Водная экосистема

Водная экосистема-это экосистема в водоеме . Сообщества организмов, зависящие друг от друга и от окружающей среды, живут в водных экосистемах. Двумя основными типами водных экосистем являются морские экосистемы и пресноводные экосистемы .

Типы

Морской

Главная статья: морская экосистема

Морские экосистемы, крупнейшие из всех экосистем, покрывают приблизительно 71% поверхности Земли и содержат приблизительно 97% воды планеты. Они генерируют 32% мирового чистого первичного производства . они отличаются от пресноводных экосистем наличием в воде растворенных соединений , особенно солей . Приблизительно 85% растворенных материалов в морской воде-натрий и хлор . Морская вода имеет среднюю соленость 35 частей на тысячу воды. Фактическая соленость варьируется между различными морскими экосистемами.

Классификация морских местообитаний.

Морские экосистемы можно разделить на множество зон в зависимости от глубины воды и особенностей береговой линии. Океаническая зона-это обширная открытая часть океана, где живут такие животные, как киты, акулы и тунцы. Бентическая зона состоит из субстратов под водой, где обитают многие беспозвоночные. Приливная зона - это область между приливами и отливами; на этом рисунке она называется прибрежной зоной. Другие прибрежные зоны могут включать эстуарии , солончаки , коралловые рифы, лагуны и мангровые болота. В глубокой воде, гидротермальные сбросы могут произойти где хемосинтетические бактерии серы сформируйте основу пищевой сети.

К классам организмов морских экосистем относятся бурые водоросли , динофлагелляты , кораллы , головоногие , иглокожие и акулы . Рыбы, выловленные в морских экосистемах, являются крупнейшим источником коммерческих продуктов питания, полученных от диких популяций.

Экологические проблемы, касающиеся морских экосистем, включают неустойчивую эксплуатацию морских ресурсов (например, чрезмерный вылов некоторых видов), загрязнение морской среды , изменение климата и строительство прибрежных районов.

Пресноводный

Главная статья: пресноводная экосистема Пресноводные экосистемы покрывают 0,78% поверхности Земли и населяют 0,009% ее общей воды. Они производят почти 3% из своей чистой основной продукции. пресноводные экосистемы содержат 41% известных в мире видов рыб.

Существует три основных типа пресноводных экосистем:

• Lentic: медленно движущаяся вода, включая бассейны , пруды и озера .
• Лотик: быстрее движущаяся вода, например ручьи и реки .
• Водно-болотные угодья: области, где почва насыщена или затоплена в течение по крайней мере части времени.

Линзовидный

См. также: экосистема озера

Три основные зоны озера.

Озерные экосистемы можно разделить на зоны. Одна общая система делит озера на три зоны (см. рисунок). Первая, прибрежная зона, находится мелководная зона у берега. Это где укорененные растения водно-болотных угодий происходят. Оффшор разделен на две дополнительные зоны: зону открытой воды и зону глубокой воды. В открытой водной зоне (или фотической зоне) солнечный свет поддерживает фотосинтез водорослей и виды, которые питаются ими. В глубоководной зоне солнечный свет недоступен, и пищевая сеть основана на детрите, поступающем из литоральной и фотической зон. Некоторые системы используют другие имена. Прибрежные зоны можно назвать пелагической зоной , фотическую зону можно назвать лимнетической зоной, а афотическую зону можно назвать глубинная зона . Внутри страны от прибрежной зоны можно также часто идентифицировать прибрежную зону, в которой растения все еще затронуты присутствием озера—это может включать эффекты от ветров, весеннего наводнения и зимнего повреждения льда. Производство озера в целом является результатом производства растений, произрастающих в прибрежной зоне, в сочетании с производством планктона, произрастающего в открытой воде.

Водно-болотные угодья могут быть частью линзовой системы, поскольку они формируются естественно вдоль большинства берегов озера, ширина водно-болотных угодий и прибрежной зоны зависит от наклона береговой линии и количества естественного изменения уровней воды, в течение и среди лет. Часто мертвые деревья скапливаются в этой зоне либо от ветров на берегу, либо от бревен, доставляемых на участок во время паводков. Этот древесный мусор обеспечивает важную среду обитания для рыб и гнездящихся птиц, а также защищает береговые линии от эрозии.

Два важных подкласса озер-пруды, которые, как правило, являются небольшими озерами, которые соединяются с водно-болотными угодьями и водохранилищами . В течение длительных периодов времени озера или заливы в них могут постепенно обогащаться питательными веществами и медленно заполняться органическими отложениями, процесс, называемый последовательностью. Когда люди используют водораздел, объемы осадков, поступающих в озеро, могут ускорить этот процесс. Добавление осадков и питательных веществ в озеро известно как эвтрофикация .

Пруды

Пруды представляют собой небольшие водоемы с мелкой и неглубокой пресной водой, болотными и водными растениями . они могут быть далее разделены на четыре зоны: зона растительности, открытая вода, Нижний ил и поверхностная пленка. размер и глубина прудов часто сильно варьируются в зависимости от времени года; многие пруды образуются в результате весеннего паводка из рек. Пищевые сети основаны как на свободно плавающих водорослях и на водных растениях. Существует, как правило, широкий спектр водных организмов, с несколькими примерами, включая водоросли, улиток, рыб, Жуков, водяных жуков, лягушек, черепах, выдр и ондатр. Главные хищники могут включать крупных рыб, цапель или аллигаторов. Поскольку рыба является основным хищником личинок амфибий, пруды, которые высыхают каждый год, тем самым убивая местных рыб, обеспечивают важное убежище для размножения амфибий. пруды, которые высыхают полностью каждый год, часто известны как весенние бассейны. Некоторые пруды создаются в результате деятельности животных, в том числе нор аллигаторов и бобровых прудов, и это добавляет важное разнообразие ландшафтам.

Лотик

См. также: речная экосистема

Основные зоны речных экосистем определяются уклоном русла реки или скоростью течения. Быстрее движущаяся турбулентная вода обычно содержит большие концентрации растворенного кислорода, что поддерживает большее биоразнообразие, чем медленно движущаяся вода бассейнов. Эти различия составляют основу для разделения рек на Нагорные и низменные. Пищевая база потоков в прибрежных лесах в основном происходит от деревьев, но более широкие потоки и те, которые не имеют навеса, получают большую часть своей пищевой базы из водорослей. Анадромные рыбы являются также важным источником питательных веществ. Экологические угрозы рекам включают потерю воды, плотины, химическое загрязнение и интродуцированные виды . дамба производит отрицательные эффекты, которые продолжаются вниз по водоразделу. Наиболее важными негативными эффектами являются уменьшение весенних паводков, которые наносят ущерб водно-болотным угодьям, и удержание осадка, что приводит к потере дельтовых водно-болотных угодий.

Водно-болотные угодья

Водно-болотные угодья преобладают сосудистые растения, которые приспособились к насыщенной почве. есть четыре основных типа водно-болотных угодий: болото, болото, болото и болото (оба болота и болота-типы болота ). Водно-болотные угодья являются наиболее продуктивными природными экосистемами в мире из-за близости воды и почвы. Поэтому они поддерживают большое количество видов растений и животных. Из-за их производительности водно-болотные угодья часто преобразовываются в сухую землю с дамбами и стоками и используются в сельскохозяйственных целях. Строительство дамб и плотин имеет негативные последствия для отдельных водно-болотных угодий и целых водоразделов. Их близость к озерам и рекам означает, что они часто разрабатываются для заселения человека. Как только поселения построены и защищены дамбами, поселения тогда становятся уязвимыми к оседанию земли и когда-либо увеличивающемуся риску наводнения . побережье Луизианы вокруг Нового Орлеана-известный пример; дельта Дуная в Европе-другой.

Функции

Водные экосистемы выполняют множество важных экологических функций. Например, они перерабатывают питательные вещества, очищают воду, ослабляют наводнения, пополняют запасы грунтовых вод и обеспечивают среду обитания для диких животных. водные экосистемы также используются для отдыха человека и очень важны для индустрии туризма, особенно в прибрежных регионах.

Здоровье водной экосистемы ухудшается, когда способность экосистемы поглощать стресс превышена. Нагрузка на водную экосистему может быть результатом физических, химических или биологических изменений окружающей среды. Физические изменения включают изменения температуры воды, расхода воды и наличия света. Химические изменения включают изменения в скоростях загрузки биостимулирующих питательных веществ, потребляющих кислород материалов и токсинов. Биологические изменения включают чрезмерную добычу коммерческих видов и интродукцию экзотических видов. Население человека может создавать чрезмерную нагрузку на водные экосистемы. существует множество примеров чрезмерных стрессов с негативными последствиями. Рассмотрим три. Экологическая история Великих озер Северной Америки иллюстрирует эту проблему, особенно то, как могут сочетаться многочисленные стрессы, такие как загрязнение воды, чрезмерный сбор урожая и инвазивные виды. Норфолкские обширные земли в Англии иллюстрируют подобное снижение с загрязнением и агрессивными разновидностями. Озеро Понтчартрейн вдоль Мексиканского залива иллюстрирует негативные последствия различных стрессов, включая строительство дамбы, вырубку болот, инвазивные виды и вторжение соленой воды.

Абиотические характеристики

Экосистема состоит из биотических сообществ, которые структурированы биологическими взаимодействиями и абиотическими факторами окружающей среды. Некоторые из важных абиотических факторов окружающей среды водных экосистем включают тип субстрата, глубину воды, уровни питательных веществ, температуру, соленость и поток.[9] [12] часто трудно определить относительную важность этих факторов без достаточно больших экспериментов. Могут быть сложные петли обратной связи. Например, осадок может определять присутствие водных растений, но водные растения могут также улавливать осадок и добавлять его в осадок через торф.

Количество растворенного кислорода в водоеме часто является ключевым веществом в определении степени и видов органической жизни в водоеме. Рыбы нуждаются в растворенном кислороде, чтобы выжить, хотя их терпимость к низкому кислороду варьируется среди разновидностей; в крайних случаях низкого кислорода некоторые рыбы даже прибегают к глотанию воздуха.Растения часто должны производить аэренхиму, в то время как форма и размер листьев могут также быть изменены.И наоборот, кислород губителен для многих видов анаэробных бактерий .

Уровень питательных веществ играет важную роль в контроле численности многих видов водорослей. относительное обилие азота и фосфора может фактически определить, какие виды водорослей доминируют. водоросли являются очень важным источником пищи для водной флоры и фауны, но в то же время, если они становятся чрезмерно обильными, они могут вызвать снижение у рыб, когда они разлагаются. подобное чрезмерное обилие водорослей в прибрежной среде, такой как Мексиканский залив, при распаде создает гипоксическую область воды, известную как мертвая зона .

Соленость водоема также является определяющим фактором для видов видов, обитающих в водоеме. Организмы в морских экосистемах переносят соленость, в то время как многие пресноводные организмы нетерпимы к соли. Степень солености в устье или дельте является важным контролем над типом водно-болотных угодий (свежие, промежуточные или солоноватые) и связанными с ними видами животных. Дамбы, построенные вверх по течению, могут уменьшить весеннее наводнение и уменьшить накопление осадка, и поэтому могут привести к вторжению соленой воды в прибрежные водно-болотные угодья.

Пресная вода, используемая для орошения, часто поглощает соли, вредные для пресноводных организмов.

Биотические характеристики

Биотические характеристики в основном определяются организмами, которые встречаются. Например, водно-болотные растения могут производить плотные навесы, которые покрывают большие площади осадка—или улитки или гуси могут пастись растительность оставляя большие грязевые равнины. Водная среда имеет относительно низкий уровень кислорода, что приводит к адаптации организмов, обитающих в ней. Например, многие водно-болотные растения должны производить аэренхиму, чтобы переносить кислород к корням. Другие биотические характеристики более тонкие и трудно поддаются измерению, такие как относительная важность конкуренции, мутуализма или хищничества.[9]] Растет число случаев, когда хищничество прибрежных травоядных животных, включая улиток, гусей и млекопитающих, является доминирующим биотическим фактором.[22]]

Автотрофные организмы

Автотрофные организмы-продуценты, которые производят органические соединения из неорганического материала. Водоросли используют солнечную энергию для получения биомассы из углекислого газа и, возможно, являются наиболее важными автотрофными организмами в водной среде.[18] чем более мелководна вода, тем больше вклад биомассы от корневых и плавающих сосудистых растений. Эти два источника объединяются, чтобы произвести экстраординарное производство лиманов и водно-болотных угодий, поскольку эта автотрофная биомасса преобразована в рыбу, птиц, амфибий и другие водные виды.

Хемосинтетические бактерии встречаются в донных морских экосистемах. Эти организмы способны питаться сероводородом в воде, которая поступает из вулканических жерл . Большие концентрации животных, которые питаются этими бактериями, найдены вокруг вулканических вентилей. Например, существуют гигантские трубчатые черви ( Riftia pachyptila ) длиной 1,5 м и моллюски (Calyptogena magnifica ) длиной 30 см.

Гетеротрофные организмы

Гетеротрофные организмы потребляют автотрофные организмы и используют органические соединения в их телах в качестве источников энергии и сырья для создания собственной биомассы . Эвригалинные организмы являются солеустойчивыми и могут выживать в морских экосистемах, в то время как стеногалинные или солеустойчивые виды могут жить только в пресноводных средах.

См. также

• Водное растение
• Пресноводный
• Гидробиология
• Лимнология
• Морская экосистема
• Стивен Альфред Форбс-один из основателей науки о водных экосистемах
• Метаболизм потока
• Экосистема суши

Пруф

web.archive.org/web/20070118185553/http://www.ec.gc.ca/WATER/en/nature/aqua/e_aqua.htm

• /ucmp.berkeley.edu/glossary/gloss5/biome/aquatic.html
• .ird.fr/la-mediatheque/videos-en-ligne-canal-ird/fadio-fish-aggregating-devices-as-instrumented-observatories-of-pelagic-ecosystems/premier-episode