69938

Предмет гидроэкологии

Лекция

Экология и защита окружающей среды

Гидробиология гидроэкология наука изучающая биологические процессы происходящие в водных экосистемах взаимодействие гидробионтов со средой их роль в функционировании водных экосистем естественного и искусственного происхождения в процессах трансформации вещества и энергии...

Русский

2014-10-13

70 KB

0 чел.

ЛЕКЦИЯ 1

Предмет гидроэкологии

         Гидроэкология  является составной частью экологии (или, как сейчас часто говорят, биоэкологи) – науки, изучающей взаимоотношения организмов со средой своего обитания и между собой.   

Определение гидробиологии,  данное ВАК Беларуси

Гидробиология (гидроэкология) – наука, изучающая биологические процессы, происходящие в водных экосистемах, взаимодействие гидробионтов со средой, их роль в функционировании водных экосистем естественного и искусственного происхождения, в процессах трансформации вещества и энергии, самоочищения и эвтрофикации внутренних вод, морей и океанов, биологию и экологию гидробионтов различных таксонов и их хозяйственное использование.

Основные направления  (по ВАК Беларуси)

  1.  Видовое разнообразие водных экосистем.   Видовое разнообразие и структура сообществ водных организмов – планктона, бентоса, нектона, перифитона и др.
  2.    Микроорганизмы водных экосистем, таксономическая принадлежность, динамика численности и типология. Санитарная гидробиология.
  3.  Экология особей, популяций и сообществ. Взаимосвязь гидробионтов со средой обитания, закономерности функционирования, пространственного и временного распределения водных организмов, исследование сукцессионных процессов в водных экосистемах различного типа.
  4.  Физиология и биоэнергетика гидробионтов. Процессы роста, развития, питания, дыхания, размножения и энергетического баланса водных животных и их связь с факторами среды.
  5.  Продукционные процессы в водных экосистемах. Первичная и вторичная продукция, взвешенное вещество, деструкция органического вещества, эффективность утилизации и поток энергии в популяциях, сообществах и трофических цепях.
  6.  Аквакультура (водоросли, беспозвоночные и позвоночные животные). Разработка принципов и методов ведения, поиск и изучение перспективных объектов для культивирования.

Структура гидроэкологии,  ее связь с другими науками

Гидроэкология, являющаяся неотъемлемой частью экологии, в свою очередь подразделяется на ряд  дисциплин.  Они могут классифицироваться по разным  принципам.

По объектам исследований:

        Планктонология – изучает видовой состав планктонных сообществ,  биологические и экологические свойства планктонных организмов.

 Бентология – изучает видовой состав бентосных сообществ,  биологические и экологические бентосных организмов.

 Водная микробиология – изучает  видовой состав сообществ  водных микроорганизмов, их значение в  функционировании водных экосистем.

 Альгология – наука о водорослях.

 

 Ихтиология – наука о рыбах.

 По  процессам, происходящим в водных экосистемах

 Продукционная гидроэкология – изучает закономерности биологической продуктивности водных экосистем,  трансформации вещества в них как  ее основы.  

 Историческая гидроэкология – изучает закономерности структуры и функционирования водных экосистем прошлых геологических эпох.

 Санитарная гидробиология – изучает   воздействие разных форм загрязнения водоемов на их биоту, разрабатывает методы  биологической  индикации  загрязнения водоемов  и оценки его последствий.

Медицинская гидробиология – изучение водных организмов – возбудителей инфекционных заболеваний человека и животных, разработка мер борьбы с ними.  

 По уровням организации  биосистем:

Аутэкология  - экология отдельных  водных организмов;

Популяционная экология –  экология популяций  водных организмов;

Синэкология – экология водных экосистем (озер, прудов, морей и т.п.).

По прикладным аспектам науки:

 

Техническая гидробиология – разрабатывает технологические методы биологической очистки загрязненных вод, культивирования водных организмов в промышленных установках.

 

Космическая гидробиология – разрабатывает методы регенерации водных ресурсов и культивирования водных организмов в замкнутых объемах пространства (космические корабли, орбитальные  станции и т.п.).  

     Рыбохозяйственная  гидроэкология -  изучает запасы и воспроизводство океанических и пресноводных рыб и других водных организмов, разрабатывает  подходы к рациональному использованию их запасов;  методы их искусственного разведения в аквакультуре.

Гидроэкология тесно взаимодействует со многими биологическими и иными науками.

Как часть экологической науки она развивается в особенно тесной взаимосвязи  с разделами, занимающимися экологией наземных организмов. Все достижения  «наземной» экологии быстро усваиваются гидроэкологией и наоборот.

Она также взаимодействует с другими биологическими науками – зоологией, ботаникой, биохимией, биофизикой, физиологией и др.

Гидроэкология также тесно взаимодействуют с рядом небиологических  наук.   Среди них:

Географические науки:

 Океанология – наука об океанах

 Лимнология – наука об озерах.  Сейчас область этой науки все чаще распространяется на все типы континентальных водоемов.

 Реология – наука о реках и других типах  текучих вод

 Болотоведение – наука о болотах

 Гляциология – наука о ледниках.

 Физические науки:       

Гидрология – изучает природные воды, их взаимодействие с атмосферой и литосферой и протекающие в них процессы (испарение, замерзание и пр.).

 Гидрофизика – изучает физические свойства воды и  физические процессы в воде  и с ее участием.

 Химические науки:

 Гидрохимия – изучает химические взаимодействия веществ, растворенных  в воде, с водой и между собой.

 

 

Истоки гидробиологии восходят к самым ранним эпохам человеческой культуры, когда начали накапливаться сведения об образе жизни водных организмов, в первую очередь тех, которые использовались в пищу или для других целей. Разрозненные экологические сведения о водных организмах нередко встречаются в древней индийской и китайской литературе, в книгах греческих и римских натуралистов, в частности у Аристотеля.

Становление гидробиологии как самостоятельной науки может быть отнесено к середине XIX столетия. До этого биологические ресурсы водоемов, особенно морей, многим казались неисчерпаемыми, забота о воспроизводстве промысловых организмов – излишней, а их экологическое изучение –  не нужным для практики. В середине XIX столетия жизнь заставила людей отказаться от такой успокоительной точки зрения даже применительно к морским водоемам. Китобойный промысел в Северном полушарии  начал резко сокращаться, траулеры стали покидать места, ранее изобиловавшие рыбой, подорванным оказался промысел устриц.

Нужды промышленности водных организмов, особенно рыбной, терпевшей убытки из-за подрыва сырьевой базы, послужили первым мощным стимулом к изучению водных организмов. В 1877 г. В. Гензен начал работы в Кильском заливе по изучению запасов рыб и их кормовых ресурсов с применением специальной планктонной сети для количественного учета организмов, обитающих в толще воды. Через несколько лет гидробиологические исследования начинают проводиться и в пресных водах.

В 1909 г. был сконструирован дночерпателъ – прибор для количественного учета бентосных организмов.

Большое значение для ее дальнейшего развития имело образование Международного совета по изучению морей (1899 г.) и Международной ассоциации теоретической и прикладной лимнологии (1922 г.), существующих до настоящего времени.

Интересы промысла водных организмов были важным, но не единственным стимулом для возникновения гидробиологии. Развитие промышленности и транспорта повлекли за собой загрязнение пресных водоемов, особенно рек, ставшее весьма заметным во второй половине прошлого века и выдвинувшее на первый план проблему чистой воды.

Вместе с тем в 1869 -1870 гг. А. Мюллер и Ф. Кон обратили внимание на огромную роль биологического самоочищения водоемов, осуществляемого различными гидробионтами. Стало ясно, что изучение вопросов загрязнения и очищения водоемов невозможно вести без учета роли гидробионтов, без знания их экологию. В дальнейшем в работах Р. Кольквитца и М. Марссона, и др., выполненных  на рубеже XIX и ХХ столетий, была уточнена роль отдельных организмов в процессах самоочищения водоемов и развит принцип оценки степени загрязнения последних по присутствию в них гидробионтов с различными требованиями к чистоте воды. Эти работы в значительной степени способствовали становлению гидробиологии как самостоятельной науки.

Во второй половине XIX столетия для изучения населения вод стали создаваться специальные учреждения. Одна из первых морских биологических станций была основана в Севастополе в 1871 г. по инициативе А. О. Ковалевского и существует до настоящего времени (Институт биологии южных морей НАН Украины). В 1872 г. открылась морская станция в Неаполе, в 1876 г. — Ныопортская станция на атлантическом побережье США. Несколько позже стали создаваться пресноводные биологические станции: в 1890 г. — на оз. Плен (Германия), в 1891 г. — на оз. Глубокое (Московская обл.), в 1894 г. — на р. Иллинойс (США). В 1900 г. на Волге в Саратове открылась первая в Европе речная биологическая станция.

Первое крупное исследование биологии морей в России было осуществлено научно-промысловой экспедицией по изучению рыболовства и рыных запасов в Каспийском море, проведенной в 1853– 1856 гг. под руководством К. Бэра и Н. Данилевского. В 1899 – 1906 гг. большие исследовательские работы на Баренцевом море выполнила экспедиция под руководством Н. М. Книповича. Примерно в это же время экспедиция, организованная Н. Андрусовым, А. Остроумовым, Ш. Шпиндлером и А. А. Лебединцевым, исследовала Черное море и, в частности, открыла факт насыщения его глубинных слоев сероводородом. Несколько позже С. А. Зернов провел углубленное изучение биоценозов Черного моря. В 1912—1913 гг. огромный гидробиологический материал собрала на Каспийском море экспедиция во главе с Н. М. Книповичем. На дальневосточных морях крупные исследования проводятся В. К. Бражниковым (1899 – 1904), О.Ю. Шмидтом (1900 – 1901) и В. К. Солдатовым (1907 - 1913).

В советское время размах гидробиологических работ резко увеличивается. В 20-х годах К. М. Дерюгиным и его учениками осуществляется обширная программа гидробиологического исследования морей Дальнего Востока. В начале 20-х годов по распоряжению В. И. Ленина под руководством Н. М. Книповича начала работать Азово-Черноморская научно-промысловая экспедиция.

Большую роль в усилении морских биологических исследований сыграла организация в 1921 г. по декрету, подписанному В. И. Лениным, Плавучего морского научного института (Плавморин). Экспедиционный корабль этого института «Персей», начиная с 1923 г., совершил более 100 экспедиций в Баренцевом, Белом, Карском, Гренландском и Норвежском морях, во время которых участники исследований собрали богатейший гидробиологический материал.

В начале 30-х годов создается Всесоюзный институт морского хозяйства и океанографии (ВНИРО),  который в настоящее время располагает обширной сетью филиалов и отделений на всех морях СССР. В 1932 г. начинается изучение глубоководной фауны наших дальневосточных морей (экспедиция, возглавляемая К. М. Дерюгиным), а затем и в Северном Ледовитом океане. С 1949 г. на протяжении 20 лет под руководством Л. А. Зенкевича совершаются рейсы экспе-диционного судна «Витязь», специально оборудованного для исследования морских глубин (рис. 1). Многочисленные исследования и, в частности, десятки тралений на глубинах до 10 км, выполненные с помощью этого судна в водах Тихого океана, значительно расширили представления о жизни гидросферы. В последнее время морские гидробиологические исследования проводятся нашими учеными во всех океанах мира с использованием крупнейших экспедиционных судов, оборудованных всеми средствами для выполнения самых сложных научных программ («Академик Курчатов», «Академик Книпович», «Витязь», «М. Ломоносов» и др.).

Параллельно морским биологическим исследованиям в нашей стране развивалось и гидробиологическое изучение пресных вод. В 1867 г. Московское общество любителей естествознания организовало обследование озер Московской губернии, примерно в это же время В. И. Дыбовским изучается фауна оз. Байкал, К. Ф. Кесслером — ихтиофауна Волги, Невы, Ладожского и Онежского озер. Большой вклад в развитие лимнологии внесли исследования, развернувшиеся в конце прошлого века на Глубокоозерной станции. В начале нашего века происходит дальнейшая интенсификация гидробиологических исследований пресных вод: крупные работы проводятся В. П. Зыковым и А. Л. Бенингом на Волжской биологической станции, А. С. Окориковым и Е. Е. Болохонцевым — на Ладожском озере, Д. О. Свиренко — на организованной в 1909 г. Днепровской станции в Киеве, А. А. Лебединцевым и И. Н. Арнольди – на Никольском рыбоводном заводе (оз. Пестово). Я. Я. Никитинским, Г. И. Долговым и С. Н. Строгановым в конце прошлого и начале настоящего века закладываются основы отечественной санитарной гидробиологии, Н. В. Воронковым и В. М. Рыловым — основы планктонологии.

С первых лет установления Советской власти активизируются гидробиологические исследования на пресных водах. В 1918 г. открываются Окская и Пермская (на Каме) речные станции, вслед за ними — Болшевская, Костромская, Бородинская, Звенигородская, Днепропетровская, Косинская и ряд других. Работы по гидрофизиологии, выполненные на Звенигородской станции под руководством С. Н. Скадовского, блестящий цикл исследований баланса органического вещества в Косинских озерах, трофологические исследования Н. С. Гаевской и ее учеников, деятельность организованного С. А. Зерновым в 1924 г. гидробиологического отдела Зоологического института АН СССР, Окской станции и других научных учреждений выдвинули отечественную пресноводную гидробиологию на одно из первых мест в мире.

На первых этапах своего развития гидробиология не могла сколько-нибудь полно заниматься изучением экологии водного населения, так как последнее было еще крайне слабо исследовано в отношении систематики и фаунистики, скудные сведения имелись по морфологии и физиологии водных организмов. Помимо этого, проведение гидробиологических исследований осложнялось ограниченностью необходимых для экологического анализа гидрологических знаний. Поэтому вначале гидробиологи параллельно экологии изучали систематику, морфологию и физиологию гидробионтов с одновременным проведением гидрохимических, гидрологических и других небиологических исследований. Такое положение вызвало у некоторых специалистов неправильное представление о гидробиологии как комплексной науке, исследующей не только жизнь в водоемах, но и сами водоемы.

По мере развития смежных с нею наук «исчезновения необходимости заниматься решением не свойственных ей задач гидробиология постепенно становится чисто экологической дисциплиной, все более центрирующей свое внимание на вопросах аутоэкологического, демэкологического и синэкологического изучения водного населения, причем 1в настоящее время на первый план все больше выдвигается исследование функциональных особенностей и структуры надорганизменных систем в интересах разработки проблем биологического продуцирования и охраны водоемов от загрязнения.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38501. Бухгалтерский учет и аудит затрат на производство продукции (на примере ОАО «Альфа») 862.5 KB
  Для принятия верных решений, обеспечивающих максимальное повышение прибыли и устойчивости предприятия на рынке необходима полная и достоверная информация о затратах, отражаемая в бухгалтерском учете и отчетности. Поэтому, именно учет и аудит затрат на производство продукции является на предприятии одним из важнейших объектов процесса управления.
38502. Особенности художественно-мифологического пространства Дж.Р.Р. Толкина (Властелин колец) 425.5 KB
  В современной лингвистике разработан многосторонний и углублённый подход к анализу художественного текста в рамках которого немаловажную роль играют аспекты когнитивной лингвистики понятие концепта концептуальный анализ. Принципиальная переводимость текста свидетельство существенного сходства коцептосфер народов [Попова Стернин 1999: 26]. Здесь необходимо отметить что образные и концептуальные признаки выявленные в результате герменевтического анализа художественного текста являются уместными только в пределах данного...
38503. Озеленение отдельных контуров санатория-профилактория ФГУ ЦР ФСС «Вятские Увалы» 6.61 MB
  2 Подбор растений для каменистого сада и характеристика хвойных пород 105 4. Зеленые насаждения с использованием красивоцветущих декоративных растений выполняют эстетическую роль. высокая художественная выразительность зеленых посадок как в открытом так и закрытом грунте их положительное эмоциональное воздействие на человека находятся в прямой зависимости от умело подобранного и разнообразного ассортимента декоративных растений. Строгая геометричность планировки подчеркивается с помощью...
38505. Реконструкция системы электроснабжения центральной части с. Идринское Идринского района 2.03 MB
  Расчет ТП1 линии Л2. Расчет полной S мощности на участках линии определяется по формуле: 1.62кВт; Расчеты показаны только для линии Л1 на трансформаторной подстанции ТП1 а результаты расчетов для остальных линий будут снесены в таблицу 1. Определяем токи на участках линии по формуле 1.
38506. Обработка отверстий детали «переводник шлицевой» без применения технологической оснастки 1.59 MB
  В настоящее время для обработки отверстий применяют различного рода приспособления. При обработке отверстий без использования оснастки возникают такие условия что настройка на операцию обработки внутренних шпоночных пазов происходит с увеличением нормы времени штучное время. Это объясняется тем что количество установок детали ее переустановок время на настройку операции на различных приспособлениях будет различным в зависимости от быстродействия рассматриваемой технологической оснастки. Определение основного времени...
38507. АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КБ «ПРИВАТБАНК» В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ КРЕДИТНОГО РЫНКА УКРАИНЫ 2.31 MB
  КРЕДИТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БАНКА. Совершенствование кредитной политики банка {Error clculting vlue: Bookmrk _Toc125347208 ws not found in this document. Все усилия банка относительно возвращения кредитов сводятся на нет через несовершенство нашего законодательства. Учитывая экономическую и политическую нестабильность в Украине наилучшей гарантией возвращения кредита является его обеспечение поскольку при возникновении отрицательных явлений единым источником возвращения кредита для банка реализация заставленного имущества.
38508. Проектирование жилого двухэтажного коттеджа с разработкой дизайна интерьера с добавлением элементов художественной ковки 6.56 MB
  Кованая мебель может быть выполнена в любом стиле: ампир и модерн артдеко барокко готика и неоготика кантри или хайтек. Кантри как основополагающий стиль. Для своего проекта интерьера коттеджа я предпочла применить стиль кантри с элементами художественной ковки. Слово кантри означает сельский деревенский а родиной этого стиля является Англия.
38509. Технология изготовления источника ионизирующего излучения 588.05 KB
  Сборочный чертеж источника ионизирующего излучения Р86 чертеж детали Корпус. Описание узла и назначение детали. Анализ чертежа детали. Анализ технологичности детали.