тест. Канева Л.Ф. - Тема 5. Реферат по учебной дисциплине Экология водных экосистем
 Скачать 24.86 Kb.
|
|
Минобрнауки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сыктывкарский государственный университет имени Питирима Сорокина» (ФГБОУ ВО «СГУ им. Питирима Сорокина») Институт точных наук и информационных технологий Кафедра инженерной физики и техносферной безопасности РЕФЕРАТ по учебной дисциплине: «Экология водных экосистем» Тема работы: «Биологическая продукция водоемов». Выполнила студентка группы 122-Тбз Канева Л.Ф. Проверил: преподаватель Доровских Г.Н. Сыктывкар 2022 г. СОДЕРЖАНИЕ 3 Введение Российская Федерация является крупнейшим государством Земли, занимающим площадь 17075 тыс. кв. км (11,4% суши планеты), она омывается 23 морями. На территории страны имеется более 120000 рек и около 2000000 пресных и соленых озёр, площадь болот достигает почти 1,8 млн. кв. км. На территории России существуют разнообразные виды животных – 320 видов млекопитающих, около 730 видов птиц, 75 видов рептилий, около 30 видов амфибий, почти 400 видов прибрежных морских рыб и 269 видов рыб пресных вод (по данным Института проблем экологии и эволюции РАН). Ресурсы животного мира всегда играли существенную роль в жизни народов России. Пользование ресурсами животного мира составляет основу жизни для многих народов, населяющих Российскую Федерацию. Особенно большое значение они имеют для коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока. Охота и рыболовство являются традиционными видами деятельности для населения России. Ресурсы животного мира создают в значительной мере основу ее экономики и обеспечивают продовольственную безопасность страны. Даже самые страшные потрясения для России – легкая качка в море, пока её несметные природные ресурсы обещают сносное питание народам и свет в домах. Возможно, так всё и продолжалось бы достаточно долго, но биоресурсы России взывают о помощи. Нуждается в правовой охране и животный мир Российской Федерации. В настоящее время большинству видов животных не грозит полное исчезновение. Однако число редких животных, находящихся под угрозой исчезновения, постоянно возрастает. Численность популяции большинства видов промысловых птиц остается стабильной. Но по всем видам диких копытных животных наблюдается сокращение поголовья, что объясняется общим ухудшением социально-экономической обстановки в России и связанным с этим ростом браконьерства. Согласно официальной статистике, отмечается снижение уловов рыбы во всех внутренних водоемах Российской Федерации. Запасы ценных видов рыб тоже сокращаются из-за браконьерства, высокой интенсивности промысла. В основных районах рыболовства приобрела угрожающие размеры противоправная деятельность по промыслу, переработке и сбыту рыбы и других морских продуктов. Для примера можно рассмотреть биоресурсы Каспия. Ценнейший биоресурс Каспия — последнее в мире крупное стадо осетровых, здесь вылавливается до 90% от всего мирового объема их добычи. Но уловы осетровых резко падают: если в начале 80-х годов вылавливалось до 16 тысяч тонн осетровых в год, то в 1994 году улов составил всего 4 тысячи тонн. И это несмотря на энергичные меры по искусственному разведению осетровых, которое осуществляется на 7 российских и 2 иранских рыбоводных заводах. Можно с уверенностью назвать две основные причины сокращения стада осетровых. Одна — резкое ухудшение экологической обстановки на реках, впадающих в Каспий, в первую очередь Волге, которую сегодня можно с полным основанием назвать не только главной улицей России, но и главной сточной канавой России. Другая причина — браконьерство, включая морской лов. По нашим оценкам, несмотря на принимаемые правоохранительными органами меры, браконьеры изымают не менее 60% промыслового вылова осетровых. По мнению специалистов, такое хищническое изъятие осетровых подорвет способность этого стада к воспроизводству в течение 1—2 сезонов. Еще в 1991 году астраханские специалисты подготовили проект конвенции об охране и рациональном использовании природных ресурсов Каспийского моря. На этой основе в 1992—1993 гг. появился проект Соглашения о сохранении и использовании биоресурсов Каспийского моря. Продукция в водных экосистемах. Для оценки содержания питательных веществ в водоеме применяются термины – кормовые ресурсы, кормность, трофность. Биологическая продуктивность водоема (кормность, трофность) – способность сообщества, населяющего водоем, поддерживать определенную скорость воспроизводства биомассы входящих в его состав живых организмов. БПВ характеризует совокупность процессов образования органического вещества и поглощения энергии, их трансформации прохождении по трофическим цепям. Основная роль в процессах новообразования органического вещества в водоемах принадлежит хлорофилсодержащим организмам – фитопланктону и макрофитам. Свойство популяции или сообщества продуцировать органическое вещество называется биологической продуктивностью. Её количественным показателем служит продукция – суммарное количество биомассы, образованное совокупностью растущих и размножающихся особей за определенное время. Продукцию понимают, как характеристику продукционного процесса за конкретный момент времени – сутки, месяц или год. Величину продукции относят обычно к единицам площади или объема. При сравнении продуктивности сообществ часто определяют удельную продукцию – отношение продукции сообщества к его биомассе за определенный отрезок времени. Первичная продукция – результат жизнедеятельности растительных организмов и хемобактерий – новообразование органического вещества из неорганического за определенный период времени. Она создается в процессе фотосинтеза и, в значительно меньшей степени, хемосинтеза. В ходе фотосинтеза энергия Солнца, улавливается фотосинтетическими пигментами (хлорофиллом) и связывается в энергию химических связей органических веществ. Мерой первичной продукции является скорость новообразования органического вещества. Планктонные водоросли используют на метаболизм около 40 % фиксируемой энергии. Различают валовую и чистую первичную продукцию. Валовая первичная продукция (ВПП) – общая скорость фотосинтеза, все созданное органического вещества, в том числе и, которое используется самими растениями на поддержание их существования (на обмен, дыхание) (ТД – траты на дыхание). Чистая первичная продукция (ЧПП) или эффективная первичная продукция представляет собой скорость создания органического вещества за вычетом доли, используемой самими же организмами на процессы жизнедеятельности (ассимиляция) и которая остается непосредственно доступной для использования другими организмами в воде в качестве пищи. ВПП = ТД + ЧПП Оставшаяся часть созданной органической массы (за вычетом трат на дыхание) характеризует чистую первичную продукцию, которая представляет собой величину прироста растений: ЧПП = ВПП – ТД. Чистая продукция сообщества или продуктивность сообщества – скорость накопления органического вещества сообществом после выедания этого вещества консументами. Прирост массы консументов называют вторичной продукцией, но ее источник – первичная продукция. Вторичная продукция – продукция гетеротрофных организмов (консументов), которые питаются готовыми органическими веществами, прирост биомассы консументов за единицу времени. К вторичной продукции относят продукцию организмов второго и последующих трофических уровней (все животные, гетеротрофные микроорганизмы и сапрофитные растения). Чистая вторичная продукция – общая вторичная продукция за вычетом веществ, истраченных на дыхание и потребленных гетеротрофами. Р = ЧПП; ЧПП = П + ТД + Н; Р – рацион консумента; П – прирост консумента; Н – неусвоенная часть пищи; ТД – траты на дыхание Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с предыдущего уровня. Гетеротрофы, включаясь в трофические цепи, живут, в конечном счете, за счет чистой первичной продукции сообщества. В разных экосистемах они расходуют ее с разной полнотой. Если скорость изъятия первичной продукции в цепях питания отстает от темпов прироста растений, то это ведет к постепенному увеличению общей биомассы продуцентов. Под биомассой понимают суммарную массу организмов данной группы или всего сообщества в целом. Часто биомассу выражают в эквивалентных энергетических единицах. В разных экосистемах скорость утилизации биомассы различна. Недостаточная утилизация продуктов опада в цепях разложения имеет следствием накопление в системе мертвого органического вещества, что происходит, например, при заторфовывании болот, зарастании мелководных водоемов. Биомасса сообщества с уравновешенным круговоротом веществ остается относительно постоянной, так как практически вся первичная продукция тратится в цепях питания и разложения. Воспроизводительную способность запаса того или иного гидробионта неплохо отражает такой показатель, как Р/В коэффициент. Обычно принято считать, что промысел без ущерба для запаса может изымать около половины годовой продукции, или около 0, 3 среднегодовой биомассы. Экосистемы очень разнообразны по относительной скорости создания и расходования как первичной продукции, так и вторичной продукции на каждом трофическом уровне. Однако всем без исключения экосистемам свойственны определенные количественные соотношения первичной и вторичной продукции, получившие название правила пирамиды продукции: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени, больше, чем на последующем. Водные биоресурсы и их рациональное использование В результате роста и размножения гидробиоитов в водоемах происходит непрерывное образование биомассы. Это экосистемное явление называют биологической продуктивностью, сам процесс образования биомассы – биологическим продуцированием, а новообразованную биомассу – биологической продукцией. Биологическая продукция – только часть биоорганической продукции – всего органического вещества, создаваемого организмами в процессе своей жизнедеятельности. Биопродуктивность экосистем реализуется в форме образования организмов, полезных, безразличных или вредных для человека. В связи с этим, исходя из текущих запросов практики можно говорить о биохозяйственной продукции – биомассе организмов, имеющих в настоящее время промысловое значение. Вне зависимости от интересов практики различают продукцию первичную и вторичную. Первая представляет собой результат биосинтеза органического вещества из неорганического в процессе жизнедеятельности гидробионтов-автотрофов. Вторичная продукция образуется в процессе трансформации уже имеющегося органического вещества организмами-гетеротрофами. Биопродуктивность гидросистем можно рассматривать в двух планах: природном (биосферном) и социально экономическом. В первом случае результаты продуцирования безотносительно к интересам человека, как одну из особенностей круговорота веществ в экосистеме, как одну из функций экосистем – блоков биосферы. С социально-экономической точки зрения биопродуктивность характеризуется величиной вылова гидробионтов, используемых человеком. В этом случае продуктивность определяется как свойствами самих эксплуатируемых экосистем, так и формой их хозяйственного освоения. Организмы, используемые в качестве объектов промысла, образуют биологические ресурсы водоемов. В историческом процессе становления природы для человека все большее число гидробионтов вовлекается в сферу общественного производства и становится биоресурсами людей. Гидробианты, в воспроизводство которых вкладывается труд — это уже не биоресурсы, а возделываемое сырье. Из огромного числа гидробионтов только очень немногие представители флоры и фауны используются человеком в качестве биологического сырья. Этим в значительной мере объясняется тот факт, что водные растения и животные составляют 3% в пище людей, хотя первичная продукция гидросферы только в 3 раза меньше первичной продукции суши. Поэтому перспективная оценка биологических ресурсов гидросферы должна исходить не только из учета возможного вылова объектов, добываемых в настоящее время. В отличие от полезных ископаемых, биологические ресурсы относятся к самовоспроизводящимся. Следовательно, их величина в гидросфере определяется не количеством имеющихся промысловых организмов, а их приростом, т.е. продукцией. Мерой реализации этой продукции служит промысел. Объем устойчивого промысла водных организмов определяется величиной их естественного воспроизводства. Поэтому промысел не должен превысить естественных природных популяций и учитывать особенности их воспроизводства (сроки, места, орудия лова и т.д.). Охрана и повышение эффективности естественного воспроизводства представляют собой важную меру укрепления сырьевой базы промысла, равно как и обогащение водоемов, новыми промысловыми объектами за счет акклиматизации. Промысел водных организмов не всегда легко отличить от «урожая» при искусственном разведении, т.к. существует множество переходных форм между этими двумя видами биосырья. В настоящее время мировой промысел гидробионтов составляет около 20% животных белков, потребляемых человеком. До начала 70-х годов он быстро возрастал, затем стабилизировался. Среди рыб значительную долю в промысле составляют сельдевые, тресковые, скумбриевые и ставридовые. В меньшем количестве добываются тунцовые, мерлузовые и камбаловые, еще меньше отлавливаются лососевые. Среди нерыбных объектов, добываемых в водоемах в настоящее время, первое место по массе занимают моллюски. Из них в наибольшем количестве добываются двустворчатые моллюски, в значительном количестве — головоногие моллюски (больше половины из них — кальмары). Из ракообразных наибольшую роль в промысле играют крабы и креветки. Мировой промысел гидрофитов основан преимущественно на добыче красных и бурых водорослей. В гораздо меньшем количестве добывают зеленые. Значительная часть водорослей используется для йода и других технических и медицинских продуктов. В настоящее время уровень использования гидробионтов в отношении большинства традиционных объектов промысла достиг величин, близких к предельным. Заключение Географическое распространение биологических ресурсов Мирового океана (как и биологических ресурсов суши) крайне неравномерно. В его пределах довольно четко выделяются: - очень высокопродуктивные, - среднепродуктивные, - малопродуктивные, и - самые малопродуктивные области. Естественно, что наибольший хозяйственный интерес представляют две первые из них. Именно эти области имел в виду В. И. Вернадский, когда писал о наличии в Мировом океане особых сгущений. Такие сгущения жизни связаны преимущественно с шельфовыми зонами. Для более полной характеристики географического распространения биоресурсов большой интерес представляет распределение их между отдельными океанами Земли. Первое место и по общему объему биомассы, и по числу видов занимает Тихий океан. Это объясняется в первую очередь огромными размерами его акватории и большим разнообразием природных условий в ее пределах. Животный мир его по видовому составу в три-четыре раза богаче, чем других океанов. Фактически здесь представлены все виды живых организмов, населяющих Мировой океан. Тихий океан отличается от других также высокой биологической продуктивностью, особенно в умеренных и экваториальном поясах. Но еще более велика биологическая продуктивность в зоне шельфа: именно здесь обитает и нерестится подавляющее большинство тех морских животных, которые служат объектами промысла. Очень богаты и разнообразны также биологические ресурсы Атлантического океана. Как и Тихий океан, он выделяется высокой средней биологической продуктивностью. Животные населяют всю толщу его вод. В умеренных и холодных водах обитают крупные морские млекопитающие (киты, ластоногие), сельдевые, тресковые и другие виды рыб, ракообразные. В тропической части океана количество видов измеряется уже не тысячами, а десятками тысяч. Разнообразные организмы обитают и в его глубоководных горизонтах в условиях огромного давления, низких температур и вечной тьмы. Плотность планктона наиболее велика между 45° и 75° обоих полушарий. А в прибрежных районах большое распространение имеют морские водоросли (макрофиты). Значительными биологическими ресурсами обладает также Индийский океан, но изучены они здесь хуже и используются пока меньше. Что же касается Северного Ледовитого океана, то преобладающая часть холодных и ледовитых вод Арктики неблагоприятна для развития жизни и поэтому мало продуктивна. Лишь в приатлантической части этого океана, в зоне влияния Гольфстрима, его биопродуктивность значительно повышается. Россия обладает очень большими и разнообразными морскими биологическими ресурсами. В первую очередь это относится к морям Дальнего Востока, причем самое большое разнообразие (800 видов) отмечается у берегов южных Курильских островов, где сосуществуют холоднолюбивые и теплолюбивые формы. Из морей Северного Ледовитого океана наиболее богато биоресурсами Баренцево море. Пресные водоемы континентов, в среднем, значительно менее продуктивны, чем суша. Известно, что тропические озера превышают по уровню первичной продукции все другие биотопы континентов. Озера умеренной зоны по уровню биопродуктивности соизмеримы с таковой культивируемых земель. В целом, уровень продукции пресных водоемов в большей степени зависит от их трофического статуса. Таким образом, по уровню биологической продуктивности океан – это пустыня по сравнению с прибрежными экосистемами, однако средний низкий уровень компенсируется огромной площадью Мирового океана. Список литературы 1. Гидробиология, М., 1985г. 2. Биология и экология водных организмов, Л.,1987г. 3. Теоретическая экология, М.,1987г. 4. Бернард Небел «Наука об окружающей среде» (В 2-ух томах), «МИР» М. 1993 |