Экосистемы Мирового океана.

Образован собственно океанами и периферич.частями, т.е. морями.

3 типа морей:

1. Окраинные (Охотское)
2. Внутренние (Черное)
3. Межостровные (Яванское, Салавеси)

Сред.глубина океана 3760 м. Самая глубокая впадина – Марианская 11.124 м.

Дно океана – это базальтовый и осадочный слой.

Осадочный слой состоит из:

1. терригенного материала (приносимый с суши)
2. пелагического
3. биологического
• гологибериновый ил (корненожки рода globigerina)
• диатомовый ил (водоросли)
• птероподовый (крылоногие моллюски)

2 типа гидробионтов:

· гологидробионты

· мерогидробионты (морская черепаха)

Животные: первичноводные

вторичноводные (кит, дельфин)л

В зависимости от масштабности можно выделить экосистемы океана разного ранга:

• макроэкосистемы (океан)
• мезоэкосистема (пелагиаль, бенталь)
• микроэкосистемы (коралловый риф)

Особенности Мирового океана как макроэкосистемы в отличие от наземных экос-м:

1. Относительно постоянные условия среды (сохранение древних форм)
2. Отсутствие проблем воды и высыхания
3. Высокая растворимость в воде разл.хим.в-в, что активизирует биохимическое взаимодействие компонентов внутри экос-мы и усиливает биогеохимич.р-ии, скорость круговорота в-в в воде выше, чем на суше.
4. Из-за изменения плотности воды, градиента освещенности, термоклина в океане четко выражена ярусность сообществ.
5. Морская среда непрерывна, дискретного перехода сообществ нет.
6. Географическое распространение гидробионтов в отличие от сухопутных орг-ов непрерывается физическими преградами, если существует некоторая разобщенность, то она определяется эко.факторами: Т, глубина, свет.
7. Дефицит кислорода
8. В океане продуценты сосредоточены в самых верхн.слоях (50-150 м)
9. Суммарная биомасса продуцентов в 10-ки раз меньше биомассы др.трофических уровней, перевернутая пирамида биомассы.
10. Кол-во орг.в-ва в 3 раза меньше, чем на суше, так как активность фитомассы в океане больше, чем на суше.
11. Орг.в-во водорослей сравнительно легко усваивается ими питаются многие гидробионты. У наземных раст.древесина и др.ткани могут использоваться ограниченным кругом орг-ов.
12. Присутствие в воде раст.орг.в-в обуславливает трофизм экосистем, также характерно детритное питание (б/позв., бактерии)
13. Развито фильтрационное питание
14. Водная среда будучи опорней, чем воздух позволяет мелким растениям находиться во взвешенном состоянии.
15. Роль цветковых раст. невелика вторичноводные
16. Вода является динамичной средой, она осуществл.транспортные ф-ии.
17. Работа по преодолению силы тяжести у гидробионтов меньше, чем на суше.
18. Плотность воды больше плотности воздуха в 800 раз гидробионты сталкиваются с гидродинамическим сопротивлением эволюция – формирование органов движения и биохимич.приспособлений для снижения сопротивления и повышения эффективной Е на плавание.
19. В связи с высокой плотностью воды гидробионты могут не иметь аблигатной связи с субстратом, планктон в верхних слоях воды «парящие»
20. Сила тяжести уравновешивает силу выталкивания обитание гигантов.

Обзор мезоэкосистем Мирового океана

1. Литоральные экосистемы (приливно-отливная зона)
2. Бентические (шельф, батиаль, абиссаль)
3. Пелагические

Все разнообразие экосистем можно свести к физическим функциям и структурным рядам.

 

1-батипелагиаль

2-абиссальпелагиаль
Литораль – «береговой» - приливно-отливная зона океана, зона моря.

Гл.черта – амфибионтность – «переходность»

Условия среды: резко выражена суточная Т, соленость, увлажнение.

Влияние приливов и отливов:

• Смыв плохо прикрепленных животных
• Вымывание орг.в-ва из грунта
• Перемещение подвижных грунтов

Приливы – Отливы наблюдаются 2 раза в сутки (до 18 м).

В полнолуние самые большие приливы – сизигийные.

Минимальный прилив называется квадратурный (угол м/у небесными телами 90^о)

Ширина литорали несколько метров, или по вертикали до 15. Выше литорали на границе с сушей располагается сублитораль, которая заливается водой при сильных штормах.

Сублитораль занимает материковые отмели

Абразия – процесс разрушения берегов морей. Образуется абразионный выступ – книф и абразионная терраса.

Интенсивность образования зависит от:

• Размер волн
• Продолжительность волнобоев
• Уклон дна
• Форма берега
• Слагающих его пород

Гл.экол. хар-ка населения литорали – его эврибионтность. В отношении адаптации грунта преобладают литофильные группировки. На песчаных грунтах формируется псаноф.

Всистематическом отношении литораль населена флорой и фауной смешанного происхождения.

Бентические экосистемы

Бентические экосистемы – это экосистемы формирующиеся в биотопах, назыв. бенталь

Батиаль – зона континентального склона, зона сноса и перемещ. осадков с мелководья к ложу океана. Занимает 15%.

 

Характеризуется:

• Давление
• Быстрое нарастание глубины
• Понижение температуры
• Почти нет света
• Фотосинтез практически отсутствует

Первый трофич.уровень: сестонофаги и детритофаги (живут за счет дождя и органики)

Затем: - ракообразные

- иглокожие

- моллюски

- рыбы

Абиссаль – океаническое ложе, глубина от 3 тыс.м. Занимает 75%.

Характеризуется:

· Отсутствие света

· Высокое давление (много стенобатов)

· Невысокая температура

· Бедная фауна 3%: - глубоководные рыбы

- морские звезды

- моллюски

- многощетинковые

Организмы обитающие на дне назыв. – бентос

Бентос:

• Фито –

Фиталь – прибрежная зона океана с морскими водорослями и травами до 180 м.

Водоросли: зеленые

бурые

красные

Филофлора – водоросли, которые свободно лежат на дне. На мягких участках

отсутстствуют. Травы в отличие от водорослей растут на мягких грунтах (фалазия,

посидония).

• Зоо –

Население дна может быть связано с субстратом: - топически

- трофически

Сестонофаги – связаны в основном топически и питаются взвешенным орг.материалом.

Детритофаги – связаны с субстратом топически и трофически

Субстрат – осадки любого гранулометрического состава (до илов). Жесткий грунт – для прикрепления, мягкий – для питания.

3 типа зообентоса:

1. эпифауна = сессильные орг. – прикрепленные губки, кораллы

2. онфауна = седентарные орг. – лежат на грунте не совершая значит.перемещения – иглокожие

3. инфауна – полихеты

Адаптации бентосных животных:

1. наличие пелагических личинок

- расселение

- обеспечив. воспроизводство в океане

- играют существ.роль в трофических цепях планктона и нектона

2. четыре типа развития: - пелагическая (до 80%)

- прямое

- демерсальное

- живорождение

3. удержание на тв.субсрате

- механизмы прикрепления (присоски у актиний, пиявок)

- увеличение удельного веса (за счет скелета, массивного жира)

- заглубление в субстрат (полихеты, скаты)

- химическое разрушение субстрата внедрение

4. защита от засыпания: особые формы – вертикальные трубки

- стебельки

- быстрое нарастание стебля

«Айсберговая адаптация»

«Лыжная адаптация»

«Снижение удельного веса»

Основные особенности распределения массы бентоса:

1. Увеличение показателей биомассы в периферических частях океана
2. Открытые глубоководные части океана – 1% бентоса
3. Биомасса убывает с глубиной

Коралловые рифы – высокопродуктивные бентические экосистемы. Сообщество мелководий тропич.зоны. Биогенное происхождение – Ч.Дарвин

Самый большой – 2000км – с-в Австралии – Большой Барьерный Риф.

Условия образования:

• Вода прозрачная с кислородом
• T 18-35 ^оС
• Элемент – коралловый полип в симбиозе с однокл.водорослями
• Глубина 50-60 м. Полип в капсуле (известковая)

Обитатели рифов:

· Растительноядные рыбы

· Ежи, звезды

· Моллюски

· Рыбы-хищники (барракуда, мурена)

Атоллы – коралловые острова в форме кольца, обрамляющего мелководную лагуну

 

Пелагиаль

Это толща воды.

Организмы: - голопелагические (только в пелагиали)

- меропелагические (планктон, личинки и взросл.особи во время размножен)

Жизненные формы:

• Планктон – сов-ть орг.в толще воды пассивно переносимые течением (зоо-, фито-)

Систематика: простейшие, ракообразные, моллюски.

Классификация по размеру: - нанно - водоросли, однокл.бактерии

- микро - коловратки, простейшие

- мезо- менее 1 см, рачки, личинки

- макро - медузы, креветки

- мега - более 2 м. медузы

• Нектон – активно плавающие гидробионты (рыбы, млекопитающие)
• Нейстон – обитатели поверхностного слоя воды на границе 2-х сред (рачки, клопы)

Основные закономерности изменчивости экос-м пелагиаля:

1. обеднение видового состава с глубиной
2. мелкие жив.замещаются крупными (абиссальный гигантизм) – низкие Т и высок Р.
3. на больших глубинах «абиссальный рахитизм» - недостаток СаСО₃
4. с широтой меняется число генераций – чем дальше на север, тем их меньше
5. с глубиной меняется трофическая структура – нет фитопланктона, фитофагов, преобладают хищники и сестонофаги
6. пищевая цепь имеет 2 источника Е на 1-ом уровне: - фитопланктон

- бактерии, простейшие

Уровней до 6: фитопланктон фитофаги хищники хищники (II)

хищники (III) хищники (IV)

7. Правило Макартура: при увеличении числа звеньев в пищев.цепи,

увеличивается устойчивость и стабильность сообщества

8. Правило Маргалефа: высокостабильные сообщества могут существовать при

меньшем количестве поступающей Е.

9. в арктич.пелагиали гл. особ-ть – цикличность, отбор на высокую плодовитость.

10. вегетация водорослей возможна в толще льда (диатомовые водоросли)

- эпонические – прикрепл. к пов-ти льда

- планктонные – обитают в кристаллах льда (сциофилы)

11. в умеренных водах для зоопланктона отсутствие приуроченности к опред.глубинам и широкий спектр питания.