Абиотические факторы водной среды

На водную поверхность приходится 71% всей земной поверхности. Океан – главный приемник и аккумулятор солнечной энергии. Водная оболочка планеты носит название гидросферы и включает пресные воды (горные льды, реки, озера, болота) и воды океанов и внутренних морей. Основными факторами водной среды являются физические и химические свойства воды.

1) плотность и вязкость воды;

2) подвижность – постоянное перемещение вод в пространстве, поддерживающее водную гомогенность (однородность);

3) температурная стратификация – изменение температуры по глубине; от этого фактора зависит периодические изменения температуры в водоемах: в глубине самая низкая температура 2°С, на поверхности самая высокая 37°С;

4) прозрачность (обратная характеристика мутность) – определяет световой режим в толще воды; прозрачность зависит от количества взвешенных частиц, фитопланктона, высших растений;

5) соленость– т.е. содержание в воде растворенных сульфатов, карбонатов, хлоридов; в пресных водах обнаруживаются, в основном, карбонаты: до 80%, в морских – хлориды и сульфаты; вода считается соленой, если концентрация солей превышает 0,5 мг/л (в морской воде – 35 мг/л, причем хлористого натрия – 27 мг/л);

6) количество растворенного кислорода – кислород обеспечивает дыхание живых водных организмов. Кислород мало растворим в пресной воде, еще меньше – в соленой. Максимальная концентрация кислорода, растворенного в пресной воде, составляет 10,2 см³/л при 0°С и 5,5 см³/л при 30°С. В пресных водоемах содержание кислорода сильно зависит от времени года: зимой оно уменьшается и может вызвать гибель (замор) рыбы. Очень критичны к этому показателю лососевые породы (форель), менее критичны – карповые (карась).

5.3.4 Биотические факторы [1, 4, 5, 9]

Под биотическими факторами понимают совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. К биотическим факторам относятся также все живые организмы, окружающие данный организм, и оказывающие на него прямое или косвенное влияние в результате своей жизнедеятельности.

Взаимоотношения между живыми организмами классифицируют (с точки зрения реакции друг на друга) на гомотипические и гетеротипические. Гомотипические взаимоотношения – это взаимодействия между особями одного и того же вида. Гетеротипические взаимоотношения – это взаимодействия между индивидуумами разных видов (лисы питаются зайцами).

Важнейшим двигателем к возникновению взаимоотношений между живыми организмами является пищевой фактор. Первичное органическое вещество на Земле создают растения, следовательно, они обеспечивают энергией (через пищу) все живое. Каждый вид живого организма обладает избирательностью к пище.

Среди животных имеются виды, питающиеся исключительно растительной пищей (фитофаги) или только животной (зоофаги), причем одним видом (монофаги) или многими видами (полифаги).

Виды взаимоотношений между живыми организмами:

1. У животных (и человека) наиболее распространено хищничество – поедание одного организма (жертвы) другим организмом (хищником). Все травоядные, по существу, являются хищниками, так как поедают живую материю – растительность. Известны хищные бактерии, растения, насекомые. Хищники бывают нулевого порядка – поедают только растения; первого порядка – нападают на мирных (травоядных) животных, а также второго порядка и более высоких порядков – нападают на более слабых, чем они хищников. В развитии численности хищников и жертв существует тесная связь.

2. Другой тип взаимоотношений – паразитизм. Такие взаимоотношения, когда один вид (паразит) использует организм другого вида (хозяина) в качестве среды обитания и источника пищи. Истинный паразитизм –этообраз жизни, при котором организм, принадлежащий к одному виду (паразит), постоянно живет внутри или на теле представителя другого вида (хозяина), используя его в качестве источника пищи. Примеры – гельминты, клещи, возбудители болезней – микробы. Имеется также временный паразитизм. Некоторые насекомые (паразитоиды) откладывают яйца в тело других насекомых (животных). Во взрослой фазе они живут свободно.

Различают эктопаразитов – питаются телом хозяина, проживая на его поверхности, и эндопаразитов – имеют приспособления, позволяющие жить и питаться внутри хозяина. Явлению паразитизма присущи следующие общие черты: 1) та или иная степень опасности для хозяина; 2) более или менее постоянная связь между хозяином и паразитом; 3) полная зависимость паразита от пищи, получаемой от хозяина в виде либо переваренных продуктов, либо тканей его организма.

Системы хищник-жертва и паразит-хозяин постоянно эволюционируют. Паразитам и хищникам не выгодно полностью уничтожать популяции хозяев и жертв, поэтому длительная совместная эволюция приводит к тому, что влияние на жертв и хозяев становится умеренным, наибольший вред наносят новые паразиты и хищники. Характерный пример – наиболее опасны для человека новые, впервые завезенные возбудители заболеваний.

3. Взаимоотношение – комменсализм(сотрапезничество) – поедание остатков трапезы одного вида другим видом (например, гиены). Среди растений – это лишайники, лианы, орхидеи, живущие за счет других деревьев, не принося им вреда. Они питаются веществами, накапливающимися между корой и телом дерева. Зеленая водоросль поселяется на шерсти ленивца, делает его незаметным в листве.

Есть очень много животных, которые ищут покровительства другого, более могущественного животного, чтобы под его защитой добывать себе пищу. В простейшем случае этого рода между некоторыми животными устанавливается нечто вроде союза для общей пользы, или полезного только слабейшему члену, но совершенно безразличного для покровителя. Вот несколько примеров. В степной полосе Южной России скворцы целыми стаями держатся около стад, так как в навозе скота для них всегда имеется обильная пища в виде многочисленных насекомых, которые там поселяются. Издавна известен союз между пахарем и грачами, которые целыми стаями слетаются, лишь завидят соху, их привлекают личинки насекомых, которых они могут доставать из разрыхленной почвы. В африканских степях страусы и кваги обыкновенно держатся вместе, и такой союз приносит им обоюдную пользу. Действительно: высокорослые страусы легче, чем кваги, могут заметить приближающуюся опасность, а кваги со своей стороны полезны страусам тем, что в их навозе разводятся большие жуки, составляющие лакомство для страусов.

Комменсализм принимает вид еще более тесного союза в том случае, когда слабейший член поселяется внутри самого тела своего покровителя или на поверхности его. В таком случае он питается не телом и не соком своего покровителя, а лишь перехватывает для себя часть его пищи. Так, в реках Бразилии водится один сом, у которого во рту преспокойно живут целые общества маленьких рыбок, они помещаются между выростами костей и в складках стенок ротовой полости. Устроившись таким образом во рту сома, рыбешки эти находятся в полной защите от врагов и в то же время кормятся частицами той пищи, которую заглатывает сом. В этом случае сожительство продолжается неопределенное время, но бывают случаи комменсализма лишь на короткое время личинной стадии.

4. Форезия – перенос одних видов другими. Пример: рыба-прилипала передвигается, прикрепившись к более крупной и быстроходной рыбе.

5. Нейтрализм – взаимная независимость совместно обитающих видов; в природе эти взаимоотношения обнаружить сложно.

6. Мутуализм – способность одних видов развиваться только в присутствии других; это мицелии грибов и корни высших растений, корень – среда обитания, а гриб способствует поступлению воды и питательных веществ, т.е. взаимодействие благоприятно для обоих видов.

7. Аменсализм – один вид в присутствии другого не может развиваться и размножаться; например, блохи, живущие в норах с сусликами, являются переносчиками болезней.

8. Протокооперация – совместное проживание нескольких видов для защиты от врагов.

9. Интерференция – непреднамеренное подавление одного вида другим, например, белки, поедая шишки хвойных деревьев, не дают размножаться деревьям.

10. Симбиоз– (сожительство) – разные виды проживают совместно и регулируют взаимоотношения между собой и внешней средой.

Многообразны отношения между животными и растениями. Перенос семян, заболеваний, укрытие от хищников и непогоды и др. Хищники, паразиты, зоофаги и фитофаги являются факторами среды, экологическими элементами. С общеэкологических позиций они все взаимно необходимы друг другу. В процессе их взаимодействия идет естественный отбор, приспособительная изменчивость, а это – важнейшие элементы эволюции. Исчезно-вение какого либо «врага» может привести к вымиранию вида, которым питался этот враг, за этим следуют болезни, перерасплод, вымирание.