Основные составляющие продукционных процессов.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра биологии и водных биоресурсов
Контрольная работа
по дисциплине «Прикладные вопросы морской биологии»
на тему: «Первичная продукция и воспроизводительная способность Белого моря.»
Выполнил: обучающийся 2 курса
направления подготовки
06.03.01 Биология
Атаманова Анжелика
Проверил: Доцент кафедры биологии и водных биоресурсов,
к.б.н. Малавенда С.С.
Мурманск, 2020
Содержание.
Введение…………………………………………………………………………3
1. Характеристика Белого моря…………………………………………4
2. Основные составляющие продукционных процессов……………..9
3. Меры по восстановлению…………………………………..................12
Литература
Введение.
Белое море — шельфовое море, современная котловина которого представляет собой окраинноматериковую депрессию, возникшую на склоне кристаллического Балтийского щита.
Белое море при относительно невысоком видовом разнообразии фауны и флоры характеризуется сравнительно высокими показателями обилия большинства элементов экосистем пелагиали и бентали и высоким уровнем протекающих в них продукционных процессов. По уровню первичной продукции и соотношению автохтонной и аллохтонной органики в общем балансе вещества и энергии оно может быть отнесено к числу трех наиболее продуктивных морей российского сектора Арктики, включая Чукотское и Баренцево моря.
|
|
|
Первичная продукция — в экологии величина, характеризующая прирост количества органического вещества, образованного за определённое время автотрофными организмами (например, зелеными растениями, или цианобактериями) из простых неорганических компонентов. Поскольку источником углерода для автотрофных организмов служит, как правило, диоксид углерода СО2, то первичную продукцию в настоящее время чаще всего оценивают по количеству углерода, связанного за определённое время наземной растительностью или океаническим (озерным) фитопланктоном в расчете на единицу площади. В случае фитопланктона, который характеризуется высокой скоростью образования органического вещества в расчете на единицу биомассы, первичную продукцию оценивают для небольших промежутков времени, чаще всего для суток. Если же речь идет о наземной растительности, у которой скорость образования органического вещества в расчете на единицу биомассы существенно меньше, первичную продукцию оценивают за год или за вегетационный сезон.
|
|
|
Характеристика Белого моря
Белое море - часть Северного Ледовитого океана. Площадь моря около 91 тыс. км. При этом на долю многочисленных островов приходится 0,8 тыс. км. Максимальная глубина 340 м, средняя глубина 67 м, объем 5.4 тыс. км. Длина береговой линии по материку 5.1 тыс. км, наибольшая протяженность от мыса Канин Нос до г. Кемь 600 км, в самом широком месте, т.е. между городами Архангельском и Кандалакшей, расстояние 450 км. Море глубоко вдается в материк и со всех сторон окружено сушей, что приводит к преобладанию континентальных черт климата. Лето относительно теплое, а зима суровая. В открытых частях моря климат мягче и ровнее, чем в глубине заливов. Температура воздуха опускается зимой до -30°С и ниже, а летом обычно не превышают +20°С. Около полугода море покрыто льдом. Температура поверхностных вод зимой близка к точке замерзания. Прогревание начинается обычно в мае. Осенью пространственная изменчивость температуры воды в открытой части моря минимальна. В октябре отмечается быстрое охлаждение прибрежных вод, и они становятся значительно холоднее вод открытого моря.
Белое море расположено в субполярном физико-географическом поясе на севере европейской части России. Оно соединяется с Баренцевым морем, являясь частью Северного Ледовитого океана. В геоморфологическом отношении Белое море представляет собой окраинный шельфовый водоем.
Вопрос о границах Белого моря решается отдельными исследователями неоднозначно. Одни авторы включают в его состав Воронку и Мезенский залив, а другие нет. Существуют различные мнения и по вопросу об отнесении Горла к акватории моря. Нет также единства в использовании таких названий, как «губа», «залив» и т. п.
|
|
|
Белое море наиболее принято делить на следующие районы: Воронка, Горло, Бассейн и четыре залива — Кандалакшский, Онежский, Двинский и Мезенский
Морскими границами Воронки обычно считают линии, соединяющие на севере мыс Канин Нос и Святой Нос, а на юге, с одной Стороны, устье р. Поноя и мыс Воронов, а с другой — мысы Воронов и Канушин. Эта последняя линия отсекает от Воронки Cзенский залив. Воронка — самый крупный район моря. Ее площадь 24.7 тыс. км, объем 855 км, средняя глубина 34 м. Наибольшие глубины — до 140 м — расположены в западной части, Береговаялиния слабо изрезана, островов мало архипелаг РИ Острова недалеко от устья р. Поноя и крупный о. Моржовец, Расположенный на границе с Мезенским заливом.
|
|
|
Соленость воды ниже, чем в Баренцевом море. Глубокие части моря имеют соленость 29.5-30%о. На поверхности открытых районов она варьирует от 24 до 27%о. В вершинах заливов и эстуариях крупных рек соленость сильно понижена. Наибольшее снижение солености в верхнем 2-Зх метровом слое наблюдаются в период таяния льда. При этом вода на поверхности становится почти пресной. Воды хорошо аэрированы. Содержание кислорода варьирует от 6 до 9 мл/л. Максимально обогащены кислородом поверхностные воды Онежского залива и Горла, т.е. места повышенной гидродинамики. Лимитирующим фактором в развитии фитопланктона является азот, находящийся в минимуме. Продолжительность регенерации нитратов близка к трем месяцам. Сроки регенерации фосфатов вдвое меньше.
Животный и растительный мир моря весьма разнообразен и неоднороден. Его многокомпонентность обусловлена разнородностью гидрологических условий в различных участках акватории и сложностью пост гляциальной истории моря . По числу таксонов планктонные микроводоросли Белого моря практически не уступают баренцевоморским . Доминируют арктическо-бореальные (28%) и космополитические (25%) формы диатомовых. В течение года формируется четыре основных сезонных комплекса фитопланктона, сменяющие друг друга. Они имеют разный состав, отличаются показателями обилия, темпами размножения, отношением к температуре и концентрации биогенных элементов. В арктических морях от Карского до Чукотского имеется всего один максимум развития фитопланктона (биологическая весна) и зоопланктона (биологическое лето). Для фитопланктона Белого характерны два максимума развития.
По числу таксонов планктонные микроводоросли Белого моря практически не уступают баренцевоморским. Доминируют арктическо-бореальные (28%) 15 и космополитические (25%) формы диатомовых. В течение года формируется четыре основных сезонных комплекса фитопланктона, сменяющие друг друга. Они имеют разный состав, отличаются показателями обилия, темпами размножения, отношением к температуре и концентрации биогенных элементов.
Зоопланктон насчитывает 142 вида. Основу составляют Copepoda. Массового развития достигают те из них, которые обитают в верхних слоях воды. Живущие глубже 20 - 25 м менее обильны. Изменения показателей обилия в течение года носят обычно моноциклический характер. Пик численности приходится на конец июля - август, а пик биомассы - на июль. Растянутый летний период максимального обилия зоопланктона характеризуется наложением периодов развитием видов из различных экологических комплексов).
Макрофитобентос состоит из 183 видов водорослей и 2 видов высших растений. Доминируют бурые водоросли (75 видов). На красных и зеленых приходится соответственно по 69 и 39 видов. Преобладают широкобореальные и арктическобореальные формы.
Фитобентос приурочен главным образом к верхней сублиторали. Глубже 22 м макрофиты отсутствуют. Важный элемент биоценозов бентали - морская трава зостера. Она служит нерестовым субстратом многим рыбам, в первую очередь сельди, трехиглой колюшке и др. В ее зарослях находят убежище их 16 личинки и мальки. Сильно разветвленные корни укрепляют грунт. Отмирающие надводные и подводные части растений служат источником детрита. В 1960г. беломорская популяция погибла, вероятно, в результате поражения паразитическим миксомицетом Labirintula macrocystis. Заросли зостеры постепенно восстанавливаются, но их биомасса еще не достигла прежних показателей.
Зообентос исследован достаточно полно. Общее число видов достигает 800. Основу составляют многощетинковые черви, бокоплавы, моллюски и кишечнополостные. На долю арктическо-бореальных форм приходится около 50%. По способу питания преобладают фильтраторы и детритофаги.
Ихтиофауна, не столь разнообразная, как в Баренцевом море, насчитывает 56 - 57 видов. На долю арктических, бореальных и арктическо-бореальных видов приходится соответственно 45,46 и 9% от общего числа (Расе, 1995). Основу ихтиофауны составляют тресковые и керчаковые (по 5-6 видов).
Беломорские рыбы представлены в основном мелководными прибрежно-шельфовыми видами солоноватых вод. Белое море - часть ареала арктических видов. В тоже время оно служит пределом проникновения в Арктику бореальных видов атлантического генезиса. Китовая акула, опах, угорь, сарган , скумбрия и щука встречаются эпизодически и далеко не каждый год. Скумбрия также заходит в Белое море, иногда большими стаями, дающими уловы промышленного значения. Часто встречаются полярная и колючая акулы, сайда, пикша, сайка, морской окунь, морская камбала и молодь атлантической сельди, не размножающиеся в Белом море.
В Белом море гораздо меньше видов морских птиц, чем в Баренцевом. Практически нет птиц, предпочитающих открытые морские просторы и рыбные корма. Преобладают бентофаги. Обширные мелководья и множество островов весьма благоприятны не только для их гнездования и откорма, но и для отдыха и кормежки мигрантов из Восточной Европы и Западной Сибири. Морские млекопитающие представлены меньшим числом видов, чем в Баренцевом море. Среди постоянно обитающих в Белом море морских млекопитающих самым крупным является белуха. Эти животные встречаются на всей акватории Белого моря, а на зиму, как правило, уходят в Баренцево море. В Белом море белухи питаются в основном сельдью и мойвой, и в меньшей степени корюшкой, навагой, пинагором, треской и креветками .
Основные составляющие продукционных процессов.
В 70 - 80-х годах XX в. содержание органических веществ в Белом море было в среднем около 7 мг/л . В последние годы зарегистрированы более высокие концентрации. В Баренцевом море содержание органики составляет 4.6 - 6.6 мг/л . Следовательно, по концентрации органических веществ Белое море превосходит Баренцево. С речным стоком за год поступает около 5.4 млн. т. органических веществ .В зоне действия маргинальных фильтров осаждается около 1.9 млн. т. Поскольку органика, приносимая реками, усваивается в три раза хуже автохтонной то оставшиеся 3.5 млн. т. аллохтонной органики эквивалентны 1.2 млн. т. усвояемого автохтонного вещества (0.6 млн. т. углерода). Средневзвешенная концентрация хлорофилла в фотическом слое близка к 1.5 мг/м^, что выше, чем в Баренцевом море в 2 - 3 раза.
Годовая продукция макрофитов, рассчитанная разными методами, составляет в среднем 0.6 х 10*' ккал, что в 5 раз меньше продукции фитопланктона. В Мировом океане этот показатель не превышает 1 % (Моисеев, 1989). Высокая продукция беломорских 20 макрофитов обусловлена наличием больших мелководных участков, благоприятных для произрастания водорослей. Однако, продукция макрофитов играет совершенно иную роль, чем продукция фитопланктона. В Белом море практически нет организмов, питающихся макрофитами. Они могут входить в состав пищи в виде кусочков слоевищ, подвергающихся бактериальной деструкции. Очевидно, что высокая продукция макрофитов свидетельствует о развитости в Белом море детритной цепи.
Уровень продукции зоопланктона и зообентоса превосходит ее потребление рыбами, морскими млекопитающими и птицами приблизительно на один (зообентос) и два (зоопланктон) порядка. Следовательно, продукция экосистем пелагиали и бентали Белого моря недоиспользуется, а ее уровень не лимитирует запасы основных промысловых объектов, в первую очередь сельди и других планктонофагов.
Снижение запасов и депрессия промысла в течение последних 100 - 150 лет привели к тому, что в наше время добыча водорослей сократилась по сравнению с максимальной в 5 (водоросли), 17 (рыбы) и 12 (морские млекопитающие) раз. Наиболее значительное падение промыслового уровня характерно для сельди (почти в 50 раз), семги (16 раз) и гренландского тюленя (12 раз).
Сокращение запасов основных промысловых объектов обусловлено главным образом нарушениями их воспроизводства вследствие как антропогенных, так и естественных воздействий. К первым следует отнести уничтожение нерестилищ из-за их загрязнений остатками лесосплава и другими отходами; блокаду нерестовых миграций проходных рыб из-за плотин и различных перекрытий на реках; нарушения структуры нерестовых популяций и снижение общей популяционной плодовитости вследствие нерационального промысла; ухудшение условий существования личинок и молоди различных промысловых объектов из-за снижения кормности нагульных акваторий; выедание молоди ценных промысловых рыб и морских млекопитающих туводными и наземными хищниками; нарушение восстановления зарослей макрофитов из-за удаления каменистых субстратов во время промысловых драгировок. Ко вторым относятся массовая гибель зостеры, вызвавшая резкое падение эффективности нереста беломорской сельди; плохие кормовые условия и иные природные факторы (неблагоприятные температуры, штормы, паразитарные инвазии, как в случае с популяцией семги р. Кереть), а также их сочетания, приводящие к появлению неурожайных поколений тех или иных промысловых объектов.
Запасы основных промысловых животных (сельди и гренландского тюленя) и водорослей в Белом море постепенно восстанавливаются, а промысловые запасы некоторых других видов (навага, большинство «второстепенных» рыб (кроме сига), кольчатая нерпа и белуха) относительно стабильны и сохраняются на средпемноголетнем уровне. Регистрируемое при этом недоиспользование запасов многих промысловых объектов (макрофиты, сельдь, навага, «второстепенные рыбы», кольчатая нерпа и белуха) обусловлено сокращением числа рыбаков, уменьшением количества орудий лова, неэффективностью и низкой рентабельностью некоторых видов в промысла.
Основными причинами депрессии беломорских промыслов служат отсутствие рациональной организации промысловых усилий и нарушения воспроизводства промысловых объектов в результате как естественных, так и антропогенных воздействий на экосистемы моря. Промысел считается нерациональным как при «перелове», когда изъятие приводит к подрыву запаса, превышая способность объекта к восполнению численности, так и при недостаточных промысловых усилиях, когда запасы недоиспользуются. К нерациональному промыслу относятся также как различные нарушения структуры, вызывающие падение популяционной плодовитости и процессов воспроизводства. Все эти ситуации характерны для беломорских промыслов.
«Перелов». Наглядным примером промысла, превышающего возможности объекта к воспроизводству и приводящего к сокращению численности популяций, является ситуация с промыслом гренландского тюленя в первой половине прошлого столетия, описанная выше. Кроме перелова подрыв запасов сельди в XX в. был обусловлен тем, что, начиная с первой трети века, лов переместился непосредственно на нерестилища. При этом изымалось большое количество производителей, в результате чего процессы воспроизводства в популяции оказались подорванными, как в Кандалакшском заливе, где весенний промысел в 30 - 50-х годах XX в. был особенно развит. На побережье Онежского залива весенний промысел сельди был начат значительно позже. В связи с эти и запас сельди находился в лучшем состоянии
Меры по восстановлению.
Восстановление запасов макрофитов возможно путем мелиоративных мероприятий на промысловых участках: внесение в море искусственных и естественных субстратов. Для восстановления промысла малопозвонковой сельди необходимо использовать искусственные нерестилища, которые помогут компенсировать нарушения воспроизводства сельди, вызванные недостаточным восстановлением наиболее пригодного нерестового субстрата - зостеры. Лов нерестовой сельди должен быть полностью прекращен. Для восстановления наважьего промысла, не лимитированного состоянием запаса, необходимо увеличение промысловых усилий, в первую очередь за счет увеличения числа рыбаков и орудий лова. Для увеличения запасов семги необходимо: обеспечить доступ рыб к местам нереста путем ликвидации нерентабельных маломощных ГЭС, старых лесосплавных плотин и лотков, устройства рыбоходов при действующих гидросооружениях; взимать компенсации ущерба за нарушения воспроизводства семги и направлять эти средства на рыбоводные мероприятия; обеспечить пропуск на нерест производителей в количестве не менее 50% от численности популяции, зарегистрированной до депрессии промысла; и др. Сохранение запасов семги должно осуществляться за счет ее искусственного выращивания на рыбоводных заводах и последующего выпуска молоди в различные реки. Однако, эффективность имеющихся рыбоводных заводов крайне низка из-за устаревшей технологии, низкого качества кормов и других причин. Возврат производителей часто не превышает 0.6% от количества выпускаемой молоди. Большая часть заводской молоди не адаптирована к новым условиям и быстро погибает, попав в реку. Более 70% молоди выедается щуками, окунями и другими хищниками. Запрет рыболовства на лососевых реках приводит к росту численности этих рыб и увеличению их пресса на состояние запасов семги. Необходимо внести соответствующие изменения в правила рыболовства. При многочисленности средних и малых рек целесообразно строительство рыбоводномелеоративных станций и малых рыбоводных заводов, как это делается в последнее время в Карелии, где ситуация с состоянием популяций семги особенно плачевна. Здесь эффективно работают два рыбоводных завода, а также Карельская рыбоводная станция. Они обеспечивают сбор икры, выращивание и расселение молоди ценных видов рыб. За 1998 - 2001гг выпущено 2381 тыс. экземпляров, т.е. около 600 тыс. шт. молоди в год.
Запасы основных промысловых животных (сельди и гренландского тюленя) и водорослей в Белом море постепенно восстанавливаются, а промысловые запасы некоторых других видов (навага, большинство «второстепенных» рыб (кроме сига), кольчатая нерпа и белуха) относительно стабильны и сохраняются на среднемноголетнем уровне. Регистрируемое при этом недоиспользование запасов многих промысловых объектов (макрофиты, сельдь, навага, «второстепенные рыбы», кольчатая нерпа и белуха) обусловлено сокращением числа рыбаков, уменьшением количества орудий лова, неэффективностью и низкой рентабельностью некоторых видов в промысла.
Основную роль в восстановлении запаса важнейших промысловых объектов и повышении общей промысловой продуктивности моря должна сыграть интенсификация работ по развитию марикультуры (макрофитов, сельди, мидии и др.), улучшению и оптимизации условий воспроизводства основных промысловых объектов.
В целом комплекс мероприятий с учетом имеющихся биологических обоснований и проверенных на практике рыбохозяйственных биотехнологий, направленных на повышение промысловой продуктивности и рациональный промысел, можно представить следующим образом: — рациональная эксплуатация запасов промысловых объектов, базирующаяся на учете их экологической специфики и достижения ими наиболее полного использования продукционного потенциала моря; — проведение интенсивных мероприятий по восстановлению уровня воспроизводства ценных промысловых объектов (сельдь, семга и др.) путем охраны нерестилищ и мест нагула личинок и молоди, их очистки от загрязнений, устранению препятствий на пути нерестовых миграций промысловых рыб, созданию и использованию искусственных нерестовых субстратов и нерестилищ, мелиорации мест промысла макрофитов путем внесения дополнительных естественных и/или искусственных субстратов; — расширение заводского воспроизводства ценных промысловых рыб путем строительства новых и модернизации старых рыбоводных заводов; — интенсивное развитие марикультуры водорослей, беспозвоночных животных и рыб.
Литература
Волкова, И. В. Оценка качества воды водоемов рыбохозяйственного назначения с помощью гидробионтов : учеб. пособие для вузов / И. В. Волкова, Т. С. Ершова, С. В. Шипулин. - Москва : Колос, 2009. - 351 с. : ил. - (Учебник). - Библиогр.: с. 343-345. - ISBN 978-5-10-004059-0 : 251-00. 47.22 - В 67
Мирошникова, Е. Л. Общая биология: с основами биологии гидробионтов / Е. Л. Мирошникова , С.Г. Карпова ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет». – Оренбург : ОГУ, 2011. – 621 с.
Вознижская В.Б. Донные макрофиты Белого моря.М.:Наука,1986. 188с
Нинбуург Е.А., Шошина Е.В. Флора водорослей и их распределение в кустовой части Кандалакшского залива//Природа и хозяйство Севера. 1986.
Житний Б.Г. Промысловая бедность Белого моря - миф или реальность //Рыбное хозяйство. 20056. №1. С. 32 - 35.
http://barenzevo.arktikfish.com/index.php/bio/385-obshchaya-fiziko-geograficheskaya-kharakteristika-belogo-morya
https://studwood.ru/2032418/agropromyshlennost/pokazateli_vosproizvoditelnoy_sposobnosti
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 53; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!