Az élőlények élőhelyeként a víznek számos sajátos tulajdonsága van (nagy sűrűség, jelentős nyomásesések, viszonylag alacsony oxigéntartalom, nagy hőkapacitás, erős felszívódás napsugarak satöbbi.). Az egyes tározók sórendszerben, áramok jelenlétében és egyéb paraméterekben különböznek.

A vízi környezet lakóit az ökológiában ún hidrobiontok. A hidrobiontok élőhelyi viszonyai szerint bármely tározóban különböző zónák különböztethetők meg. Vegye figyelembe az óceánok ökológiai zónáit. Az óceánban a benne lévő tengerekkel együtt két fő ökológiai zóna különíthető el: a vízoszlop - nyílt tengeriés az alsó benthal. A Bental a mélységtől függően zónákra oszlik: szublittorális- 200-ig egyenletes mélységnövekedési terület m; batyal– meredek fenéklejtő; mélytengeri– 3–6 km átlagos mélységű óceáni meder; ultraabyssal- az óceáni meder mélyedései; parti- a part széle, árapály; szupralitorális- a part egy része, amelyet a szörfpermet nedvesít.

Az óceán fenekén élő organizmusok csoportját ún bentoszés a vízoszlopban élve - pelagos.

A nyílt tengeri állományt a bentális zónáknak megfelelő zónákra is felosztják: epipelagialis, batypelagialis, abyssopelagialis.Az epipelágikus zóna alsó határa (~ 200 m) a behatolás mértéke határozza meg napfény elegendő a fotoszintézishez. Ezeknél a zónáknál mélyebben zöld növények nem létezhetnek. Csak mikroorganizmusok és állatok élnek az alkonyi batyális és sötét mélységben.

A vízi környezet alapvető tulajdonságai.

A vízsűrűség olyan tényező, amely meghatározza a vízi élőlények mozgásának feltételeit és a nyomást különböző mélységekben. A tiszta (desztillált) víz maximális sűrűségét 4 °C hőmérsékleten éri el C-rőlés egyenlő 1-gyel g/cm3. A természetes vizek sűrűsége legfeljebb 1,35 g/cm3. A nyomás a mélységgel átlagosan 1 10 5-tel növekszik Pa (1 atm) minden 10 m.

A hidrobionták euribatikusabbak, mint a szárazföldi élőlények. Tehát egyes férgek a part menti övezetben és az ultraabyssal zónában is élhetnek. Néhány hidrobiont azonban szűkületes; szigorúan meghatározott mélységben élnek. A víz sűrűsége lehetővé teszi, hogy rátámaszkodjunk, ami szükséges feltétel szárnyalni a vízben. Sok élőlény pontosan alkalmazkodott ehhez az életmódhoz, és a hidrobionok speciális ökológiai csoportjában egyesül - plankton. A planktonok egysejtű algák, protozoák, medúzák, egyes puhatestűek, kis rákfélék, fenékállatok lárvái, kaviár és halivadék stb. fitoplankton- algák és zooplankton- a maradék. A plankton nem győzi le az áramlatokat, és azok magukkal viszik hosszútáv, azonban egyes fajai a test felhajtóerejének szabályozásával függőlegesen is aktívan mozoghatnak.

Azok az állatok, amelyek képesek gyors úszásés leküzdve az erős áramlatokat, egyesülnek egy ökológiai csoportban nekton- Ezek halak, tintahalak, delfinek. Gyors mozgásuk vízben az áramvonalas testformához társuló magasan fejlett izomzatnak köszönhető. Az állatok a következő főbb mozgási módokat használják a vízben: reaktív; a test hajlítása miatt; a végtagok segítségével.

A víztestek oxigénrendszere.

Oxigénnel telített vízben a tartalma legalább 10 ml 1-ért l, ami 21-szer kevesebb, mint a légkörben. Az oxigén elsősorban az algákban zajló fotoszintézis és a levegőből való diffúzió következtében kerül a vízbe. Ezért a víztestek felső rétegei oxigénben gazdagabbak, mint az alsók. A víz hőmérsékletének és sótartalmának növekedésével az oxigén koncentrációja csökken. A hidrobionokkal sűrűn lakott rétegekben a megnövekedett fogyasztás miatt oxigénhiány érezhető. A víztestek fenekének közelében a körülmények anaerobok lehetnek.

Sok hidrobiont eurioxibiont (ponty, csuk, kárász stb.); számos faj stenoxibiont, és csak magas oxigéntartalom mellett létezik (szivárványos pisztráng, sebes pisztráng, rétisas stb.). Sok faj oxigénhiány esetén anoxibiózisba kerülhet.

A hidrobionok légzése történik különböző utak: testfelület; kopoltyúk; tüdő; légcsövek. Ugyanakkor az evolúció során különféle adaptációk alakultak ki, amelyek fokozzák a légzést (a test belső részének elvékonyodása és relatív felületének növekedése, a testtel szomszédos vízrétegek keveredése, a víz és a levegő összekapcsolása légzés stb.)

Az oxigénhiány halálhoz vezet, amihez számos vízi élőlény halála társul. A téli fagyok a jégtakaró kialakulása miatt, ill nyári akció vízhőmérséklet, és ennek következtében az oxigén vízben való oldhatóságának csökkenése. A zamorát az oxigénhiány mellett a mérgező gázok koncentrációjának növekedése is okozhatja a vízben - metán (CH 4), hidrogén-szulfid (H 2 S), kén-dioxid (SO 2) stb. a tározók alján lévő szerves anyagok bomlása következtében.

A tározók sórendszere.

A hidrobionok sajátossága, hogy bizonyos mennyiségű vizet tartanak fenn a szervezetben, annak feleslegével a környezetben, mert. a víz mennyiségének változása a sejtekben ozmotikus nyomásuk megváltozásához és a legfontosabb életfunkciók megsértéséhez vezet.

A vízi élőlények főként poikiloozmotikusak: testük ozmotikus nyomása a környező víz sótartalmától függ, sóháztartásuk megőrzésének fő módja az, hogy a szükségleteiknek megfelelő sótartalmú élőhelyeket választanak: az édesvíziek nem a tengerekben, tengerekben élnek. azok nem tűrik a sótalanítást. Amikor a víz sótartalma megváltozik, az állatok kedvező környezetet keresve vándorolnak. Így például, amikor a tenger felszíni rétegeit heves esőzések után sótalanítják, a radiolariák, a tengeri rákfélék stb. akár 100 mélységig is lesüllyednek m.

A vízi gerincesek, magasabb rendű rákok, rovarok és lárváik homoioozmotikusak, állandó ozmotikus nyomást tartanak fenn a szervezetben, függetlenül a vízben lévő sók koncentrációjától.

Ha a testnedvek hipertóniás kapcsolatban környező víz, akkor az élőlényeket az öntözés, egyébként - kiszáradás fenyegeti.

Az organizmusok védelmét ezekkel a káros eseményekkel szemben többféleképpen biztosítják: a sók koncentrációjának változása a szervezetben; vízálló burkolatok jelenléte; átmenet a só anabiózis állapotába.

Kevés eurihalin faj él, amelyek aktív állapotban édes- és sós vízben is meg tudnak élni, ezek főként a folyódeltákban, torkolatokban és más sós víztestekben élő fajok.

A tározók hőmérsékleti rendje.

Fizikai tulajdonságok a vizek stabilabbá teszik hőmérsékleti rezsim tekintetében a föld-levegő környezethez képest a következő okok miatt:

– a víz nagy fajlagos hőkapacitása (4200 J/(kg∙K)), amelynek köszönhetően jelentős mennyiségű hő befogadása vagy kibocsátása nem okoz túl éles és nagy változásokat a tartályok hőmérsékletében;

- a víz magas párolgási hője (2,3 10 6 j/kg) amikor elpárolog a tározók felszínéről, megakadályozza azok túlmelegedését;

- jégképződés, amely hőkibocsátással megy végbe (3,3 ∙ 10 5 j/kg), ami lassítja a felső rétegek lehűlését.

A hőmérséklet-ingadozás éves amplitúdója a felső rétegekóceán nem > 10…15 C-ről, és a kontinentális víztestekben ~ 30…35 C-ről. A tározók mélyrétegeiben a hőmérséklet-ingadozás jelentéktelen ~ 1...2 C-ről.

A víztestek stabilabb hőmérsékleti rezsimje miatt a hidrobionok stenotermikusabbak, mint a szárazföldi élőlények.

A tározók megvilágítása:

A vízben sokkal kevesebb fény van, mint a levegőben, mert. visszaverődik a víz felszínéről és elnyeli a térfogatát. A visszavert fény mennyiségének megváltoztatása a nap horizont feletti magasságától függően csökkenti a nap hosszát a víztestekben. Így ~30 m mélységben a nappalok hossza nyáron ~5 óra, és 40 mélységben m – ~ 15 min. A fény mennyiségének gyors csökkenése a mélységgel a víztömeg általi elnyelésének köszönhető. Az optikai tartomány különböző hullámhosszai elektromágneses sugárzás a napok különbözőképpen nyelődnek el: először a hosszú hullámhosszúak (a vörös színt a felületi réteg nyeli el), majd egyre több a rövid hullámhosszú sugárzás (a kék-lila sugarak elérik a ~ 200 mélységet). m jó víztisztasággal).

A Világóceán algái 20...40 mélységig élnek m, és a vörös algák mélyebbre hatolnak, mint mások (néha akár 100 ... 200 m).

Az állatok színe a mélységgel változik: legkülönbözőbb színeik a part menti és a szublitorális zónában találhatók; a szürkületi mélységben a vörös szín uralkodik, ami kiegészíti kék-lila színű. A további színű sugarakat az állatok teste nyeli el a legteljesebben, ami lehetővé teszi számukra, hogy elrejtőzzenek az ellenségek elől, mert. vörös színüket a kék-ibolya sugárzásban vizuálisan feketének érzékelik (tengeri sügér, vörös korall stb.). A mély élőlényekben nincsenek pigmentek, ezért nem színeződnek.

Jellemző a víz átlátszósága maximális mélység, amelyen még mindig a Secchi lemez látható (a lemez befestve fehér szín, átmérő 20 cm). A Sargasso-tenger legátlátszóbb vizei - a korong 66,5 mélységig látható m, ban ben Csendes-óceán – 59 m, sekély tengeren – 5…15 m, folyókban 1…1.5 m, oz. Bajkál - 40 m.

A fotoszintézis alsó (mélységi) határa is változik az évszaktól, szélességtől stb.

Az óceán sötét mélyén vizuális információforrásként az élőlények által kibocsátott fényt használják fel a biolumineszcencia folyamata miatt. Az eljárás kémiája bizonyos anyagok oxidációs reakciójából áll szerves vegyületek(luciferinek) fehérjekatalizátorok segítségével. Ebben az esetben a gerjesztett szerves molekulák többletenergiája fénykvantumok formájában szabadul fel. A fény impulzusokban bocsátkozik ki, válaszul az innen érkező ingerekre külső környezet. A biolumineszcencia főként jelző szerepet játszik.

A hidrobionok speciális adaptációi:

A vízben lévő fényelnyelés miatt a hidrobiontok gyengén fejlett vizuális és jobb hangorientációval rendelkeznek, mert. a hang gyorsabban terjed a vízben, mint a levegőben.

A mélységben való tájékozódáshoz a hidrobionok a vízoszlop hidrosztatikai nyomását használják.

A cetfélék ultrahang alapú echolokációt alkalmaznak.

Körülbelül 300 halfaj képes áramot termelni, és felhasználni tájékozódásra, jelzésekre és az ellenségekkel szembeni védelemre.

A vízi állatok tájékozódásának legősibb módja a környezet kémiai összetételének észlelése. A kemoreceptorok rendkívül érzékenyek, ami lehetővé teszi az állatok számára, hogy szaglás szerint navigáljanak több ezer kilométeres vándorlás során az óceánon. Például angolnák, amelyek táplálkoznak európai folyókés ívás a part mentén Közép-Amerika, reagál a jelenlétre etilalkohol koncentráció 1 G 6000-ért km 3 víz.

Egyes hidrobionok alkalmazkodtak a táplálás szűrési módjához, nagy mennyiségű vizet szűrnek át magukon, és vonják ki belőle a szükséges anyagokat (lamelláris-kopoltyús puhatestűek stb.). A szűrőadagolók fontos szerepet játszanak biológiai kezelés tározók. Tehát az 1-es alsó területen élő kagylók m 2 , 150...280-ig képes szűrni m Napi 3 víz, megtisztítva a lebegő részecskéktől.

Sok vízi élőlény alkalmazkodott a víztestek kiszáradási körülményeihez (iszaposodás, csökkent életaktivitás állapotába (hipobiózis) stb.).

Ökológiai szempontból a környezet természetes testek és jelenségek, amelyekkel a szervezet közvetlen vagy közvetett kapcsolatban áll. Az élőhely a természet olyan része, amely körülveszi az élő szervezeteket (egyed, populáció, közösség), és bizonyos hatást gyakorol rájuk.

Bolygónkon az élő szervezetek négy fő élőhelyet sajátítottak el: vízi, szárazföldi-levegő, talaj és szervezeti (azaz maguk az élő szervezetek alkotják).

Vízi környezetélet

Az élet vízi környezete a legősibb. A víz biztosítja az anyagcsere áramlását a szervezetben és normál működés szervezet egésze. Egyes szervezetek vízben élnek, mások az állandó nedvességhiányhoz alkalmazkodtak. A legtöbb élő szervezet sejtjeinek átlagos víztartalma körülbelül 70%.

> A víz, mint élőhely sajátos tulajdonságai

jellemző tulajdonság vízi környezet az nagy sűrűségű ez 800-szorosa a levegő sűrűségének. Desztillált vízben például 1 g/cm3. A sótartalom növekedésével a sűrűség nő, és elérheti az 1,35 g/cm 3 -t. Minden vízi szervezet nagy nyomást tapasztal, amely 1 atmoszférával növekszik minden 10 méteres mélységben. Némelyikük, például a horgászhalak, lábasfejűek, rákfélék, tengeri csillagok és mások nagy mélységben, 400...500 atm nyomáson élnek.

A víz sűrűsége lehetővé teszi a rá támaszkodást, ami fontos a vízi élőlények nem csontvázas formái számára.

A vízi ökoszisztémák biontját a következő tényezők is befolyásolják:

1. oldott oxigén koncentrációja;

2. víz hőmérséklete;

3. átlátszóság, amelyet az intenzitás relatív változása jellemez fényáram mélységgel;

4. sótartalom, azaz a vízben oldott sók, főleg NaCl, KC1 és MgS0 4 százalékos (tömeg) aránya;

5. a tápanyagok, elsősorban a kémiailag kötött nitrogén- és foszforvegyületek elérhetősége.

A vízi környezet oxigénrendszere sajátos. A vízben 21-szer kevesebb oxigén van, mint a légkörben. A víz oxigéntartalma a hőmérséklet, a sótartalom, a mélység növekedésével csökken, de az áramlási sebesség növekedésével nő. A hidrobiontok között számos faj található az eurioxibiontokhoz, azaz olyan élőlényekhez, amelyek elviselik a víz alacsony oxigéntartalmát (például puhatestűek, pontyok, kárászok, csukák és mások).

A sztenoxibionták, mint például a pisztráng, a májusi lárvák és mások, csak kellően magas oxigéntelítettség mellett létezhetnek (7...11 cm 3 /l), ezért ennek a faktornak a bioindikátorai.

A víz oxigénhiánya katasztrofális (télen és nyáron) halálozáshoz vezet, amit a vízi élőlények pusztulása kísér.

A vízi környezet hőmérsékleti rendszerét a többi környezethez képest viszonylagos stabilitás jellemzi. A mérsékelt övi édesvíztestekben a felszíni rétegek hőmérséklete 0,9 °C és 25 °C között mozog, i.e. a hőmérsékletváltozások amplitúdója 26 °C-on belül van (kivéve a hőforrásokat, ahol a hőmérséklet elérheti a 140 °C-ot). Az édesvízi testek mélységében a hőmérséklet állandóan 4 ... 5 ° C.

A vízi környezet fényviszonya jelentősen eltér a talaj-levegő környezetétől. A vízben kevés a fény, mivel részben visszaverődik a felszínről és részben elnyelődik, amikor áthalad a vízoszlopon. A fény átjutását a vízben lebegő részecskék is akadályozzák. A mély tározókban ezzel kapcsolatban három zónát különböztetnek meg: a fényt, az alkonyat és az örök sötétség zónáját.

A megvilágítás mértéke szerint a következő zónákat különböztetjük meg:

part menti zóna (vízoszlop, ahol a napfény eléri az alját);

limnikus zóna (olyan mélységű vízoszlop, ahol a napfénynek csak 1%-a hatol be, és ahol a fotoszintézis elhalványul);

eufotikus zóna (a teljes megvilágított vízoszlop, beleértve a part menti és a limnikus zónát is);

mély zóna (fenék és vízoszlop, ahol a napfény nem hatol be).

A vízzel kapcsolatban a következő ökológiai csoportokat különböztetjük meg az élő szervezetek között: higrofilek (nedvességkedvelő), xerofilek (szárazkedvelő) és mezofilek (köztes csoport). A növények közül különösen a higrofiták, a mezofiták és a xerofiták különböztethetők meg.

A higrofiták nedves élőhelyek növényei, amelyek nem tolerálják a vízhiányt. Ilyenek például: tavifű, tavirózsa, nád.

Xerophytes száraz élőhelyek növényei, képesek elviselni a túlmelegedést és a kiszáradást. Vannak pozsgások és szklerofiták. A pozsgás növények zamatos, húsos levelekkel (például aloe) vagy szárral (például kaktuszok) rendelkező xerofita növények, amelyekben víztároló szövet fejlődik ki. A szklerofiták kemény hajtású xerofita növények, amelyeknek köszönhetően vízhiány esetén nincs külső hervadási mintázata (például tollfű, szaxaul).

Mérsékelten nedves élőhelyek növényeinek mezofitái; köztes csoport a hidrofiták és a xerofiták között.

Körülbelül 150 000 állatfaj él a vízi környezetben (ami összlétszámuk körülbelül 7%-a) és 10 000 növényfaj (ami összlétszámuk körülbelül 8%-a). A vízben élő szervezeteket hidrobiontoknak nevezzük.

A vízi élőlényeket az élőhely típusa és életmódja szerint a következő ökológiai csoportokba soroljuk.

A planktonok a vízben lebegő, az áramlás hatására passzívan mozgó, lebegő organizmusok. Vannak fitoplanktonok (egysejtű algák) és zooplanktonok (egysejtű állatok, rákfélék, medúzák stb.). A planktonok egy speciális fajtája a neuston ökológiai csoport - a víz felszíni filmjének lakói a levegő határán (például vízi vándorok, poloskák és mások).

Nekton A vízben aktívan mozgó állatok (halak, kétéltűek, lábasfejűek, teknősök, cetek stb.). Az ebbe az ökológiai csoportba tartozó vízi élőlények aktív úszása közvetlenül függ a víz sűrűségétől. A gyors mozgás a vízoszlopban csak áramvonalas testforma és magasan fejlett izmok jelenlétében lehetséges.

A fenéken és a talajban élő bentosz élőlények fitobentoszra (tapadó algák és magasabb rendű növények) és a zoobentosz (rákfélék, puhatestűek, tengeri csillagok stb.).

Vízi környezet

Vízi környezet. Ez a környezet a leghomogénebb a többi között. Térben alig változik, nincsenek egyértelmű határok az egyes ökoszisztémák között. A faktorértékek amplitúdói is kicsik. A különbség a maximális és minimális értékeket a hőmérséklet itt általában nem haladja meg az 50 °C-ot (föld-levegő környezetben - 100 °C-ig). A közeg nagy sűrűségű. Az óceáni vizeknél ez 1,3 g/cm 3 , az édesvizeknél pedig az egységhez közeli. A nyomás csak a mélységgel változik: minden 10 méteres vízréteg 1 atmoszférával növeli a nyomást.

Az oxigén gyakran a korlátozó tényező. Tartalma általában nem haladja meg az 1 térfogatszázalékot. A hőmérséklet emelkedésével, szervesanyaggal való dúsítással és gyenge keveredéssel a víz oxigéntartalma csökken. Az élőlények alacsony oxigénellátása annak gyenge diffúziójával is összefügg (a vízben ezerszer kevesebb, mint a levegőben). A második korlátozó tényező a fény. A megvilágítás a mélységgel gyorsan csökken. Tökéletesen tiszta vizekben a fény 50-60 m mélységig is behatol, erősen szennyezett vizekben - csak néhány centiméterre.

Kevés melegvérű állat van a vízben, ill homoiotermikus(görögül homa - ugyanaz, thermo - hő), organizmusok. Ennek két oka van: kis hőmérséklet-ingadozás és oxigénhiány. A homoiotermia fő adaptív mechanizmusa a kedvezőtlen hőmérsékletekkel szembeni ellenállás. Vízben ilyen hőmérséklet nem valószínű, a mélyebb rétegekben pedig szinte állandó (+4°C). Az állandó testhőmérséklet fenntartása szükségszerűen intenzív anyagcsere-folyamatokkal jár, ami csak jó oxigénellátás mellett lehetséges. A vízben nincsenek ilyen körülmények. A vízi környezet melegvérű állatai (bálnák, fókák, szőrfókák stb.) a szárazföld egykori lakói. Létezésük lehetetlen a levegő környezettel való időszakos kommunikáció nélkül.

A vízi környezet tipikus lakói változó testhőmérsékletűek és ebbe a csoportba tartoznak poikilotermikus(görög poikios – változatos). Bizonyos mértékig kompenzálják az oxigénhiányt a légzőszervek vízzel való érintkezésének fokozásával. A vizek sok lakója (hidrobiont) a test minden részén keresztül fogyaszt oxigént. A légzést gyakran egy szűrési típusú táplálkozással kombinálják, amelyben nagy mennyiségű víz halad át a testen. Egyes organizmusok akut oxigénhiányos időszakokban képesek drasztikusan lelassítani élettevékenységüket, egészen a felfüggesztett animáció állapotáig (az anyagcsere szinte teljes leállásáig).

Az élőlények a nagy vízsűrűséghez főleg két módon alkalmazkodnak. Vannak, akik támaszként használják, és szabadon szárnyalnak. Sűrűség ( fajsúly) az ilyen szervezetek általában alig különbözik a víz sűrűségétől. Ezt elősegíti a csontváz teljes vagy majdnem teljes hiánya, kinövések, zsírcseppek jelenléte a testben vagy légüregekben. Az ilyen szervezeteket csoportosítják plankton(görögül planktos – vándor). Vannak növényi (fito-) és állati (állatkerti) planktonok. A plankton élőlények mérete általában kicsi. De ezek adják a vízi élőlények nagy részét.

Az aktívan mozgó szervezetek (úszók) alkalmazkodnak ahhoz, hogy leküzdjék a víz nagy sűrűségét. Megnyúlt testforma, jól fejlett izomzat, súrlódást csökkentő struktúrák jelenléte (nyálka, pikkelyek) jellemzik őket. Általánosságban elmondható, hogy a víz nagy sűrűsége a váz részarányának csökkenését eredményezi a hidrobiontok teljes testtömegében a szárazföldi élőlényekhez képest.

Fényhiány vagy annak hiánya esetén az élőlények hangot használnak a tájékozódáshoz. Vízben sokkal gyorsabban terjed, mint levegőben. A különféle akadályok észlelésére a visszhang típusa szerint visszavert hangot használnak. A szagjelenségeket a tájékozódásra is használják (a szagok sokkal jobban érezhetők vízben, mint levegőben). A vizek mélyén sok élőlény rendelkezik önlumineszcencia (biolumineszcencia) tulajdonsággal.

A vízoszlopban élő növények a legmélyebben behatoló kék, kék és kéklila sugarakat használják fel a fotoszintézis során. Ennek megfelelően a növények színe mélységgel változik zöldről barnára és vörösre.

A vízi élőlények következő csoportjait különböztetjük meg megfelelően az alkalmazkodási mechanizmusokhoz: plankton- szabadon lebegő nekton(görög nektos - lebegő) - aktívan mozog, bentosz(görögül bentosz - mélység) - a fenék lakói, pelagos(görögül pelagos - nyílt tenger) - a vízoszlop lakói, neuston- a felső vízréteg lakói (a test egy része a vízben, egy része a levegőben lehet).

A vízi környezetre gyakorolt ​​emberi hatás az átlátszóság csökkenésében, a kémiai összetétel (szennyezés) és a hőmérséklet változásában nyilvánul meg. hőszennyezés). Ezeknek és más hatásoknak a következménye oxigénhiány, termőképesség csökkenés, a fajösszetétel megváltozása és egyéb normától való eltérések. Ezeket a kérdéseket részletesebben a munka II. része (VII. fejezet, VII.5.) tárgyalja.

Az élővilág vízi környezete, a hidroszféra a terület körülbelül 70%-át foglalja el a földgömb. A Földön a vízkészletek mennyiségét 1370 millió km3-en belül számolják, ami a földgömb térfogatának 1/800-a. A víz fő mennyisége, több mint 98%-a a tengerekben és óceánokban koncentrálódik, 1,24%-át jég képviseli a magashegység sarkvidékein; ban ben édes vizek folyókban, tavakban és mocsarakban a víz mennyisége nem haladja meg a 0,45%-ot. Körülbelül 150 000 állatfaj (7%) és 10 000 növény (8%) él a vízi környezetben. Így a vízben élő állat- és növényfajok száma jelentősen elmarad a szárazföldi formákétól.
Fajszámban és biomasszában a leggazdagabb az egyenlítői és trópusi régiók tengereinek és óceánjainak világa. Ezektől a területektől délre és északra a diverzitás csökken. Ezenkívül a tengeri élőlények nagy része a tengerparti területeken, különösen a trópusi mangrovákban koncentrálódik. A sivatagi területek hatalmas vízterületeken helyezkednek el, távol a parttól.
A vízi környezet hatással van lakóira, azonban az élő szervezetek a hidroszférát is átalakítják. Becslések szerint a tengerek és óceánok, folyók és tavak vize 2 millió év alatt lebomlik és helyreáll a biológiai körforgásban, vagyis mindez több mint ezerszer haladt át a bolygó élőanyagán. Így a hidroszféra az élő anyag létfontosságú tevékenységének terméke, nemcsak a modern, hanem a múlt geológiai korszakaiban is.
A vízi környezet jellegzetessége a mobilitás, és nem csak az olyan folyó víztestekben, mint a folyók és patakok. A tengerekben és óceánokban apályok és áramlások, erős áramlatok, viharok vannak; A tavakban a víz a hőmérséklet és a szél hatására mozog. A vízmozgás oxigénnel látja el a vízi szervezeteket és tápanyagok, a hőmérséklet kiegyenlítődéséhez vezet a tartályban.
A mérsékelt övi vízi élőlények életében az állóvízi víztestekben a víz függőleges mozgása fontos szerepet játszik. A bennük lévő víz egyértelműen három rétegre oszlik: a felső az epilimnion, amelynek hőmérséklete éles szezonális ingadozásokat tapasztal; hőmérsékleti ugrásréteg - metalimneon (termoklin), ahol éles hőmérsékletesés van; alsó mélyréteg (hipolimneon) - itt a hőmérséklet enyhén változik egész évben.
NÁL NÉL nyári időszámítás a legmelegebb vízrétegek a felszínen vannak, a leghidegebbek pedig az alján. A hőmérsékletek ilyen réteges eloszlását egy tározóban közvetlen rétegződésnek nevezzük. Télen a hőmérséklet csökkenésével fordított rétegződés figyelhető meg. Ezt a jelenséget hőmérsékleti dichotómiának nevezik. A hőmérséklet-dichotómia következtében a tározóban a víz keringése megzavarodik, és átmeneti pangás időszaka következik be. Tavasszal és ősszel - homotermia.
A trópusi szélességi körök tavaiban a felszínen a víz hőmérséklete soha nem süllyed 40 C alá, és a hőmérsékleti gradiens bennük a legmélyebb rétegekig egyértelműen kifejeződik. A víz keveredése itt rendszertelenül az év leghűvösebb évszakaiban, illetve a szél segítségével történik.
Nemcsak a vízoszlopban, hanem a tározó alján is sajátos életkörülmények alakulnak ki, mivel a talajban nincs levegőztetés, és az ásványi vegyületek kimosódnak belőle. Ezért a tározók alja nem termékeny, és csak a rögzítés szubsztrátjaként szolgál, és csak mechanikai-dinamikus funkciót lát el. Vonatkozó legmagasabb érték megszerezni a talajrészecskék méretét, egymáshoz való illeszkedésének sűrűségét és az áram általi kimosódással szembeni ellenállást.
A hidroszféra hőmérsékleti rendszere alapvetően eltér a többi környezetétől. A világóceán hőmérsékleti ingadozása viszonylag kicsi: a legalacsonyabb körülbelül -20 C, a legmagasabb
kb. +360 C. Az ingadozások amplitúdója itt tehát 380 C-ba illeszkedik. A mélységgel a víz hőmérséklete meredeken csökken. Még az egyenlítői régiókban, 1000 méteres mélységben sem haladja meg a 4-50 C-ot. Nagy mélységben minden óceánban a hőmérséklet megközelítőleg azonos, és a -20 és +20 C közötti tartományba esik.
A mérsékelt övi szélességi körök édesvíztesteiben a hőmérséklet felszíni víz 0 és +250 C között mozog, mélységben általában 4-50 C. Kivételt képeznek a termálforrások, ahol a hőmérséklet elérheti a 930 C-ot is.
Mivel a víztestek hőmérsékleti viszonyait nagy stabilitás jellemzi, a benne élő szervezeteket viszonylag állandó testhőmérséklet jellemzi, és szűk tartományban alkalmazkodnak a környezeti hőmérséklet ingadozásaihoz.
A víznek jelentős a sűrűsége és viszkozitása is. A víz sűrűsége 800-szor nagyobb, mint a levegőé. A növényeken ezek a tulajdonságok azt befolyásolják, hogy nagyon csekély vagy egyáltalán nincs mechanikai szövetfejlődésük, így a szárak rugalmasak és könnyen hajlíthatók. A legtöbb vízi növények eredendő felhajtóerő. Sok víziállat testét nyálka borítja, és áramvonalas alakja van.
A vízi környezetben élő szervezetek a teljes vastagságban (az óceán fenekéig) oszlanak el. Természetesen különböző mélységekben tapasztalják meg eltérő nyomás. A mélytengerek alkalmazkodtak magas nyomású(1000 atm.-ig), a felszíni rétegek lakói nem vonatkoznak rá. Átlagosan a vízoszlopban minden 10 m-es mélységben a nyomás 1 atm-rel növekszik. Minden vízi szervezet alkalmazkodott ehhez a tényezőhöz, és mélytengeri és sekély mélységben élőkre oszlik.
A víz átlátszósága és fényviszonya nagy hatással van a vízi élőlényekre. Ez különösen igaz a fotoszintetikus növényekre. Sáros vizekben csak a felszínen. A víz zavarosságát a benne lebegő ásványi és szerves anyagok részecskéi (agyag, iszap, mészkő, kréta stb.) biztosítják. Az átlátszóság a vízi növényzet (különösen a kis algák) gyors elszaporodásával is csökken.
A fényviszonyokat az is meghatározza, hogy a víz elnyeli a fényt a mélységgel párhuzamosan, rendszeresen csökken. Ugyanakkor a napfény különböző spektrumainak áteresztőképessége eltérő. A vörös sugarak abszorbeálódnak a leggyorsabban, míg a kék-zöld sugarak hatolnak legmesszebbre. Ennek megfelelően a mélységgel a zöld algákat barna, majd vörös váltja fel. Ezen algák pigmentjei különböző spektrumokat érzékelnek. Az állatokban a szín megváltozik a felszíni rétegekben - élénk színű, vagy sötét a tetején, világos az alsó, mélyen akár sötét színű vagy színtelen állatok.
Elég sok fontos szerep sótartalom játszik. Az egész periódusos rendszer jelen van az óceánvízben, de a kloridok (különösen a NaCl), a szulfátok és a karbonátok a legfontosabbak. Az édesvízi testek a tekintetben igen változatosak lehetnek kémiai összetétel, és az óceánok vizei ebből a szempontból stabilabbak. Az ozmotikus nyomáskülönbség miatt az édesvízi élőlények kénytelenek folyamatosan eltávolítani a vizet a szervezetből. Tengervízi körülmények között ez nem történik meg, mert. A víz sótartalma és a sókoncentráció az élőlények szöveteiben többé-kevésbé egybeesik, így a tengeri élőlények nem rendelkeznek megfelelően fejlett ozmoszabályozó rendszerrel. Legtöbbjük stenohalin, euryhaline - csuka, süllő, keszeg (könnyen tolerálja a sós vizet).
Az oxigén az egyik legfontosabb környezeti tényező a vízi környezetben. A tartalom fordítottan arányos a hőmérséklettel. Az oxigén felhalmozódása a vízben a légkörből való felszívódás eredményeként és a növényi fotoszintézis folyamatában következik be. Amikor vizet kevernek, például a hegyi folyókban, az oxigéntartalom drámaian megnő. A különböző vízi élőlények eltérően reagálnak a víz oxigéntartalmára (szürke és ponty stb.).
Szén-dioxid körülbelül 35-ször jobban oldódik vízben, mint az oxigén. Közel 700-szor több van belőle a vízben, mint a légkörben, ahonnan származik. A szén-dioxid biztosítja a vízi növények fotoszintézisét, és részt vesz a gerinctelen állatok meszes vázképződményeinek kialakításában.
A vízi élőlények életében nagy jelentőséggel bír a hidrogénionok koncentrációja (pH). A 3,7-4,7 pH-jú édesvíz-tározókat savasnak, 6,95-7,3-as semlegesnek, 7,8-nál nagyobb pH-értékkel lúgosnak tekintjük. Az édesvízi testekben a pH még napi ingadozást is tapasztal. Tengervíz stabilabb ebből a szempontból. A legtöbb édesvízi hal könnyen elviseli az 5-től 9-ig terjedő pH-t. Ha a pH 5-nél kisebb, akkor a halak tömeges pusztulását figyelik meg, 10-nél nagyobb pH-értéknél szinte minden elpusztul.
Környezetvédelmi csoportok hidrobiontok. A vízoszlopban élő szervezetek nyíltvízi (pelagos - tenger). Nektonra és planktonra osztják őket. A fenék lakói bentosz. A nekton olyan nyílt tengeri, aktívan úszó állatok gyűjteménye, amelyeknek nincs közvetlen kapcsolata a fenékkel. Alapvetően ezek nagy állatok, amelyek képesek harcolni az áramlattal. Kardhal 130 km/h-ig. A mozgásszervek jól fejlettek - a farok, az uszonyok vagy az uszonyok. A fejlábúak sugárhajtásúak. A plankton nyílt tengeri élőlények gyűjteménye, amelyek nem képesek aktívan mozogni. Fito- és zooplanktonra oszlik. A fitoplankton csak a felszíni rétegekben fotoszintézisként. Zooplankton és baktériumok bármilyen mélységben. Naponta vándorolnak.
Bentosz - egy tározó alján (a földön vagy a talajban) élő szervezetek halmaza. A fitobentosz főként baktériumokat és algákat (zöld, barna, vörös és kovamoszat) tartalmaz. A partokon találkoznak virágzó növények. A tengeri zoobentoszban a foraminiferák, szivacsok, coelenterátumok, soklevelűek, puhatestűek és halak dominálnak. Az édesvizekben a bentosz észrevehetően kevesebb, mint a tengerekben, és a fajösszetétel egységesebb. Ezek főként protozoonok, egyes szivacsok, piócák, puhatestűek és rovarlárvák.