- •Биоэкология
- •Разнообразие популяций, их свойства и границы.
- •3 Разновидности популяций:
- •Географическая
- •Экологические
- •Территориальность и номадность как стратегии освоения пространства животными.
- •Динамика численности в популяциях.
- •Непериодические изменения
- •Периодические изменения
- •3 Точки зрения:
- •2 Точки зрения относительно саморегуляции популяции:
- •Экосистемы Мирового океана.
- •Экосистемы континентальных вод.
- •Аридные экосистемы: степи, пустыни, саванны.
- •Экосистемы умеренных и высоких широт (тайга, тундра)
Экосистемы Мирового океана.
Образован собственно океанами и периферич.частями, т.е. морями.
3 типа морей:
Окраинные (Охотское)
Внутренние (Черное)
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 :
терригенного материала (приносимый с суши)
пелагического
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:
Относительно постоянные условия среды (сохранение древних форм)
Отсутствие проблем воды и высыхания
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.
Из-за изменения плотности воды, градиента освещенности, термоклина в океане четко выражена ярусность сообществ.
Морская среда непрерывна, дискретного перехода сообществ нет.
Географическое распространение гидробионтов в отличие от сухопутных орг-ов непрерывается физическими преградами, если существует некоторая разобщенность, то она определяется эко.факторами: Т, глубина, свет.
Дефицит кислорода
В океане продуценты сосредоточены в самых верхн.слоях (50-150 м)
Суммарная биомасса продуцентов в 10-ки раз меньше биомассы др.трофических уровней, перевернутая пирамида биомассы.
Кол-во орг.в-ва в 3 раза меньше, чем на суше, так как активность фитомассы в океане больше, чем на суше.
Орг.в-во водорослей сравнительно легко усваивается ими питаются многие гидробионты. У наземных раст.древесина и др.ткани могут использоваться ограниченным кругом орг-ов.
Присутствие в воде раст.орг.в-в обуславливает трофизм экосистем, также характерно детритное питание (б/позв., бактерии)
Развито фильтрационное питание
Водная среда будучи опорней, чем воздух позволяет мелким растениям находиться во взвешенном состоянии.
Роль цветковых раст. невелика вторичноводные
Вода является динамичной средой, она осуществл.транспортные ф-ии.
Работа по преодолению силы тяжести у гидробионтов меньше, чем на суше.
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.
В связи с высокой плотностью воды гидробионты могут не иметь аблигатной связи с субстратом, планктон в верхних слоях воды «парящие»
Сила тяжести уравновешивает силу выталкивания обитание гигантов.
Обзор мезоэкосистем Мирового океана
Литоральные экосистемы (приливно-отливная зона)
Бентические (шельф, батиаль, абиссаль)
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 90о)
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.
В систематическом 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:
эпифауна = сессильные орг. – прикрепленные губки, кораллы
онфауна = седентарные орг. – лежат на грунте не совершая значит.перемещения – иглокожие
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:
Увеличение показателей биомассы в периферических частях океана
Открытые глубоководные части океана – 1% бентоса
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:
обеднение видового состава с глубиной
мелкие жив.замещаются крупными (абиссальный гигантизм) – низкие Т и высок Р.
на больших глубинах «абиссальный рахитизм» - недостаток СаСО3
с широтой меняется число генераций – чем дальше на север, тем их меньше
с глубиной меняется трофическая структура – нет фитопланктона, фитофагов, преобладают хищники и сестонофаги
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.