Водная среда
Эта среда наиболее однородна среди других. Она мало изменяется в пространстве, здесь нет четких границ между отдельными экосистемами. Амплитуды значений факторов также невелики. Разница между максимальными и минимальными значениями температуры здесь обычно не превышает 50°С (в наземно-воздушной среде — до 100°С). Среде присуща высокая плотность. Для океанических вод она равна 1,3 г/см3, для пресных — близка к единице. Давление изменяется только в зависимости от глубины: каждый 10-метровый слой воды увеличивает давление на 1 атмосферу.
Лимитирующим фактором часто бывает кислород. Содержание его обычно не превышает 1% от объема. При повышении температуры, обогащении органическим веществом и слабом перемешивании содержание кислорода в воде уменьшается. Малая доступность кислорода для организмов связана также с его слабой диффузией (в воде она в тысячи раз меньше, чем в воздухе). Второй лимитирующий фактор — свет. Освещенность быстро уменьшается с глубиной. В идеально чистых водах свет может проникать до глубины 50-60 м, в сильно загрязненных — только на несколько сантиметров.
1.4. Абиотические факторы водной среды
Вода занимает преобладающую часть биосферы земли (более 71% земной поверхности) и формирует гидросферу, включающую океан, внутренние моря, пресные воды (горные льды, реки, болота, озера, грунтовые воды).
Водные условия создают своеобразную среду обитания. Плотность воды в 800 раз, вязкость в 55 раз выше аналогичных показателей воздуха. Вода характеризуется низкой растворимостью в ней кислорода, который может быстро расходоваться на окисление попадающих в воду органических соединений, поступающих в водную среду со сточными водами предприятий, от населения, от животноводческих комплексов. Это легко приводит к гибели аэробных видов организмов (в воде остаются анаэробные, гнилостные виды бактерий). К другим основным свойствам водной среды относятся ее подвижность (течения, перемешивание), соленость и кислотность. Обитатели водной среды приспособлены к соответствующим водно-солевым режимам, и их изменение в результате промышленного загрязнения тоже ведет к гибели гидробионтов. Другими факторами загрязнения, помимо упомянутых выше нарушений кислородного и солевого баланса, являются изменения температурного режима и токсичность сточных вод.
Распределение основных солей в различных водоемах показывает разнообразие условий среды по фактору солености и предполагает соответствующее разнообразие жизненных форм организмов:
Водоемы
Сульфаты, %
Хлориды, %
Карбонаты, %
Соленость, г/л
Пресные воды
13,2
6,9
79,9
менее 0.5
Открытый океан
10,8
88,8
0,4
35
Черное море
9,69
80,7
2,6
19
Каспийское море
30,5
63,3
1,2
12,9
Аральское море
38,7
58,6
0,9
11,3
Прозрачность воды определяет толщину эуфотической (в достаточной мере освещенной) зоны, в которой происходит развитие фотосинтезирующих бактерий и растений, образуется и накапливается органическое вещество.
Важной естественной особенностью температурного режима воды является температурная стратификация, т. е. изменение температуры по глубине водного объекта. Высокая удельная теплоемкость, расширение воды при замерзании и наибольшая плотность воды при +4оС создают температурные и конвекционные режимы, особенные для различных по площади и глубине типов водоемов.
Водоемы подразделяют на две большие группы: стоячие (лентическая среда) – это озера, пруды, болота и проточные (лотические) – реки и ручьи. В любом лентическом водоеме выделяется три зоны: литоральная – мелководные участки; лимническая – толща воды, глубины которой достигает солнечный свет; компенсационный горизонт – с процессами, обратными биопродуцированию.
Как и в любых других экосистемах, в водных трофических цепях различают автотрофные организмы (продуценты), а также разрушителей органического вещества (декомпозеров) – это фаготрофы (макроконсументы), сапрофиты (микроконсументы).
В реках и ручьях выделяют две зоны: мелководные перекаты и глубоководные плесы. Каждой из этих зон свойственны свои биоценозы.
Движение воды, связанное с ее скоростью, турбулентностью, обусловливает передвижение и локализацию сбрасываемых производственными сточными водами загрязняющих веществ, специфику их осаждения и разложения – т. е. особенности процессов «самоочищения» водоемов.
