Гидросфера – водная оболочка Земли. Континентальные водоемы
Гидросфера – это водная оболочка Земли, которая частично покрывает и твердую поверхность земли.
По мнению ученых, Гидросфера формировалась медленно, ускоряясь лишь в периоды тектонической активности.
Иногда Гидросферу еще называют Мировым океаном. Мы, во избежание путаницы, будем использовать термин Гидросфера. Про Мировой океан, как часть Гидросферы, вы сможете прочитать в статье МИРОВОЙ ОКЕАН И ЕГО ЧАСТИ → .
Для лучшего понимания сути термина Гидросфера ниже приведем несколько определений.
Гидросфера
Экологический словарь
ГИДРОСФЕРА (от гидро… и греч. sphaira - шар) — прерывистая водная оболочка Земли. Тесно взаимодействует с живой оболочкой Земли. Гидросфера является средой обитания гидробионтов, встречающихся во всей толще воды - от пленки поверхностного натяжения воды (эпинейстона) до максимальных глубин Мирового океана (до 11 000 м). Общий объем воды на Земле во всех ее физических состояниях - жидком, твердом, газообразном - составляет 1454703,2 км3, из них 97% приходится на воды Мирового океана. По площади гидросфера занимает около 71% всей площади планеты. Общая доля водных ресурсов гидросферы, пригодных для хозяйственного использования без проведения специальных мероприятий, - около 5–6 млн. км3, что равно 0,3–0,4% объема всей гидросферы, т.е. объема всей свободной воды на Земле. Гидросфера является колыбелью жизни на нашей планете. Живые организмы играют активную роль в круговороте воды на Земле: весь объем гидросферы проходит через живое вещество за 2 млн. лет.
Экологический энциклопедический словарь. - Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю 1989
Геологическая энциклопедия
ГИДРОСФЕРА - прерывистая водная оболочка Земли, одна из геосфер, располагающаяся между атмосферой и литосферой; совокупность океанов, морей, континентальных водоемов и ледяных покровов. Гидросфера покрывает около 70,8% земной поверхности. Объем Г. - 1370,3 млн. км3, что составляет примерно 1/800 объема планеты. 98,3% массы Г. сосредоточено в Мировом океане, 1,6% - в материковых льдах. Гидросфера сложно взаимодействует с атмосферой и литосферой. На границе Г. и литосферы образуется большинство осад. г. п. (см. Осадкообразование современное). Г. является частью биосферы и целиком населена живыми организмами, которые оказывают воздействие на ее состав. Происхождение Г. связывают с длительной эволюцией планеты и дифференциацией ее вещества.
Геологический словарь: в 2-х томах. - М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978
Морской словарь
Гидросфера — совокупность океанов, морей и вод суши, а также подземных вод, ледников и снежного покрова. Часто под гидросферой подразумевают только океаны и моря.
EdwART. Толковый Военно-морской Словарь, 2010
Большой Энциклопедический словарь
ГИДРОСФЕРА (от гидро и сфера) — совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежного покрова. Часто под гидросферой подразумевают только океаны и моря.
Большой Энциклопедический словарь. 2000
Толковый словарь Ожегова
ГИДРОСФЕ́РА, -ы, жен. (спец.). Совокупность всех вод земного шара: океанов, морей, рек, озёр, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников и снежного покрова.
| прил. гидросферный, -ая, -ое.Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949-1992
Начала современного естествознания
Гидросфера (от гидро и сфера) - одна из геосфер, водная оболочка Земли, место обитания гидробионтов, совокупность океанов, морей, озер, рек, водохранилищ, болот, поземных вод, ледников и снежного покрова. Основная масса воды гидросферы сосредоточена в морях и океанах (94%), второе место по объему занимают подземные воды (4%), третье - лед и снег арктической и антарктической областей (2%). Поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли (десятые и тысячные) процентов от общего объема воды гидросферы. Химический состав гидросферы приближается к среднему составу морской воды. Участвуя в сложном природном круговороте веществ на Земле, вода каждые 10 млн лет разлагается и образуется вновь при фотосинтезе и дыхании.
Начала современного естествознания. Тезаурус. - Ростов-на-Дону. В.Н. Савченко, В.П. Смагин. 2006
Гидросфера (от Гидро… и Сфера) — прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой (См. Атмосфера) и твёрдой земной корой (литосферой) и представляющая собой совокупность океанов, морей и поверхностных вод суши. В более широком смысле в состав Г. включают также подземные воды, лёд и снег Арктики и Антарктики, а также атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах. Основная масса воды Г. сосредоточена в морях и океанах, второе место по объёму водных масс занимают подземные воды, третье - лёд и снег арктических и антарктических областей. Поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли процента от общего объёма воды Г. (см. табл.). Химический состав Г. приближается к среднему составу морской воды.
Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе Г., тем не менее играют важнейшую роль в жизни нашей планеты, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Воды Г. находятся в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой. Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В Г. впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу.
Виды вод Название Объем, млн. км 3 К общему объему, % Морские воды Морская 1370 94 Подземные воды (за исключением почвенных вод) Грунтовая 61,4 4 Лёд и снег Лед 24,0 2 Пресные поверхностные воды суши Пресная 0,5 0,4 Атмосферные воды Атмосферная 0,015 0,01 Воды, содержащиеся в живых организмах Биологическая 0,00005 0,0003 Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия. 1969-1978
Для лучшего взаимопонимания, кратко сформулируем, что мы будем понимать под Гидросферой в рамках этого материала и в рамках этого сайта. Под гидросферой мы будем понимать оболочку Земного шара, в которую объединены все воды Земного шара, вне зависимости от их состояния и месторасположения.
В гидросфере происходит непрерывная циркуляция воды между различными ее частями и переход воды из одного состояния в другое — так называемый Круговорот воды в природе .
Части гидросферы
Гидросфера взаимодействует со всеми геосферами Земли. Условно гидросферу можно разбить на три части:
- Вода в атмосфере;
- Вода на поверхности Земли;
- Подземные воды.
В атмосфере в виде водяного пара содержится 12,4 триллиона тон воды. Водяной пар обновляется 32 раза в год или каждые 11 дней. В результате конденсации или сублимации водяного пара на взвешенных частицах, присутствующих в атмосфере, образуются облака или туманы, при этом выделяется достаточно большое количество тепла.
С водами на поверхности Земли – Мировым океаном вы можете ознакомиться в статье « ».
Подземные воды включают в себя: подземные воды, влага в почвах, напорные глубинные воды, гравитационные воды верхних слоев земной коры, воды в связанных состояниях в разных горных породах, воды находящиеся в минералах и ювенильные воды …
Распределение воды в гидросфере
- Океаны – 97,47%;
- Ледовые шапки и ледники – 1,984;
- Подземные воды – 0,592%;
- Озера – 0,007%;
- Влажные почвы – 0,005%;
- Атмосферный Водяной пар – 0,001%;
- Реки – 0,0001%;
- Биота – 0,0001%.
Ученые подсчитали, что масса гидросферы составляет 1 460 000 триллионов тонн воды, что, тем не менее, составляет лишь 0,004% от всей массы Земли.
Гидросфера – активно участвует в геологических процессах Земли. Она во многом обеспечивает взаимосвязь и взаимодействие между разными геосферами Земли.
Гидросфера - водная оболочка Земли. Ее принято делить на Мировой океан, континентальные поверхностные воды и подземные воды.
Общий объем воды на планете - около 1 533 000 000 кубических километров (по измерению в 2013г.). Масса гидросферы - примерно 1,46·10 21 кг. Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты.
Океаны покрывают около 71% земной поверхности. Средняя их глубина составляет 3800м, а максимальная (Марианская впадина в Тихом океане) - 11022м. Океаническую кору слагают осадочный и базальтовый слои. В водах Мирового океана растворены соли (в среднем 3,5%) и ряд газов. В частности, верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа и 8 трлн тонн кислорода.
Поверхностные континентальные воды занимают лишь малую долю в общей массе гидросферы, но тем не менее играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.
Воду, которая находится в твердом состоянии (в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте), объединяют под названием криосферы. Переходы воды из одних частей гидросферы в другие составляют сложный круговорот воды на Земле.
Гидросфера перекрывается с биосферой по всей своей толще, но наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые Солнцем слои, а также прибрежные зоны.
Именно в гидросфере зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры начался постепенный выход животных и растений на сушу.
Гидросфера включает воды океанов, морей, подземные воды и поверхностные воды суши. Некоторое количество воды содержится в атмосфере и в живых организмах.
Свыше 96% объема гидросферы составляют моря и океаны, около 2% - подземные воды, около 2% - льды и снега.
Поверхностные воды суши - воды, которые текут или собираются на поверхности земли: морские, озерные, речные, болотные и другие воды.
Мировой океан - основная часть гидросферы, непрерывная, но не сплошная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава.
Мировой океан - регулятор тепла. Мировой океан обладает богатейшими пищевыми, минеральными, энергетическими ресурсами.
Океан - крупная часть Мирового океана, обладающая всеми свойствами, присущими Мировому океану. Мировой океан делится материками на:
Тихий океан (178.62 млн. кв.км);
Атлантический океан (91,6 млн.кв.км);
Индийский океан (76.2 млн.кв.км);
Северный Ледовитый океан (14.8 млн.кв.км).
Пока нет единого мнения о выделении Южного океана, омывающего берега Антарктиды.
Море - часть океана, более или менее обособленная сушей, островами или возвышениями подводного рельефа и отличающаяся от открытой части океана гидрологическим и метеорологическим режимом: соленостью, температурой вод, течениями и т.д. Чем более замкнуто море сушей, тем в большей степени оно отличается от океана.
Море - иногда открытая часть океана или крупное озеро.
По степени обособленности и особенностям гидрологического режима моря подразделяются на: внутренние, окраинные и межостровные.
Внутреннее море - море, глубоко вдающееся в сушу и сообщающееся с океаном или с прилегающим морем проливами. Балтийское море, Черное море, Азовское море - благодаря обильному речному стоку более распреснены, чем, например, Средиземное и Красное моря, имеющие повышенную соленость в результате воздействия засушливого климата, слабого влияния материкового стока и большого испарения. В зависимости от гидрологического режима внутренние моря делятся на внутриматериковые и межматериковые.
Озеро - природный водоем с замедленным водообменом. Озера располагаются в углублениях суши (котлованах), заполнены в пределах озерной чаши (озерного ложа) разнородными водными массами, не имеют одностороннего уклона.
Для озер характерно отсутствие непосредственной связи с Мировым океаном.
Озера служат естественными хранилищами воды, рыболовными угодьями; минерализованные озера дают химическое сырье. Различные типы озер различаются по происхождению озерной котловины, водному режиму, минерализации и химическому составу озерных вод, температурному режиму, органическому миру и другим признакам.
Река - естественный постоянный водный поток, протекающий в разработанном им русле и питающийся стоком атмосферных осадков со своего водосбора и подземными водами.
К важнейшим характеристикам реки относятся: длина, площадь бассейна, расход воды, структура стока по источникам питания, тип водного режима, уклон водной поверхности, ширина и глубина русла, скорость течения воды, ее температура, химический состав вод и др.
По условиям формирования режима и характеру различают равнинные, горные, озерные, болотные и карстовые реки.
В зависимости от размера различают большие, средние и малые реки.
По величине минерализации вод различают реки с малой, средней, повышенной и высокой минерализацией.
Ледник - движущееся естественное скопление льда и фирна на земной поверхности, возникающее в результате накопления и преобразования твердых атмосферных осадков при положительном многолетнем балансе. Площади ледников составляют от сотен кв. метров до нескольких млн. км 2 .
Ледники подразделяются на покровные, шельфовые и горные. Основными типами ледников суши являются горные и покровные ледники.
Подземные воды - воды, находящиеся в верхней (до глубины 12-16 км) части земной коры в жидком, твердом и парообразном состоянии. Подземные воды особенно ценны своей возобновляемостью в естественных условиях и в процессе эксплуатации. Количество подземных вод оценивается их запасами.
По условиям залегания подземные воды подразделяются на почвенные, верховодку, грунтовые, межпластовые.
По степени минерализации подземные воды делятся на пресные (до 1 г/л), солоноватые (1-10 г/л), соленые (10 до 35-50 г/л) и рассолы (более 35-50 г/л).
По температуре подземные воды делятся на переохлажденные (ниже 0С), холодные (0-20С) и термальные (выше 20С).
В зависимости от качества подземные воды делятся на питьевые и технические.
Болотные воды - воды, содержащиеся в болотах. Болотные воды обогащены природными органическими веществами.
Болото - участок земной поверхности, постоянно или большую часть года насыщенный водой и покрытый специфической болотной растительностью. В верхних горизонтах происходит накопление субстрата мертвых неразложившихся растительных остатков, со временем превращающихся в торф.
Болота возникают при зарастании озер, в результате переувлажнения почвы, при неглубоком залегании грунтовых вод и т.д.
Различают верховые, низинные и переходные болота. По преобладающей растительности различают лесные, кустарничковые, травяные, моховые болота.
Многолетняя (вечная) мерзлота - промороженные в течение длительного времени гонные породы верхней части земной коры, скованные замерзшей водой.
Многолетняя мерзлота (синий и голубой цвета) на карте России
Многолетняя мерзлота формировалась длительный период времени из-за промерзания грунта вследствие малого количества осадков и низких температур. Сохранение промерзших грунтов в настоящее время поддерживается благодаря низким температурам и малоснежным зимам резко континентального климата.
Зоны распространения многолетней мерзлоты:
1. Зона сплошного распространения
2. Зона прерывистого распространения
3. Зона островного распространения
Самая большая зона - зона сплошного распространения многолетней мерзлоты, она располагается на севере России. Многолетняя мерзлота образует различные формы рельефа: гидролакколиты, термокарстовые воронки, бугры пучения.
Влияние многолетней мерзлоты:
1. Формирование мерзлотных форм рельефа
2. Затруднение просачивания влаги внутрь почвы
3. Увеличение водности рек
4. Малоплодородные почвы
5. Удорожание и затруднение строительства
Континентальные воды очень важны для человека, поскольку являются единственным надежным источником питьевой воды. Химический состав рек, озер и грунтовых вод сильно варьирует и контролируется преимущественно тремя факторами:
- - химией элементов;
- - режимами выветривания;
- - биологическими процессами.
Кроме того, сильное влияние на некоторые системы, обеспечивающие питьевой водой, может оказать деятельность человека.
Двадцать крупнейших рек Земли несут около 40% общего континентального стока, из которых на одну Амазонку приходится 15%. Но реки, в отличие от других малых составляющих гидросферы, являются быстрыми транспортерами воды. Вода в реках возобновляется намного быстрее, чем в любой другой части гидросферы. Поэтому, несмотря на сравнительно небольшой мгновенный запас воды в руслах, реки в течение года доставляют к устьям массу воды, равную 4,5 10 19 г.
Реки весьма разнообразны по своим размерам, глубинам и скоростям течения. Такой гигант, как Амазонка, крупнейшая река мира, характеризуется следующими показателями:
Длина почти равна радиусу Земли;
количество воды, проносимое через поперечное сечение, в устье составляет около 200 тыс. и 3 /с;
- площадь водосбора с территории 6,915 млн км 2 , что лишь ненамного меньше такого континента, как Австралия.
Характеристики десяти крупнейших рек мира приведены в табл. 2.2
Но большая часть рек - это средние, малые и совсем небольшие речушки и ручьи, длина которых может измеряться метрами.
Реки длиной от 101 до 200 км и площадью водосбора от 1 тыс. до 2 тыс. км 2 называются малыми. На территории СНГ насчитывается около 150 тыс. рек с длиной 10 км и более. Но если считать все реки с длиной много меньше 10 км, то тогда таких рек будет порядка 3 млн.
Общая длина малых, средних и больших рек превышает 3,9 млн км. В табл. 2.3 сравниваются средний глобальный химический состав речных вод и средний состав континентальной коры. Такое сравнение позволяет выделить две особенности:
- в растворенном состоянии в химическом составе пресной воды преобладают четыре металла, присутствующие в виде простых катионов (Са 2+ , Na + , К + и Mg 2+);
- ионный состав растворенных веществ в пресной воде принципиально отличается от состава веществ в континентальной коре, а именно концентрация ионов в растворе ниже концентрации ионов в коре.
Характеристики десяти крупнейших рек мира
Таблица 2.2
Наименование |
Площадь бассейна, млн км 2 |
Расход воды в устье, м 3 /с |
Континент |
||
Амазонка (с Мараньо- ном) |
|||||
Миссисипи (с Миссури) |
Северная |
||||
Обь (с Ирты- шом) |
|||||
Таблица 23
Сравнение среднего состава основных катионов в породах континентальной коры и речных водах
Общий характер растворимости солей в воде зависит от заряда и ионных радиусов z/r (рис. 2.1). Ионы с низкими значениями z/r высокорастворимы, образуют в растворе простые ионы, и ими обогащена фаза раствора речной воды по сравнению с фазой взвеси.
Рис. 2.1.
Ионы со средними значениями z/r относительно нерастворимы и имеют сравнительно большие отношения част- ица/раствор в речной воде. Ионы с большими значениями z/r образуют комплексные анионы (так называемые оксиа- нионы) и снова становятся растворимыми.
Ион кальция, высвобождаемый в процессе растворения известняка, выступает в качестве индикатора процесса выветривания. Отсюда отношение Na + /(Na + + Са 2+) можно использовать для разграничения источников ионов для пресной воды - дождевого и процесса выветривания.
Когда доминирующим катионом является натрий (существенен вклад морской соли), относительное содержание Na + /(Na + + Са 2+) приближается к единице.
Когда преобладает кальций (существенен вклад процессов выветривания), значения NaV(Na + +Ca 2+) приближаются к нулю. Состав растворенных солей в речной воде можно классифицировать, сравнивая относительное содержание Na + /(Na + +Ca 2+) с общим количеством ионов, присутствующих в растворе (рис. 2.2).
![](https://i1.wp.com/studme.org/htm/img/33/3572/10.png)
Рис. 2.2. Изменение весового отношения Na + /(Na + + Са 2+) в зависимости от общего содержания растворенных твердых веществ и ионной силы для поверхностных вод.
Стрелки показывают эволюцию химического состава от истока и вниз по течению
Концентрация раствора электролита может быть выражена через ионную силу (/), определяемую как
где С - концентрация ионов i, моль л -1 ; z { - заряд иона г п - число ионов в растворе.
Поскольку ионная сила учитывает влияние зарядов разновалентных ионов, ее лучше использовать в качестве меры концентрации сложного раствора электролита, чем простую сумму молярных концентраций. Пресные воды имеют значения ионной силы в пределах от 10~ 4 до 10 _3 моль л -1 . Морская вода имеет довольно постоянную ионную силу, равную 0,7 моль -л -1 .
Гидросфера – водная оболочка нашей планеты, включает в себя всю воду, химически не связанную, независимо от ее состояния (жидкую, газообразную, твердую). Гидросфера является одной из геосфер, располагающейся между атмосферой и литосферой. Эта прерывистая оболочка включает все океаны, моря, континентальные пресные и соленые водоемы, ледяные массивы, атмосферную воду и воду в живых существах.
Примерно 70% поверхности Земли покрыты гидросферой. Ее объем около 1400 млн. кубометров, что составляет 1/800 объема всей планеты. 98% вод гидросферы – Мировой океан, 1,6 % заключено в материковых льдах, остальная часть гидросферы приходится на долю пресных рек, озер, подземных вод. Таким образом, гидросфера делится на Мировой океан, подземные воды и континентальные воды, причем каждая группа, в свою очередь, включает подгруппы более низких уровней. Так, в атмосфере вода находится в стратосфере и тропосфере, на земной поверхности выделяют воды океанов, морей, рек, озер, ледников, в литосфере – воды осадочного чехла, фундамента.
Несмотря на то, что основная масса воды сосредоточена в океанах и морях, а на долю поверхностных вод приходится лишь малая часть гидросферы (0,3%), именно они играют главную роль в существовании биосферы Земли. Поверхностные воды – это основной источник водоснабжения, обводнения и орошения. В зоне водообмена пресные подземные воды быстро обновляются в ходе общего круговорота воды, поэтому при рациональной эксплуатации можно использовать их неограниченно долгий срок.
В процессе развития молодой Земли гидросфера формировалась при становлении литосферы, которая за геологическую историю нашей планеты выделила огромное количество водяного пара и подземных магматических вод. Гидросфера образовалась в ходе длительной эволюции Земли и дифференциации ее структурных компонентов. В гидросфере впервые на Земле зародилась жизнь. Позднее в начале палеозойской эры состоялся выход живых организмов на сушу, и началось постепенное расселение их на континентах. Жизнь без воды невозможна. В тканях всех живых организмов содержится до 70-80% воды.
Воды гидросферы постоянно взаимодействуют с атмосферой, земной корой литосферы и биосферой. На границе между гидросферой и литосферой формируются практически все осадочные горные породы, которые составляют осадочный слой земной коры. Гидросферу можно рассматривать как часть биосферы, так как она полностью заселена живыми организмами, которые, в свою очередь, оказывают влияние на состав гидросферы. Взаимодействие вод гидросферы, переход воды из одного состояния в другое проявляется как сложный круговорот воды в природе. Все виды круговорота воды различных объемов представляют собой единый гидрологический цикл, в ходе которого осуществляется возобновление всех типов вод. Гидросфера является незамкнутой системой, воды которой тесно взаимосвязаны, что обусловливает единство гидросферы как природной системы и взаимовлияние гидросферы и других геосфер.
Похожие материалы:
Две группы водоемов:
l Стоячие
l Текучие
Водоемы – водотоки:
l Естественные (реки озера)
l Искусственные (пруд, водохранилище)
По степени солености:
1. пресные (подземные.воды, реки)
2. солоноватые
3. соленые
4. горькосоленые
РЕКИ
Водотоки, вода в которых перемещается от истока к устью под действием силы тяжести
Две группы рек:
l главные (впадают непосредственно в океаны, моря, озера)
l притоки (впадают в главную реку)
Первого
Второго
Третьего порядка
Водосборная площадь – площадь с которой главная река собирает притоки
Ложе – где непосредственно течет река
Пойма – часть суши, которая заливается водой при половодье
РЕКА + ПОЙМА + ТЕРРАСА = ДОЛИНА
Рипаль – часть воды, прилегающая к берегу
Стрежень – участки реки с более быстрым передвижением воды
Медиаль – середина реки (более глубокая)
Русло реки от истока к устью:
l верхнее течение (скорость более высок., каменистое дно, отсут.осадочных грунтов)
l среднее (замедляется;отложение частиц седиментация ; формирование грунта; более полноводная)
l нижнее (плавное течение, песчаные грунты, мощные осадочные наносы, полновод)
2 формы устья:
l дельта (обширные мелководья)
l эстуарии (глубоководные морские заливы)
Реобионты – организмы, которые населяют реки
Реопланктон:
l бактерии
l водоросли (зеленые, диатомовые)
l простейшие
l мелкие ракообразные
Реобентос :
l реозообентос
Сиртон – обитатели бентоса, которые оказались в толще воды.
l Эконосиртон – всплыли добровольно
l Эврисиртон – вымытые потоком воды
Биосток – снос организмов
Литофилы – обитатели каменистых грунтов (личинки ручейников, пиявки)
Аргиллофилы – на глинистых грунтах (паденки, ручейники)
Псаммофилы – в песчаных грунтах (нематоды,моллюски, раки)
Пелофилы – илистые грунты (моллюски, простейшие)
Реонектон:
Реонейстон : очень беден из-за течения воды
Перифитон : - обрастатели субстратов (Бенинг)
ОЗЕРА
Континентальный водоем, котловина которого заполнена водой.
Классификация по генезису :
1. Реликтовые (остатки обширных др.морей; Тетис о.Балхаш)
2. Тектонические (движение плит разломы; о.Байкал)
3. Пойменные (остатки былого русла реки)
4. Морские (остатки отшнуровавшегося моря; лагуна, лиманы)
5. Термокарстовые (протаивание ледников; в Карелии)
Части озера
1 – литораль – прибрежное мелководье
2 – сублитораль – снижение ко дну
3 – профундаль – глубоководная часть
Классификация озер по наличию органики (Тинеман):
1. Олиготрофные (много кислорода, глубоководные, дно каменистое, мало органики)
2. Эвторфные (более прогреваются, больше органики, есть осадочные грунты)
Осадочные грунты: автохтонные (образ.в самом дне)
аллохтонные (переносятся с суши)
3. Мезотрофные (промежуточные св-ва м/у 1 и 2)
4. Дистрофные (много гуминовых в-в, кислая рН, много органики, мало кислорода)
Классификация озер по солености:
1. пресные (менее 0,5 %о)
2. солоноватые (16 %о)
3. соленые (до 47 %о)
4. горькосоленые (больше 47 %о)
Сапропель – автохтонного происхождения слой органики-минералов
Лимнобионты – организмы, населяющие озера
l Лимнопланктон (водоросли, бактерии, простейшие)
Лимнобентос (богат в литорали, сублиторали; Макрофиты – полупогруж. раст.)
l Лимнонейстон (насекомые, клопы)
l Лимнонектон (рыбы, ластоногие)
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
3 группы:
l Пещерные (крупные полости)
l Фриатические
l Интерстициальные (пустоты в песчаных грунтах)
Условия:
l Темнота (афотические, олигофотические, эвфотические)
l Жесткость воды
Троглобионты – обитатели подземных вод. Древние, малоизменившиеся формы.
Редукция органов зрения; Отсутствие яркой окраски.
l Простейшие
l Бактерии (хемосинтетики)
l Водоросли (в афотической зоне)
l Фитофаги (рачки – гелиофобы)
Аридные экосистемы: степи, пустыни, саванны.
Степи
Травянистый тип растительности, ксерофитного характера, занимает значительные пространства в умеренном поясе сев.полушария.
Безлесные сообщества многолетних ксерофитных трав (злаковые ассоциации). Лесные группировки встречаются лишь по долинам круп.рек, а также на песках надпойменных террас (сосновый бор). Для сев.степей СНГ характерно преобладание разнотравий и высокая видовая насыщенность. Для юж.растительных группировок характерно господство злаков и разреженный травяной покров.
Целинные степи только в заповедниках:
· Аскания-Нова
· Стрелецкая степь
· Хамутовская степь
· Степи Наурзумского заповедника в сев.Казахстане
В Сев.Америке злаковые экосистемы называются прерии (от юж.Канады до Мексиканского нагорья)
Многолетники (ковыль, житняк). В настоящее время это пашни/пастбища.
Пампасы и Пампы .
Злаковые экосистемы юж.Америки отлич.отсутствием –t в зимний период.
Аналоги степей юж.Африки – вельды.
Условия среды в степях Евразии:
1. континентальный климат (жаркое лето и малоснежная суровая зима)
2. незначительное кол-во осадков (250-450 мм/год и неустойчивый режим)
3. постоянные ветры (летом суховеи)
Адаптации растений:
l доминирует жизненная форма – гемикриптофиты
Многолетники > 60%
Однолетники 15%
Хамефиты 10%
Фанерофиты <1%
l широко распространены узколистные, ксероморфные, дерновинные злаки (типчак)
l преобладают ксерофиты с разными адаптациями (опушение, восковой налет)
l многообразие геофитов (террафиты) – это эфемерные луковичные раст.-тюльпан
Адаптации животных:
Фауна разнообразна: преоблад.гадюки, грызуны, ящерицы и др.
Пампы – лисица, патогонская ласка
Прерии – коеты, антилопы, луговые собачки.
l Бег на большие расстояния
l Преобладание фолеобионтов
l Эстивация (сурки)
l Сумеречный, ночной образ жизни
Пустыни
Засушливая территория, которая характеризуется скудной растительностью или ее полным отсутствием из-за малого кол-ва осадков или почвенной аридности.
Засуха – глав.особенность пустыни. Климатическое или почвенное явление, характеризующееся длительным отсутствием атм.осадков при высокой Т и инсоляции (солнечная радиация) приводящая к падению относит.влажности воздуха до 30% и ниже и влажности почвы < 50% от наименьшей влагоемкости, к повышению концентрации почв.р-ра до токсической величины.
35% суши занимают.
По хар-ру сезонного распределения осадков 4 типа пустынь:
1. с осадками в зимний период (Средиземноморский тип)
– Каракумы
Север Аравийского п/ова
Пустыня Виктория в Австралии
Пустыни Ирана
2. с осадками летом
Тар – Пакистан
Мексиканские пустыни
3. с нерегулярными осадками (экстрааридные)
Центр Сахары
Такламакан – центр.Азия
Атакама – Чили
- «пустыни туманов» - влага от туманов, нет дождей – Намиб
4. пустыни без ясно выраженного сезона дождей
Классификация пустынь по особенностям почвогрунтов и подстилающих пород: литоэдафические, 1973 – Петров :
1. песчаные на рыхлых отложениях древ. аллювиальных равнин
2. песчано-гпаличные и галичные на третичных и меловых структурных плато
3. щебнистые гипсированные на третичных плато
4. щебнистые на предгорных равнинах
5. каменистые на низкогорьях и мелкосопочниках
6. суглинистые на слабокарбонатных покровных суглинках
7. лессовые на предгорных равнинах
8. глинистые такыровые на предгорных равнинах и в дельтах рек
9. солончаковые в засоленных депрессиях и по морским побережьям
Условия среды в пустынях:
1. сухой климат (атм.осадки <250 мм/год или их полное отсутст;высок.испоряемость)
2. высокие Т летом; мах +58С; низкие Т зимой в умеренном поясе.
3. гиперинсоляция
4. резкий перепад суточной Т
5. глубокое залегание грунтовых вод
6. перегрев пов-ых горизонтов почв до +87,8С
7. подвижность и засоленность субстрата
8. постоянные ветры: Сахара - сирокко
Ср.Азия – санум
Египет - хамсин
Уровень экстремальности среды – сочетание всех факторов лимитирующих жизнедеятельность и распространение организмов.
Индексы оценки экстремальности среды:
1. «Годовая испаряемость» (с открытой водн.пов-ти)
l Сухие степи / полупустыни 75-120 см
l Пустыни умер.пояса 120-175 см
l Пустыни субтропиков 175-225 см
J = R / Q где R - радиационный баланс
Q – сумма тепла необход.для испарения годов.кол-ва осадков
п/пустыни 2,3 – 3,4
пустыни > 3,4
Адаптации растений:
Возникают адаптивные дилеммы: открыв. устьица для поглощения СО2 они теряют влагу в результате транспирации. Подставляя листья для поглащения света, возможен перегрев.
l Однолетники (цветут во время дождей, быстрое созревание семян)
l Эфимероиды – гелиофиты, геофиты, террафиты
l Псаммофиты – приспособлены от засыпания песком
l Многолетники с надземн.пост.органами. Листья редуцированы в колючки.
l Низкие кустарники (хамефиты ) в период активного роста во влажн.сезон. В сухой сезон листья отмирают в акропетальной последовательности (от верхушки побега к основанию назыв. Засухолистопадные - полыни)
l Кустарники с редуцированными чешуйчатыми листьями (саксаул)
l Злаки – листья в трубочку и корневая с-ма на большую глубину
l Растения с полным отсутствием листьев (фотосинтез в стеблях – эфедра песчаная)
l Разреженность раст.покрова – низкое проективное покрытие
l Суккуленты (алоэ, кактус)
l Защита от перегрева путем отражения солнечной радиации (тонкие волоски, восков.налет)
Адаптации животных:
l Снабжение водой: - животные которые пью редко (верблюд, сайгак)
Преобладание фитофагов (песчанка)
l Защита от перегрева:
Прекращение активности
Ночно – сумеречный образ жизни
Длинные лапки у насекомых
Яйца насек. и др.б/позв. могут сохраняться в почве неск.лет до дождя (эфимеры)
Бледные перья птиц и светлая шерсть млекопитающих
Длинные тонкие конечности, длин.шея увеличив. площадь пов-ти тела, с которой
можно излучать тепло
Эстивация
Запасание семян в период дождей
Учащенное дыхание, потоотделение, облизывание меха
l Пищевая: сниж.пищевая элективность полифагия
Саванны
Тропические злаково-древесные сооб-ва с ярковыраженной сезонной ритмикой развития.
Африка до 40%
Юж.Америка - льянос
С-В Австралии
Кол-во осадков 500 – 1500 мм/год
3 типа саванн по продолжительности засухи:
l Влажные (засуха 2,5 – 5 мес; высота жестколиств.злаков 2-5 м. – баобаб, акация)
l Сухие (засуха до 7,5 мес; высота деревьев ниже; нет сплошного покрова злаков; листопадные деревья)
l Колючие (засуха до 10 мес; разреженный травостой сочетается с низкорослыми деревьями и кустарниками - терновник,кактус)
Саванны по генезису:
l Климатические (коренные)
l Вторичные (на месте пожаров и вырубок тропич.лесов)
l Эдафические (на затвердевших латеритах, где корни деревьев не могут добраться до водоносных горизонтов)
Адаптации растений:
l Сбрасывание листвы в засушливый период
l Листья превращаются в колючки
l Характерны суккуленты (баобаб, бутылочное дерево)
Адаптации животных:
l Миграции и кочевки по саванне период засухи.
44. Экосистемы умеренных и высоких широт (тайга, тундра)
Тундра
Зональный тип растительности. Занимает сев.окраины Евразии и Сев.Америки. Южные границы совпадают с июльской изотермой +10С
1. низкие Т воздуха
2. краткий вегетационный период (60 дней)
3. многолетняя мерзлота
4. низкое кол-во атм.осадков 200-400 мм
5. глеево-болотные почвы
Классификация с севера на юг:
1. Полярные пустыни (арктическая тундра)
l о-ва Франца – Иосифа
l сев.Земля
l о-в Шпицберген
l о-в Гренландия
l сев.часть п/ова Таймыр
Наземное оледенение. Полярная ночь – день. Разреженная раст-ть (мох, лишайник)
2. Мохово-лишайниковые тундры
Мхи и лишайники нуждаются в снеговой защите от сильных ветров. Среди мхов преобладают хеонофилы (ягель). Среди мхов встречаются злаки, осоки, карликовая береза и полярная ива.
3. Кустарниковые тундры
Карликовая береза, голубика, черника, некоторые виды ивы. Роль мхов и лишайников снижена – не образуют сплошного покрова. Кустарнички образуют густой сомкнутый ярус 30-50 см, который способствует задержанию снега.
4. Лесотундра
Классификация растительных сообществ тундр на основании 3-х глав.признаков:
1. Характеристика растительности
l Лишайниковая
l Моховая
l Травяно-моховая
2. Характеристика субстрата
· Глинистый
· Суглинки
· Каменистый
3. Характеристика рельефа
· Бугристый
· Кочковатый
· Полигональный
Адаптации растений:
1. флора относительно бедна < 500 видов
2. в Евразии 2 тундровых однолетника – кенигия, горечавка. Отсутствие однолетников обусловлено коротким вегетационным периодом.
3. распространены растения – долгожители
l ива арктическая 200 лет
l карликовая береза 80 лет
l багульник 95-100 лет
4. многие тундровые растения начин.фенологический цикл с подснежной вегетации.
5. зимостойкость (корневища до -60С, наземные части до -50С)
6. преобладают 2 жизнен.формы растений: стелющиеся и подушкообразные
7. поверхностная корневая система
8. деревья (фанерофиты) проникают только в самые южные части тундры. Ветви у деревьев располаг. По направлению преобладающих ветров (форма флага)
9. растительные сообщества отличаются малой ярусностью
10. разреженный характер растительности
Тайга
Бореальные хвойные леса умеренного пояса сев.полушария (Евразия и Сев.Америка)
Флористический состав древесных пород беден:
Сибирь – 2 вида лиственницы
2 вида ели (Сибирская, Альянская)
2 пихты (Сибирская, Дальневосточная)
2 сосны (Сибирская, Кедровая)
Причина однообразия : четвертичное оледенение, которое уничтожило третичные леса
Характеристика среды:
l умеренный (бареальный) климат
l широкое распространение вечной мерзлоты
l короткий безморозный период
l холодная зима с устойчивым снежным покровом
l значительная среднегодовая сумма осадков до 800 мм.
Адаптации растений:
1. Господствующее положение у древесных пород, способных длительное время пребывать в состоянии покоя при минимальных тратах на дыхание и испарение
2. Низкие Т почвы, обусловленные вечной мерзлотой (один из ф-ов ограничивающих географическое распространение хвойных)
3. Явное преимущество мерзлотных районов у деревьев с боковыми корнями.
Адаптации животных :
Разнообразен животный мир: 90 видов млекопитающих; 250 видов птиц в РФ
Дендрофилы и кровососущие
l Гипернация (зимняя спячка)
l Миграции и кочевки
l Адаптации к экстремальным зимним условиям (к снегу, запасание кормов, теплоизолирующие покровы, переход к социальному образу жизни – волки)