Охрана окружающей среды пособие 4 модуль (1135362), страница 36

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 36)

Значимость результатов должна быть доказана с помощьюадекватных статистических критериев.Основные цели экологического мониторинга – регулярный анализ состоянияокружающей среды и прогнозирование изменений в экологической системе подвоздействием техногенных и других факторов. Любые изменения экологическогосостояния данной акватории происходят на фоне естественного состояния, котороехарактеризуетсяопределённымуровнемизменчивости.Численностьпланктоназакономерно зависит от сложившихся трофических и других взаимоотношений всообществе. Органическое вещество, которое продуцирует фитопланктон в результатефотосинтеза,используется зоопланктоном и поступает на разные трофические уровнивплоть до рыб и морских млекопитающих.

Численность планктона циклично изменяется втечение года, ежедневно в результате суточных миграций планктона или нерегулярно врезультате случайных климатических явлений. Для некоторых акваторий характернывспышки численности опасных для человека пелагических организмов – ядовитых медуз,сифонофор или цветение микроводорослей, которые выделяют токсические продуктыметаболизма. Мониторинговые программы могут быть использованы для изученияестественных процессов в ненарушенных экосистемах, для учёта биоразнообразия, дляпредсказания вспышек численности опасных видов и для оценок количества промысловыхресурсов.Однако потребности в экологическом мониторинге чаще возникают при наличииисточников опасности для состояния окружающей среды.

Изменения структурыпланктонных сообществ могут быть связаны с климатическими процессами или сдеятельностью человека. Некоторые из этих изменений могут быть малозаметны длялюдей, другие оказывают серьёзное влияние на экономику и использование ресурсов моря.Изменение климата вызывает медленную смену видового состава и численности видов всообществах, изменение структуры функциональных взаимоотношений между видами.Интродукция новых видов в экосистему может быть результатом деятельности человека.Увеличение численности вида-вселенца в таких случаях происходит значительно быстрее,а его влияние на состояние экосистемы может быть катастрофическим.

Новые видыраспространяются на днищах судов в составе фауны организмов-обрастателей, но также и194вместе с балластными водами танкеров. Таким образом происходит трансокеаническийперенос видов и даже распространение видов в разные полушария земного шара. Болеелокальные цели для мониторинга планктона – это оценка влияния определённоготехногенного фактора на состояние экосистемы. Наиболее частое следствие деятельностичеловека – это эвтрофикация или загрязнение прибрежных акваторий. Эвтрофикацияизменяет структуру трофических взаимосвязей в сообществе, увеличивает частотуцветенийразличныхвидовфитопланктона,увеличиваетвероятностьмассовогоразмножения потенциально опасных форм.

Увеличение концентрации органическихвеществ в пелагиали приводит к увеличению числа гетеротрофных форм и повышенномупотреблению растворённого кислорода. Загрязнение приводит к накоплению токсическихвеществ в клетках и тканях организмов, изменению биологических особенностейорганизмов (питания, репродукции, поведения), и в критическом случае – к гибелиорганизмов.ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МОРСКОМ ПЛАНКТОНЕВ составе планктона встречаются как одноклеточные организмы (автотрофные игетеротрофныепротисты),такимногоклеточные(метазоопланктон).Размерыпланктонных организмов варьируют от менее 1 мкм (бактериопланктон) до несколькихметров (крупные медузы, сифонофоры). Методы сбора планктона различаются взависимости от размера и систематического положения планктонных организмов (табл.

1).Состав планктона в открытых и прибрежных акваториях различен. Открытоокеанические акватории имеют более стабильные условия для жизни гидробионтов.Организмы в составе океанического планктона обитают в толще воды круглогодично. Ихжизненный цикл полностью проходит в пелагиали и называется голопланктонным, а самиорганизмы с таким типом жизненного цикла – голопланктоном.

Планктон прибрежныхакваторий и зоны шельфа до глубины 200 м называют неритическим. Голопланктонныеорганизмы могут встречаться в составе неритического планктона. Однако в прибрежныхакваториях также многочисленны и личинки донных беспозвоночных, и гетеротопныевиды, которые имеют покоящиеся стадии в донных осадках. Цисты одноклеточныхорганизмов и покоящиеся яйца некоторых видов планктона могут сохраняться в донныхосадках в течение многих лет, формируя "банк семян". Медузы более разнообразны вприбрежных биотопах, так как многие виды имеют в жизненном цикле доннуюполипоидную стадию развития.

Термин «меропланктон» обычно используют дляхарактеристики всех организмов, которые являются планктонными только на некоторыхстадиях жизненного цикла.195Пелагиаль структурирована по вертикали. Поверхностная водная толща, в которуюпроникает солнечный свет, называется фотической зоной.

В этой зоне возможенфотосинтез и размножаются планктонные водоросли. Ниже находится афотическая зона.Стабильность пелагических сообществ фотического слоя может поддерживатьсяплотностной стратификацией водной толщи. Градиент плотности (пикноклин) обычносвязан с градиентами температуры (термоклином) и солёности (галоклином). Толщинафотической зоны и положение физических градиентов варьируют в зависимости отмножества факторов.

Нижняя граница поверхностной продуцирующей зоны, эпипелагиали,находится на глубине около 200 м. Глубже неё находится мезопелагиаль (200–1000 м) ибатипелагиаль (более 1000 м). Наибольшее количество организмов зоопланктонасконцентрировано в эпипелагиали и мезопелагиали. Глубже 1000 м численностьзоопланктона резко уменьшается. Длямногихвидов зоопланктона характерныонтогенетические миграции.

Ранние стадии развития концентрируются ближе кповерхности, а старшие стадии – на больших глубинах. Взрослые всплывают к поверхностив период размножения. Также для многих планктонных организмов характерны суточныевертикальные миграции. Веслоногие ракообразные и эвфаузииды поднимаются вповерхностные слои водной толщи на закате и опускаются в глубины океана на рассвете.Крупные рачки могут мигрировать на сотни метров.Трофическая структура биоценоза включает несколько трофических уровней:продуценты, которые создают органическое вещество; консументы, которые этоорганическое вещество потребляют; и редуценты, которые разлагают органическиевещества вплоть до минеральных составляющих.

В пелагиали роль продуцентов выполняетфитопланктон, – диатомовые, динофитовые и другие группы водорослей. Интенсивностьразмножения фотосинтезирующих планктонных водорослей зависит от количествасолнечного света и доступности биогенных элементов. Однако некоторые видыодноклеточных водорослей могут использовать как автотрофный, так и гетеротрофныйспособы питания. Одноклеточными водорослями питаются гетеротрофные протисты, атакже другие растительноядные организмы микро- и мезопланктона. Ресничные личинки,веслоногиеракообразные,раковинныекрылоногиемоллюски,аппендикулярииотфильтровывают или осаждают из воды съедобные пищевые частицы.

Хищныепланктонныебеспозвоночные,втомчисле,медузы,сифонофоры,гребневики,щетинкочелюстные, питаются другими животными. Планктонными животными питаютсянекоторые рыбы и морские млекопитающие. Органическое вещество в составе умершихпланктонных организмов становится субстратом для роста бактерий. Отмершие частицыфито- или зоопланктона оседают до пикноклина, где их движение замедляется и при196агрегировании образуется "морской снег". На морском снеге в свою очередь поселяетсябактерии.

Впоследствии агрегаты опускаются глубже и постепенно рассеиваются илиразрушаютсяпелагическимиидоннымиорганизмами.Впелагиаливыделяютклассическую трофическую цепь (фитопланктон –растительноядный зоопланктон–хищники) и так называемую "микробную петлю". Микробная петля замыкается в пределахпелагиали: растворённое органическое вещество выделяется всеми организмамипланктонного сообщества и утилизируется бактериями, которых в свою очередьфагоцитируют одноклеточные гетеротрофные протисты. Микробная петля имеет большеезначение в олиготрофных тропических акваториях. Бактерии аккумулируют связанные сорганическим веществом биогенные элементы и, снижая потери биогенных элементов впроцессе седиментации, способствуют их сохранению в фотической зоне.Планктон в морях и океанах распределён неравномерно.

Скопления планктонаформируются в результате действия физических сил или в результате жизнедеятельностисамих организмов. Вертикальные неоднородности распределения планктона могут бытьсвязаны с физическими градиентами в водной толщи. Агрегаты морского снега, фито- изоопланктон скапливаются в области пикноклина, формируя "тонкие слои" в вертикальномраспределении. Скопления планктона в микроскопическом масштабе формируются врезультате поведенческих особенностей организмов, физиологических особенностейклеток или микромасштабной турбулентности.

Многочисленные океанографическиепроцессы и атмосферные явления регулируют интенсивность размножения пелагическихорганизмов. Наиболее богаты планктоном акватории с подъёмом глубинных вод ифронтальные зоны. Подъём глубинных вод (апвеллинг) зависит от взаимодействия теченийс локальными неоднородностями рельефа дна. Вместе с численностью планктонаувеличивается и изменчивость его численности. В таких акваториях пятна с высокойчисленностью планктона чередуются с низкими фоновыми значениями. Также водныеобъёмы с высокой численностью планктона могут формироваться в результате отрыва отокеанических течений или прохождения атмосферных фронтов. В макромасштабенеоднородность распределения планктона имеет широтную зональность.

Характеристики

Список файлов лекций