и др.[ ...]
ФИТОФАГИ (Ф.) — организмы второго трофического уровня, питающиеся растениями. Ф . очень разнообразны, к их числу относятся и такие крупные животные, как лось, и такие мелкие, как насекомые. Крупные Ф. являются обязательным элементом, способствующим поддержанию экологического равновесия экосистем степей и саванн. Сегодня этих естественных Ф. в значительной степени заменил скот. В водных экосистемах основные Ф. — это мелкие животные зоопланктона, питающиеся водорослями.[ ...]
Сорбция тяжелых металлов донными отложениями зависит от особенностей их состава и содержания органических веществ. В частности, 5-10% свинца в донных отложениях связано с органическими веществами, особенно с гуминовыми кислотами. При этом серьезную опасность для биоты представляет превращение неорганических соединений свинца в органические типа (СН3)3РЬ+ и (СН3)4РЬ. Интенсивность сорбции ртути донными отложениями также зависит от содержания в них органических соединений. Следует отметить, что в конечном итоге тяжелые металлы в водных экосистемах концентрируются в придонных осадках и в биоте, тогда как в самой воде они остаются в сравнительно небольших концентрациях. Так, при концентрации ртути в донных отложениях 80-800 мкг/кг ее содержание в воде не превышает 0,1-3,6 мкг/л. По имеющимся на сегодняшний день данным, планктон концентрирует свинец в 12 000 раз, кобальт - в 16 000 раз, медь - в 90 000 раз.[ ...]
Преимущества, которыми обладает метод радиоактивных меток, до некоторой степени искупают связанную с ним опасность заражения окружающей среды. Обзор применения радиоактивных меток в экологии дан Одумом и Голли (1963). Многочисленные примеры можно найти в трудах двух международных симпозиумов (Шульц и Клемент, 1963; Нельсон и Эванс, 1969). Метки, очевидно, очень полезны для составления схем биогеохимических циклов и для измерения скоростей потоков в стационарных системах; соответствующие примеры приводились в гл. 4. Полезны также метки для картирования перемещений организмов на популяционном уровне и для составления схем сетей питания.[ ...]
Другая функция продуцентов - превращение простейших неорганических биогенных элементов в сложные органические соединения, необходимые для функционирования жизни, выражающееся в валовой продукции биосферы. При постоянной мощности внешней энергии максимально возможная валовая продуктивность продуцентов будет определяться наличием в необходимом количестве биогенных элементов в форме, доступной для фотосинтеза неорганических соединений. Реально в биосфере количество биогенов для фотосинтеза ограничивается в континентальной суше нехваткой для их транспирации воды, а в океанах- недостаточностью количества растворенных биогенов. По-этому самыми продуктивными экосистсмами на суше являются тропи-ческие леса с обильными дождями, а в водных экосистемах - тропические эстуарии - прибрежные участки океанов, в которые впадают реки, несущие большое количество питательных веществ. У большинства растений-продуцентов чистая продукция составляет примерно половину от валовой.[ ...]
Главным источником биогенных элементов в поверхностных водах все больше становятся удобрения. Так, средняя концентрация нитратов в поверхностных водах США составляет около 2 мг/л, а в реках Великобритании средняя годовая концентрация нитратного азота колеблется в пределах 0,4—6,2 мг/л, хотя отмечены повышения до 20 мг/л (А.А. Беккер, 1989). Одним из наиболее неблагоприятных последствий загрязнения водоемов является ускоренное повышение биопродуктивности водоемов в результате накопления в воде биогенных веществ. Иногда биопродуктивность водоемов повышается и за счет естественных факторов, но, как правило, последствия его достаточно быстро компенсируются внутренними «способностями» экосистемы. Биогенные компоненты поступают в природные экосистемы как водным, так и воздушным путем. Так, сейчас в мире используется свыше 30 млн. т/год мыла и детергентов — фосфатосодержащих моющих веществ. В эвтрофировании водоемов принимают участие два главных биогенных элемента —азот и фосфор, которые и поступают из удобрений. Также важным источником поступления фосфора в водные экосистемы служат атмосферные аэрозоли, выбрасываемые предприятиями теплоэнергетики; при сжигании твердых бытовых отходов на мусоросжигательных заводах; от выбросов заводов по производству удобрений. Много фосфора поступает в атмосферу, а затем попадает в водоемы с осадками, при антропогенной эоловой эрозии почвенного покрова—от 3700 до 6600 тыс. т/год. Только от сжигания твердого ископаемого топлива выбрасывается в атмосферу до 60 тыс. т/год фосфора. Зачастую из атмосферы в водоемы биогенов (особенно фосфора) поступает больше, чем с поверхностным стоком.[ ...]