WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 15 |

Рис. 5. Основные рыболовные регионы статистики ФАО ООН Глава 3. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА Мировой океан, особенно его верхние слои, представляют собой исключительно благоприятную среду для существования организмов. Поэтому жизнь в океане отличается огромным богатством и разнообразием. Из 33 классов существующих на Земле растений в нем обитают 15; они включают свыше 14000 видов, из них до 10000 - зеленые и диатомовые водоросли. Из 63 классов животных, объединяемых в 12 типов, в Мировом океане обитает 57, при этом представители 30 классов живут исключительно в океанах и морях. Эти 57 классов насчитывают более 160000 видов животных, в том числе почти 100000 видов моллюсков и ракообразных, 16000 видов рыб.

По месту обитания все морские организмы делятся на пелагические и бентические. Первые населяют толщу воды (пелагиаль) и независимы от дна и берегов океана. Вторые (бентос) обитают на грунте или в грунте.

Пелагические организмы делятся на планктон и нектон. Организмы планктона (от греческого - блуждающий) лишены способности к активному перемещению в толще воды или обладают этой способностью лишь весьма ограничено.

Нектон (от греческого - плавающий) - это группа водных животных, способных к самостоятельному активному передвижению в воде.

По главнейшему признаку - принадлежности к растениям или животным - организмы планктона делятся на фитопланктон и зоопланктон. В первых из них происходит процесс фотосинтеза - образование живых клеток из неживой материи. Важнейшим условием протекания этого процесса является солнечное освещение при наличии определенного диапазона температур и биогенных веществ.

Воспроизводство жизни, воспроизводство органического вещества - отличительное естественно-историческое свойство Мирового океана. Оно составляет суть процесса биологической продуктивности в океане.

Для количественного учета всех организмов, населяющих водную толщу (планктона, нектона, бентоса), используются понятия “биомасса” и “численность”. Общая биомасса - это масса всех организмов, содержащаяся в единице объема воды. Общая биомасса, как и биомасса групп тех или иных организмов, измеряется в граммах на литр (или в граммах на 1 квадратный метр). Численность - это количество организмов одной и той же группы или вида, содержащихся в единице объема воды или обитающих в определенном районе.

Под биологической продуктивностью района понимают производительность (продуцирование) органического вещества всем сообществом организмов данного океана, моря или какой-либо части акватории за определенный период времени. Различают первичную и вторичную продукции. К первичной продукции относят органическое вещество, создаваемое непосредственно из минеральных биогенных веществ автотрофными (фотосинтезирующими и хемосинтезирующими) организмами, в основном микроскопическим фитопланктоном (рис. 6). В ходе потребления первичной продукции зоопланктоном и зообентосом (консументами) создается вторичная продукция. Таким образом, питание большинства морских организмов зависит от количества и продуцирования фитоплактона.

Пищевые (трофические) взаимоотношения в океане представляют в виде пирамиды, основанием которой служит фитопланктон и другие растения. Трофические связи являются основой сбалансированности жизненных циклов в океане.

Существенны также условия размножения, эколого-физиологические, биохимические и другие биологические процессы, протекающие как индивидуально, так и в биоценозе.

Рис. 6. Распределение первичной продукции, рассчитанной по потреблению биогенных элементов в эвфотическом слое, мг С/м2 в день [4]:

1 - 750; 2 - 1250; 3 - Если биомасса - общее суммарное количество живых организмов в единице объема или на единице площади акватории безотносительно к ее пищевой полезности для человека, то с учетом практики промысла и потребления человеком выделяют определенную ее часть, которая составляет понятие биологические ресурсы. Их величина обусловлена биологической продуктивностью, возможностью возобновления под действием природных и антропогенных факторов. При оценке зависимости между природной средой и продуктивностью необходимо учитывать несколько общих положений:

- энергетическая обеспеченность продукционных процессов;

- вещественная обеспеченность продукционных процессов: биогены, органическое вещество, первичная продукция;

- благоприятные для обитания и воспроизводства организмов физические и химические условия;

- устойчивые трофические взаимоотношения, включая кормовую базу промысловых объектов;

- оптимальные условия среды для разных групп организмов и стадии их развития, приспособленность к изменениям этих условий;

- концентрирование организмов под воздействием абиотических и биотических факторов;

- природная, техническая и экономическая доступность промысловых объектов.

Говоря о биологических ресурсах Мирового океана, используемых человеком, необходимо помнить, что по мере развития техники и технологий, по мере перехода от рыболовства прибрежного, морского к океаническому человек осваивает не только новые районы, но и объекты промысла. В настоящее время имеются два направления в использовании биологических ресурсов океана: 1) промыслом активно осваиваются виды, ранее не представлявшие большой пищевой ценности (минтай Тихого океана, путассу Атлантики); 2) человек начинает осваивать не только менее ценные в пищевом отношении объекты, но и предпринимает попытки вовлечь в технологический процесс по переработке биологических ресурсов океана организмы, находящиеся на низких трофических уровнях (криль антарктических вод). Однако до настоящего времени главными представителями биологических ресурсов, изымаемых из Мирового океана, являются рыбы.

Между условиями среды, живыми организмами и промыслом нет и не может быть простых однозначных связей; является большой ошибкой учет только физических и химических условий. Роль природных факторов во всех аспектах продуктивности океана рассматривается в свете широтной, вертикальной и циркумконтинентальной зональности, причем значение последней для рыболовства особенно существенно. Широтные физико-геогрфические зоны показывают различия в поступлении света и тепла и, соответственно, в энергетической стороне процессов в океане, в их воздействии на распределение организмов и продуктивность. Циркумконтинентальные зоны дают представление об изменчивости продуктивности по мере удаления от границ континентов. Именно циркумконтинентальная зональность позволила раскрыть многие особенности сосредоточения жизни на периферии океана из-за повышенного воздействия стока с суши, преобладания малых глубин, интенсивного перемешивания вод, особенностей прибрежной циркуляции и водообмена.

Общая биомасса животных организмов в Мировом океане почти в 20 раз превышает биомассу растительных. Это соотношение принципиально отличается от того, что свойственно суше. Ежегодная продукция морских организмов превышает их биомассу более чем в 17 раз, причем основу этой продукции - до 90% - составляют мельчайшие организмы фитопланктона - первичное продукционное звено (основа трофической пирамиды).

Первичная продукция, как сказано выше, это продукция главным образом фитопланктона, выраженная через углерод органического вещества (ОВ), создаваемого за единицу времени в единице объема воды или под единицей площади акватории. Первые попытки расчета величины первичной продукции Мирового океана были предприняты в 40-е годы нашего столетия. Х.Свердруп с соавторами в 1942 году опубликовал работу, где величина первичной продукции определена равной (50-130)109 т Сорг/год. В 1944 году Д.Райли в своей работе приводит цифру (80-155)109 т Сорг/год. Однако в послевоенные годы в отечественной литературе появились цифры, определяющие первичную продукцию Мирового океана в 2, 3 и даже 4 раза меньше приведенных Х.Свердрупом и Д.Райли:

Б.А.Скопинцев (1969, 1979) - 43,3109 т; О.И.Кобленц-Мишке (1970, 1977) - 2530109 т; В.Г.Богоров (1970, 1974) - 45109 т; С.В.Бруевич (1971) - 44+5109 т Сорг/год. Хотя в эти же годы А.П.Виноградов (1967), оценивая продукцию биосферы Земли, считал, что для Мирового океана наиболее реальна величина первичной продукции, равная 100109 т Сорг/год. Такая разница в цифрах, оценивающих величину первичной продукции Мирового океана, объясняется различием методов ее определения. Х.Свердруп и Д.Райли для ее определения пользовались так называемым скляночным кислородным методом, а наши и зарубежные исследователи, определявшие первичную продукцию в послевоенные годы, применяли радиоуглеродный метод, метод определения первичной продукции по С14.

Как показали исследования последних лет (Сорокин,1971; Гершанович и др., 1990), применение радиоуглеродного метода измерения первичной продукции по С14 приводит к занижению результатов в 3-5 раз. Поэтому в настоящей работе величина годовой первичной продукции в перерасчете на органический углерод принята равной 100109 т Сорг/год (Гершанович и др., 1990). Естественно, увеличение первичной продукции Мирового океана не подразумевает увеличение его рыбопродуктивности. Однако правильная, более точная оценка первичного звена трофической цепи позволяет реальнее представить возможные размеры последующих звеньев этой цепи, в том числе и рыбопродуктивность.

Распределение первичной продукции в Мировом океане в общих чертах подчинено широтной и циркумконтинетальной зональности. В связи с тем, что продуктивность фитопланктона в первую очередь связана с обеспеченностью его биогенными элементами, общая картина распределения первичной продукции во многом совпадает с распределением биогенов (рис. 2-4). Максимальные величины первичной продукции (более 2 г С/м2 в день) характерны для зон апвеллинга, минимальные (менее 500-750 мг С/м2 в день) - приурочены к центрам океанских антициклонических круговоротов. Высокой продуктивностью (не менее 1,0 - 1,5 г С/м2 в день) отличаются антарктические воды. В прибрежных областях и за их пределами более высокая первичная продукция наблюдается главным образом в умеренных, субполярных и экваториальных широтах.

Фитопланктон. В Мировом океане обитает около 2000 видов планктонных организмов (из них около 1700 видов - в северном полушарии). Биомасса фитопланктона составляет около 1,5 млрд. т, а продукция, образующаяся за год, - млрд. т (Богоров, 1974).

Таблица Биомасса и продукция различных групп организмов в Мировом океане, млрд. т в сыром весе (Богоров, 1974) Наименование Биомасса (Б) Продукция (П) Коэффициент воспроизводства (П/Б) Продуценты:

- фитопланктон 1,5 150,0 366,- фитобентос 0,2 0,2 1,Консументы:

- зоопланктон 21,5 53,0 2,- зообентос 10,0 3,0 1/- нектон 1,0 0,2 1/Окончание табл. Наименование Биомасса (Б) Продукция (П) Коэффициент воспроизводства (П/Б) Редуценты:

- бактерии 0,07 70,0 1000,Основная роль в создании первичной продукции в Мировом океане принадлежит диатомовым, перидиниевым и сине-зеленым водорослям. При этом на долю диатомовых приходится 90-98% в полярных и умеренных широтах и 50-60% в субтропиках и тропиках. В среднем по всему Мировому океану в общем балансе первичной продукции и биомассе фитопланктона на долю диатомовых приходится 77%, перидиниевых 22 и сине-зеленых - 1.

В целом в Мировом океане самая большая биомасса фитопланктона (более 100 мг/м3) в районах подъема глубинных вод, в зонах стыка теплых и холодных течений, в районах с интенсивным вертикальным перемешиванием вод, близ устьев рек и у кромки льда (рис. 7). Эти районы составляют лишь небольшую часть площади Мирового океана. Огромные пространства, занятые антициклональными круговоратами, в целом бедны фитопланктоном. Однако, как показали исследования последних лет, на отдельных региональных участках этих круговоротов может отмечаться высокая биомасса фитопланктона и как следствие - первичной продукции. НО, учитывая огромную площадь этих круговоротов и большую дисперсность запасов фитопланктона, не они определяют низкие величины первичной продукции гигантских пространств к северу и югу от экватора.

Рис. 7. Распределение биомассы фитопланктона в слое 0..100 м по аквотории Мирового океана, мг/м3 [4]:

1 - <10; 2 - 10...100; 3 - >100; 4 - изопланкта, проведенная по косвенным данным В Мировом океане обитает около 2000 видов зоопланктона. Видовой состав его наиболее разнообразен в тропической зоне; в полярных зонах северного и южного полушарий и в прилегающих к ним районам умеренных широт обитает всего 150-200 видов зоопланктона. Согласно Богорову (1974), общая масса зоопланктона в Мировом океане равна 21,5 млрд. т, а годовая продукция - 53 млрд.

т. Биомасса его колеблется в различных районах океана в очень широких пределах - от менее 25 мг/м3 до более 500 мг/м3. Распределение зоопланктона зависит прежде всего от количества пищи, т.е. от пространственного распределения фитопланктона (рис. 8). Развитие последнего в свою очередь зависит от распределения биогенных элементов. Поэтому распределение фосфатов, нитратов, кислорода, фитопланктона и зоопланктона во многом аналогично друг другу. Распределение биомассы зоопланктона в пределах каждого крупного района Мирового океана имеет пятнистый характер. Это вызвано местными особенностями движения вод, которые обусловлены изменениями характеристик ветра в пространстве. Зоопланктон является основным компонентом питания пелагических рыб. Во многих случаях именно он определяет кормовую базу важнейших объектов промысла - зоопланктофагов.

Рис. 8. Распределение биомассы зетного зоопланктона в верхнем 100-метровом слое океана, мг/м3 [4]:

1 - <25; 2 - 25...50; 3 - 50...100; 4 - 100...200; 5 - 200...500; 6 - >Организмы бентоса исключительно разнообразны: в Мировом океане обитает около 181000 их видов, не считая рыб. Количественное распределение бентоса в основном соответствует тем же общим закономерностям, что и зоопланктона. Фитобентос представлен в основном макрофитами, биомасса которых на шельфе (до глубин 180-200 м) составляет около 2 млрд. т.

Макрофиты, основная масса которых находится на глубинах менее 20 м, зеленым кольцом опоясывают континенты и острова. Некоторые виды донной растительности имеют большое практическое значение - их используют в практическое значение - их используют в пищевых, технических и медицинских целях. Кроме того, заросли макрофитов на дне очень важны для рыб и других животных как субстрат для откладывания икры и как место обитания личинок и молоди рыб. В последние годы добыча водной растительности составляет 3,54,0% общего промысла в Мировом океане и имеет тенденцию к повышению.

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 15 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.