Одум - Экология - т.2 (947507), страница 64
Текст из файла (страница 64)
(По И. Р. Ойпш, г979.) нх скрытую раньше ценность. Болота теперь уже не рассматриваются как безусловно бросовые земли, которые нужно уничтожать или переделать. В деле сохранения болот, особенно прибрежных, уже достигнуты некоторые успехи, тем не менее в этой области предстоит еще огромная работа с привлечением ваконодательных и политических органов. Многочисленные сведения, касающиеся значенпя болот, собраны и опубликованы в Трудах симпозиума, изданных под редакцией Грисона, Кларка и Кларка (Огеезоп, С1аг)с, С1аг)ч 1979). 3. Морские экосистемы (рис. П. $4) Ваиболее пнтеросны с экологической точка зрения следующие характеристики морской среды: 1.
Море занимает 70е!е поверхности Землги. 2. Глубина моря огромна, п жизнь обнаруживается на всей этой глубине. В океане, по-видимому, не существует безжизненных зоп, однако вблизи материков н островов воды заселены значительно гуще. 3. Море непрерывно и не подразделнется на изолированные области, подобно суше и пресным водам. Все океаны соединены друг с другом.
Основными барьерами для свободного передвпже- аа ',ц ,4фйо оооо М о я Оа О а О 1 О Ооо ,Рос ох щ о Е $ оь к о с Ф р а о о 4 о а а~ а аа „а а О о Р, '" ю ~ой . О ~~ о ! о ц о о а ~о -О о а а р ~ Ы о. а с Ф =. а оо-, ~Га. д ОООЦ оа=,о Й 1 оооо~ а "Д ,1 а о ай, яа- ОООЯ а х =о„. о о "ас4 С 1 ~о Сй~, ио с Б Щ о о о о,а Д а р с~о" о а а,-.' и~ йо ОД о асо" - а о а о„~ ООа~аа ой Ы а а а ~о ~ а оо" оо аа а В а о аа'И е о "о.а,а Ыа:. ОЕ с.
Краткое описание оснонвых типов природных »косистем ния морских организмов служат температура, соленость и глубина. 4. В море происходит постоянная циркуляция. Разница в температуре воздуха на полюсах и у экватора порождает сильные ветры, дующие на протяжении всего года в одном направлении (пассаты). В результате совместного действия этих ветров н вращения Земли образуются определенные течения. Заслуя«ивают внимания экваториальные течения, направленные к востоку и западу, и прибрежные течения, направленные к северу и югу.
Хорошо известны Гольфстрим и Североатлантическое течение, которые несут теплую воду и смягчают климат высоких широт в Европе. Калифорнийское течение, напротив, несет на юг массы холодной воды, отче~о образуется характерный для побережья Калифорнии пояс туманов (что важно для секвойи и других гигантских хвойных). Основные течения действуют подобно гигантским вертушкам (или волчкам), которые вращаются по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки— в южном. Кроме поверхностных ветровых течений имеются глубинные течения, наличие которых обусловлено различиями в плотности воды, что в свою очередь обусловлено различиями в температуре и солености.
Взаимодействие ветрового давления, силы Кориолиса, термохалинных течений и физической конфигурации бассейна очень сложно и является центральной проблемой широких исследований в области физической океанографии. Перемешивание в море настолько эффективно, что часто встречающийся в пресноводных водоемах дефицит кислорода, или «стагнация», сравнительно редок в океанских глубинах. 5. На море постоянно господствуют разного рода волны, происходят приливы и отливы, вызванные притяя«ением Луны и Солнца. Роль приливов особенно велика в прибрежной зоне, где ж»жпь часто особенно богата и разпообразна. Именно приливы обусловливают заметную периодичность в жизни сообществ, «заводя» лунные, а не солнечные биологические «часы» литоральных животных.
Этп «часы» согласовывают активность я»ивотных с периодичностью приливов. Поскольку приливы повторяются примерно через 12,5 ч, в большинстве мест они происходят двая«ды в сутки, сдвигаясь в каждые последующие сутки примерно на 50 мин. Каждые дзе недели, когда силы солнечного и лунного притяя«епий складываются, амплитуда приливных колебаний достигает наибольшей величины, прн этом приливы бывают особенно высоки, а отливы — особенно низки. Это так называемые си»игийпые приливы. В середине этого двухнедельного периода раж.
ница между высокой и низкой водой бывает наименьшей — зто так называе»»ые коадратурнь»е приливы, когда силы притяжения Солнца и Луны направлены в противоположные стороны. Ампли- приложение туда приливов варьирует от менее чем 30,5 см в открытом море до 3,5 м в некоторых узких или полузамкнутых заливах. На приливы влияют многие факторы, поэтому картина может различаться в разных частях планеты. Самое первое, что должен сделать морской эколог, работающий в прибрежной зоне, — это получить графики приливов и отливов для данной местности.
6. Одна из характеристик морской среды — ее соленость. Средняя соленость, или содержание солей, составляет 35 частей соли па 1000 частей воды по массе, или 3,5%. Обычно это записывается так: 35%о (=частей на тысячу; вспомните, что соленость пресной воды меныпе 0,5%о). Около 27%о приходится на долю хлористого натрия, а остальное главным образом на соли магния, кальпия и калия. Поскольку соли диссоциированы на ионы, химический состав морской воды указывают обычно в ионах (табл. П.1).
Соотношение основных компонентов в воде остается фактически постоянным, поэтому общую соленость можно расс*штать по содержанию хлорида (это легче, чем определить общуто соленость). Таким образом, 19%о содержания хлора соответствует 35%о солености. Твз.шла П.1, Химический состав морской воды (величины даны в частях на тысичу=граммы иа ! кг). Отрицательные ионы (авионы! Полыкительные ионы (катионы) 10,7 1,3 0,4 0,4 19,3 9,7 О,1 0,007 0,07 Натрий Магний Кальций Калий Хлорш! Сульфат Бпиарбонат Карбонат Бромил 7. Морская вода пьтеет щелочную реакцию, сильно забуферена, но часто бедна жизненно важными элементами питания.
Силы электролитической диссоциации катионов болыпе этих спл аппонов (примерно па 2,4 миллизквивалента), что и определяет щелочную природу морской воды (в норме рН=8,2). Морская вода устойчива к изиепению рН. Помимо перечисленных выше попов морская вода содержит множество других элементов (теоретически все известные). К сожалению, в морской воде возрастает содержание токсичных химических веществ промышленного происхождения.
Концентрация биогенных ионов, однако, часто бывает такой низкой, что лимитирует первичнуго продукцию. Все этп прочие ионы составляют менее 1% солености океана. Как и следовало ожидать, время пребывания для солей намного больше Краткое описание основных типое природных экосистем 'и шР Н .0 00 а ш 700 -: 00О = 4О0 000 000 700 Рис. ПЛ5. Горизонтальная и вертикальная зональность в море. На поперечном разрезе е районе Западной Атлантики показаны некоторые геологические особенности строения морского дна: желоба (которые могут ухо. дить з глубину более чем на 6000 м), каньоны, хребты, абиссальная раввина н средккно-океанические хребты, которые вздымаются подобно ог роыным горным вершинам. (По Неехеп, Татр, Ее7шл, 1959.) времени пребывания самой воды; по оценке Вейля (Чгеу!, 1070), эти величины имеют порядок 107 и 104 лет соответственно.
Па рис. Н.15 показаны зональность в море н подчас сложная природа морского дна. В общем континентальный шельф простирается на некотором расстоянии от берега, на грашще шельфа дно круто обрывается вниз, образуя континентальный склон; затем несколько выравнивается — это континентальное подножие, и опускается к более глубокому и ровному лолсу — абпссалъпой равнине.
Мелководная зона континентального шельфа называется неритичесхой (прнбрежной) зоной, а зона берега между отметками высокой и низкой воды — зоной прилиеа (илп литоральяой зоной). Область открытого океана за пределами континентального шельфа называется океанической областью, область континентального склона и подножт4я — батиальяой зоной; эта последняя зона может быть геологически активной, пересеченной 7келобами и каньонами, подверженными действию подводной эрозии и обвалов. Область океанических глубин, илн абиссальяал область, может находиться в разных местах на глубине от 2000 до 5000 и. Абиссальну70 область перерезают желоба, достигагощие в глубину 0000 м (эти очень глубоководные области иногда называют хадольной зоной).
Абиссаль можно рассматривать как крупнейшую в мире экологическук7 единицу. Это, конечно, гетеротрофная система, поскольку первичный источник энергии расположен намного. выше (за исключением районов геотермальных рпфтов, описанных авв Приложение в т. 1, с. 47). Считается, что срединно-океанические хребты остались после того, как разошлись континенты, прежде плотно сомкнутые. По количеству проникающего света море подрааделяют на две горизонтальные зоны: верхнюю, или ээфотическую зону первичного продуцнрования, и нижнюю, простирающуюся до больших глубин афотическую зону, где света для фотосинтеза недостаточно. Эзфотическая зона достигает больших глубин (до 100 — 200 м) в прозрачных водах океанической области.
В более мутных (и богатых) прпбрелсных водах глубина эффективного проникновения света редко превосходит 30 м. Океанические области Из-за низкой концентрации биогенов в фотической зоне (рпс. 3.7) большая часть открытого океана представляет собой «пустыню» по сравнению с прибрежными водами и лиманами. Арктические и антарктические моря продуктивнее морей средних пшрот, на это указывает большое количество рыбы и китов, обитасощих в полярных областях. До последнего времени считалось, что первичный источник энергии в морских пищевых цепях образуют диатомеи, динофлагеллаты и мелкие ракообразные, составляющие макропланктон (называемый также сетным планктоном, потому что эти организмы хорошо ловятся планктонными сетями, сделанными из шелковой ткани плн нейлона).