Нейстон и плейстон.

Нейстон. Условия существования организмов на верхней сто­роне пленки натяжения воды резко иные, чем в приповерхностном слое. Поэтому эпинейстонты-аэробионты и гипонейстонты-гидробионты -по существу образуют разные жизненные формы.

Эпинейстон По верхней стороне пленки натяже­ния в пресных водоемах бегают клопы-водомерки, жуки-вертячки, подуры, мухи; Пленка под ногами бегающих насекомых прогибается, но не рвется, чему способствует несмачиваемость их тела, позволяющая использовать вертикальную составляющую силы поверхностного натяжения воды.

Условия жизни эпинейстонтов характеризуются усиленной сол­нечной радиацией, высокой влажностью воздуха, подвижностью поверхности опоры. Высокая концентрация органических веществ, скапливаю­щихся на поверхностной пленке и под нею, создает благоприятные условия для питания эпинейстонтов. С другой сто­роны, они сами весьма уязвимы для врагов, так как могут подвер­гаться «нападению из воды и воздуха, а каких-либо убежищ ли­шены.

Гипонейстон. К гипонейстону относят совокуп­ность организмов, населяющих верхний слой воды толщиной 5 см. В нем поглощается до половины всей солнечной радиации, проникающей в воду, большая часть ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. В этом слое резко выражен перепад тем-туры на границе воды и атмосферы, солевой режим вследствие испарения и выпадения осадков отличается значительной ла­бильностью, концентрация кислорода из-за контакта с воздухом неизменно высокая. Поверхностная пленка благодаря своей упругости представляет своеобразную опору нейстонным организмам, подвешивающимся к ней или упирающимся в нее снизу. Чем больше натяжение пленки, тем количественно беднее гипонейстон.

Количество органического детрита, образующегося в приповерхностном слое за счет адсорбции растворенной органики на пузырьках газа, при­мерно в 10 раз больше того, которое продуцируется в том же слое фотосинтетиками.

Нейстон существует в сложных биотиче­ских условиях. Эта сложность определяется тем, что нейстонты находятся под действием «двойного пресса» хищников: на них на­падают и аэробионты (птицы, летучие мыши и др.), и гидробионты. Защита от хищников ограничена высокой освещенностью воды, отсутствием экранов и укрытий, а также сниженными возможностями ухода от преследования гидробионтами (невозмож­ность движения в вepx).

Специфические особенности абиотических и биотических усло­вий существования гипонейстона обусловливают выработку у его представителей своеобразных адаптации. К ним, в частности, от­носятся смачиваемость внешних покровов, положительный фототрофизм, ряд приспособлений к питанию органическими частица­ми, падающими на поверхность воды из воздуха, критическая окраска или прозрачность, развитие пигментации, защищающей организмы от гибельного воздействия ультрафиолетовых лучей.

Пигментация, в частности, характерна для подавляющего боль­шинства бактерий, гипонейстона, в первую очередь для форм, резистентных к УФ-излучению. В экспериментальных условиях наи­большую устойчивость к УФ-лучам обнаруживали микроорганизмы с желтым пигментом; именно в такой .цвет окрашены многие ко­лонии нейстонных бактерий

В гипонейстоне преобладают гетеротрофные организмы, и для него характерна большая изменчивость во времени, поскольку многие гидробионты ведут нейстонный образ жизни периодически, в те или иные часы суток, в те или иные сезоны.

В состав гипонейстона входят бактерии, простейшие, ракообраз­ные, моллюски, насекомые, молодь рыб и представители многих других групп. Крайне характерно присутствие в гипонейстоне яиц и молоди многих гидробионтов, в частности рыб, для которых теп­лый и хорошо аэрирующийся поверхностный слой воды играет роль своеобразного «инкубатора».

Различают формы эв- и мерогипонейстонные. Первые в течение всей жизни связаны с поверхностным слоем во­ды, вторые — лишь на отдельных стадиях развития. Многие живот­ные присутствуют в гипонейстоне только в ночное время, днем пе­ремещаясь вглубь. Среди типичных представителей морского эвги-

понейстона можно назвать веслоногих рачков, изопод, сагитт. Для мерогипонейстона характерны личинки мол­люсков, яйца полихет, науплиальные и копеподитные стадии мно­гих веслоногих, икра кефали, ставриды, хамсы, личинки многих рыб.

Плейстон.Для представителей плейстона наиболее характерна двойственность адаптации, поскольку часть их тела находится в воде, а часть — в воздухе. У плейстонных растений, например, ды­хание происходит как за счет поглощения кислорода из атмосфер­ного воздуха, так и растворенного в воде. Характерно, что устьица образуются только на верхней стороне листовой пластинки, контак­тирующей с атмосферой, причем в очень большом количестве. Заливание устьиц водой предупреждают соответствующая изогнутость листо­вой пластинки и восковой налет, обеспечивающий ее несмачиваемость. Из плейстонных животных атмосферное дыхание имеют сифонофоры-дисконанты.

Многие плейстонты для своего движения используют ветер. Так, обитающая по обе стороны от экватора сифонофора имеет крупный пневматофор, который, заметно поднимаясь над водой, служит ей своеобразным парусом и может обеспечивать движение против течения. Рыбы, переходя к временному плейстонному образу жизни, выставляют на воздух свой сильно раз­витый плавник, используя для передвижения силу воздушных те­чений. Наибольшего богатства фитоплейстон достигает в неболь­ших стоячих водоемах, например в прудах, старицах и небольших озерах. Зооплейстон почти исключительно встречается в морях и океанах, где включает десятки различных форм, главным образом сифонофор и брюхоногих моллюсков.

38. Первичная продукция в разл-х водоёмах. Методы её определения.

Биологическая продуктивность (cпособность водной экосистемы к образованию определенного количества органического вещества (биологической продукции) в виде биомассы водных растений, беспозвоночных животных, рыб и других гидробионтов называюти биохозяйственная продукция (биомасса организмов, имеющая в данное время промысловое значение). Первичные продуценты: фитопланктон, фитобентос, фитоперифитон и высшая водная растительность.

Первичная продукция водоема зависит от:

1. Видового состава растений в водоеме.

2. Количества растений и распределения в толще воды.

3. Оптических свойств воды.

4. Концентрации биогенов.

5. Температуры.

6. Степени перемешиваемости воды.

Первичная продукция — это количество биомассы, образованной в единице объёма за какое-то время. Различают:

Валовую первичную продукцию (брутто-продукцию)– отражает величину накопления энергии в экосистеме в виде энергии химических связей органического вещества синтезируемого в ходе фотосинтеза и образуемого автотрофными бактериями в процессе хемосинтеза, а также энергия, расходуемая на поддержание обмена гидробионтов.

Эффективную первичную продукцию – органическое вещество, образуемое фотосинтезирующими организмами в течении определенного промежутка времени за вычетом их собственных энергетических затрат. В среднем она составляет 80% от валовой продукции.

Чистая первичная продукция – абсолютный прирост новообразованного органического вещества за счет фотосинтеза.

Единицы выражения первичной продукции. Биопродуктивность водоемов выражают величиной, отнесенной к единице площади. Величина выражается: массой органического углерода, биомассой органического вещества, в единицах энергии:

1г. углерода=2гсухого в-ва фитопланктона=41,9кДж.

В Мировом океане величина первичной продукции колеблется от нескольких мг до десятых долей грамма углерода в день на 1 м². Выделяют три зоны Мирового океана в зависимости от продуктивности:

- Открытые районы 50 г С/ м² в год.

- Прибрежные воды 100 г С/ м² в год.

- Зона апвеллинга 300 гС/ м² в год.

В целом для Мирового океана средняя за год величина первичной продукции составляет 50-250 гС/ м². Заметно выше, чем в Мировом океане темпы продуцирования в континентальных водоемах. Это объясняется большим поступлением биогенов с суши и более интенсивной перемешиваемостью воды и как следствие лучшей мобилизацией биогенов из донных отложений. Средняя продуктивность рек и озер составляет 250 гС/ м² в год, речных дельт 1500 гС/ м² в год, эвтрофных озер 600 – 800 гС/ м² в год, олиготрофных озер 50-300 гС/ м² в год, болот 2000 гС/ м² в год.