Экологические группы гидробионтов

Типы пресных водоемов

Среди водных объектов выделяют реки, озера, пруды, водохранилища и другие.

1. Река – водный поток, текущий в естественных руслах и питающийся за счет поверхностного и подземного стока с их бассейнов.

Среди рек выделяют великие (протяженность - многие тыс. км), большие (длина более 500 км), средние (длина более 100 км), малые (длина более 25 км) и самые малые (менее 10 км).

Река со своими притоками образует речную систему, характер и развитие которой обусловлен главным образом климатом, рельефом, геологическим строением и размерами бассейна.

Режим реки – изменение уровней, расход, скорость течения, температура воды и другие явления зависит главным образом от характера питания реки и климатических условий местности, по которой она протекает.

Река начинается с истока и далее делится на три участка: верховье, среднее течение и низовье, оканчивается устьем. Речная долина образуется постоянным руслом, заполненным даже межень (самый низкий уровень), поймой, которая заливается водой лишь в половодье, и коренными берегами. Русло реки всегда меандрирует – образует излучины, изгибы. При спрямлении русла из петлеобразной меандры получается дугообразное озеро – старица (старое русло).

2. Озеро – природный водоем в углублении суши, заполненный в пределах озерной чаши (озерного ложа) разнородными водными массами и не имеющий одностороннего уклона.

По размерам озера различают: малые (площадью до 1 км²), средние
(от 1 до 1000 км²) и большие (более 1000 км²).

По происхождению котловин озера делятся на:

- тектонические (в разломах);

- ледниковые (в углублениях, выпаханных ледником);

- вулканические (в кратерах потухших вулканов);

- завально-запрудные (в местах обвалов русел рек);

- остаточные (речные – старицы)

- провальные (карстовые, термокарстовые)

Экологические зоны озера:

прибрежная (литораль);

толща воды (пелагиаль);

глубоководно-донная (профундаль).

По водному балансу озера делятся на сточные и бессточные.

Характер распределения температуры в озерах называется температурной стратификацией.

Стратификация – это образование слоев воды с разной плотностью и температурой, происходящее вследствие того, что вода имеет наибольшую плотность (соответственно и больший вес) при температуре +4⁰С. Этим объясняется непромерзание озер до дна и весенне-осеннее перемешивание воды.

Вертикальное распределение температуры в воде озер:

А - летний период; Б - зимний период.

3. Пруд – небольшой водоем с незначительной глубиной, литораль распространяется на всю его площадь, пелагиали нет. Котловины прудов могут быть выкопаны специально, могут возникать также на месте карьеров, разработок торфа, горных выработок. Обычно пруды создаются для орошения, разведения водоплавающей птицы и рыбы, проведения спортивных и оздоровительных мероприятий. Если пруд активно не подпитывается грунтовыми водами, он может зимой промерзать до дна, а летом пересыхать. Стратификация в пруду отсутствует.

4. Водохранилище – искусственный пруд площадью более 1 км.

5. Ключ – вода, пробивающаяся из-под земли. Может выходить на крутых склонах, выбиваться на дне небольшого бассейна, или просачиваться сквозь землю, разливаясь тонким слоем воды. На выходе температура воды низкая, О₂ очень мало, но по мере удаления от места выхода увеличивается и содержание кислорода и температура.

6. Ручей – небольшой водоток с активным течением, длиной 3-5 км. Может быть продолжением ключа или вытекать из озера, болота.

7. Временные водоемы – незначительные скопления воды, возникающие периодически и ненадолго. Образуется в углублениях суши после таяния снега, спада паводковых вод реки или в результате скопления дождевой воды.

Экологические группы гидробионтов

Вода является важнейшим экологическим фактором в жизни организмов и их постоянной составной частью. Влажность среды часто является фактором, ограничивающим численность и распространение организмов.

Особенности водной среды обитания:

1. Постоянное обеспечение водой и отсутствие иссушающих факторов.

2. Механическая поддержка со стороны воды, благодаря большой ее плотности.

3. Ослабленное освещение. Свет проникает на небольшую глубину.

4. Температурный режим в воде более мягок, чем на суше. Благодаря высокой теплоемкости, вода медленно нагревается и медленно остывает.

5. Водная среда характеризуется ограниченным количеством О₂.

Гидробионты – организмы, постоянно обитающие в водной среде или проводящие в воде часть жизненного цикла.

Всех обитателей водоема можно разделить на несколько экологических групп:

1) Нейстон;

2) Планктон;

3) Нектон;

4) Бентос;

5) Перифитон.

1. Нейстон (греч. плавающий, «гонимые ветром») – животные поверхностной пленки воды.

Эпинейстон – обитатели поверхностной пленки воды сверху.

Гипонейстон – обитатели поверхностной пленки воды снизу.

К этой экологической группе относятся:

а) Клоп водомерка («конькобежец») имеет большую площадь опоры за счет широко расставленных конечностей. «Лапки» водомерки покрыты несмачивающимися в воде волосками. Движения по поверхности воды скользящие, могут совершать небольшие прыжки.

б)Клоп гладыш держится под поверхностной пленкой воды, «повернувшись лицом», то есть брюшком, прикрепляясь к водной пленке передними и средними парами ног и кончиком брюшка. Легче воды. Задняя пара ног служит веслами, ноги длинные, с волосками для увеличения площади отталкивания в толще воды. Плавают кверху брюшком. (Связан также и с толщей воды (нектон)).

в) Жук-вертячка – плавает, совершая быстрые круговые движения на границе между водой и воздухом. Глаза, разделены на верхнюю и нижнюю половины, благодаря чему видят одновременно над и под поверхностью воды. Передние ноги длинные, средние и задние – короткие и широкие, выполняют плавательную функцию.

Практически все обитатели нейстона – хищники, обнаруживают свою добычу благодаря сотрясению поверхностной пленки воды.

В отличие от хищников ногохвостки, живущие на поверхностной пленке воды (Подура водяная и Сминтур Водяной) кормятся микроорганизмами верхних слоев воды.

2. Планктон (греч. блуждающий, «парить») – группа достаточно мелких животных парящих в толще воды. Планктонные организмы не способны противостоять течению. Они лишь ненамного тяжелее воды, капельки жира и пузырьки газа в их теле компенсируют лишний вес. Погружение тормозится благодаря форме тела, а также наличию выростов и щетинок на его поверхности. Питаются одноклеточными водорослями, бактериями.

Планктон обилен в малопроточных водоемах (озера, пруды, водохранилища, лужи). В реках его биомасса и численность значительно меньше. Зоопланктонное сообщество, как и любое сообщество экосистем, характеризуется постоянством видового состава и динамической устойчивостью. Размеры планктонных организмов от 20 мкм до нескольких миллиметров.

а) Дафния, тело полупрозрачное. Взмахом второй пары усиков дафния продвигается вверх и вперед, затем медленно опускается вниз, но на дно никогда не оседает. Затем снова взмахивает усиками и т.д.

б) Циклоп, длина тела до 2 мм, с вилочкой на конце. Самка вынашивает оплодотворенные яйца в яйцевых мешках, прикрепленных по бокам тела.

3. Нектон (греч. плавающий, плывущий) – совокупность активно плавающих животных, способных противостоять течению и преодолевать значительные расстояния. У большинства обитателей толщи воды есть механизмы, управляющие направлением и скоростью движения. Большинство нектонных организмов – активные хищники.

К этой группе относятся:

а) Рыбы имеют обтекаемую форму тела. Слизистые железы способствуют уменьшению трения при движении. Окраска тела маскирующая. Нижняя часть тела светлая, верхняя часть более темная. Хвостовой плавник служит основным моторным органом – с его помощью рыбы движутся вперед. Грудные плавники участвуют в поворотах тела, движении вверх, вниз и в стороны. Брюшные плавники удерживают тело в равновесии в вертикальном положении. У рыб развита мускулатура. Особенно хорошо развиты мышцы, двигающие хвост. Плавательный пузырь позволяет рыбам не утонуть под собственной тяжестью. Объем газа в пузыре изменяет объем тела рыбы и ее удельный вес. Масса тела рыбы приходит в равновесие с выталкивающей силой, действующей на рыбу на определенной глубине. Органы дыхания – жабры. Боковая линия позволяет рыбе ориентироваться в отношении направления движения воды.

б) Земноводные имеют между пальцами задних конечностей плавательную перепонку. В воде дыхание происходит через кожные покровы. С наступлением холодов способны закапываться в ил и впадать в оцепенение для перезимовки.

в)Насекомые. Жук-плавунец имеет мощные гребные задние конечности, дышит атмосферным воздухом, запас которого находится под жесткими надкрыльями. Питается более мелкими водными беспозвоночными, мелкими лягушатами, головастиками, мальками рыб. Личинкам плавунца характерно предварительное переваривание пищи за счет введения пищеварительного сока через челюсти в тело жертвы. Личинки стрекоз – прожорливые хищники, жертву добывают с помощью маски. Личинки крупных стрекоз (коромысла, бабки) движутся за счет резкого выброса воды из задней кишки (реактивное движение). Личинки мелких стрекоз (красоток) движутся за счет волнообразных движений тела.

4. Бентос (греч. «глубина») – это совокупность животных, которые населяют дно водоемов. Наиболее крупных представителей бентоса, с размером тела более 2 мм называют макробентосом.

Сюда относятся: черви (планарии, олигохеты, пиявки), моллюски (двустворчатые беззубки), ракообразные (амфиподы, изоподы, речной рак), насекомые (хирономиды, личинки поденок, личинки веснянок, личинки ручейников, личинки стрекоз), рыбы (налим, стерлядь, пескарь). Многие из этих организмов (насекомые, ракообразные, паукообразные) могут обитать и в толще воды.

Личинки веснянок – ползающие организмы, имеют на конечностях коготки. Личинки ручейников строят домики-чехлики из частей растений, песка, мелких раковинок, склеивая их секретом прядильных желез, расположенных во рту. Двигаются, высунув голову и грудь с тремя парами ножек, волоча за собой домик-чехлик. Моллюски, обитатели дна дышат с помощью жабер (лужанки, битинии). Черви совершают газообмен через всю поверхность тела.

5. Перифитон (греч. «обрастание») – совокупность животных и растений, обитающих в толще воды на живых и мертвых субстратах, приподнятых над дном.

Основу пленок обрастаний составляют в основном формы микроскопические, для которых характерны высокий уровень метаболизма (обмена веществ) короткие жизненные циклы, способность быстро реагировать на изменения условий внешней среды. В состав перифитона входят представители трех основных функциональных групп: автотрофные организмы-продуценты (водоросли), гетеротрофные организмы-консументы (простейшие, коловратки, черви и другие) и организмы редуценты (зооглейние, нитчатые, кокковидные и другие бактерии и грибы).

Среди водной растительности находят укрытие и корм многие виды насекомых и их личинок (стрекозы, веснянки, поденки, водные жуки, клопы), моллюски и пауки:

а) Паук-серебрянка выстраивает подводный домик-колокол из паутины и наполняет его воздухом, закрепляя его на подводных частях растений. Серебрянка дышит атмосферным воздухом. Пузырек воздуха облегает тело паука, покрытое многочисленными волосками. Питается животной пищей.

б) Брюхоногие моллюски (прудовики, катушки) движутся при помощи волнообразных сокращений мускулистой ноги, как бы скользя по субстрату. Дышат легкими, время, от времени поднимаясь за воздухом к поверхности. Питаются растительной пищей и бактериями, которые добывают при помощи «терки» на языке, соскабливая с покровов растений.

Примечание: некоторые водные беспозвоночные встречаются в разных экологических нишах. Например, обыкновенный прудовик может быть обнаружен в гипонейстоне, скользящим по поверхностной пленке воды, и на стеблях растений в толще воды.