И.А. Жирков - Жизнь на дне. Биоэкология и биогеография бентоса (1155763), страница 11
Текст из файла (страница 11)
å. ñíåñ¸ííûå ñ ñóøè) ïðîèñõîæäåíèå. Ïîäñ÷¸òïëîùàäåé, çàíÿòûõ ñîâðåìåííûìè áèîãåííûìè îñàäêàìè (ñîäåðæàùèìè áîëåå 50% áèîãåííûõ êîìïîíåíòîâ), òàêæå äà¸ò 50% (Ëèñèöûí, 1983à, 1991).Ïî ñîâðåìåííûì îöåíêàì, áèîòà Ìèðîâîãî îêåàíà ïðîôèëüòðîâûâàåò îáú¸ì âîäû,ðàâíûé âñåé âîäå íà Çåìëå, çà ïîëãîäà.
Åñòåñòâåííî, ÷òî â îäíèõ ìåñòàõ èíòåíñèâíîñòüôèëüòðàöèè âûñîêà, à â äðóãèõ — ìàëà. Íàèáîëåå àêòèâíà ôèëüòðàöèÿ ïëàíêòîíîì è áåíòîñîì íà øåëüôå.Îöåíêà ðîëè ïëàíêòîíà è áåíòîñà â îáùåì ïðîöåññå áèîôèëüòðàöèè â íàñòîÿùååâðåìÿ çàòðóäíèòåëüíà. ×òî êàñàåòñÿ ïëàíêòîíà, òî ïðÿìûå èññëåäîâàíèÿ îñàäî÷íîãî âåùåñòâà ïîêàçàëè, ÷òî áîëåå 90% îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà ïëàíêòîííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ïîñòóïàåò íà äíî â âèäå ïåëåòò.
Òàêèì îáðàçîì áèîòà ñóùåñòâåííî ñíèæàåò ìóòíîñòü âîäû,ïîýòîìó ñîäåðæàíèå âçâåñè â âîäå îêåàíîâ ìàëî ïî ñðàâíåíèþ ñ âîäàìè ðåê.Íàèáîëåå î÷åâèäíî ãðóíòû ðàçëè÷àþòñÿ ïî ðàçìåðàì ÷àñòèö (òàáë. 1.1).Ïî÷åìó â îäíîì ìåñòå äíî ïîêðûòî èëîì, à â äðóãîì — ïåñêîì?Ñîðòèðîâêà ãðóíòîâ ïðîèçâîäèòñÿ äâèæóùåéñÿ âîäîé: âîëíàìè èëè òå÷åíèÿìè. Õàðàêòåð ãðóíòà òåñíî ñâÿçàí ñî ñêîðîñòüþ ïðèäîííîãî òå÷åíèÿ.
Äëÿ êàæäîãî ðàçìåðà ÷àñòèö èìååòñÿ ñâîÿ ñäâèãàþùàÿ ñêîðîñòü (Øóëÿê, 1971). Ïðè ïîñòîÿííîé ñêîðîñòè äâèæóùåéñÿ âîäû ñîñòàâ ãðóíòà ñî âðåìåíåì ñòàíåò ñîîòâåòñòâóþùèì ýòîé ñêîðîñòè. Ñòåïåíüòàêîãî ñîîòâåòñòâèÿ íàçûâàåòñÿ ñîðòèðîâàííîñòüþ. Õîðîøî ñîðòèðîâàííûå ãðóíòû ñîîòâåòñòâóþò òåîðåòè÷åñêèì îæèäàíèÿì, ïëîõî ñîðòèðîâàííûå — íåò.  ðåàëüíîñòè ìåõàíè÷åñêèé ñîñòàâ ãðóíòà íèêîãäà íå ñîîòâåòñòâóåò òåîðåòè÷åñêè îæèäàåìîìó ïî ñêîðîñòèïðèäîííûõ òå÷åíèé, ïîñêîëüêó ìíîãèå ôàêòîðû ïðåïÿòñòâóþò ñîðòèðîâêå ãðóíòà, âëèÿÿíà åãî ãðàíóëîìåòðè÷åñêèé ñîñòàâ. Èç íèõ îñíîâíûå:— Ðåàëüíûå òå÷åíèÿ ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò ëàìèíàðíîãî ïîòîêà ñ ïîñòîÿííîéñêîðîñòüþ, äëÿ êîòîðîãî ïðîèçâîäèëè òåîðåòè÷åñêèå âû÷èñëåíèÿ.— Îðãàíèçìû â ïðîöåññå ñâîåé æèçíåäåÿòåëüíîñòè âûäåëÿþò ôåêàëèè è ïñåâäîôåêàëèè, êîòîðûå âõîäÿò â ñîñòàâ ãðóíòà, äåëàÿ åãî áîëåå ìåëêîçåðíèñòûì.— ˸ä ïåðåíîñèò âìåðçøèå â íåãî êðóïíûå ÷àñòèöû, êîòîðûå ïîñëå òàÿíèÿ ïàäàþòíà äíî. Ïðèìåñü êðóïíûõ ÷àñòèö îñîáåííî çàìåòíà â ðàéîíàõ ñîâðåìåííîãî èëè ÷åòâåðòè÷íîãî îëåäåíåíèÿ.— Ïðè óâåëè÷åíèè ñêîðîñòè òå÷åíèå íà÷èíàåò ðàçìûâàòü îñàäîê, îòëîæåííûé ðàíåå.
 òàêèõ ìåñòàõ ãðàíóëîìåòðè÷åñêèé ñîñòàâ îïðåäåëÿåò íå ñîâðåìåííàÿ ãèäðîäèíàìèêà, à ïðîøëàÿ.— Êðîìå òå÷åíèé, íà êðóòûõ ñêëîíàõ è â ïðèëåæàùèõ ê íèì ðàéîíàõ ãðàíóëîìåòðè÷åñêèé ñîñòàâ îïðåäåëÿþò è ïðîöåññû ãðàâèòàöèîííîãî ïåðåíîñà: ìóòüåâûå ïîòîêè,îïîëçíè, îáâàëû è ò. ï., ïåðåíîñÿùèå âñ¸ ÷òî óãîäíî. Ðåçóëüòàòîì èõ äåÿòåëüíîñòè ÿâëÿþòñÿ ïîäâîäíûå êàíüîíû — ñòðóêòóðû, àíàëîãè÷íûå îâðàãàì íà ñóøå, — çàêàí÷èâàþùèåñÿ êîíóñàìè âûíîñà. Ãðóíòû, îáðàçîâàííûå â ðåçóëüòàòå ïðîöåññîâ ãðàâèòàöèîííîãîïåðåíîñà, åñòåñòâåííî, ïëîõî ñîðòèðîâàíû.1. Äíî êàê áèîòîï37— Ïåëàãè÷åñêèå îðãàíèçìû ïîñëå ñìåðòè ïàäàþò íà äíî.  ðåçóëüòàòå îáðàçóþòñÿáèîãåííûå ïåëàãè÷åñêèå ãðóíòû, ñâîéñòâåííûå ðàéîíàì, óäàë¸ííûì îò áåðåãîâ.
Åñëè óîòìåðøèõ îðãàíèçìîâ áûë ñêåëåò, òî îí òàêæå ïàäàåò íà äíî. Ýòè ñêåëåòû áûâàþò èëè èçâåñòêîâûìè (îáðàçóþò ãëîáèãåðèíîâûå è ïòåðîïîäîâûå èëû), èëè êðåìíèåâûìè (îáðàçóþò äèàòîìîâûå è ðàäèîëÿðèåâûå èëû). Ãðóíòû ñ êàðáîíàòíûìè ñêåëåòàìè ïîêðûâàþò äíîíà ìåíüøèõ ãëóáèíàõ, ÷åì ñ êðåìíèåâûìè ñêåëåòàìè, ïîñêîëüêó íà áîëüøèõ ãëóáèíàõ(ïðè áîëüøîì äàâëåíèè) êàðáîíàòû ðàñòâîðÿþòñÿ â âîäå. Ãëóáèíà, íà êîòîðîé êàðáîíàòûñòàíîâÿòñÿ ïîëíîñòüþ ðàñòâîðèìûìè (êàðáîíàòíîé êîìïåíñàöèè), âàðüèðóåò îò 3200 äî5400 ì, â çàâèñèìîñòè îò ãåîãðàôè÷åñêîé øèðîòû, òåìïåðàòóðû âîäû è àâòîðà öèôð. Ðàñòâîðèìîñòü êàðáîíàòîâ ñêàçûâàåòñÿ è íà ñîõðàíåíèè èçâåñòêîâûõ ñêåëåòîâ áåíòîñà, à òàêæå íà ðàñïðîñòðàíåíèè îðãàíèçìîâ ñ íàðóæíûì èçâåñòêîâûì ñêåëåòîì (ïðåèìóùåñòâåííî ìîëëþñêîâ).
Âî âíóòðåííèõ ìîðÿõ è âûñîêèõ øèðîòàõ ãëóáèíà êàðáîíàòíîé êîìïåíñàöèè ìîæåò íàõîäèòüñÿ íà ñóùåñòâåííî ìåíüøèõ ãëóáèíàõ. Òàê, â Áåëîì ìîðå îíà ðàñïîëîæåíà íà ãëóáèíå 90–100 ì (Ñåì¸íîâ, Çàìèëàòñêàÿ, 1986; Çàìèëàòñêàÿ è äð., 1987). Âïðåñíûõ âîäî¸ìàõ èç-çà ãîðàçäî ìåíüøåé áóôåðíîñòè ïðåñíîé âîäû ïî ñðàâíåíèþ ñ ìîðñêîé, êàðáîíàòû ìîãóò ñòàíîâèòüñÿ ðàñòâîðèìûìè óæå ïî âñåé òîëùå âîäî¸ìà. Ýòî ïðîèñõîäèò â îëèãîòðîôíûõ áîëîòàõ, ãäå ðÍ èìååò êèñëóþ ðåàêöèþ. Åñòåñòâåííî, ÷òî çäåñüïîëíîñòüþ îòñóòñòâóþò ìîëëþñêè.— Ñêåëåòû êðóïíûõ äîííûõ îðãàíèçìîâ ïîñëå èõ ñìåðòè îñòàþòñÿ íà ìåñòå, ïîñêîëüêó òå÷åíèå îáû÷íî íå ìîæåò èõ ïåðåíåñòè, ïðè ýòîì âîçíèêàþò áèîãåííûå ãðóíòûäðóãîãî òèïà. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû ãðóíòû, ñîçäàííûå ìîëëþñêàìè, ïðåèìóùåñòâåííî äâóñòâîð÷àòûìè — ðàêóøà. Âñòðå÷àþòñÿ òàêæå ãðóíòû, ñîçäàííûå äîìèêàìè óñîíîãèõ ðàêîâ ðîäà Balanus — áàëÿíóøà.
Ïðî÷èå áèîãåííûå ãðóíòû íå èìåþò ñîáñòâåííûõðóññêèõ íàçâàíèé, ýòî ãðóíòû, ñîñòîÿùèå èç îáëîìêîâ êîðàëëîâ, àããëþòèíèðîâàííûõ ôîðàìèíèôåð (â Áàðåíöåâîì ìîðå — Rhabdammina abyssorum). Ê ýòîìó æå òèïó ãðóíòîâìîæíî îòíåñòè è ãðóíòû ñ ïðèìåñüþ òðóáîê Polychaeta (õèòèíîâûõ — Spiochaetopterus,èçâåñòêîâûõ — Serpulidae). Îñîáî ñëåäóåò îòìåòèòü ãðóíòû, îáðàçîâàííûå ñïèêóëàìèñòåêëÿííûõ è êðåìíåðîãîâûõ ãóáîê.
Ïî âíåøíåìó îáëèêó òàêèå ãðóíòû íàïîìèíàþò ñëîéãðóáîé ñòåêëîâàòû. Ìåñòàìè èõ òîëùèíà äîñòèãàåò äâóõ ìåòðîâ. Òàêèå ãðóíòû êàê áèîòîïâåñüìà ñïåöèôè÷íû, ëèøü íåìíîãèå âèäû èíôàóíû ñïîñîáíû íàñåëÿòü èõ, à íîðìàëüíîðàçâèâàòüñÿ, âåðîÿòíî, íå ñïîñîáåí íèêòî.  ðåçóëüòàòå áèîìàññà èíôàóíû ñïèêóëüíûõãðóíòîâ çíà÷èòåëüíî ìåíüøå, ÷åì íà ñîñåäíèõ ó÷àñòêàõ äíà.—  ðàéîíàõ ñ îïðåäåë¸ííûì õèìèçìîì, ãäå ïðèäîííûå âîäû îáîãàùåíû æåëåçîìè ìàðãàíöåì, èõ ñîëè âûïàäàþò â îñàäîê, îáðàçóÿ æåëåçî-ìàðãàíöåâûå êîíêðåöèè. Îíèõàðàêòåðíû äëÿ àðêòè÷åñêîãî øåëüôà Ñåâåðíîãî Ëåäîâèòîãî îêåàíà è ãëóáîêîâîäíûõðàéîíîâ.  ãëóáîêîâîäíûõ ðàéîíàõ îñíîâíîé èñòî÷íèê Mn — çîíû ñïðåäèíãà.— Ñóùåñòâóþò ó÷àñòêè ïîâåðõíîñòè äíà, îáðàçîâàííûå ñàìèìè îðãàíèçìàìè áåíòîñà: ðèôû è çàðîñëè ìàêðîôèòîâ (ïîäðîáíåå ñì.
ãëàâó 3).— Îðãàíèçìû, âîçâûøàþùèåñÿ íàä äíîì ýôôåêòèâíî ñíèæàþò ñêîðîñòü òå÷åíèÿ èñïîñîáñòâóþò îòëîæåíèþ ìåëêèõ ôðàêöèé.Íàèáîëåå èíòåíñèâíî îñàäêîíàêîïëåíèå èä¸ò íà øåëüôå, ïîñêîëüêó îñíîâíûì èñòî÷íèêîì îñàäêîâ ÿâëÿåòñÿ ñóøà. Ïîñëå òîãî, êàê â ïàëåîçîå íà ïîâåðõíîñòè ñóøè ñôîðìèðîâàëñÿ ðàñòèòåëüíûé ïîêðîâ, òåððèãåííûé ñíîñ ïðîèñõîäèò â îñíîâíîì ÷åðåç ðåêè.áîëüøàÿ ÷àñòü ïðèíåñ¸ííîé ðåêàìè âçâåñè (íà ñîâðåìåííîì ýòàïå — 93%) çàäåðæèâàåòñÿâ óñòüÿõ ðåê è ïðèëåæàùèõ ðàéîíàõ øåëüôîâ. Äàëåå â îêåàí îíà íå ïðîíèêàåò.Íàêîïëåíèå îñàäêîâ ïðîèñõîäèò íåðàâíîìåðíî ïî âñåìó øåëüôó è íåïîñòîÿííî âîâðåìåíè.
Îñàäêè øåëüôà ðàçíûìè ñïîñîáàìè, ïðåèìóùåñòâåííî (íà 70%) îïîëçíÿìè, îáâàëàìè, ãðÿçåêàìåííûìè ïîòîêàìè, ïåðåìåùàëèñü ñ øåëüôà â ìåñòà îêîí÷àòåëüíîãî èõíàêîïëåíèÿ ó îñíîâàíèÿ ìàòåðèêîâîãî ñêëîíà. Ïðè ïîíèæåíèè óðîâíÿ îêåàíà (â êàéíîçîåïðîèñõîäèëî íåîäíîêðàòíîå ñíèæåíèå óðîâíÿ äî 300 ì, à â ïëåéñòîöåíå — íà 100–150 ì)ïåðåíîñ îñàäêîâ ñ øåëüôà óâåëè÷èâàåòñÿ.
Òîëùèíà ýòèõ îñàäêîâ ó ïàññèâíûõ îêðàèí îêåàíîâ ìîæåò äîñòèãàòü 15 êì è áîëåå. îòêðûòîì îêåàíå íà óäàëåíèè îò áåðåãîâ îñàäêè íà 70–95% îáðàçóþò ìàòåðèàë èçïðèëåãàþùèõ àðèäíûõ (ñòåïè, ïóñòûíè) çîí, ïåðåíîñèìûé âåòðîì. Ñêîðîñòè îñàäêîíà-38Æèçíü íà äíåêîïëåíèÿ çäåñü (èçìåðåííûå ðàçíûìè ìåòîäàìè) ìàëû, íåâåëèêè è òîëùè îñàäêîâ (äî 100ì). Íàèáîëüøåå ðàñïðîñòðàíåíèå èìåþò ãëîáèãåðèíîâûå èëû, ïîëó÷èâøèå ñâî¸ íàçâàíèåèç-çà çíà÷èòåëüíîé ïðèìåñè ïëàíêòîííûõ èçâåñòêîâûõ ôîðàìèíèôåð, ñðåäè êîòîðûõ îñîáåííî ìàññîâû ïðåäñòàâèòåëè ðîäà Globigerina. Ïëîùàäü, ïîêðûâàåìóþ èìè, îöåíèâàþòâ 130 ìëí. êì2 (äëÿ ïðèìåðà: ïëîùàäü Åâðàçèè ðàâíà 54,3 ìëí.
êì2). Ïðèáëèçèòåëüíî òàêóþ æå ïëîùàäü (íî íà áîëüøèõ ãëóáèíàõ: òàì ãäå êàðáîíàòû ðàñòâîðèìû) çàíèìàþòêðàñíûå ãëèíû. Ìåíüøèå ïëîùàäè çàíÿòû ãðóíòàìè, â îáðàçîâàíèè êîòîðûõ ñóùåñòâåííóþ ðîëü èãðàþò äèàòîìîâûå âîäîðîñëè — äèàòîìîâûå èëû (26,5 ìëí. êì2) è ðàäèîëÿðèè — ðàäèîëÿðèåâûå èëû (10,4 ìëí. êì2).  þæíîé Àòëàíòèêå âñòðå÷àþòñÿ ãðóíòû, ãäåâ ñîñòàâå âåëèêà ðîëü ðàêîâèí ïëàíêòîííûõ êðûëîíîãèõ ìîëëþñêîâ — ïòåðîïîäîâûå èëû(1,3 ìëí. êì2).Cîäåðæàíèå êèñëîðîäà â ãðóíòå ïàäàåò ñ óäàëåíèåì îò ïîâåðõíîñòè. Îáû÷íî óæå íàãëóáèíå íåñêîëüêèõ ñàíòèìåòðîâ êèñëîðîä îòñóòñòâóåò.
Ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà â ãðóíòåçàâèñèò îò åãî ãðàíóëîìåòðè÷åñêîãî ñîñòàâà. Îíî ïàäàåò ñ óâåëè÷åíèåì äîëè ìåëêèõ ÷àñòèö, ïðè÷¸ì íåëèíåéíî: ðåçêî ñíèæàåòñÿ, êîãäà áîëåå 30% òâ¸ðäûõ ÷àñòèö èìåþò ðàçìåðû ìåíåå 200 ìêì. Ãðàíèöó ìåæäó ñëîÿìè ãðóíòà ñ êèñëîðîäîì è ñåðîâîäîðîäîì âèäíî ïîèçìåíåíèþ öâåòà: ñ ïîÿâëåíèåì ñåðîâîäîðîäà ãðóíò ñòàíîâèòñÿ ãîðàçäî áîëåå ò¸ìíûì,ïîñêîëüêó ñóëüôèäû èìåþò ÷¸ðíûé öâåò.Îñàäêîîáðàçîâàíèå â ïðåñíûõ âîäî¸ìàõ ìîæåò ñóùåñòâåííî îòëè÷àòüñÿ. Çäåñü ãîðàçäî øèðå ðàñïðîñòðàíåíû ãðóíòû, îáðàçîâàííûå ñëàáî ïåðåðàáîòàííûìè êðóïíûìè îñòàòêàìè ðàñòåíèé.
 áîëîòàõ äíî ïîêðûòî òîðôîì.  ñòàðèöàõ, ïðèáðåæíîé çîíå îç¸ð è âìåëêèõ ðå÷êàõ äíî ïîêðûòî îñòàòêàìè áåðåãîâîé ðàñòèòåëüíîñòè, ïðè÷¸ì ÷àñòî ýòà ðàñòèòåëüíîñòü íèêàê íå ñâÿçàíà ñ ñàìèìè âîäî¸ìàìè, à ïðîñòî ðàñò¸ò âáëèçè èõ áåðåãîâ.Ñòåïåíü ðàçëîæåíèÿ îñòàòêîâ ñòîëü ìàëà, ÷òî âîçìîæíà âèäîâàÿ èäåíòèôèêàöèÿ ðàñòåíèéïî ìÿãêèì òêàíÿì.  ðå÷êàõ ñêîðîñòü íàêîïëåíèÿ òàêèõ ðàñòèòåëüíûõ îñòàòêîâ (âåòêè, ëèñòüÿ) ñòîëü âåëèêà, ÷òî ðå÷êè, íåñïîñîáíûå èõ óíîñèòü ÿâëÿþòñÿ ýôåìåðíûìè è ñàìî èõñóùåñòâîâàíèå ñâèäåòåëüñòâóåò î íåäàâíåì óíè÷òîæåíèè ëåñà â äàííîì ìåñòå íà áîëüøèõïëîùàäÿõ.ÑâåòÈìååò çíà÷åíèå äëÿ ôîòîñèíòåçèðóþùèõ îðãàíèçìîâ (áàêòåðèé, âîäîðîñëåé, êîðàëëîâ è äð.) êàê èñòî÷íèê ýíåðãèè.
Ñ óâåëè÷åíèåì ãëóáèíû êîëè÷åñòâî ñâåòà áûñòðî ïàäàåòè íà íåêîåé ãëóáèíå, íàçûâàåìîé êîìïåíñàòîðíîé, ýíåðãèÿ ñîëíå÷íîãî ñâåòà, êîòîðóþìîãóò óñâîèòü ðàñòåíèÿ, ñòàíîâèòñÿ ðàâíîé èõ òðàòå íà äûõàíèå, ÷òî ôàêòè÷åñêè îçíà÷àåò íåâîçìîæíîñòü ôîòîàâòîòðîôíîãî ïèòàíèÿ íà ýòîé ãëóáèíå è ãëóáæå. Ïîëîæåíèå êîìïåíñàòîðíîé ãëóáèíû âàðüèðóåò â çàâèñèìîñòè îò ïðîçðà÷íîñòè âîäû îò íåñêîëüêèõ ìåòðîâ (ðåäêî — äåñÿòêîâ ñì) äî 100 ì è áîëåå.  óìåðåííûõ øèðîòàõ ñîñòàâëÿåò îêîëî 30ì.  ñèëüíî ïðèáîéíûõ ìåñòàõ, ãäå âîëíû ïîñòîÿííî âçìó÷èâàþò îñàäîê, ìàêðîôèòûâñòðå÷àþòñÿ íå ãëóáæå 1 ì.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
