Фитобентос континентальных водоемов - Курсовая работа

Естественными водоемами считаются реки, озера и болота. Реки обладают общей для них особенностью - водная масса в них перемещается от истока к устью за счет уклона русла в сторону моря. Течение реки идет по руслу - или углублению в суше. Различаются они тем, что по пойменному руслу река течет при самом большом уровне воды, например во время паводка, в то время как по коренному руслу река течет даже в самое сухое время года с наименьшим уровнем воды. Движение воды в реке, подъем уровня во время дождей и таяния снегов, различные климатические условия и различные минеральные породы дна реки приводят к тому, что условия для жизни в реках далеко не стабильны.Фитобентос (от греч. phyton - растение, benthos - глубина) - совокупность растительных организмов, обитающих на грунте и в грунте морских и материковых водоемов. В состав растительного бентоса пресных водоемов входят бактерии, диатомовые и зеленые (харовые и нитчатки) водоросли, а также многочисленные прибрежные растения, располагающиеся в направлении от берега ясно выраженными поясами. Первый пояс состоит из полупогруженных растений (тростника, камыша, рогоза, осок и др.); второй - из погруженных растений с плавающими на поверхности воды листьями (кувшинки, кубышки и др.); третий пояс - из погруженных растений, у которых обычно только цветки поднимаются над водой (большей частью рдестов, элодеи и др.). На мелководье фитобентос образован высшей водной растительностью и водорослями, в глубоководной части представлен одними водорослями. К микрофитобентосным организмам относятся водоросли, приспособленные к существованию в прикрепленном или неприкрепленном состоянии на дне водоемов и на разнообразных предметах, живых и мертвых организмах, находящихся в воде.Слоевище до 1 м длиной, имеет вид свободноплавающей мешковидной сетки. Стороны петель образованы отдельными многоядерными клетками длиной до 1,5 см. При бесполом размножении Зооспоры (их бывает до 20 000 в одной клетке), находясь в материнской клетке, складываются в новую сетку; половой процесс - изогамия . Встречается в стоячих пресных водоемах, сначала прикрепляется к водяным растениям, потом плавает свободно. Размножается в начале лета: на стеблях появляются красные мужские и желто-зеленые женские шарики.Существует определенная связь между размерами водорослей, размером частиц грунта, к которым они прикрепляются, и интенсивностью движения воды. Движение воды оказывает многообразное действие на различные стороны жизни бентосных водорослей. Во-первых, усиливается поглощение водорослями биогенных веществ за счет того, что в местах с постоянным течением или волнами вода непосредственно около водорослей непрерывно обновляется с большой скоростью. Движение воды предотвращает оседание на скалы и камни илистых частиц, которые мешают закреплению зачатков водорослей. Интенсивному развитию бентосных водорослей способствует умеренное содержание в воде биогенных веществ.Первичная продукция водоемов - результат жизнедеятельности населяющих его растительных организмов - существенно отличается от всех других видов биологической продукции тем, что представляет собой новообразование органических веществ из минеральных, требующее затраты определенного количества энергии. Первичная продукция наряду с поступающими в водоем аллохтонными органическими веществами составляет материальную и энергетическую основу всех последующих этапов продукционного процесса в водоеме. В этом смысле все последующие стадии продукционного процесса, или звенья пищевых цепей гетеротрофных организмов, представляют собой этапы разрушения, минерализации или деструкции органических веществ, сопровождающиеся потреблением кислорода и рассеянием энергии. С другой стороны, прочно укрепились понятия «продукция» и «продуктивность», понимаемые в более широком, хотя и менее определенном смысле. Например, под продуктивностью (плодородием) мы разумеем все явление в целом, во всем его разнообразии как свойство водоемов обусловливать тот или иной характер и темп воспроизведения органического вещества в живых организмах.В триаде организмов, осуществляющих круговорот веществ в природе (продуценты - консументы - редуценты), фитобентос вместе с автотрофными бактериями и высшими растениями составляют звено продуцентов, за счет которого существуют все остальные бесхлорофилльные нефотосинтезирующие организмы нашей планеты. Основной вклад в общую продукцию органического углерода на Земле принадлежит водорослям, обитающим в воде, где их место и роль в биоценозах сравнимы с таковыми высших растений на суше. Не меньшее значение имеет также то, что в водной среде фитобентос являются продуцентами свободного кислорода, необходимого для дыхания водных организмов, как животных, так и растений. Аэробный тип дыхания преобладает в энергетике водных экосистем, а содержание кислорода в воде нередко намного ниже нормального, что определяет важнейшую роль фитобентоса как продуцентов органической пищи и кислорода в водных экосистемах. Являясь источником пищи и кислорода, заросли фитобентос

Содержание

Введение

1. Морфология исследуемого объекта и физико-географическая характеристика района работ

1.1 Характеристика района работ

1.2 Общие сведения о фитобентосе. Классификация

1.3 Основные представители

1.4 Факторы, влияющие на развитие и распространение бентосных водорослей

2. Роль фитобентоса в формировании продуктивности

2.1 Общие сведения о первичной продукции

2.2 Роль фитобентоса в формировании продуктивности

Выводы

Список использованной литературы

Изучение фитобентоса континентальных водоемов связано с разработкой ряда важных теоретических и практических задач.

Фитобентос - совокупность растительных организмов, обитающих на грунте и в грунте морских и материковых водоемов. Фитобентос является продуцентами органического вещества, источниками кислорода, пищевой базой и убежищем для многих видов животных. Так же как и наземные растения, макрофиты аккумулируют солнечную энергию, дальнейшая трансформация которой приводит в движение обитателей прибрежных зон континентальных водоемов.

Цель работы - изучить фитобентос текучих и стоячих континентальных водоемов. В соответствии с поставленной целью выделяются следующие задачи: 1. Выявить основные черты биологии исследуемого объекта.

2. Дать физико-географическую характеристику района работ.

3. Дать общую оценку продуктивности фитобентоса, его народно-хозяйственное значение.

1. Морфология объекта исследования и физико-географическая характеристика района работ.

К континентальным водоемам относятся естественные и искусственные углубления суши, заполненные водой. Естественными водоемами считаются реки, озера и болота. Искусственными водоемами каналы, водохранилища и пруды. Большая часть континентальных водоемов пресноводна. Пресные водоемы обеднены флорой по сравнению с морями и океанами, поэтому только 13 классов растений обитают в пресноводных континентальных водоемах. Из растений в континентальных водоемах больше всего бактерий, сине-зеленых, диатомовых и зеленых водорослей. Часто встречаются цветковые растения. Жизнь стоячих вод зависит от площади поверхности и глубины водоема, региональных климатических условий и химического состава воды.

1. Реки обладают общей для них особенностью - водная масса в них перемещается от истока к устью за счет уклона русла в сторону моря. Реки текут за счет силы тяжести Земли или гравитационного притяжения. Течение реки идет по руслу - или углублению в суше. Русло может быть пойменное и коренное. Различаются они тем, что по пойменному руслу река течет при самом большом уровне воды, например во время паводка, в то время как по коренному руслу река течет даже в самое сухое время года с наименьшим уровнем воды. В реке различают следующие части: прибрежную - рипаль, срединную - медиаль и участок с наибольший точением - стержень. От истока к устью река делится на верхнее, нижнее в среднее течение. Верхнее течение наиболее бурное, среднее становится спокойным и многоводным за счет притоков, и самое медленное нижнее течение. Вода постоянно размывает ложе, а за счет сил Кориолиса правый берег подмывается и становится крутым, в то время как левый намывается и становится пологим. В южном полушарии картина меняется на противоположную, там подмывается левый берег. За счет боковой эрозии река часто меняет очертания берегов и образует излучены. В некоторых случаях русло снова выпрямляется, тогда отшнуровавшееся прежнее русло называется старицами, если же старицы сохраняют с новым связь, то получаются либо затоны, либо протоки. При впадении в море русло может несколько раз разойтись на рукава и образовать дельту. Иногда образуется обширный участок, напоминающий узкий морской залив - эстаурия. Движение воды в реке, подъем уровня во время дождей и таяния снегов, различные климатические условия и различные минеральные породы дна реки приводят к тому, что условия для жизни в реках далеко не стабильны. К тому же минерализация воды сильно меняется в течение года и заметно снижается во время паводков. Газовый режим рек тоже различен в зимнее и летнее время. Особенно ухудшается газовый режим подо льдом в зимнее время. Все перечисленные выше факторы ведут к тому, что население рек характеризуется значительным видовым разнообразием. Большинство организмов живет в толще воды и на дне. Фитобентос в реках представлен диатомовыми, зелеными и сине-зелеными водорослями.

2. Пруды значительно меньше водохранилищ и служат для рыборазведения, полива и водоснабжения. Помимо этого есть биологические очистительные пруды, в которых идет очистка промышленных и бытовых сточных вод за счет существующей в этих прудах флоры и фауны. Пруды бывают плотинные, когда ставится плотина на реке или в овраге, помимо этого могут быть копанным. Питание прудов водой идет либо за счет атмосферных осадков, либо за счет ручьев, рек или же грунтовых вод. Вода прудов содержит множество бактерий, до нескольких десятков миллионов в 1 мл. В толще прудовой воды живут одноклеточные зеленые и диатомовые водоросли. Из животных в воде можно встретить инфузорий, коловраток и низших рачков. Прибрежная зона прудов сходна с водохранилищами, но в ней больше червей трубочников, жуков и брюхоногих моллюсков. В пруды из рек могут попадать карась, сазан, карп и линь. Но чаще всего в прудах разводят карпов, толстолобов, амуров и щуку. На рыбозаводах имеются специальные пруды для разведения молоди осетров, севрюги и других ценных рыб. Для рыбоводства можно с успехом использовать и биологические очистные пруды.

3. Озера представляют собой углубления в форме котловин, заполненных водой. Они могут быть образованы как в земной коре, так и во льдах. Существует множество процессов, которые могут привести к образованию озера. В зависимости от своего происхождения озера подразделяются на: тектонические, карстовые, эоловые, ледниковые и термокарстные. В некоторых случаях от моря отшнуровываются озеровидные водоемы - лиманы. Лиман может образоваться и другим способом, если реку, впадающую в море, запрудит песчаная коса, намытая прибоем. Котловину озера делят на мелководную литораль, или прибрежное мелководье, сублитораль или свал, и дно, идущее под большим уклоном. Сублитораль эта та область, куда заходит растительность. Вся остальная часть дна называется профундалью. Профундаль можно найти только у очень глубоких озер. Из озер могут брать начало реки, в этом случае они называются сточными. Как обычно сточные озера пресноводны, в то время как бессточные осолены. Однако существуют не только пресные и солоноватые озера, есть еще соленые и пересоленные. Пресноводные озера по биологической населенности разделяются на эвтрофные, мезотрофные, олиготрофные и дистрофные (трофор - пища). Эвтрофные озера (высококормные) неглубокие (до 15 метров), вода в них содержит много минеральных солей. В ней обильно развиваются зеленые, синезеленые водоросли.

4. Болота. Это участки суши, покрытые в определенные периоды времени небольшим слоем воды и более или менее высыхающие в другое время. Согласно другому определению, болото - переувлажненный участок поверхности земли, характеризующийся накоплением в верхних горизонтах мертвых неразложившихся растительных остатков, превращающихся затем в торф. При слое влажного торфа более 0,3 м - болото, менее 0,3 м - заболоченные земли. Болота умеренных и высоких широт - это своеобразные «ловушки» органического углерода, в которых происходит его накопление и захоронение в виде неполностью разложившихся останов растительности, образующих торф. Переувлажненные земли более характерны для тропических районов, и торф в них не накапливается. Болота, расположенные вдоль русел рек и особенно в устьях, во время паводков принимают избыточную воду, обогащенную илом и биогенами. При движении воды по болотам ил и связанные с ним биогены оседают, а вода очищается по мере просачивания в грунтовые воды. Таким образом, важнейшей ролью болот является фильтрация воды перед тем, как она попадает в озера, заливы, эстуарии, грунтовые воды. Болота, обогащенные биогенами, представляют собой самые продуктивные экосистемы, в которых обитают стаи водной дичи и многие другие животные. Общая площадь болот и переувлажненных земель на планете составляет примерно 3 млн. км2. Больше всего болот в Южной Америке (почти половина) и Евразии, совсем мало - в Австралии. Болота и заболоченные территории есть во всех географических зонах, но особенно много их в тайге. В нашей стране болота занимают около 9,5% территории, причем особую ценность представляют торфяные болота, аккумулирующие в себе значительные запасы теплоты. Болота не пригодны для сельского хозяйства, строительства, судоходства. Поэтому «бросовые земли» длительное время пытались «улучшать», что привело к многим ошибкам как в нашей стране, так и во многих других странах.

5. Водохранилища создаются для использования гидроэнергии, для судоходных систем и для мелиоративных целей. Обычно для, создания водохранилища ставится плотина на реке, и разлившиеся воды заливают часть суши. В водохранилищах часто размываются берега изза мелководья и появления больших волн от ветра. Самые большие по площади это равнинно-речные водохранилища, но они же и самые мелководные. Горно-речные водохранилища обладают меньшей площадью, но они зато глубоководны. Самая большая глубина водохранилища у плотины и самая меньшая у верхнего речного участка. Учитывая то, что водохранилище несет на себе признаки как речного, так и озерного типа, флора и фауна их тоже занимает промежуточное положение.

6. Пруды значительно меньше водохранилищ и служат для рыборазведения, полива и водоснабжения. Помимо этого есть биологические очистительные пруды, в которых идет очистка промышленных и бытовых сточных вод за счет существующей в этих прудах флоры и фауны. Пруды бывают плотинные, когда ставится плотина на реке или в овраге, помимо этого могут быть копанным. Питание прудов водой идет либо за счет атмосферных осадков, либо за счет ручьев, рек или же грунтовых вод. Вода прудов содержит множество бактерий, до нескольких десятков миллионов в 1 мл. На дне прудовой воды живут зеленые и диатомовые водоросли.

7. Водохранилища создаются для использования гидроэнергии, для судоходных систем и для мелиоративных целей. Обычно для, создания водохранилища ставится плотина на реке, и разлившиеся воды заливают часть суши. В водохранилищах часто размываются берега изза мелководья и появления больших волн от ветра. Самые большие по площади это равнинно-речные водохранилища, но они же и самые мелководные. Горно-речные водохранилища обладают меньшей площадью, но они зато глубоководные. Самая большая глубина водохранилища у плотины и самая меньшая у верхнего речного участка. Учитывая то, что водохранилище несет на себе признаки как речного, так и озерного типа, флора и фауна их тоже занимает промежуточное положение. Лишь к десятому году существования водохранилища в его прибрежной части располагаются сообщества макрофитов. Заросли служат важнейшим источником детрита. Здесь происходит нерест большинства рыб и откорм их молоди.