Водная экосистема - Aquatic ecosystem

Лимана рот и прибрежные воды, часть водной экосистемы

Водная экосистема , является экосистемами в организме воды . Они контрастируют с наземными экосистемами , которые встречаются на суше. Сообщества из организмов , которые зависят друг от друга и от окружающей их среды живут в водных экосистемах. Два основных типа водных экосистем - это морские экосистемы и пресноводные экосистемы . Пресноводные экосистемы могут быть ледниковыми (медленно движущаяся вода, включая бассейны , пруды и озера ); лотный (более быстро движущаяся вода, например ручьи и реки ); и водно-болотные угодья (области, где почва насыщена или затоплена хотя бы часть времени).

Типы

Морская экосистема

Коралловые рифы образуют сложные морские экосистемы с огромным биоразнообразием.

Морские экосистемы являются крупнейшими из водных экосистем Земли и существуют в водах с высоким содержанием соли . Эти системы контрастируют с пресноводными экосистемами , в которых содержание соли ниже . Морские воды покрывают более 70% поверхности Земли и составляют более 97% водоснабжения Земли и 90% обитаемого пространства на Земле. Средняя соленость морской воды составляет 35 частей на тысячу воды. Фактическая соленость варьируется в зависимости от морской экосистемы. Морские экосистемы можно разделить на множество зон в зависимости от глубины воды и особенностей береговой линии. Океаническая зона является обширной открытой частью океана , где живут животные , такие как киты, акулы и тунец. Бентоса зона состоит из субстратов ниже воды , где живут многие беспозвоночные. Приливная зона является областью между высокими и низкими приливами. Другие прибрежные (неритические) зоны могут включать илистые отмели , луга с водорослями , мангровые заросли , скалистые приливные системы , солончаки , коралловые рифы , лагуны . На глубине воды могут возникать гидротермальные источники, где хемосинтезирующие серные бактерии образуют основу пищевой сети.

Пресноводная экосистема

Пресноводная экосистема.

Пресноводные экосистемы - это часть водных экосистем Земли. К ним относятся озера , пруды , реки , ручьи , родники , болота и водно-болотные угодья . Их можно противопоставить морским экосистемам , которые имеют большее содержание соли . Пресноводные среды обитания можно классифицировать по различным факторам, включая температуру, проникновение света, питательные вещества и растительность. Существует три основных типа пресноводных экосистем: лентичные (медленно движущаяся вода, включая бассейны , пруды и озера ), лоточные (вода с более быстрым движением, например, ручьи и реки ) и водно-болотные угодья (области, где почва насыщена или затоплена по крайней мере в течение часть времени). Пресноводные экосистемы содержат 41% известных в мире видов рыб.

Лентичная экосистема (озера)

Экосистема озера или озерные экосистемы включает в себя биотические (живые) растений , животных и микроорганизмов , а также абиотической (неживой) физических и химических взаимодействий. Озерные экосистемы являются ярким примером непроточных экосистем ( lentic относится к стационарным или относительно неподвижным пресноводным , от латинского lentus , что означает «вялый»), которые включают пруды , озера и водно-болотные угодья , и большая часть этой статьи относится к непроточным экосистемам в целом. . Бледные экосистемы можно сравнить с лоточными экосистемами , которые включают проточные наземные воды, такие как реки и ручьи . Вместе эти две экосистемы являются примерами пресноводных экосистем .

Лотическая экосистема (реки)

Этот ручей в национальном и государственном парках Редвуд вместе с окружающей средой можно рассматривать как образующий речную экосистему.

Речные экосистемы представляют собой проточные воды, которые осушают ландшафт и включают биотические (живые) взаимодействия между растениями, животными и микроорганизмами, а также абиотические (неживые) физические и химические взаимодействия многих его частей. Речные экосистемы являются частью более крупных водосборных сетей или водосборов, где более мелкие верхние потоки стекают в ручьи среднего размера, которые постепенно стекают в более крупные речные сети. Основные зоны речных экосистем определяются уклоном русла реки или скоростью течения. Более быстро движущаяся турбулентная вода обычно содержит большую концентрацию растворенного кислорода , который поддерживает большее биоразнообразие, чем медленно движущаяся вода бассейнов. Эти различия лежат в основе разделения рек на равнинные и равнинные .

Следующие объединяющие характеристики делают экологию проточных вод уникальной среди водных сред обитания: поток является однонаправленным, существует состояние непрерывных физических изменений, существует высокая степень пространственной и временной неоднородности во всех масштабах ( микроместа обитания ), изменчивость между лотками. систем довольно высока, и биота приспособлена жить в условиях потока.

Водно-болотные угодья

Заболоченный является идеальной отправной точкой экосистемы , которая затоплена по воде , либо постоянно ( в течение многих лет или десятилетий) или сезонно ( в течение нескольких недель или месяцев). Наводнение приводит к преобладанию бескислородных ( бескислородных ) процессов, особенно в почвах. Основной фактор , который отличает заболоченные от наземных наземных форм или водных объектов является характерной растительностью из водных растений , адаптированный к уникальным бескислородным водородосодержащим почвам . Водно-болотные угодья считаются одними из самых биологически разнообразных из всех экосистем и служат домом для широкого спектра уникальных видов растений и животных. Методы оценки функций водно-болотных угодий, экологического здоровья водно-болотных угодий и общего состояния водно-болотных угодий были разработаны для многих регионов мира. Эти методы способствовали сохранению водно-болотных угодий отчасти за счет повышения осведомленности общественности о функциях некоторых водно-болотных угодий.

Функции

Водные экосистемы выполняют множество важных экологических функций. Например, они перерабатывают питательные вещества , очищают воду, уменьшают наводнения, подпитывают грунтовые воды и обеспечивают среду обитания для диких животных. Водные экосистемы также используются для отдыха людей и очень важны для индустрии туризма , особенно в прибрежных регионах.

Биотические характеристики (живые компоненты)

Биотические характеристики в основном определяются встречающимися организмами. Например, водно-болотные растения могут образовывать плотные навесы, покрывающие большие площади отложений, или улитки или гуси могут пастись на растительности, оставляя большие илистые равнины. В водной среде относительно низкий уровень кислорода, что вызывает адаптацию обитающих там организмов. Например, многие водно-болотные растения должны производить аэренхиму, чтобы переносить кислород к корням. Другие биотические характеристики более тонкие и трудно поддающиеся измерению, например относительная важность конкуренции, взаимопомощи или хищничества. Растет число случаев, когда хищничество прибрежных травоядных, включая улиток, гусей и млекопитающих, оказывается доминирующим биотическим фактором.

Автотрофные организмы

Автотрофные организмы - продуценты, которые производят органические соединения из неорганического материала. Водоросли используют солнечную энергию для производства биомассы из углекислого газа и, возможно, являются наиболее важными автотрофными организмами в водной среде. Чем меньше глубина воды, тем больше вклад биомассы корневых и плавающих сосудистых растений. Эти два источника объединяются, чтобы произвести необычайную продукцию эстуариев и водно-болотных угодий, поскольку эта автотрофная биомасса превращается в рыб, птиц, амфибий и другие водные виды.

Хемосинтезирующие бактерии встречаются в придонных морских экосистемах. Эти организмы могут питаться сероводородом в воде, которая поступает из вулканических жерл . Огромные скопления животных, которые питаются этими бактериями, встречаются вокруг вулканических жерл. Например, это 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 своих телах в качестве источников энергии и сырья для создания собственной биомассы .

Эвригалинные организмы солеустойчивы и могут выжить в морских экосистемах, в то время как стеногалинные или солеустойчивые виды могут жить только в пресноводной среде.

Абиотические характеристики (неживые компоненты)

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 сток. Часто бывает трудно определить относительную важность этих факторов без проведения достаточно масштабных экспериментов. Могут быть сложные петли обратной связи. Например, отложения могут определять присутствие водных растений, но водные растения также могут улавливать отложения и добавляться к ним через торф.

Количество растворенного кислорода в водоеме часто является ключевым веществом, определяющим масштабы и виды органической жизни в водоеме. Рыбы нуждаются в растворенном кислороде, чтобы выжить, хотя их устойчивость к низкому содержанию кислорода варьируется у разных видов; в крайних случаях недостатка кислорода некоторые рыбы даже прибегают к глотанию воздуха. Растения часто должны производить аэренхиму , при этом форма и размер листьев также могут изменяться. И наоборот, кислород губителен для многих видов анаэробных бактерий.

Уровни питательных веществ важны для контроля численности многих видов водорослей. Относительное содержание азота и фосфора может фактически определить, какие виды водорослей станут доминирующими. Водоросли - очень важный источник пищи для водных организмов, но в то же время, если их становится слишком много, они могут вызвать сокращение численности рыб, когда они разлагаются. Подобное чрезмерное изобилие водорослей в прибрежных средах, таких как Мексиканский залив, при распаде приводит к образованию гипоксической области воды, известной как мертвая зона .

Соленость водоема также является определяющим фактором для видов, обитающих в водоеме. Организмы в морских экосистемах переносят соленость, в то время как многие пресноводные организмы не переносят соль. Степень засоления эстуария или дельты является важным фактором контроля типа водно-болотных угодий (пресные, средние или солоноватые) и связанных с ними видов животных. Плотины, построенные выше по течению, могут уменьшить весеннее половодье и отложений наносов, и, следовательно, могут привести к вторжению соленой воды в прибрежные водно-болотные угодья.

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

Угрозы

Здоровье водной экосистемы ухудшается, когда способность экосистемы поглощать стресс превышается. Нагрузка на водную экосистему может быть результатом физических, химических или биологических изменений окружающей среды. Физические изменения включают изменения температуры воды, потока воды и доступности света. Химические изменения включают изменения в скорости загрузки биостимулирующих питательных веществ, материалов, потребляющих кислород, и токсинов. Биологические изменения включают чрезмерный вылов промысловых видов и интродукцию экзотических видов. Человеческое население может оказывать чрезмерное воздействие на водные экосистемы.

Есть много примеров чрезмерных стрессов с негативными последствиями. Экологическая история Великих озер Северной Америки иллюстрирует эту проблему, особенно то, как могут сочетаться многочисленные стрессы, такие как загрязнение воды , чрезмерный вылов и инвазивные виды . Норфолк-Бродлендс в Англии демонстрирует аналогичный спад с загрязнением и инвазивными видами. Озеро Пончартрейн в Мексиканском заливе иллюстрирует негативные последствия различных стрессов, включая строительство дамбы, вырубку болот, инвазивные виды и вторжение соленой воды .

Смотрите также

Водное растение - растение, приспособившееся к жизни в водной среде.
Гидробиология
Лимнология - наука о внутренних водных экосистемах
Океан
Стивен Альфред Форбс - один из основоположников науки о водных экосистемах
Потоковый метаболизм

Languages

In other projects