Охрана Водных Экосистем

 Взвешенные в  воде вещества с известной степенью условности могут быть подразделены на возмущенный грунт ,  содержащий небольшее количество органического вещества, и детрит, в котором его сравнительно много. Присутствие в воде большого количества  взвешенных частиц оказывает на водное население самое разнообразное влияние.  Снижение прозрачности воды в результате  возмущения  грунта  с  одной стороны уменьшает освещение донных растений, а с другой -сопровождается увеличением концентрации  биогенов.  Неблагоприятное  воздействие оказывает минеральная взвесь на животных,  отфильтровывающих свой корм  в толще воды,  и засыпая организмы,  обитающие на грунте.     

 Температура, свет, звук  и другие колебания воздействуют  на водное население  или  непосредственно  или  играют  роль

условных сигналов.  К  первому  случаю относится,  например, влияние температуры на протекание многих биологических  процессов, значение  света  для фотосинтеза и т.п.    

 Термический режим  отдельных  водоемов  определяется  их географическим положением, глубиной, особенностью циркулирования водных масс и многими другими  факторами.  Поступление тепла в водоем зависит главным образом от проникновения солнечной радиацией и и контакта с менее  нагретой  атмосферой. Известную роль играет тепло выпадающих осадков.  В последние годы тепловой режим многих водоемов претерпевает  существенные изменения  под влиянием поступления в них подогретых вод из охлаждающих контуров тепловых и атомных станций. Температурный водный баланс безусловно зависит от времени года.    

 У многих  гидробиоитов,   периодически   подвергающихся действию отрицательных  температур вырабатываются адаптации, предупреждающие замерзание соков тела.  В основном они  сводятся к  снижению  точки  замерзания  соков  и  повышению их способности к переохлаждению.  Благодаря этим адаптациям некоторые организмы  переносят понижение температуры до -10'С, например, мидии.  Чем чаще и сильнее периодические изменения температуры в естественных местах обитания гидробиоитов, тем выше их устойчивость к холодовым и тепловым повреждениям.

Большое экологическое  значение  температура  имеет как

фактор влияющий на скорость протекания  процессов,  в  частности дыхания, роста и развития. Повышение температуры обычно сопровождается ускорением всех процессов.    

 Во всех  случаях оптимальные для роста амплитуды и скорости изменения температуры оказались сходными с теми  перепадами, какие  рыбы  испытывают в природных местах обитания. По-видимому, для  организмов   неблагоприятно   стационарное состояние фактора, если в естественных условиях оно динамично. Организмы,  исторически адаптированные к  экологическому разнообразию, не только ризестентны к нему, но и нуждаются в нем; экологическое однообразие в своем предельном выражении, создаваемом в искусственных условиях, не соответствует физическим потребностям организмов,  уменьшает их  жизнедеятельность.    

 Особенно большое экологическое  значение свет имеет  для фотосинтезирующих растений.   Из-за   его   недостатка   они

отсутствуют на многокилометровой  глубине  океанических  вод. Реже растения  страдают от избытка света и отсутствуют в поверхностном слое воды,  если его освещенность становится черезмерной.    

 Большинству животных  свет нужен для распознания  среды и ориентации движений.  Под  контролем  светового фактора происходят грандиозные миграции,  когда каждые сутки  миллиарды тонн живых организмов перемещаются на сотни метров с поверхности в глубину и обратно.  В очень большой степени от света зависит окраска гидробиоитов,  которая у ряда животных может даже меняться, обеспечивая маскировку.    

 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.

<Экологические  основы жизнедеятельности.>    

 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.               

<Водные  биоресурсы  и  их

рациональное  использование.>    

 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.