рефераты бесплатно

МЕНЮ


Охрана Водных Экосистем

Ориентируясь на свет, гидробиоиты находят для себя наиболее выгодное

положение в пространстве. Особенно большое значение свет имеет для

организмов, совершающих суточные миграции. В большинстве случаев начало

подъема и спуска определяется временем наступления той или иной

освещенности.

Восприятие звука у водных животных развито относительно

лучше, чем у наземных. Звук быстрее и дольше распространяется в воде,

чем на суше. Известное значение в жизни гидробиоита имеют шумовые нагрузки,

связанные с деятельностью человека -работой лодочных и корабельных моторов,

турбин, подводным бурением и т.д. У гидробиоитов одновременно снижается

скорость дыхания, темп роста и доля яйценосных самок; привыкание к шуму не

наблюдается даже после месячного содержания рыб в таких условиях.

Очевидно,весьма значительную, но еще малоизученную роль играют в

жизни гидробиоитов электрические и магнитные поля. Благодаря высокой

чувствительности электрорецепторов, многие гидробиоиты способны

воспринимать богатейшую информацию, в частности различают особей своего

вида и врагов, скорость и направление течений, температуру, солевые и

газовые ингредиенты, а также устанавливают симптомы, предшествующие

аномальным природным явлениям.

В биосферном аспекте питание -один из основных процессов,

благодаря которому осуществляется круговорот веществ в природе. В более

узком плане питание выступает как процесс включения того или иного

органического вещества вкакие-либо конкретные организмы, желательные или

нежелательные для человека. Управление этим процессом в целях усиления

воспроизводства нужного биологического сырья, формирования высокого

качества воды и охраны чистоты водоемов в условиях их комплексного

использования -одна из актуальнейших проблем.

Пищевые адаптации водных организмов с одной стороны

направлены на добывание корма нужного количества, т.е. обуславливают

выборность или элективность питания; а с другой стороны обеспечивают

определенный уровень интенсивности питания, т.е. добывание корма в нужных

количествах и достаточно высокую степень его переваривания.

Покровы гидробиоитов полупроницаемы. Находясь в воде они должны

противостоять физико-химическим силам выравнивания осмотических и солевых

градиентов, а временно оказываясь в воздушной среде избежать потери влаги.

Для противостояния силам выравнивания водные организмы вырабатывают ряд

адаптаций, Направленных, с одной стороны, на активное поддержание нужных

градиентов, а с другой- уменьшение до минимума физико-химических эффектов,

в частности за счет снижения проницаемости покровов. Последний путь,

энергетически более экономный, используется в ограниченных пределах,

поскольку растущая изоляция от среды осложняет процессы обмена веществ с

нею.

Процессы регуляции водно-солевого обмена обеспечиваются работой

выделительной системы, рядом морфологических и поведенческих адаптаций.

Приспособление к снижению влагоотдачи и некоторые другие предохраняют

гидробиоитов от гибели вне воды, например в приливно-отливной зоне, в

пересыхающих водоемах, при периодических выходах на сушу. Ряд

адаптаций обеспечивает защиту водных организмов от осмотического

обезвоживания и обводнения, создающих угрозу механического повреждения

клеток. В соответствии с этим решается задача регулирования и концентрации

соотношения отдельных ионов в клетках тела. Совершенством адаптаций,

обеспечивающих стабилизацию водного и солевого обмена, определяется их

способность существовать в водах различной солености и выживать в

осматически неустойчивой среде.

Помимо расширительного понимания дыхания как всякого

высвобождающего энергию биологического окисления, есть и более узкое,

распространяющееся только на процессы, связанные с поглощением кислорода.

Аэробное дыхание в воде сложнее, чем на суше. У наземных животных

влага на дыхательных поверхностях нормальное и несколько меньшее количество

растворееного кислорода. Если вода, омывающая дыхательные структуры

гидробиоитов, насыщена кислородом, то условия их дыхания не хуже, а даже

лучше, чем у наземных форм. Однако, гораздо чаще содержание кислорода в

воде немного ниже нормального и в таких случаях распираторная

обстановка для гидробиоитов крайне неблагоприятна. При этом следует учесть,

что концентрация кислорода снижается в результате жизнедеятельности самих

гидробиоитов, и не всегда достаточно быстро восстанавливается за счет тех

или иных внутриводоемных процессов. Сложность распираторных условий в воде

обусловила выработку у гидробиоитов ряда морфологических,

физиологических и биохимических реакций организма, обеспечивающих нужный

уровень интенсивности дыхания в более или менее широком интервале

концентраций растворенного кислорода. Регулируя интенсивность

газообмена, гидробиоиты маневренно оптимизируют свою энергетику,

экономичность процессов реализации программы роста и развития. В

условиях крайнего дефицита кислорода гидробиоиты предельно снижают свою

активность и некоторое время выживают благодаря использования минимума

энергии. Небольшое число гидробиоитов постоянно существуют в отсутствие

растворенного кислорода, извлекая его из химических соединений и добывая

энергию другими способами.

Росту организмов сопутствует их развитие -поступательное изменение

всей организации тела, направленное на достижение оптимального

репродуктивного состояния, обеспечение необходимой эффективности

размножения. В ходе онтогенеза, перестраиваясь структурно и

функционально, организмы достигают репродуктивной зрелости. Чем больше

образуется потомков и выше их выживаемость, тем успешнее реализуется

жизненная стратегия вида -максимизация в биосфере, свойственной ему

формы трансформации веществ и энергии, универсализация своего образа жизни,

предельное усиление своей биогеохимической функции на Земле. Поскольку

такая тенденция свойственна всем видам, это усиливает их конкуренцию на

материальные и энер-

гетические ресурсы биосферы, расширяет ресурсную базу жизни,

интенсифицирует в эволюционном аспекте биологический круговорот веществ и

поток энергии в биосфере.

В результате роста и размножения гидробиоитов в водемах происходит

непрерывное образование биомассы. Это экосистемное явление называют

биологической продуктивностью, сам процесс образования биомассы

-биологическим продуцированием, а новообразованную биомассу -биологической

продукцией. Биологическая продукция -только часть биоорганической

продукции -всего органического вещества, содаваемого организмами в

процессе своей жизнедеятельности. Биопродуктивность экосистем реализуется

в форме образования организмов, полезных, безразличных или вредных для

человека. В связи с этим исходя из текущих запросов практики можно говорить

о биохозяйственной продукции -биомассе организмов, имеющих в настоящее

время промысловое значение. Вне зависимости от интересов практики

различают продукцию первичную и вторичную. Первая

представляет собой результат биосинтеза органического вещества из

неорганического в процессе жизнедеятельности гидробиантов-автотрофов.

Вторичная продукция образуется в процессе трансформации уже имеющегося

органического вещества организмами-гетеротрофами.

Биопродуктивность гидросистем можно рассматривать в двух планах:

природном (биосферном) и социально экономическом. В первом случае

результаты продуцирования безотносительно к интересам человека, как одну из

особенностей круговорота веществ в экосистеме, как одну из функций

экосистем -блоков биосферы. С социально-экономической точки зрения

биопродуктивность характеризуется величиной вылова гидробиантов,

используемых человеком. В этом случае продуктивность определяется как

свойствами самих эксплуатируемых экосистем, так и формой их хозяйственного

освоения.

Организмы, используемые в качестве объектов промысла, образуют

биологические ресурсы водоемов. В историческом процессе становления

природы для человека все большее число

гидробиантов вовлекается в сферу общественного производства и становится

биоресурсами людей. Гидробианты в воспроизводство которых вкладывается

труд -это уже не биоресурсы, а возделываемое сырье.

Из огромного числа гидробиоитов только очень немногие представители

флоры и фауны используются человеком в качестве биологического сырья. Этим

в значительной мере объясняется тот факт, что водные растения и животные

составляют 3% в пище людей, хотя первичная продукция гидросферы только в 3

раза меньше первичной продукции суши. Поэтому перспективная оценка

биологических ресурсов гидросферы должна исходить нетолько из учета

возможного вылова объектов, добываемых в настоящее время.

В отличие от полезных ископаемых биологические ресурсы относятся к

самовоспроизводящимся. Следовательно, их величина в гидросфере

определяется не количеством имеющихся промысловых организмов, а их

приростом, т.е. продукцией. Мерой реализации этой продукции служит

промысел.

Объем устойчивого промысла водных организмов определяется величиной

их естественного воспроизводства. Поэтому промысел не должен превысить

естественных природных популяций и учитывать особенности их

воспроизводства (сроки, места, орудия лова и т.д.). Охрана и повышение

эффективности естественного воспроизводства представляют собой важную меру

укрепления сырьевой базы промысла, равно как и обогащение водоемов

новыми промысловыми объектами за счет акклиматизации.

Промысел водных организмов не всегда легко отличить от "урожая" при

искусственном разведении, т.к. существует множество переходных форм между

этими двумя видами биосырья.

В настоящее время мировой промысел гидробиоитов составляет около 20%

животных белков, потребляемых человеком. До начала 70-х годов он быстро

возрастал, затем стабилизировался. Среди рыб значительную долю в

промысле составляют сельдевые, тресковые, скумбриевые и ставридовые. В

меньшем количестве добываются тунцовые, мерлузовые и комбаловые, еще меньше

отлавливаются лососевые.

Среди нерыбных объектов, добываемых в водоемах в настоящее время,

первое место по массе занимают моллюски. Из них

в наибольшем количестве добываются двустворчатые моллюски, в значительном

количестве -головоногие моллюски (больше половины из них -кальмары). Из

ракообразных наибольшую роль в промысле играют крабы и креветки.

Мировой промысел гидрофитов основан преимущественно на добыче

красных и бурых водорослей. В гораздо меньшем количестве добывают

зеленые. Значительная часть водорослей используется для йода и других

технических и медицинских продуктов.

В настоящее время уровень использования гидробиоитов в отношении

большинства традиционных объектов промысла достиг величин, близких к

предельным. Во многих случаях наблюдается перелов гидробиоитов; что

означает, что воспроизводительная способность их популяций уже не может

компенсировать убыль в результате промысла. В 1770г. был убит последний

экземпляр замечательного растительноядного млекопитающего -стеллеровой

(морской) коровы. Почти исчез в наше время гренландский кит, взятый под

охрану слишком поздно, под угрозой исчезновения находится синий кит.

Среди рыб наблюдается перелов многих легко поддающихся добыче камбал,

сельдей. В ряде районов в чрезвычайно напряженном состоянии находятся

запасы крабов. Поэтому с необычайной остротой встает вопрос об охране и

повышении естественного воспроизводства биоресурсов.

Серьезный вред воспроизводству промысловых гидробиоитов может

наносить гидротехническое строительство, в частности сооружение плотин,

перерезающих естественные миграционные пути рыб. Например,

гидростроительство на Волге и Куре резко нарушило условия естественного

размножения осетровых, в связи с чем пришлось принять меры по организации

искусственного воспроизводства. Огромное количество молоди гибнет, попадая

в оросительные системы и в турбины гидроэлектростанций. Для предупреждения

захода молоди в каналы оросительной системы,в турбины электростанций

создают различные заградители, в частности электрические.

Естественное воспроизводство промысловых организмов часто

подрывает неправильная организация их вылова. В связи с этим необходимо

научное обоснование регулирования промысла: оно должно сводится не только

к установлению необходимого объема вылова, но и к установлению сроков и

мест про-мысла, регламентирование способов и орудий лова.

Проблема охраны, повышения эффективности естественного

воспроизводства биоресурсов осложняется тем, что приходится в решать в

условиях комплексного использования водоемов, учитывая интересы самых

разных отраслей народного хозяйства связанных с использованием водоемов.

Большое значение для усиления естественного воспроизводства

промысловых организмов имеет борьба с их пищевыми конкурентами, врагами

и паразитами. Огромное количество рыб погибает от вирусных и

бактериальных заболеваний. Основной элемент в комплексе мер борьбы с

паразитами прудовых рыб -профилактика заболеваний, в частности контроль

за перевозками рыб. Помимо комплекса профилактических мероприятий,

проводятся лечебные.

Термином "акклиматизация" обозначают целенаправленную деятельность

человека по обогащению флоры и фауны новыми компонентами. В

биологическом смысле под акклиматизацией понимают приспособление организмов

к существованию за пределами собственного ареала после переселения в новые

места обитания. Акклиматизация характеризуется не только выживанием и

размножением переселенных особей, но и нормальным развитием последующих

поколений, т.е. натурализацией вида.

Из промысловых организмов акклиматизируются рыбы, ракообразные,

моллюски и водные млекопитающие.

Акклиматизация организмов является одной из первых составляющих

частей аквакультуры (в узком смысле слова "аквакультура" понимается как

промышленное выращивание гидробиантов по определенной технологической

схеме с контролем над всеми основными звеньями процесса). Дальнейшее

развитие аквакультуры сводится к преобразованию экосистем, их

конструированию в интересах оптимизации производства биосырья в водоемах.

Под загрязнением водоемов понимается ухудшение их экологического

значения и биосферных функций в результате антропогенного поступления в

них вредных веществ.

При загрязнении водоемов наблюдается нарушение отдель-

ных физиологических функций, изменение поведения, снижение темпа роста,

увеличение смертности, изменение наследственности особе. Загрязнения

также могут изменить некоторые показатели популяции: изменение численности

гидробиоитов и биомассы, рождаемости и смертности, половой и размерной

структуры и ряда функциональных свойств. К этому следует добавить

хаотичность внутрипопуляционных отношений, играющих огромную роль в

коммуникации особей.

На биоцентрическом уровне загрязнение сказывается на структуре и

функциях сообщества, поскольку одни и те же загрязняющие вещества по

разному влияют на разные компоненты биоценоза. В конечном счете происходит

деградация экосистемы -ухудшение ее как элемента среды человека и снижение

положительной роли в формировании биосферы, обесценивание в

хозяйственном отношении.

Каждое из токсических веществ обладает определенным механизмом

действия и обуславливает специфический механизм реагирования. Гидробиоиты,

их популяции и гидробиоценозы обнаруживают различную чувствительность и

устойчивость к токсинам.

Из загрязненных веществ наибольшее значение для водных экосистем

имеют нефть и продукты ее переработки, пестициды, соединения тяжелых

металлов и т.п. Чрезвычайно опасным стало загрязнение водоемов различными

продуктами радиоактивного распада -радионуклидами или радиоизотопами.

Все большее беспокойство вызывает загрязнение и осоление пресных водоемов

в следствие выпадания "кислотных дождей", когда в атмосферной влаге

растворяются газы и некоторые другие вещества, выбрасываемые в воздух

промышленными предприятиями. Значительную роль в загрязнении водоемов

играют бытовые стоки, лесосплав, отходы деревообрабатывающих предприятий

и многие другие виды загрязнения, не относящиеся к токсичным, но

ухудшающие среду гидробиоитов.

Как наука экологическая гидробиология исходит из представлений

о том, что живое, возникшее из неживого, остается в тесной зависимости с

последним, находится с ним в

структурно -функциональном единстве. На всех уровнях ореолизации живое

существует только как часть противоречивого целого -биологического тела в

его взаимосвязях со всей совокупностью окружающих условий. Обитатели того

или иного водоема вне зависимости от систематического положения

конвергентно приобретают сходные адаптации к существованию в пределах

своего места обитания, образуя характерные жизненные формы.

Организмы, популяции, биоценозы -не жесткие системы, разрушающиеся

при состояниях среды, отличающихся от оптимальных, они способны

адаптироваться к среде.

Оценка степени ухудшения условий в водных экосистемах под влиянием

загрязнения или других антропогенных воздействий с той или другой

точностью в настоящее время может быть сформулирована только применительно

к практическим формам использования водоемов. Показателем экологического

благополучия водных экосистем может служить хорошо развитый биокруговорот.

Прогноз состояния водных экосистем и влиянии тенденций в их изменении

крайне важны для перспективного планирования рациональной эксплуатации

водоемов.

Человек должен стабилизировать свой обмен с природой на основе его

адекватности, гармонического сочетания интересов общества и возможностей

природы.

Список литературы:

1. Гидробиология, М., 1985г.

2. Биология и экология водных организмов, Л.,1987г. 3.

Экологический словарь, Алма-Ата 1983г.

4. Одум Ю. Основы экологии, М., 1975г.

5. Константинов А.С. Общая гидробиология, М., 1986г. 6. Чернова Н.М.

Экология, М., 1988г.

7. Теоретическая экология, М.,1987г.

Страницы: 1, 2


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.