Жизненныеформы и население рек.
Планктон рек, или реопланктон,характеризуется гетерогенностью происхождения, так как образуется за счет автохтонных и аллохтонных элементов.Видовое разнообразие реопланктона обычно возрастает с продвижением от истоков к устью, особенно если река питается ледниковыми, болотными или родниковыми водами. В этих случаях в истоке река практически лишена фито- и зоопланктона, а в толще воды присутствуют только бактерии. С продвижением к устью реки и образованием придаточных водоемов, в которых развиваются планктонные водоросли и животные, реопланктон обогащается. В реках умеренных широт среди планктонных водорослей наиболее богаты видами диатомовые и зеленые водоросли. Несколько реже встречаются синезеленые, золотистые, пирофитовые и желтозеленые. Среди планктонных животных чаще всего встречаются инфузории, коловратки, ветвистоусые и веслоногие рачки.Количество планктона в реках на протяжении года сильно меняется, падая до минимума зимой и во время половодья. В этот период, когда речные воды сильно разбавляются талыми водами, почти не содержащими каких либо организмов, за исключением бактерий.Бентосрекпреимущественно представлен животными. Донные растения обильны только в реках с прозрачной водой. Образование прибрежных зарослей тормозится размыванием берегов, а также колебаниями уровня воды, в результате которых растения часто оказываются без воды и погибают. Наибольшее значение в бентосе рек имеют лито-, псаммо- и пелореофильные формы.К литореофилам,т.е. к организмам, обитающим на каменистых субстратах, в наших реках относятся многие водоросли, мох, губки и мшанки, ресничные черви, олигохеты и пиявки, личинки симулиид, ручейников, поденок, веснянок, хирономид и других насекомых, моллюск дрейссена.Псамореофилыпредставлены мелкими формами, реже организмами среднего размера. Это бактерии, водоросли, простейшие, коловратки, нематоды, олигохеты, личинки хирономид, высшие ракообразные и некоторые моллюски.Среди пелореофилов- бактерии, диатомовые и зеленые водоросли, простейшие, олигохеты, личинки хирономид, многие двустворчатые и брюхоногие моллюски.Перифитон рек в основном слагается из форм, поселяющихся на мхах и цветковых растениях, среди которых в наших реках наиболее часто встречаются рдесты, камыш, тростник, кубышка, роголистник и стрелолист. На их поверхности живут многочисленные бактерии и водоросли, простейшие, личинки насекомых, особенно хирономид и симулиид, губки и мшанки, некоторые олигохеты и ряд других организмов.Нектон рек в основном представлен рыбами, видовое разнообразие которых особенно велико в реках низких широт.
|
|
|
29. Болота. Типология болот.Болото - избыточно увлажненный участок суши, частично или полностью покрытый растениями, имеющий слой торфа не менее 30 см в неосушенном и 20 см в осушенном состоянии. При меньшем слое торфа это не болота, а заболоченные земли.По характеру растительности и торфяной залежи болота делятся на 3 типа:низинные,переходные,верховые.Низинныеболота (звтрофные) расположены главным образом в поймах рек, реже на водоразделах в пониженных местах, где имеется питание грунтовыми водами, богатыми питательными элементами. Они представлены лесными болотами (ольшанниками, березняками), травяными (осоковыми, тростниковыми) либо моховыми (покрыты мхом). Поверхность низинных болот плоская или слабо вогнутая.Верховые болота (олиготрофные), располагаются на водоразделах или на высоких террасах рек. Питаются атмосферными осадками. Это либо лесные болота (хвойный лес, сосна, кедр, лиственница), либо безлесные. Эти болота всегда покрыты сфагновым мхами, росянкой, клюквой, голубикой, вереском. Если почва первоначально богата минеральными веществами, то кукушкин лен выкачивает минеральные соли и при его отмирании образуется слой торфа, а затем на торфе развивается сфагнум. Поверхность верховых болот выпуклая.Переходные (мезотрофные) болота имеют умеренное питание и представляют собой переходную стадию от верховых к низинным. При наличии постоянного умеренного минерального питания переходные болота могут длительное время находиться на этой стадии развития.Нередко болота образуются в результате заболачивания озер, когда на их зеркало от берегов нарастает растительный ковер - сплавина или зыбун, лежащий на воде.Население болот характеризуется бедным видовым составом. В низинных болотах оно напоминает население сильно эвтрофных озер. В верховых болотах население очень бедно из-за высокой кислотности воды. Из зоопланктона здесь обитают несколько видов коловраток, ветвистоусых и веслоногих ракообразных. Из зообентоса чаще всего встречаются личинки хирономид.
|
|
|
|
|
|
30. Водохранилища. Жизненные формы инаселение водохранилищ.Водохранилища - это крупные водоемы с замедленным водообменом, уровенный режим которых искусственно изменен и постоянно регулируется в целях накопления и последующего использования запасов воды.На первых стадиях существования водохранилищ их население близко к обитателям исходного водоема. В дальнейшем оно приобретает специфический облик, зависящий главным образом от географического положения водоема.Процесс формирования фауны водохранилища на больших равнинных реках проходит три стадии:
|
|
|
1. Первая стадия - разрушение существовавших до затопления реофильных, фитофильных и других группировок организмов и заселение затопленной суши и толщи воды экологически разнородным населением.
2. Вторая стадия - образование временных группировок. В бентосе в первое же лето происходит массовое заселения всего дна водохранилища личинками хирономид, а в зоопланктоне также в первое лето происходит массовое развитие рачков и коловраток.
3. Третья стадия формирования бентоса приурочена к завершению распространения по затопленной суше водных беспозвоночных, которая в основном наступает через 3-4 года после затопления водохранилища и часто сопровождается снижением биомассы бентоса.характерно уменьшение видового разнообразия зоопланктона.Планктон сформировавшихся водохранилищ состоит в основном из бактерий, синезеленых, диатомовых, зеленых водорослей. Животные представлены инфузориями, коловратками и ракообразными.Бентос и перифитонобильный в водохранилищах, образованных на реках с прозрачной водой, и значительно беднее, когда вода мутная и дно покрыто выпадающей минеральной взвесью.Фитобентос представлен преимущественно прибрежными зарослями - гречиха водяная, рдесты, камыш, тростник, осоки, poгоз, уруть, кувшинка и кубышка. В мутноводных водохранилищах прибрежные заросли представлены слабо из-за недостатка света и высокой подвижности грунтов. Мало прибрежныхмакрофитов и там, где сработки уровня воды велики и носят резкий характер. Зообентос водохранилищ по составу сильно зависит от того, каким он был в исходном водоеме. Как правило, большое значение имеют инфузории, личинки комаров, олигохеты и моллюски, и особенно двустворчатый моллюск дрейссена.Нектонв водохранилищах представлен рыбами, среди которых исключительное или почти исключительное значение имеют жилые рыбы. Из их состава после зарегулирования рек реофильные формы исчезают, а лимнофильные, наоборот, становятся многочисленнее. Неблагоприятное воздействие на рыб оказывает и обеднение их кормовой базы, обычно наступающее через 1-2 года после образования водохранилища.
31. Пруды, классификация по происхождению. Население прудов.Пруды - водоемы, глубина которых настолько незначительна, что погруженная растительность распространяется по всей площади дна. В зависимости от происхождения пруды делятся на естественные и искусственные.Естественные пруды образуются либо путем заполнения водой впадины на поверхности земли, либо в результате постепенного обмеления и зарастания озера.Искусственные пруды по своему происхождению делятся на:копанные - питаются атмосферными осадками и грунтовыми водами; плотинные - образуются в результате запружения речек и оврагов4наливные - наполняются искусственно через специальные каналы водой из рек, озер, водохранилищ или других водоемов.Главным образом пруды создаются для орошения и рыборазведения. Существует два типа прудовых рыбных хозяйств:Холодноводные - выращиваются холодолюбивые виды рыб-форель;тепловодные - выращиваются теплолюбивые виды рыб (карп, амур, толстолобик, серебристый карась, сазан).Полносистемное прудовое хозяйство состоит из:головного пруда, из которого вода поступает в остальные пруды; нерестовые пруды - для нереста рыбы и развития молоди до 2 - 3 недельного возраста; выростные - для выращивания сеголеток; нагульные - для выращивания товарной рыбы; зимовальные - для зимовки рыб; маточные - для содержания производителей;карантинные - для изоляции больной рыбы и для выдерживания привозной рыбы, чтобы убедиться, что она здорова.
Рыбопродуктивность прудов зависит от географического положения, климатических условий, типа почвы на которых созданы пруды, виды выращиваемой рыбы и т.д. Прудовый планктон беден в видовом отношении, но достигает большой численности и биомассы. В фитопланктоне ранней весной и осенью доминируют диатомовые, летом зеленые и синезеленые водоросли. Зоопланктон состоит из инфузорий, коловраток, ветвистоусых и веслоногих ракообразных.В фитобентосе чаще всего встречаются тростник, рогоз осоки, рдесты, роголистник, уруть. В зообентосе доминируют личинки хирономид, стрекоз, жуков, а так же олигохеты и моллюски.
32. Подземные воды, классификация. Адаптивныеособенности гидробионтов к обитанию в данном биотопе.Подземные воды делятся на:1. Грунтовые воды, залегающие над первым от поверхности земли водонепроницаемым горизонтом. Грунтовые воды характеризуются отсутствием напора. Область их питания и распространения совпадают. Грунтовые воды подразделяются на фереатические и интерстициальные. Фереатические воды заполняют трещины и капилляры глубоких слоев земли. Интерстициальные заполняют капилляры между частицами поверхностных песчаных отложений. Распространены грунтовые воды на той или иной глубине почти повсеместно.2.Артезианские воды-залегают между двумя водонепроницаемыми горизонтами, вследствие чего находятся под давлением, а области их питания и распространения не совпадают.3.Минеральные воды приурочены к тектоническим трещинам.Обитатели пещерных вод называются троглобионтами.Население артезианских и минеральных вод изучено слабо, Больше всего данных об организмах, населяющих пещерные и интерстициальные воды.Пещерные воды.Население пещерных вод практически полностью состоит из животных и бактерий. Водоросли из-за отсутствия свете не встречаются.Наиболее разнообразны в видовом отношении веслоногие рачки, бокоплавы видов и креветки. Сравнительно не многочисленны моллюски, единичными формами представлены коловратки, пиявки, полихеты.Так как температура пещерных вод постоянна, периодичность в жизни их обитателей отсутствует. Размножаются они круглогодично, растут с постоянной интенсивностью, на раковинах моллюсков нет годовых колец.Из-за отсутствия света пещерные животные лишены яркой окраски. Они, как правило, окрашены в желтоватый или беловатый цвет, сильно развиты органы осязания и обоняния, конечности очень длинные. Движения медленны.Интерстициальные воды.Население поверхностных интерстициальных вод, заполняющих пространство между песчинками, получило название псамон.Основная масса организмов псамона сосредоточена в зеленом слое, где много фотосинтезирующих растений и благоприятные пищевые условия для животных. Из водорослей в зеленом слое в значительных количествах присутствуют диатомовые, протококковые и синезеленые. Из животных - инфузории, коловратки, ресничные, круглые и малощетинковые черви.Население глубинных интерстициальных вод в зависимости от их местонахождения имеет различный состав. В песках морского ложа наиболее обычны инфузории, черви, ракообразные, нередки асцидии и даже голотурии. В песках морских пляжей часто встречаются турбелярии, нематоды, простейшие и моллюски. Интерстициальная фауна под ложем рек и ручьев состоит из ветвистоусых, веслоногих и ракушковых рачков, олигохет инфузорий, нематод и т.д. В интерстициальной фауне песков речных пляжей чаще других встречаются клещи, ракообразные и многоножки.
33. Продукция водоемов: первичная, вторичная, конечная.Продукция есть выражение прироста биомассы за определенный промежуток времени. Величина этого прироста обусловлена взаимодействием ряда противоположно направленных процессов: увеличение биомассы за данный период времени происходит вследствие процессов размножения и роста организмов, уменьшение ее совершается за счет гибели от врагов, неблагоприятных условий, естественной смертности, биологических превращений, миграций, вылова человеком и т.д. Первичная продукция водоема понимается как количество органического вещества, синтезируемого из минеральных веществ авготрофными организмами, населяющими водоем известной величины или площади за единицу времени.Первичную продукцию образуют в основном автотрофные растения, создающие органическое вещество (фитопланктон, макрофиты, микрофитобентос и перифитон).Это органическое вещество служит пищей для всех остальных гетеротрофных организмов, обитающих в водоеме. Эти гетеротрофные организмы образуют вторичную продукцию.В результате утилизации первичной продукции гетеротрофными организмами происходит образование органических веществ, входящих в состав их тел, или вторичной продукции.Продукция популяции гетеротрофов за определенное время представляет собой сумму приростов всех особей данной популяции, как бывших в наличии к началу рассматриваемого отрезка времени, так и рожденных за это время, причем в продукцию включают прирост не только особей, оставшихся к концу периода, но и тех особей, которые в силу выедания, отмирания и других причин не вошли в конечную биомассу популяции.Из приведенного определения следует, что во вторичной продукции необходимо различать соматическую и генеративную составляющие.Конечная продукция -это то, что изымается из водоема человеком или другими путями выходит из биологического круговорота водоема. Это вылов рыбы, вылет насекомых, образование иловых отложений, которые тысячелетиями могут сохраняться на дне водоема.
34. Основные составляющиезагрязнения водоемов.Антропогенная эвтрофикация и термофикацияводоемов.Антропогенное эвтрофирование - связанное с деятельностью человека повышение уровня трофики водоемов, возникающее в результате избыточного поступления в них биогенов.В результате антропогенной эвтрофикации повышается скорость новообразования органического вещества, продукция преобладает над деструкцией и биомасса экосистемы возрастает.Антропогеннаяэвтрофикация водоемов часто усиливается или даже полностью обуславливается изменением гидрологического режима водоемов. Тепловое воздействие.Затрагивает все звенья экологической системы, однако направление и степень изменения разных блоков экосистемы различно и зависит от многих факторов, определяющими из которых являются постоянство и интенсивность подогрева, а также трофический уровень и экологическая ниша занимаемая сообществом.В зависимости от степени подогрева можно выделить несколько стадий изменения биоценозов водоемов-охладителей. При небольшом подогреве биоценоз может оставаться относительно сбалансированным за счет перестройки в сообществах беспозвоночных и рыб, обеспеченной теплолюбивыми организмами из аборигенного набора видов.При повышение температуры до 35°С от численности планктонных и донных беспозвоночных остается не более 10%, а количество водорослей возрастает примерно на порядок, увеличивается и численность бактериопланктона. Может наступать интенсивное круглогодичное "цветение" воды синезелеными водорослями. Экосистема приходит в разбалансированное состояние, резко снижается эффективность использования первичной продукции последующими трофическими уровнями.Увеличение температуры до 40°С вызывает исчезновение из биоценозов водоемов-охладителей конечного звена трофической цепи - рыб, а из беспозвоночных в таких условиях способны существовать лишь незначительное количество термофильных видов.Дальнейший подогрев приводит к полному выпадению из биоценозов консументов. Наступает ситуация, при которой высокий уровень первичной продукции работает лишь на создание детрита.
35. Седиментация взвешенных веществ. Биогенные механизмыседиментации.Поступающая в водоем органика, если ее не слишком много, не накапливается в водоеме, а минерализуется в процессе дыхания. В значительной мере в метаболизм вовлекаются различные загрязняющие вещества, и в результате их биологического разрушения происходит детоксикация среды.Гидробионты-фильтраторы и седиментаторы осветляют воду, осаждая взвесь на дно, и способствуют захоронению вредных веществ в грунте. Выделение водорослями кислорода и поглощение углекислого газа являются важнейшими факторами улучшения газового режима водоемов. В этом же отношении большое значение имеет вододвигательная функция гидробионтов.Чем больше в водоеме гидробионтов-гетеротрофов и чем выше уровень их метаболизма, тем больше органического вещества подвергается биологическому окислению и, следовательно, энергичнее идет процесс самоочищения. Универсальной мерой интенсивности минерализации служит величина деструкции, выражаемая количеством кислорода, восстанавливаемого экосистемой в единицу времени.Биоседимиментация -процесс биологического перемещения загрязнений из воды в осадки. Может быть как следствием нормальной жизни гидробионтов и результатом их отмирания с последующим опусканием на дно. Транзит загрязнений из воды в грунт в процесс нормальной жизнедеятельности гидробионтов осуществляется в результате работы фильтраторов и седиментаторов. Изымая из воды огромные количества взвеси, эти организмы отчасти транспортируют ее в грунт в виде фекальных комочков, которые опускаются на дно. Большое значение имеет образование фильтраторамипсевдофекалий. В пресных водах фильтраторами являются перловица, беззубка и дрейссена. Важную роль имеетбиоседиментация, связанная с опусканием на грунт отмерших организмов. Аккумулированные в них токсические и другие вещества захороняются в количествах, соизмеримых со всеми формами гидрологического осаждения. Прижизненная аккумуляция загрязняющих веществ гидробионтами вне зависимости от их дальнейшей судьбы представляет собой самостоятельный фактор улучшения качества воды. Однако он связан с ухудшением токсикологической характеристики самих гидробионтов.
36. Роль сестона в процессах формированиякачества вод и продуктивности водоемов.Соотношение между планктоном и детритом в водоемахразного типа и степени загрязнения.Сестон-обитающие в толще воды мелкие организмы, а также взвешенные в воде неорганические иорганические частицы,т. е. всё, что улавливается из воды мелкоячеистой планктонной сеткой.Взвешенное вещество (сестон) – это совокупность взвешенных в толще воды частиц. Сестон чрезвычайно гетерогенен и включает в себя микроскопические формы живых организмов, их остатки, прижизненные выделения и отторжения фито-, зоо- и бактериопланктона. В состав сестона входят органические и минеральные частицы, образующиеся в результате физико-химических процессов в толще воды, поступающие из донных отложений и с водосбора водоема. В мелкодисперсную взвесь трансформируется также значительная часть веществ, образующихся в процессе разложения крупных донных и нектонных (как рыбы) организмов. Весь комплекс сестона оказывает существенное влияние на круговорот вещества и потоки энергии в экосистемах. В процессе жизнедеятельности планктона в воду поступают продукты метаболизма, которые могут оказывать существенное влияние на качество воды, структуру биоты и ее компонентов. Взвешенное вещество активно влияет на процессы деструкции и жизнедеятельность микробиального сообщества. Взвесь полностью определяет возможность существования сообщества с фильтрационным способом питания. Через механизмы седиментации сестон связан с жизнедеятельностью бентосных сообществ и является важным функциональным звеном в системе «вода – донные отложения». Структуру и закономерности функционирования водных экосистем невозможно описать без учета сестона как единого целого и анализа его роли в биотическом круговороте, трансформации и минерализации органического вещества.
37. Акклиматизация гидробионтов. Аквакультура.Акклиматизация - целенаправленная деятельность человека по обогащению исходной флоры и фауны новыми компонентами. В биологическом смысле под акклиматизацией понимают приспособление организмов к существованию за пределами своего ареала после вселения (интродукции) в новые местообитания. От интродукции до натурализации акклиматизируемого объекта выделяют фазы: инкубационная, адаптационная и флюктуационная.Акклиматизация в целях получения большого количества ценного биологического сырья с водных угодий ведется путем вселения новых промысловых' объектов и кормовых для них организмов.Из промысловых организмов акклиматизируются рыбы, ракообразные, моллюски и водные млекопитающие. При акклиматизационных работах важно знать потенциальный ареал видов,и иметь в виду 4 критерия:1) географический, показывающий возможность акклиматизации при сопоставлении климата современного и потенциального ареалов; 2) экологический, исходящий из требований организма к среде, прежде всего в наиболее лабильные моменты его жизни (размножение, развитие) ;3) биотический, определяемый отсутствием в фауне обогащаемого водоема биологически сходного вида, что обеспечит акклиматизанту относительно свободную экологическую нишу;4) хозяйственный, характеризующий промыслово-товарные качества вселяемого объекта.Аквакультура - промышленное выращивание гидробионтов по определенной технологической схеме с контролем над всеми основными звеньями процесса.Существуют два принципа ведения аквакультуры.1.максимальное использование водоемов как хозяйственных угодий, воспроизводящих первопищу.2.использование воды как среды для выращивания хозяйственно ценных объектов за счет скармливания им малоценных продуктов.По форме организации аквакультуры различают три типа хозяйств: выростные, товарные и полносистемные. Первые создают для получения и подращивания жизнестойкой молоди гидробионтов, которая используется в качестве посадочного материала. В товарных хозяйствах посадочный материал выращивается до требуемого стандарта. В полносистемных хозяйствах управление процессами культивирования обеспечивается на протяжении всего жизненного цикла выращиваемых объектов.
38. Рыбоводство в озерах и водохранилищах. Лимнокультура и марикультура рыб.Первая ступень развития озерной аквакультуры — замена малоценных и тугорослых рыб высокопродуктивными вселенцами.Наиболее просто замена малоценных рыб высокопродуктивными решается в заморных озерах. Это дает возможность выращивать только товарных сеголетков. Для выращивания двухлетков нужно создавать питомники. Один из способов заселения озер ценными рыбами — тотальный вылов имеющихся.Рыбопродуктивность озер резко повышается при совместном выращивании нескольких видов рыб, внесением минеральных удобрений, стимулирующих первичное продуцирование,подкорм-ка рыб. Снижает рыбопродуктивность уровенный режим,а также несоответствие формирующейся ихтиофауны особенностям образующейся кормовой базы.Для нейтрализации отрицательных влияний колебаний уровня используют искусственные плавучие нерестилища.Другой путь — акклиматизация ценных промысловых рыб. Для развития рыбного хозяйства на водохранилищах перспективно использование мелководных заливов.Лимнокультура рыб. Наибольшее значение имеет прудовое хозяйство, садковое и бассейновое выращивание. Прудовое рыбоводство.Рыборазведение интенсифицируется путем сооружения искусственных водоемов и контроля за составом ихтиофауны. В пруды запускают молодь выращиваемых рыб и контролируют процесс ее роста. Пищей рыбам служит планктон и бентос,вносимые в водоем искусственные корма. Товарное выращивания ведут в монокультуре, когда пруды зарыбляют молодью одного вида, или в поликультуре.По способу организации различают полносистемные и неполносистемные прудовые хозяйства. В первых рыба выращивается от икринки до товарной продукции, во вторых осуществляется только часть этого производственного процесса. По составу выращиваемых рыб прудовые хозяйства разделяются на тепловодные и холодно-водные.Марикультура рыб.Морских рыб выращивают главным образом для получения товарной продукции, реже для усиления естественного воспроизводства хозяйственно ценных видов . Для ведения марикультуры используют естественные и искусственные водоемы, а также сетчатые садки, размещаемые в прибрежных водах. Очень часто марикультура ведется в заливах и бухтах, отгороженных сетями. Как правило, выростные площади зарыбляются молодью, отлавливаемой в море, реже — выращиваемой в питомниках. Питание рыб обеспечивается за счет естественной кормовой базы и (или) искусственной подкормки.
39. Аквакультура беспозвоночных. Культивирование водорослей.Аквакультура беспозвоночныхсводится к разведению морских моллюсков и ракообразных, причем для этого используют прибрежные пруды, отдельные участки моря, различные садки и бассейны.
Из моллюсков чаще всего разводят устриц, мидий, морских гребешков и головоногих.При наиболее интенсивных формах выращивания моллюсков-производителей содержат в бассейнах или проточных лотках и в нужное время, повышая температуру, вызывают размножение животных. Перед продажей устриц помещают в очистительные бассейны, где они, не питаясь, через несколько дней освобождаются от содержимого кишечников.Особенно высока продукция устриц в зонах спуска подогретых городских стоков.
Мидий выращивают тремя методами: на сваях, на дне и на канатах.Из ракообразных разводят главным образом солоноватоводныхкреветок и пресноводных гигантских креветок.
Ряд водных беспозвоночных — инфузорий, коловраток, низших ракообразных, личинок хирономид и некоторых других животных —культивируется в качестве живого корма для личинок и мальков разводимых рыб.Для кормления молоди рыб после ее перехода на внешнее питание наиболее часто выращивают планктонных ракообразных, главным образом ветвистоусых и реже некоторых олигохет и личинок хирономид.Культивирование водорослей.При разведении порфиры ее зооспоры помещают на пустые ракушки в бассейне с водой, где они и развиваются. Осенью появляются побеги «рассада» и их прикрепляют к сеткам, которые устанавливают на кольях в морских бухтах. Через 70 дней после проращивания порфиры ее используют. Эффективность разведения водорослей в естественных водоемах и вне их заметно повышается, если культура защищается от лучей с длиной волны ниже 340 нм. . Водоросли культивируют в различного рода биологических реакторах, работа которых может происходить по заданной программе или по принципу самонастраивающейся системы. Для создания системы жизнеобеспечения космонавтов помимо хлореллы можно культивировать высшие растения, в частности ряску и многокоренник. Поскольку они плавают на поверхности и обмениваются кислородом и углекислым газом непосредственно с атмосферным воздухом, это упрощает многие проблемы устройства реакторов.
40. Биологическая индикация загрязнения водоемов.Оценка степени загрязнения водоемов дается в двух основных планах. Один из них связан с выявлением возможных ухудшений гигиенических, в частности питьевых, качеств воды, другой - с охраной водных экосистем от деградации (ухудшения их продукционных характеристик или тех, что определяют биологическое формирование качества воды и гомеостаз гидросферы. Исследования в первом плане, проводимые гигиенистами, во втором - гидробиологами, тесно взаимосвязаны и дополняют друг друга при решении общих задач охраны водоемов от загрязнения.широко используют физико-химические методы (определение прозрачности воды, количества взвеси, концентрации растворенных газов и других веществ). В этом отношении гораздо совершеннее биологическая индикация, основанная на учете состояния самих экосистем, хотя применение ее часто ограничивается сложностью требуемых исследований, а также трудностью количественного выражения и обработки полученных сведений.Разнообразные методы биоиндикации в гидробиологии разрабатывают на организменном, популяционном и биоценотическом уровнях с последующим синтезом всех полученных данных.Под влиянием загрязнения меняется уровень обмена, снижаются эффективность усвоения пищи и степень использования ассимилированной пищи на рост. Резкое ухудшение среды часто хорошо выявляется по измененному поведению особей. При различных токсических воздействиях бентонты выказывают тенденцию к всплыванию к поверхности, меняя знак фототаксиса с отрицательного на положительный. В среде с токсикантами ветвистоусые рачки движутся вокруг своей оси или по спирали, самки абортируют яйца и эмбрионы. Коловратки под влиянием токсикантов впадают в анабиоз, прекращают питание, вытягиваются в длину или сжимаются. Гаммариды и водяные ослики становятся малоподвижными, личинки хирономид судорожно вытягиваются, неподвижно лежат на дне, из красных становятся зелеными Оценка степени загрязнения водоема по состоянию популяций сводится к выявлению аномалий в их структуре и внутрипопуляционных взаимодействиях. Так как молодые особи чувствительнее взрослых к интоксикации, их относительное значение в популяциях с нарастанием загрязнения снижается. Поэтому изменение возрастной структуры может быть хорошим индикатором состояния среды. Основная форма биоиндикации загрязнения на биоценотическом уровне - учет видовой структуры сообщества - нахождение в нем тех или иных организмов с характерным экологическим обликом.
41. Токсикологический контроль загрязнения водоемов.В правилах охраны вод от загрязнения в основном предусматриваются медицинские ПДК, т. е. запрет на концентрации, опасные для здоровья человека при использовании воды для питья и в других целях. Нужны ПДК, охраняющие экосистемы, что требует организации широкого фронта работ в области водной токсикологии, изыскания научно обоснованного контроля над качеством вод, обеспечивающим существование биоценозов в требуемом для человека режиме. Интересы получения большего количества биологического сырья сопряжены с вмешательством в природу, но необходимо, чтобы эксплуатация гидробиосферы сопровождалась поддержанием ее в состоянии наибольшего соответствия потребностям людей с расчетом на самую отдаленную перспективу.Проблема токсикологического контроля очень сложна, так как структурные и функциональные показатели реакции на загрязнение крайне многочисленны, неодинаковы для разных живых систем и применительно к разнымтоксикантам. Особое значение приобретает определение ПДК для наиболее чувствительных компонентов экосистемыВ качестве критерия токсичности выдвигается сохранение видов. В тех случаях, когда требуется дать быструю и приблизительную оценку токсичности, используют экспресс-метод. Сущность метода заключается в определении выживаемости объектов (рыб, беспозвоночных, растений) в различных концентрациях испытуемых веществ в течение суток или нескольких дней. Полученные данные сравнивают с контролем; в качестве показателя выживаемости обычно принимают гибель 50 или 100% испытуемых особей. Результаты испытания на острую токсичность, определяемую экспресс-методом, не являются основой для установления ПДК. Для экосистем их следует определять с учетом основного критерия токсичности, при этом они должны "привязываться" к воде стоков, а не водоемов. В обратном случае будет наблюдаться разрушение экосистем, которое сначала начнется в месте сброса сточных вод, а затем вследствие вторичного загрязнения и некоторых других процессов станет распространяться все дальше.В некоторых случаях ПДК для экосистем могут быть получены при работе на загрязняемых водоемах.
42. Экологический мониторинг поверхностных водных объектов.Для организации экологического мониторинга в первую очередь можно использовать данные гидрохимических и гидрофизических наблюдений. Разработанность количественных оценок физических и химических явлений позволяет сравнительно просто создать систему наблюдений над состоянием водоемов по абиотическим характеристикам. Сведения о концентрации в воде отдельных ионов и молекул, о температуре, прозрачности и других физических параметрах нужны, но недостаточны для оценки и прогноза состояния живого компонента водных экосистем, тенденции в изменении которого как раз и составляют сущность гидробиологического мониторинга.Объект гидробиологического мониторинга - водные экосистемы и факторы среды, воздействующие на них. При этом важны как регистрация обнаруживаемых нарушений среды, так и оценка реакции на них живых систем. Основные приемы сбора информации: наблюдение и эксперимент. Наблюдение - основная форма диагностического мониторинга, позволяющая выявить по выбранным показателям основные тенденции в изменении биогидросферы.Сравнение абиотических и биотических изменений позволяет в какой-то мере судить об имеющих здесь место корреляциях. Планируемый эксперимент позволяет исследовать вероятные ситуации, которые можно предсказать на основе обнаруживаемых тенденций в изменении абиотической среды. Таким образом параллельно диагностическому создается мониторинг прогностический – методологическая основа предвидения экологических событий.Категорииконтролируемых показателей: функциональные и структурные.Из гидробионтов предпочтительным объектом гидробиологического мониторинга могут служить группы, входящие в состав сообществ, формирующихся на границе с другими средами (атмосферой, сушей); они отличаются видовым разнообразием, высокими количественными показателями, первыми сталкивается с внешними воздействиями и чувствительнее реагируют на них.Прогноз состояния водных экосистем и выявление тенденций в их изменении крайне важны для перспективного планирования рациональной эксплуатации водоемов. Генеральный прогноз кроме основных общих положений должен включать и взаимоувязанную систему частных прогнозов, касающихся как отдельных частей бассейна, так и отдельных явлений: динамики популяций полезных и вредных гидробионтов, трофических взаимоотношений и других гидробиологических (экологических) показателей.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1541; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!