- •1.Предмет и задачи курса
- •2.Водная экология и гидробиология в системе естественных наук
- •3.Предмет, цель, задачи, основные методы водной экологии и гидробиологии.
- •4.Основные направления водной экологии и гидробиологии
- •5.История развития водной экологии и гидробиологии
- •1.Вода как среда обитания
- •2.Общая характеристика гидросферы
- •3.Водные ресурсы и их особенности
- •4.Происхождение воды и гидросферы
- •5.Вода и ее круговорот.
- •2.Понятие экологической системы иерархично.
- •2.Плотность, вязкость и поверхностное натяжение воды.
- •3.Термические и оптические свойства воды
- •4Физико-химические свойства грунтов.
- •5.Вещества, содержащиеся в природной воде
- •2.Общая характеристика населения.
- •1 Формы питания и пищи гидробионтов
- •2 Способы добывания пищи
- •3. Заглатывание грунта и собирание детрита
- •4.Фильтрация и седиментация
- •5.Пастьба и охота
- •1. Водно-солевой обмен у водных организмов
- •2.Пресноводная осморегуляция.
- •3.Осморегуляция в море. Костные рыбы.
- •4.Осморегуляция в море. Хрящевые рыбы.
- •5.Физиологический контроль осморегуляции.
- •6.Экологические варианты осморегуляции.
- •1.Адаптации гидробионтов к газообмену
- •2.Интенсивность и эффективность дыхания
- •3.Устойчивость гидробионтов к дефициту кислорода и заморные явления
- •1.Рост и формы роста
- •2.Развитие и продолжительность развития.
- •3.Энергетика роста и развития
- •1. Основные механизмы эвтрофирования.
- •2.Проблема лимитирования продуктивности водоемов
- •3.Использование воды в мире
- •1.Загрязнение водоемов
- •2.Континентальные воды
- •1.Источники и распространение: антропогенные выбросы окислов серы и азота
- •2.Действие закисления на водную биоту
- •3.Борьба с закислением: перспективы.
- •1.Биологические ресурсы.Классификация живых организмов
- •1. Биологические ресурсы.
- •1.2 Биотический круговорот
- •3 Развитие рыболовства
- •3.2 Динамика и структура мирового рыболовства
1.Биологические ресурсы.Классификация живых организмов
Природная среда с присущими ей ресурсами имеет жизненно важное значение для существования и развития человечества. Но как оно распорядится в ближайшем будущем ограниченными в целом ресурсами?
На пирамиде Хеопса (27 в. до н.э.) есть иероглифическая надпись: «Люди гибнут от неумения пользоваться силами природы и от незнания истинного мира ». Эти слова звучат для современного человека как неумолимое предупреждение, напоминание о том, что человек и природа нашей планеты – единое целое, что только в постоянном и тесном общении с природой он может существовать как ее высшее творение.
Только глубокое познание среды обитания человечества, ресурсов нашей планеты, последствий их потребления и преобразования и вытекающих отсюда задач природопользования и защиты окружающего мира – только это поможет нам выжить, найти пути исправления ошибок, допущенных в хозяйственной и иной деятельности, позволит сохранить планету Земля для будущих поколений.
Мировой океан – глобальная среда обитания живых организмов. Жизнь пронизывает его воды от поверхности до самых больших глубин. Органический мир населяет не только водную толщу, но и дно океанов и морей.
Современная демографическая ситуация и рост благосостояния населения в ряде регионов определяет существенное увеличение потребностей в продуктах питания.
На современном этапе серьезной глобальной проблемой стало обеспечение продовольствием людей в связи с высоким демографическим ростом. Причинами этой проблемы являются не только общие естественные исторические предпосылки, но и социально-экономические факторы, характерные для каждой общественной системы. Несмотря на различия путей решения этой проблемы, общим для них являются их условия – рациональное использование естественных источников продовольствия. Именно в связи с этим, на мой взгляд, биоресурсы Мирового океана приобретают все большую актуальность.
Поэтому в своей работе я хочу затронуть следующие задачи:
- дать определение понятию биологические ресурсы
- провести классификацию живых организмов
- определить роль, которую играют биологические ресурсы Мирового океана в современном мире и в жизни человека
- рассмотреть перспективы использования биоресурсов на примере рыболовства
Курсовая работа состоит из трех глав: Биологические ресурсы, роль Мирового океана в обеспечении продовольственных потребностей населения Земли, развитие рыболовства. Первая и третья главы состоят из трех разделов. Данная структура позволяет более глубоко изучить каждый из рассмотренных вопросов.
Основная трудность в исследовании биоресурсов состояла в том, что не хватало нового материала. Наибольшей популярностью эта тема пользовалась в 70-80-х годах. В последнее время же ей, на мой взгляд, уделяли гораздо меньше внимания, что немного затрудняло поиск материала.
При написании курсовой работы использовались различные литературные источники, Internet-ресурсы.
1. Биологические ресурсы.
Классификация живых организмов
Биологические ресурсы океана — разновидность естественных богатств. Понятие о биологических ресурсах Мирового океана можно трактовать в двух смыслах – более широком и более узком. В первом из них это все разнообразие животных и растений, обитающих в морской и океанической среде, во втором – лишь та их часть, которая имеет или может иметь в виду возможные для использования человеком ресурсы, то вторая трактовка, наверное более правильна. Однако в литературе чаще встречается оценка суммарных биологических ресурсов Мирового океана.
Суммарную биомассу Мирового океана разные источники определяют с большими различиями, но чаще всего – в 35-40 млрд т. [6,69c]. Это означает, что биомасса Мирового океана значительно меньше биомассы суши. Для нее характерно также другое соотношение фитомассы (растительные организмы) и зоомассы (животные организмы). На суше фитомасса превышает зоомассу примерно в 2000 раз, а в Мировом океане биомасса животных превосходит биомассу растений более чем в 18 раз. Без учета человеческого вмешательства в природные процессы морские системы, как и экосистемы суши, могут поддерживать себя сами.
Для биологических ресурсов Мирового океана характерны не только очень большие размеры, но и исключительное разнообразие. Воды морей и океанов, по существу, представляют собой густонаселенный мир множества живых организмов: от микроскопических бактерий до самых крупных животных на Земле – китов. На обширных океанских пространствах, от освещенной Солнцем поверхности до темного и холодного царства морских глубин, обитает около 180 тыс. видов животных, в том числе 16 тыс. различных видов рыб, 7,5 тыс. видов ракообразных, около 50 тыс. видов брюхоногих моллюсков. В Мировом океане насчитывается также 10 тыс. видов растений. [6,69c].
Идея каким-то образом привести в порядок - систематизировать, великое разнообразие организмов, обитающих на нашей планете, принадлежит первому президенту Шведской академии наук, ботанику Карлу Линнею. В 1735 г. в своей монографии «Система природы» он предложил бинарнуюноменклатуру. сгруппировав сходные видыживотных в роды, представляющие совокупность видов, имеющих общего предка. Каждый организм, таким образом, получал наименование по латинскому обозначению рода, за которым следовало название вида. По сути дела это было началом новой науки - таксономии(от греч. «taxis» - расположение, строй, порядок и «nomos» - закон). Однако, этого термина Линней не использовал. В научную практику его ввел только в 1813 г. швейцарский ботаник Огюстен Пирам Декандоль, автор семнадцатитомного труда «Введение в естественную систему царства растений» (1824—1839).
В дальнейшем роды животных группируются в семейства, классы и т. д. На вершине этой иерархической лестницы располагаютсятипы животных и растений. Морские организмы объединяются в 30 таких типов.
Добавим, что Карл Линней является одним из родоначальников еще одной науки - экологии (от греч. «oikos» - дом, жилище, местообитания). В той же монографии «Система природы» он постулировал существование экологических закономерностей в природе, указав на тесную взаимосвязь между животными и растительными организмами и средой их обитания. Но и в этом случае термин «экология» ученый не использовал. Его предложил в 1866 г. немецкий зоолог Эрнст Геккель, автор «родословного древа» животных - теории происхождения многоклеточных организмов. Под экологией Геккель совершенно справедливо понимал науку об отношении организмов к окружающей среде и друг к другу.
Современная биосфера включает около 500 тысяч видов растении, объединенных в 33 класса. Из них 15 классов, включающих 15 тысяч видов водорослей, обитают в Мировом океане. Водоросли в свою очередь, подразделяются на: зеленые - более 5 тыс. видов; диатомовые - около 5 тыс.; бурые -1 тыс ; красные - 2,5 тыс.; сине-зеленые - 1 тыс. видов.
Всего на Земле существует 1,5 млн видов животных. Они объединяются в 63 класса и 12 типов. Из них представители 30 классов обитают только в морях и океанах, а ещё 27 классов могут вести как морской так и сухопутный образ жизни. Общее количество видов морских животных достигает 160 тысяч. Из них 18 тыс. относится к рыбам; 15 тыс. видов к простейшим - радиоляриям, фораминиферам и инфузориям; около 5 тыс. - к губкам, 9 тыс. - к кишечнополостным, более 7 тыс. - к различным червям, около 80 тыс. - к моллюскам, 25 тыс. - к ракообразным; 6 тыс. - к иглокожим и некоторым другим немногочисленным группам беспозвоночных. Из позвоночных в океане, помимо рыб, обитают около 50 видов черепах и змей и более 100 видов млекопитающих – китообразных и ластоногих.
Исходя из образа жизни и местообитания, все живущие в Мировом океане организмы обычно подразделяются на три класса.
К первому классу, обладающему наибольшей биомассой и самым большим разнообразием видов, относят планктон (в переводе с греческого – «блуждающий», «парящий»). Планктон - совокупность видов мелких пассивных форм растении (фитопланктон)и животных (зоопланктон), по выражению академика В.Г. Богорова «топчущихся» на месте. Общее количество видов фитопланктона в водах Мирового океана достигает 2 тыс. из которых 1700 встречаются только в северном полушарии. Биомасса фитопланктона в Тихом океане, например, составляет примерно 455 млн т., а во всем Мировом океане его - около 1,5 млрд т. В высокопродуктивных - гипертрофных, районах океана биомасса фитопланктона достигает 10 г / м3. В эвтрофных зонах она на 1-2 порядка меньше, а для малопродуктивных - олиготрофных акватории этот показатель составляет 10 мг/м3. [4,131c].
В океане насчитывается также более 2 тыс. видов планктонных животных среди которых 1200 видов ракообразных. Типичные представители зоопланктона - веслоногие рачки. Их в Мировом океане насчитывается 750 видов. Размеры представителя наиболее массового - калануса, изменяются от 0,3 до 10 мм, а биомасса этого рачка в отдельных районах океана составляет до 70% объема всего зоопланктона.[4,131c].
80 видов криля относятся к подклассу высших ракообразных. Это деликатес и любимая пища китов. Его размеры - 36-60 мм, а запас в антарктических водах Мирового океана до сих пор точно не определен. По различным оценкам он колеблется от десятков миллионов до миллиарда тонн.
В прибрежных водах и в зонах апвеллингов биомасса зоопланктона может превышать 500 мг/м3. В полярных районах и на восточной периферии океанов она снижается до 100-200 мг/м3, в районах океанических «пустынь» - не превышает 25 мг/м3. Суммарная биомасса зоопланктона в Мировом океане составляет 21,5 млрд т - в 15 раз больше, чем фитопланктона. Планктон распространен преимущественно в поверхностных горизонтах океанской толщи (до глубины 100-150 м), причем фитопланктон – главным образом мельчайшие одноклеточные водоросли – служит кормом для многих видов зоопланктона, который по объему биомассы (20-25 млрд т) занимает в Мировом океане первое место.[4,131c]
Ко второму классу морских организмов относят нектон (в переводе с греческого «плавающий»). Он включает в себя всех животных, способных самостоятельно передвигаться в водной толще морей и океанов. Кроме 18 тыс. видов рыб к этой категории морских организмов относятся головоногие моллюски (кальмары, каракатицы, осьминоги), а также 119 видов морских млекопитающих среди которых 81 вид китообразных и 32 вида ластоногих. Характер распределения этого вида организмов в Мировом океане очень изменчив, о чем можно судить по количеству рыбы, вылавливаемой сегодня с единицы площади океана. Этот показатель может колебаться от 1 до 3000 кг/км2.
Максимальные величины рыбопродуктивности Мирового океана (1800- 5500 кг/км2) отмечаются в юго-восточных частях Атлантического и Тихого океанов у берегов Юго-Западной Африки и вблизи Перуанско-Чилийского побережья. Ориентировочная оценка суммарной биомассы нектона – 1 млрд т, половина ее приходится на рыб.[6,69c].
Третий класс объединяет морские организмы, обитающие на дне океана или в донных отложениях, - бентос (в переводе с греческого – «прикрепленный ко дну», «глубинный»). Бентос- совокупность растений (фитобентос) и животных (зообентос),обитающих на дне и в донных осадках. Основными представителями фитобентоса Мирового океана являются высшие водоросли - макрофиты, опоясывающие зеленой «изгородью» его береговую линию на глубинах до 40 м (в отдельных районах - до 100-180 м). Их количество здесь оценивается от 0,2 до 0,7 млрд т - около 0,04% общей биомассы водной растительности океана. В качестве представителей зообентоса можно назвать различные виды двухстворчатых моллюсков (мидии, устрицы и др.), ракообразных (крабы, омары, лангусты), иглокожих (морские ежи) и других донных животных. Фитобентос представлен прежде всего разнообразными водорослями. По размерам биомассы зообентос (10 млрд. т) уступает только зоопланктону.[4,131c].
В холодных и умеренно холодных прибрежных водах биомасса бентоса из-за обилия пищи максимальна и может превышать 1000 г/м2, в теплых шель-фовых водах она снижается до 1-10 г/м-, так как здесь значительно меньшее количество органического вещества достигает дна. Наибольшая плотность донного населения - в Северном Ледовитом океане. Она в 3 раза выше, чем в Атлантике и в 7 раз превосходит среднюю величину для Мирового океана.[4,133c].
По значению и объему использования ведущее место занимает нектон, в биомассе которого 80— 85 % составляет рыба. Около 10—15 % общей биомассы нектона приходится на головоногие моллюски (кальмары) и ракообразные (креветки), а менее 5 % составляют морские млекопитающие (киты, ластоногие).[11,151c]. Бентос используется пока в небольших объемах. Из представителей зоо-бентоса хозяйственное значение имеют двухстворчатые моллюски (мидии, устрицы, гребешки), ракообразные (крабы, омары, лангусты), иглокожие и другие донные животные. Из всего фитобентоса практическое значение имеют бурые, красные и зеленые водоросли, некоторые цветковые растения. Планктон используется в меньшей степени. Активно осваивается один из видов планктонных ракообразных — криль. Промышленная добыча фитопланктона пока не ведется.
При освоении биологических ресурсов используют оценки их общей сырьевой базы, при прогнозах учитывают промысловый запас. Сырьевая база — часть выявленных биологических ресурсов, использование которых на современном уровне технико-экономического развития является рентабельным и не наносит ущерба их воспроизводству. Промысловый запас - объем максимально допустимого вылова и добычи определенных видов без нарушения процесса их нормального воспроизводства.
Биологически активные районы составляют 37 % акватории океана. Средняя биологическая продуктивность Мирового океана составляет 180 кг/км2, при этом на шельфе она значительно выше (до 2500 кг/км2), на материковом склоне почти в 3 раза ниже (65 кг/км2), а в зоне пелагиали — минимальна (7 кг/км2). Наиболее высокопродуктивные зоны (соответствующие лесам и пахотным землям) занимают всего 17 % площади океана, а малопродуктивные (на уровне пустынь суши) — 63 %. Потенциальные биологические ресурсы океана колеблются от 80 до 240 млн т в год. Сырьевая база мировых уловов рыбы оценивается в 140— 150 млн т в год. Рыба и рыбопродукты дают человечеству около 1/4 белковой пищи животного происхождения.[11,151c].