Ekosystem wodny - Aquatic ecosystem

Ujście usta i wody przybrzeżne, część ekosystemu wodnego

Ekosystemu wodnego jest ekosystem w organizmie wody . Są one skontrastowane z ekosystemami lądowymi, które występują na lądzie. Społeczności z organizmów , które są od siebie zależne i ich środowisko żyć w ekosystemach wodnych. Dwa główne typy ekosystemów wodnych to ekosystemy morskie i ekosystemy słodkowodne . Ekosystemy słodkowodne mogą być Lentic (wolno płynąca woda, w tym baseny , stawy i jeziora ); lotik (szybciej poruszająca się woda, na przykład strumienie i rzeki ); oraz tereny podmokłe (obszary, na których gleba jest nasycona lub zalewana przez co najmniej część czasu).

Rodzaje

Ekosystem morski

Rafy koralowe tworzą złożone ekosystemy morskie o ogromnej różnorodności biologicznej
Ekosystemy morskie są największymi ekosystemami wodnymi Ziemi i występują w wodach o wysokiej zawartości soli . Systemy te kontrastują z ekosystemami słodkowodnymi , które charakteryzują się niższą zawartością soli . Wody morskie pokrywają ponad 70% powierzchni Ziemi i stanowią ponad 97% zasobów wodnych Ziemi i 90% przestrzeni mieszkalnej na Ziemi. Woda morska ma średnie zasolenie 35 części na tysiąc wody. Rzeczywiste zasolenie jest różne w różnych ekosystemach morskich. Ekosystemy morskie można podzielić na wiele stref w zależności od głębokości wody i cech linii brzegowej. Strefa oceaniczna to rozległa otwarta część oceanu, w której żyją zwierzęta, takie jak wieloryby, rekiny i tuńczyki. Strefa bentosowa składa się z podłoży pod wodą, gdzie żyje wiele bezkręgowców. Strefa pływów to obszar między przypływami i odpływami. Inne strefy przybrzeżne (nerytyczne) mogą obejmować równiny błotne , łąki trawy morskiej , namorzyny , skaliste systemy pływów , słone bagna , rafy koralowe , laguny . W głębokiej wodzie mogą wystąpić kominy hydrotermalne, w których chemosyntetyczne bakterie siarkowe tworzą podstawę sieci pokarmowej.

Ekosystem słodkowodny

Ekosystem słodkowodny.
Ekosystemy słodkowodne są podzbiorem ekosystemów wodnych Ziemi. Należą do nich jeziora , stawy , rzeki , strumienie , źródła , bagna i tereny podmokłe . Można je skontrastować z ekosystemami morskimi , które mają większą zawartość soli . Siedliska słodkowodne można klasyfikować według różnych czynników, w tym temperatury, przenikania światła, składników odżywczych i roślinności. Istnieją trzy podstawowe typy ekosystemów słodkowodnych: Lentic (wolno płynąca woda, w tym baseny , stawy i jeziora ), lotiki (szybciej płynąca woda, na przykład strumienie i rzeki ) oraz tereny podmokłe (obszary, w których gleba jest nasycona lub zalewana przez co najmniej przez część czasu). Ekosystemy słodkowodne zawierają 41% znanych na świecie gatunków ryb.

Ekosystem Lentyczny (jeziora)

Ekosystemu jeziora lub jeziornych ekosystemu zawiera biotycznych (aktywnych), rośliny , zwierzęta i mikroorganizmy , jak również abiotyczny (nieożywionych) oddziaływań fizycznych i chemicznych. Ekosystemy jeziorne są doskonałym przykładem ekosystemów stojących ( lentic odnosi się do stacjonarnej lub stosunkowo nieruchomej wody słodkiej , od łacińskiego lentus , co oznacza „powolny”), które obejmują stawy , jeziora i tereny podmokłe , a większość tego artykułu dotyczy ogólnie ekosystemów stojących . Ekosystemy postne można porównać do ekosystemów loticznych , które obejmują płynące wody lądowe, takie jak rzeki i strumienie . Razem te dwa ekosystemy są przykładami ekosystemów słodkowodnych .

Ekosystem Lotic (rzeki)

Ten strumień w parkach narodowych i stanowych Redwood wraz z jego środowiskiem można uważać za tworzący ekosystem rzeczny.

Ekosystemy rzeczne to wody płynące, które drenują krajobraz i obejmują biotyczne (żywe) interakcje między roślinami, zwierzętami i mikroorganizmami, a także abiotyczne (nieożywione) fizyczne i chemiczne interakcje wielu jego części. Ekosystemy rzeczne są częścią większych przełomowych sieci lub zlewni, gdzie mniejsze Headwater strumienie przesiąkania do strumieni średnich, które stopniowo przesiąkania do większych sieci rzecznych. O głównych strefach ekosystemów rzecznych decyduje nachylenie koryta rzeki lub prędkość prądu. Szybciej poruszająca się turbulentna woda zazwyczaj zawiera większe stężenia rozpuszczonego tlenu , co sprzyja większej różnorodności biologicznej niż wolno płynąca woda w basenach. Te rozróżnienia stanowią podstawę podziału rzek na wyżynne i nizinne .

Następujące cechy ujednolicające sprawiają, że ekologia wód płynących jest wyjątkowa wśród siedlisk wodnych: przepływ jest jednokierunkowy, występuje stan ciągłej zmiany fizycznej, występuje wysoki stopień niejednorodności przestrzennej i czasowej we wszystkich skalach ( mikrosiedliska ), zmienność między lotami systemy są dość wysokie, a biota jest wyspecjalizowana do życia w warunkach przepływu.

Tereny podmokłe

Podmokłych jest odrębny ekosystem , który jest zalany przez wodę , albo na stałe (przez wiele lat lub dekad) lub sezonowo (przez kilka tygodni lub miesięcy). Powodzie powodują , że przeważają procesy beztlenowe ( beztlenowe ), zwłaszcza w glebach. Podstawowym czynnikiem, który odróżnia od mokradeł lądowych form gruntów lub wód jest charakterystyczna roślinność od roślin wodnych , dostosowane do unikalnych beztlenowych glebach wodorotlenowych . Tereny podmokłe są uważane za jedne z najbardziej zróżnicowanych biologicznie ze wszystkich ekosystemów, służąc jako dom dla szerokiej gamy unikalnych gatunków roślin i zwierząt. Metody oceny funkcji terenów podmokłych, stanu ekologicznego terenów podmokłych i ogólnego stanu terenów podmokłych zostały opracowane dla wielu regionów świata. Metody te przyczyniły się do ochrony terenów podmokłych częściowo poprzez podniesienie świadomości społecznej na temat funkcji, jakie pełnią niektóre tereny podmokłe.

Funkcje

Ekosystemy wodne pełnią wiele ważnych funkcji środowiskowych. Na przykład przetwarzają składniki odżywcze , oczyszczają wodę, łagodzą powodzie, zasilają wody gruntowe i zapewniają siedliska dla dzikiej przyrody. Ekosystemy wodne są również wykorzystywane do rekreacji człowieka i są bardzo ważne dla branży turystycznej , zwłaszcza w regionach przybrzeżnych.

Właściwości biotyczne (składniki żywe)

O cechach biotycznych decydują głównie występujące organizmy. Na przykład rośliny na terenach podmokłych mogą wytwarzać gęste baldachimy, które pokrywają duże obszary osadów – lub ślimaki lub gęsi mogą wypasać roślinność, pozostawiając duże błotne równiny. Środowiska wodne charakteryzują się stosunkowo niskim poziomem tlenu, wymuszając adaptację znajdujących się tam organizmów. Na przykład wiele roślin bagiennych musi wytwarzać aerenchymy, aby przenosić tlen do korzeni. Inne cechy biotyczne są bardziej subtelne i trudne do zmierzenia, takie jak względne znaczenie konkurencji, mutualizmu lub drapieżnictwa. Pojawia się coraz więcej przypadków, w których dominującym czynnikiem biotycznym wydaje się drapieżnictwo nadbrzeżnych roślinożerców, w tym ślimaków, gęsi i ssaków.

Organizmy autotroficzne

Organizmy autotroficzne to producenci, którzy wytwarzają związki organiczne z materiału nieorganicznego. Glony wykorzystują energię słoneczną do wytwarzania biomasy z dwutlenku węgla i są prawdopodobnie najważniejszymi organizmami autotroficznymi w środowiskach wodnych. Im płytsza woda, tym większy udział biomasy z ukorzenionych i pływających roślin naczyniowych. Te dwa źródła łączą się, tworząc niezwykłą produkcję estuariów i terenów podmokłych, ponieważ ta autotroficzna biomasa jest przekształcana w ryby, ptaki, płazy i inne gatunki wodne.

Bakterie chemosyntetyczne znajdują się w morskich ekosystemach bentosowych. Organizmy te są w stanie żywić się siarkowodorem zawartym w wodzie pochodzącej z kominów wulkanicznych . Wokół kominów wulkanicznych znajdują się duże skupiska zwierząt żywiących się tymi bakteriami. Są to na przykład robaczki olbrzymie ( Riftia pachyptila ) o długości 1,5 mi małże ( Calyptogena magnifica ) o długości 30 cm.

Organizmy heterotroficzne

Organizmy heterotroficzne konsumują organizmy autotroficzne i wykorzystują związki organiczne w swoich ciałach jako źródła energii i jako surowce do tworzenia własnej biomasy .

Organizmy euryhalinowe tolerują sól i mogą przetrwać w ekosystemach morskich, podczas gdy gatunki stenohalinowe lub nietolerujące soli mogą żyć tylko w środowiskach słodkowodnych.

Właściwości abiotyczne (składniki nieożywione)

Ekosystem składa się ze społeczności biotycznych , które są ustrukturyzowane przez interakcje biologiczne i abiotyczne czynniki środowiskowe. Niektóre z ważnych abiotycznych czynników środowiskowych ekosystemów wodnych obejmują rodzaj podłoża, głębokość wody, poziomy składników odżywczych, temperaturę, zasolenie i przepływ. Często trudno jest określić względne znaczenie tych czynników bez dość dużych eksperymentów. Mogą występować skomplikowane pętle sprzężenia zwrotnego. Na przykład osad może decydować o obecności roślin wodnych, ale rośliny wodne mogą również wyłapywać osad i dodawać go do osadu przez torf.

Ilość rozpuszczonego tlenu w zbiorniku wodnym jest często kluczową substancją w określaniu zakresu i rodzaju życia organicznego w zbiorniku wodnym. Ryby potrzebują rozpuszczonego tlenu, aby przetrwać, chociaż ich tolerancja na niski poziom tlenu różni się w zależności od gatunku; w ekstremalnych przypadkach niskiego poziomu tlenu niektóre ryby uciekają się nawet do przełykania powietrza. Rośliny często muszą wytwarzać aerenchymy , a kształt i wielkość liści również może ulec zmianie. I odwrotnie, tlen jest śmiertelny dla wielu rodzajów bakterii beztlenowych .

Poziomy składników odżywczych są ważne w kontrolowaniu obfitości wielu gatunków glonów. Względna obfitość azotu i fosforu może w efekcie decydować o tym, które gatunki glonów zaczynają dominować. Glony są bardzo ważnym źródłem pożywienia dla organizmów wodnych, ale jednocześnie, gdy staną się zbyt liczne, mogą powodować spadek liczebności ryb, gdy ulegną rozkładowi. Podobna nadmierna obfitość glonów w środowiskach przybrzeżnych, takich jak Zatoka Meksykańska, powoduje, po rozpadzie, niedotleniony obszar wody znany jako martwa strefa .

Zasolenie akwenu jest również czynnikiem decydującym o rodzaju gatunków występujących w akwenie. Organizmy w ekosystemach morskich tolerują zasolenie, podczas gdy wiele organizmów słodkowodnych nie toleruje soli. Stopień zasolenia w ujściu rzeki lub delcie stanowi ważną kontrolę nad rodzajem terenów podmokłych (świeże, pośrednie lub słonawe) i powiązanymi gatunkami zwierząt. Tamy budowane w górę rzeki mogą ograniczać wiosenne powodzie i zmniejszać akrecję osadów, a zatem mogą prowadzić do wtargnięcia słonej wody na przybrzeżne tereny podmokłe.

Woda słodka wykorzystywana do nawadniania często pochłania poziomy soli, które są szkodliwe dla organizmów słodkowodnych.

Zagrożenia

Zdrowie ekosystemu wodnego ulega pogorszeniu, gdy zostanie przekroczona zdolność ekosystemu do absorbowania stresu. Obciążenie ekosystemu wodnego może być wynikiem fizycznych, chemicznych lub biologicznych zmian w środowisku. Zmiany fizyczne obejmują zmiany temperatury wody, przepływu wody i dostępności światła. Zmiany chemiczne obejmują zmiany w szybkości ładowania biostymulujących składników odżywczych, materiałów zużywających tlen i toksyn. Zmiany biologiczne obejmują nadmierne zbiory gatunków handlowych i wprowadzanie gatunków egzotycznych. Populacje ludzkie mogą wywierać nadmierne obciążenia na ekosystemy wodne.

Istnieje wiele przykładów nadmiernych naprężeń o negatywnych konsekwencjach. Historia środowiskowa Wielkich Jezior Ameryki Północnej ilustruje ten problem, w szczególności sposób, w jaki mogą łączyć się liczne stresy, takie jak zanieczyszczenie wody , nadmierne pozyskiwanie i gatunki inwazyjne . Norfolk Broadlands w Anglii ilustruje podobny spadek z zanieczyszczeniami i gatunkami inwazyjnymi. Jezioro Pontchartrain wzdłuż Zatoki Meksykańskiej ilustruje negatywne skutki różnych naprężeń, w tym budowy wałów przeciwpowodziowych, wyrębu bagien, gatunków inwazyjnych i wtargnięcia słonej wody .

Zobacz też

Bibliografia