Odpowiedź na pytanie nr 9
Charakterystyka wód naturalnych
Wody powierzchniowe dzielą się na: wody słone i wody słodkie czyli śródlądowe które z kolei dzilimy na:
- wody stojące np. jeziora
- wody płynące np. rzeki
- wody przejściowe np. zbiorniki zaporowe
Naturalne wgłębienia terenu pochodzenia tektonicznego, polodowcowego, czy wulkanicznego, wypełnione wodą nie mające bezpośredniego połączenia zmorzem.
Strefy i warstwy w obrębie jeziora:
1) strefa litoralna – strefa wody płytkiej
2) strefa pelagiczna – strefa wody otwartej, nie stykającej się ani z brzegiem ani z dnem zbiornika – górna warstwa tej srefy nosi nazwę strefy pelagialu eufotycznego, rozwijają się tu organizmy autotroficzne fotosyntetyzujące – dolna warstwa do której nie dochodzą promienie słoneczne nosi nazwę pelagialu afotycznego
3) strefa profundalna – to strefa wody głębokiej stykającej się z dnem i znajdującej się poza zasięgiem promieniowania słonecznego
4) strefa denna – warstwa osadów i mułów dna jeziora
Warunki ekologiczne w wodach intensywnie płynących są zbliżone do warunków panujących w strefie litoralnej jezior.
Ogólnie każdą rzeką dzielimy na część potokową zasiedloną przez organizmy przystosowane do szybkiego prądu rzeki i niskiej temp. oraz na część rzeczną zamieszkałą przez zupełnie inne organizmy żywe.
Powstają sztucznie posiadają pewne cechy jezior jednak ze względu na pewne specyficzne ukształtowanie misy zbiornika i ciągłe dopływanie do zbiornika wód rzecznych warunki ekologiczne ulegają zmianie.
Najczęściej misa ma charakter asymetryczny, woda przemieszcza się tylko w górnej warstwie, stąd fauna i flora tych zbiorników różni się od fauny i flory organizmów bytujących w jeziorach i rzekach.
Czynniki ekologiczne wód powierzchniowych wywierające wpływ na rozwój organizmów wodnych
A - Czynniki fizyczne - należą do nich:
1) Światło
Ma duże anaczenie dla rozwoju organizmów fotosyntetyzujących, część promieni padających na zwierciadło wody ulega odbiciu, a im głębiej tym natężenia padającego światła coraz bardziej się obniża. Głębokość na jaką docierają promienie słoneczne zależy do przezroczystości wody oraz od stężenia rozpuszczonych w wodzie substancji chemicznych. Przy badaniu stopnia nąswietlenia zbiorników wodnych wyznacza się tzw. poziom kompensacyjny.
Jest to poziom na którym ilość substancji organicznej powstałej w procesie fotosyntezy jest równa tej ilości substancji organicznej, która uległa rozkładowi w procesach katabolicznych, prowadzonych przez organizmy heterotroficzne. Powyżej tego poziomu dominują organizmy autotroficzne poniżej zaś dominują heterotrofy.
2) Ruch wody
Ruchy masy wodnej w zbiornikach wody stojącej są wywołane przez:
- konwekcję cieplną – związana jest z różnicą gęstości cząstek wody o różnej temp.
- mechaniczne działanie wiatru
- zmiany ciśnienia baromterycznego
Natomiast w wodach płynących ruch wody spowodowany jest przez nachylenie koryta rzecznego.
Ruch wody korzystnie wpływa na rozwój flory i fauny wodnej:
- dochodzi do rozprowadzania ciepła w zbiorniku
- wymieszania substancji chemicznych w zbiorniku
- wyrównania ciśnienia osmotycznego i ph wody
Ruchy zbyt silne jednak powodują jednak niekorzystne zmiany takie jak:
- zmiany w naturalnym rozmieszczeniu organizmów żywych
- zniszczenia niktórych ugrupowań roślinności
3) Ciepło
1) Zimą teperatura wody w jeziorach i stawach pod pokrywą lodową wynosi ok. +4°C.
2) W lecie obserwuje się bardzo duże różnice temperatury wody na różnych głębokościach.
Warstwa najwyższa nosi nazwę epilimnionu – jest to warstwa wody ciepłej o temperaturze od 14 do 20°C, grubość tej warstwy wynisi od 6 do 10m. W warstwie tej zachodzi ciągłe mieszanie się wody w wyniku dziłalności prądów konwekcyjnych – jest to tzw. miksja
Niżej znajduje się warstwa metalimnionu – temperatura wynosi tu od 6 do 12°C i rozciąga się pomiędzy 8 a 12m głębokości.
Najniżej znajduje się tzw. hypolimnion – warstwa wady zimnej o temperaturze +4°C
3) Wiosną i jesienią panuje tzw. okres cyrkulacji a temperatura w wodzie wynosi od 4 do 6°C.
Warunki termiczne w rzekach:
Wody rzeczne nie wykazują pionowego uwarstwowienia termicznego. Charakterystyczny jest natomiast ogólny wzrost temperatury wraz z biegiem rzeki – wraz z oddalaniem się od źródła rośnie temperatura wody w rzece.
Warunki termiczne w zbiornikach zaporowych:
Rozkład temperatur w zbiornikach zaporowych zależy od wysokości na jakiej są umieszczone otwory odpływowe w ścianie. Organizmy wodne są bardzo wrażliwe na zrzuty gorącej wody pochodzącej z elektrowni itp. jakie mogą mieć miejsce w tego typu zbiornikach. Prowadzą one do zakłóceń w równowadze biologicznej istniejących tam biocenoz.
B – Czynniki chemiczne
Główne składniki chemiczne wód powierzchniowych:
- gazy – tlen, CO2, H2S, metan
- jony nieorganiczne – Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+ , HCO3-, HCO32-, NO3-, H2PO4-, HPO42-, SO42- i Cl-
- liczne substancje organiczne rozpuszczalne w wodzie
- zawiesiny organiczne i nieorganiczne
Ważną rolę odgrywa tu zawartość tlenu, jego ilość w wodzie zależy od:
- temperatury wody ( im wyższa temperatura tym wyższe stężenie tlenu)
- ruchu mas wody ( im wyższa turbulencja tym wyższe stężenie tlenu)
- stopnia nasłonecznienia ( w południe jest najwyższe stężenie tlenu bo najszybciej zachodzi proces fotosyntezy)
- głębokość zbiornika ( im głębiej tym mniej tlenu )
- zużycia tlenu przez organizmy wodne
- obecności różnych substancji organicznych
· Tlen jest konieczny do przeprowadzania procesów oddychania, jeżeli jego nasycenie w wodzie spadnie poniżej 30% następują poważne zaburzenia w procesach fizjologicznych u wielu organizmów wodnych
· Sole nieorganiczne zawarte w wodach stanowią niezbędny składnik pokarmowy
· Substancje nieorganiczne utrzymują odpowiednie ciśnienie osmotyczne i odpowiednie pH wody
· Substancje organiczne stanowią główne źródło pokarmu jednak ich zbyt wysoka zawartość sprzyja nadmiernemu rozwojowi heterotrofów w tym bakterii saprofitycznych, co spowodować może wzrost zapotrzebowania na tlen
C – Czynniki biologiczne
Ważną rolę odgrywają tu wzajemne stosunki pomiędzy poszczególnymi grupami tworzącymi biocenozę (konsumenci, producenci, destruenci). Grupy te są ze sobą ściśle połączone tworząc charakterystyczny łańcuch pokarmowy. Pierwszym ogniwem są glony dostarczające pokarm bakteriom chemoorganotroficznym i zwierzętom odżywiającym się fitoplanktonem. Glony i bakterie są połykane przez pierwotniaki a te przez skorupiaki, ryby i inne zwierzęta wodne. Ryby, skorupiaki i inne zw. tworzą grupę konsumentów. Na końcu łańcucha znajdują się destruenci (bakterie saprofityczne, grzyby) prztwarzają one martwe szczątki roślin na substancje mineralne potrzebne do życia producentom a więc glonom i innym roślinom wyższym. Cykl się zmyka.
Zespoły organizmów wodnych i ich rozmieszczenie w masie wody.
A – jeziora i stawy
a) – strefa litoralna – wyróżniamy następujące grupy organizmów:
1) Makrofity – organizmy wyższe tkwiące korzeniami w dnie zbiornika (rośliny szuwarowe – trzcina i rośliny o pędach podwodnych – moczarka)
2) Pleuston – rośliny wyższe niezakorzenione na dnie zbiornika ale pływjące np. rzęsa, glony nitkowate (skrętnica)
3) Peryfiton – organizmy tworzące gruby, śluzowaty nalot na powierzchni przedmiotów zanurzonych w wodzie, w skład peryfitonu wchodzą mikroskopijne glony, pierwotniaki, bakteri, grzyby, drobne skorupiaki
4) Fauna naroślinna – zwierzęta bytujące na liściach i łodygach roślin wyższych np. larwy ważek jętek
5) Fauna denna przybrzeżna – zwierzęta beztlenowe odżywiające się osiadłymi na dnie szczątkami roślin i zwierząt np. larwy muchówek
a) strefa pelagiczna
1) Neuston – zwierzęta tworzące błonkę na powierzchni wody, która pęka i opada na dno zbiornika. Zasadniczą masę neustonu stanowią komórki glonów i sinic.
2) Nekton – skupia średnie i duże organizmy zwierzęce takie jak ryby i większe skorupiaki
3) Plankton – skupiska drobnoustrojów oraz niewielkich roślin i zwierząt o wymiarach od 1 do 500 mm, które unoszone są przez wodę. Nie są one przyczepione do żadnych cząstek stałych i ta cecha różni je od organizmów z peryfitonu.
Plankton się dzieli na:
- makroplankton – duże glony i grzyby
- mezoplankton – kolonie glonów i drobne skorupiaki
- mikroplankton – glony i inne drobnoustroje wodne o średnicy ok. 50mm
- nanoplankton – organizmy nie przekraczające 50mm, z wyjątkiem bakterii
- bakterioplankton – bakterie od 1 do 10mm
W zależności od charakteru organizmów żyeych można wyróżnić 3 typy planktonu:
- fitoplankton – złożony z autotroficznych organizmów roślinnych np. z sinic i glonów (zielenice, okrzemki, złotowiciowce)
- zooplankton – drobne heterotroficzne organizmy takie jak: pierwotniaki, wrotki, wioślarki
- bakterioplankton – wyłącznie bakterie
c) strefa profundalna
Nie spotyka się tu żadnych organizmów roślinnych z powodu braku promieni słonecznych, rozwijają się tu wyłącznie bakterie bezwzględnie i względnie beztlenowe. Pokarm pochodzi z cząstek obumarłego planktonu opadającego ze strefy pelagialnej.
d) strefa denna
Znajduje się tu wyłącznie specyficzny zespół organizmów zwany bentosem. Dominują tu bakterie względnie lub bezwzględnie beztlenowe a także pierwotniaki i larwy owadów.
B – wody rzeczne
Seston – cząstki zawiesiny unoszone wraz z prądem rzeki, w skład sestonu wchodzi:
- bioseston – organizmy żywe
- abioseston (trypton) – martwe cząstki stałe np. szczątki tkanek zwierzęcych i roślinnych, ziarenka skrobi
Oprócz biosestonu wyróżniamy jeszcze:
- roślinność wodną związaną z dnem rzeki
- faunę wodną związaną z dnem rzeki
- faunę wodną pływającą – ryby
Ogólnie roślinność wodną dna rzeki możemy podziilić na:
- mikrofity – mikroskopijne glony przyczepione dz ziaren piasku pyłu na dnie
- makrofity – rośliny wyższe zakorzenine w dnie rzeki
Spośród zespołów fauny wodnej związanej z dnem rzeki wymienić należy:
- makrobentos – zwierzęta widoczne gołym okiem – liczne robaki, larwy owadów, skorupiaki
- mikrobentos – zwierzęta makroskopijne – glony i pierwotniaki
goldapianie