Макрофитон и фитопланктон озера Белое
Учебные материалы по биологии / Макрофитон и фитопланктон озера Белое

Введение

В водных экосистемах растения выполняют ряд жизненно важных, тесно связанных между собой экологических средообразующих и средозащитных функций: фильтрационную, окислительную, аккумуляционную, детоксикационную, биоцидную, которые не только формируют и определяют качество вод в водоемах, но и оказывают влияние на накопление и круговорот химических элементов в биоте и донных отложениях.

Прибрежно-водные растения - это не только пищевой компонент для живых организмов различного таксономического ранга, но и среда их обитания. Видовое разнообразие животных в зарослях макрофитов значительно выше, чем в открытой части водоема. Велики также численность и биомасса планктонных и бентосных организмов. Растения являются поверхностью для развития перифитона, кроме того, они связаны между собой трофическими и метаболическими взаимоотношениями.

Растения определяют газовый состав воды, что оказывает непосредственное влияние на многие группы животных. В зарослях водных растений рыбы разных видов (лещ, сазан, окунь, щука, карась золотой, карась серебряный, вобла, язь, плотва, верховка, уклейка, белоглазка, густера, линь, вьюн, голец, шиповка, ротан и др.) мечут икру. Здесь же происходит нагул молоди и взрослых особей, которые питаются различными водорослями, беспозвоночными, обитающими в зарослях водной растительности, и находят укрытия от хищников.

Богатые растительными остатками донные отложения представляют собой питательную среду для бентосных организмов. Донные животные являются одной из наиболее многочисленных групп организмов, имеющих большое экологическое и хозяйственное значение. Они потребляют органическое вещество, принимают участие в самоочищении водоемов, составляют основу питания большинства видов рыб и водоплавающих птиц.

Сообщества растений играют существенную роль в жизни зоопланктона и других водных организмов. В их зарослях формируются благоприятные температурные условия и газовый режим, способствующие размножению и интенсивному росту животных. Они служат им надежным убежищем и защитой от хищников. Для большинства видов водоплавающих птиц заросли водных растений служат кормовой базой, а прибрежные растения - местом гнездовий.

Водная растительность не только регулирует концентрацию кислорода и углекислоты в воде, но и влияет на минеральной состав воды, кислотность и другие показатели, тем самым воздействуя на экосистему. В зарослях растений интенсивность физико-химических процессов значительно выше, чем в открытой части водоема. Этому способствуют сами растения, а также их обрастатели (перифитон), бактерии, планктонные и донные организмы.

Помимо абиотических факторов среды на состав и распределение прибрежно-водных растений значительное влияние оказывают взаимоотношения их с другими организмами водоема. От них зависит состояние водоемов, разнообразие, обилие населяющих животных, водорослей, бактерий и грибов. В зарослях водной растительности обитает огромное множество разных беспозвоночных, биомасса которых может достигать несколько сот граммов на один квадратный метр поверхности воды.

Водоросли - основные продуценты кислорода и органических веществ в водной среде, а также в наземных местообитаниях, мало пригодных для жизни высших растений. В этих биотопах они создают условия для жизни бесхлорофилльных организмов - бактерий, грибов, животных. В частности, в водоемах водоросли - основной продукт питания беспозвоночных, которыми в свою очередь питаются позвоночные, в том числе рыбы. Поэтому рыбопродуктивность водоема в значительной степени зависит от продуктивности его водорослевого населения.

Участвуя в процессах круговорота веществ в природе, водоросли являются активными агентами самоочищения водоемов, первичных почвообразовательных процессов и восстановления почвенного плодородия.

Водоросли, в частности сине-зеленые, были первыми, древнейшими кислородпродуцирующими организмами на нашей планете. Обогатив атмосферу кислородом, они создали предпосылки для развития разнообразного мира аэробных бактерий, животных и растений, населяющих ныне Землю. Водоросли явились родоначальниками высших растений. Развиваясь в массовом количестве в прошлые геологические эпохи, они создали мощные толщи горных пород, в том числе полезных ископаемых - графита, известняков, мела, диатомитов, горючих сланцев и газов, сапропелей, некоторых разновидностей угля, возможно, также нефти, - которые находят широкое использование в хозяйственной деятельности человека.

В настоящее время водорослям отводят важную роль в решении ряда глобальных проблем, волнующих все человечество: продовольственной, энергетической, охраны окружающей среды, освоения космического пространства и др.

Пищевые качества водорослей не уступают таковым высших растений. Биомасса их отличается высоким содержанием полноценных белков (включающих все необходимые для питания человека и животных аминокислоты, в том числе незаменимые), витаминов и других физиологических активных веществ. Уже сегодня водоросли составляют значительную долю в рационе народов Юго-Восточной Азии и других стран мира; по прогнозам ученных эта доля будет неуклонно возрастать в будущем. Водоросли используются так же в земледелии как удобрение, фиксаторы атмосферного азота. продуценты кислорода и органических веществ( в том числе типа антибиотиков), регуляторы влажности, агенты, улучшающие структуру почвы и повышающие почвенное плодородие. В животноводстве они применяются в качестве белково - витаминных добавок в рацион животных, источников микроэлементов и ростовых веществ, способствующих повышению продуктивности сельскохозяйственных животных.

По мнению ученых одна из основных возможностей преодоления энергического кризиса - биоконсервация солнечной энергии, поскольку этот путь не угрожает изменению экологической ситуации в биосфере. В решении этой проблемы главная роль принадлежит водорослям, позволяющим повысить эффективность фотосинтетического преобразования солнечной энергии от долей процента (в среднем на Земле) до 5-6, а по данным некоторых ученных до 20-21 %.

Не менее важная роль водорослей в охране окружающей среды качестве показательных организмов при разработке методов экологического мониторинга, а так же как агентов естественных процессов самоочищения загрязненных вод и почв, доочистки сточных вод в биологических прудах. При этом водоросли не только утилизируют некоторые органические соединения и очищают среду от радиоизотопов, солей тяжелых металлов и других ядовитых веществ, извлекая их из среды и концентрируя в своем теле.

Водоросли используются как промышленное сырьё для получения разнообразных ферментов, антибиотиков и других физиологических активных соединении. Возрастает значения водорослей в медицине как регенераторов лечебных грязей, источников получения уникальных медпрепаратов.

Лабораторные культуры микроводорослей находят широкое применение в разнообразных в научных исследованиях в качестве удобного модельного объекта для выяснения механизмов дыхания и фотосинтеза, потенциальной продуктивности фотосинтетического аппарата, вопросов биологического саморегулирования и биосинтеза, различных соединений, а также для решении других фундаментальных проблем физиологии, биохимии, цитологии, генетики, для разработки теоретических основ систематики и выяснения путей макро - и макроэволюции.

Обладая многими полезными для человека свойствами, водоросли вместе с тем могут приносить значительный ущерб народному хозяйству, вызывая биоккорозию промышленных и строительных материалов, порчу произведений искусства, памятников архитектуры, обрастания гидротехнических сооружений, суден, засорение трубопроводов, фильтров, возбуждая «цветение» воды, сопровождаемое выделением токсических веществ, кислородной недостаточностью, массовой гибелью беспозвоночных и рыб.

    Смотрите также

    Изучение ретровирусов
    Введение Вирус (от лат. virus - яд) - простейшая форма жизни на нашей планете, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенные в ...

    Происхождение человека
    ...

    Влияние физических факторов на фенотипические свойства микроорганизмов
    Введение Вплоть до конца прошлого века микробиология развивалась главным образом на основе исследований чистых культур микроорганизмов,у которых были изучены фенотипические свойства. ...

     
     




    Copyright © 2013 - Все права защищены - www.biotheory.ru