Водна екосистема, її склад і місце в біосфері

 

 

Зі всіх сфер Землі лише на її поверхні, яка включає певну частину літосфери, гідросферу і атмосферу, є живе населення.  У  зв'язку  з  цим  частина  земної  поверхні,  що  охоплює  нижній  шар  атмосфери (тропосферу), гідросферу та верхню частину літосфери і що характеризується протіканням активних життєвих процесів, називається біосферою.

Цілісне вчення про біосферу як про активну оболонку Землі, в якій сукупна діяльність живих організмів, у тому числі і людини, виявляється як геохімічний чинник планетарного масштабу і значення, створив В.І. Вернадський. Це концептуальне положення знайшло віддзеркалення в багатьох його роботах, зокрема в книгах «Біосфера» і «Хімічна будова біосфери Землі і її оточення».

Розглядаючи геохімічний зв'язок літосфери, гідросфери, атмосфери  і  біосферу  з  погляду  еволюції  життя на Землі, В.І. Вернадський показав не лише вплив неживих (косних) елементів природи на живі організми, але і зворотний вплив біоти на абіотичне середовище і протікання геологічних процесів впродовж всієї історії нашої планети.

Біосфера охоплює верхню частину земної поверхні, водне середовище Світового океану і континентальних водойм, практично всю тропосферу. Від найбільшої океанічної глибини до високої відмітки тропосфери, де виявляються живі організми, відстань досягає 20 км.

Косні елементи біосфери—це повітря, вода і земля. У біосфері  живі  організми  і місце їх  існування органічно пов'язані між собою і взаємодіють один з одним, утворюючи цілісну динамічну систему. Тому біосферу можна розглядати як сукупність екосистем, або біогеоценозів. Біогеоценоз—це однорідна ділянка земної поверхні  з певним складом живих (біотичних) і косних (грунти, водна товща,приземний  шар атмосфери, сонячна енергія і ін.) компонентів, об'єднаних обміном речовин і енергії в єдиний природний комплекс. Сукупність таких комплексів утворює біоценотичний покрив Землі, тобто всю біосферу.

Складовою частиною біосфери є гідробіосфера–частина біосфери, розташована в межах водної оболонки Землі, а  за  В.І.  Вернадським–це  сукупність живої  речовини,  яка міститься  в  гідросфері Землі,  або біосфера, яка «пронизує гідросферу».

Структурно-функціональними елементами біосфери є екосистеми (для гідробіосфери–відповідно водні екосистеми).

Екосистема–це сукупність живих організмів, зв'язаних між собою потоками речовини і енергії, та неживих компонентів їх місця існування, що беруть участь у процесах метаболічного обміну. Відповідно до визначення Ю. Одума, екосистемою називаються лише такі об'єднання живих організмів і навколишнього середовища, які характеризуються певною стабільністю і мають чітко функціонуючий внутрішній кругообіг речовин. У водній екосистемі нерозривно пов'язані неживе середовище (абіотичні компоненти–вода, донні відкладення і фізико-хімічні чинники середовища) і біота–багатокомпонентний комплекс угруповань і популяцій рослин, тварин, мікроорганізмів.

Складовою частиною екосистеми є біоценоз–це сукупність рослин, тварин і мікроорганізмів, які населяють ділянку суші або акваторію і характеризуються певними відносинами як між собою, так і з абіотичними   чинниками   середовища.   Біоценоз–сукупність організмів, що   входять   до   складу екосистеми, що сформувалася унаслідок боротьби за існування шляхом природного добору і інших чинників еволюції.

У природних умовах ніколи не буває виключно фіто-, бактеріо- або зооценозів. Там, де є рослинне угруповання, обов'язково живуть мікроорганізми, безхребетні тварини, риби. Важливими абіотичними чинниками, що впливають на видову різноманітність певної акваторії, є умови навколишнього середовища (характер грунту, фізико-хімічні властивості води, гідрологічний режим водойми і ін.).

Пристосовані до певних акваторій угруповання гідробіонтів взаємодіють як між собою, так і з навколишнім середовищем, тому поняття «біотоп» і «біоценоз» при описі водних екосистем слід застосовувати в єдиному контексті.

Якщо йдеться про ширші масштаби розселення організмів, користуються термінами «біом» і «біота». Біом–це сукупність організмів, які живуть в межах водного об'єкту або якого-небудь регіону. Біота–це узагальнений термін для позначення флори і фауни (рослинного і тваринного населення) певних територій або акваторій.

Терміни «екосистема», «біотоп» і «біоценоз» відносяться як до водних, так і до наземних екосистем.

У функціонуванні водних і наземних екосистем є свої специфічні особливості. У водному середовищі формуються найбільш сприятливі умови для метаболічних взаємин гідробіонтів, тоді як наземні угруповання рослин і тварин просторово більш розділені наземним і повітряним середовищами і метаболічні взаємини в цих умовах виявляються менш чітко, ніж у гідробіонтів.

Для оцінки стану водних екосистем важливе значення має характеристика біоти за трофічними (особливості утилізації речовини і енергії), систематичними (таксономічна спорідненість видів і груп організмів) і топічними (приуроченість до біотопу) ознакам.

Структура біоти є відображенням функціонального стану водних екосистем і в той же час визначає його. Вона впливає на процеси трансформації речовин і потоку енергії, формування якості води і біологічну продуктивність водойм [2, 3, 7, 17].

 

 

Окремі види гідробіонтів і їх угруповання пристосовані до певних умов існування у водоймах. Одні організми весь час знаходяться в товщі води, інші живуть на поверхні дна або зариваються в донні грунти. Є і такі, які закріплюються на підводних частинах рослин або на занурених у воду твердих предметах.

Залежно від переважаючого місця проживання біота водних екосистем підрозділяється на такі екологічні угруповання: планктон, нектон, бентос, перифітон, пелагобентос,