 |
ТЕМА: 1. Гидросфера как среда формирования биологических ресурсов.
|
|
|
|
Общие организационно- методические указания.
Методические указания и задания предназначены для оказания помощи студентам заочникам направления «Водные биоресурсы и марикультура» в самостоятельной работе над теоретическим разделом программы.
Биоресурсы гидросферы – это запасы водных организмов (рыб, моллюсков, ракообразных, млекопитающих, водорослей и других организмов), которые на данном уровне развития производительных сил общества в определенной степени изучены и могут быть использованы им для удовлетворения своих потребностей.
Биологические ресурсы гидросферы отличаются чрезвычайно высоким разнообразием, высокой подвижностью и нестабильностью во времени и в пространстве, самовозобновляемостью и высокой ценностью для человека. Они являются важнейшим источником питания населения нашей планеты и поставщиком многообразной кормовой и технической продукции и сырья для получения ценнейших медицинских препаратов. Кроме того, в настоящее время широко и эффективно применяются и другие направления использования гидробионтов: рекреационное рыболовство, рыботерапия, в развитии бионики, для очистки водоемов от органических взвесей и в качестве биомелиораторов, для удовлетворения и интеллектуальных и эстетических потребностей человека и др.
В данной работе основное значение уделяется изучению наиболее важных разделов этой дисциплины: гидросфера как среда формирования биологических ресурсов; структура, состояние и закономерности формирования скоплений гидробионтов; биоресурсы гидробионтов (рыбы и нерыбные объекты) в морских и пресных водах, их состав, мировой вылов и мировое производство аквакультуры в настоящее время и на перспективу.
|
|
|
При рассмотрении перспектив промысла в океанических и морских водах значительное внимание уделяется структуре гидробионтов и их запасам в эпипелагиали, мезопелагиали, батиали и талассобатиали. Кроме того, студент обязан самостоятельно проработать раздел правовые основы использования и воспроизводства биоресурсов гидросферы.
При заочном обучении по дисциплине «Биологические ресурсы гидросферы» во время сессии отводится небольшое количество часов, поэтому успешное овладение курсом возможно при систематической самостоятельной работе студентов над учебниками. На изучение курса отводится 81 часов, в том числе на лекции 6 часов, на практические занятия 8 часов и на самостоятельную работу- 67 часов. Формой итогового контроля является зачет.
При работе над курсом лекций дисциплины «Биологические ресурсы гидросферы» студенту необходимо выполнить контрольную работу. Вопросы к контрольной работе приведены в разделе «Перечень вопросов к контрольной работе». Предварительно студент должен самостоятельно проработать материал согласно тематическому плану настоящих методических указаний. Каждую тему необходимо закрепить, ответив на вопросы для самопроверки.
Правила оформления и требования к контрольной работе.
Контрольная работа должна быть оформлена в печатном виде на листах формата А4, одинарным интервалом, шрифтом 14 пт., Times New Roman. Следует оставить поля для замечаний рецензента. В случае отправки контрольной работы на доработку исправления (дополнения) следует представить в конце контрольной работы.
Выполненная контрольная работа должна быть представлена на рецензирование за 2 недели до экзаменационной сессии.
Защита контрольной работы осуществляется в период экзаменационной сессии. Защищенная контрольная работа является допуском к итоговому контролю (зачету, экзамену).
|
|
|
Тематический план дисциплины и распределение учебного времени
По темам занятий
| Тема | Количество часов для самостоятельного изучения |
| Тема 1. Гидросфера, как среда формирования биологических ресурсов. | |
| Тема 2. Структура, состояние, закономерности формирования и использования биоресурсов. | |
| Тема 3. Водные биоресурсы РФ и мира. | |
| Тема 4. Перспективы, правовые основы использования, охраны и воспроизводства биоресурсов гидросферы. | |
| ВСЕГО |
Темы занятий для выполнения самостоятельных работ.
ЗАНЯТИЕ №1
ТЕМА: 1. Гидросфера как среда формирования биологических ресурсов.
Задание. Ознакомиться с особенностями биоресурсов гидросферы, их биоразнообразием, отличием от минеральных ресурсов, основными факторами, влияющими на их формирование и биопродуктивность.
Методические указания. Биологические ресурсы гидросферы в отличие от минеральных – самовозобновляющие, воспроизводящиеся ресурсы и при бережном рациональном использовании могут служить неопределенно долгое время. Они отличаются чрезвычайным разнообразием видового состава как животных, так и представителей растительного мира. Всего в океане обитает 14 тыс. видов растений, более 160 тыс. видов животных, среди которых более 100 тыс. видов моллюсков и ракообразных, почти 22 тыс. видов рыб (из них 8,3 тыс. видов пресноводных и около 14 тыс. морских) и 100 видов млекопитающих (в том числе 33 вида ластоногих и 58 видов китообразных).
Распределены биологические ресурсы практически во всех географических областях Мирового океана и водоемах суши. На формирование биологической продуктивности океана большое влияние оказывают солнечная радиация, растворенная в воде углекислота и содержание биогенных элементов (в основном азота, фосфора, кремния.)
Наибольшее количество солнечной энергии Мировой океан получает в тропической зоне – 160 ккал/ см2 в год. К северу и югу количество солнечной энергии заметно уменьшается и за 600 северной и южной широт составляет менее 80 ккал/ см2 в год. В тропической области количество солнечной энергии равномерно распределяется в течение года, а в высоких широтах солнечная радиация приобретает резко выраженный сезонный характер. Естественно, что процесс фотосинтеза в различных географических районах разных широт неодинаков: в низких широтах этот процесс происходит равномерно в течение года, в высоких умеренных широтах максимум фотосинтеза наблюдается в весенне – летние месяцы, а зимой фотосинтез практически полностью прекращается.
|
|
|
Углекислый газ необходим для образования углекислоты,которая играет важную роль в питании фитопланктона – основного звена пищевой цепи. Он поступает в океан главным образом из атмосферы в высокоширотных областях Мирового океана, где вследствие низкой температуры воды его растворимость наиболее высокая. Кроме того, он поступает в воду при дыхании организмов, при извержении подводных вулканов, при растворении известковых пород дна, а также выносится в океан водами, стекающими с материков. Почти весь углекислый газ в воде находится в свободном состоянии и только 1% его связан с водой в виде углекислоты.
Из всех биогенных элементов только три элемента – азот, фосфор и кремний наиболее дефицитны в морях и океанах и являются факторами, ограничивающими процесс фотосинтеза. Процесс фотосинтеза в море охватывает поверхностный слой в несколько десятков метров (обычно от поверхности до 50-70 м), а основная масса биогенных элементов концентрируется на больших глубинах в отличие от суши, где дефицитны биогенные элементы, а процесс фотосинтеза охватывает слой в несколько метров и поступление биогенных элементов в больших количествах с толщи почвы не происходит.
В поверхностных горизонтах Мирового океана биогенные элементы расходуются очень быстро, поэтому только в тех случаях, когда наблюдается выход глубинных вод на поверхность в результате: вертикального перемешивания водных масс, сгонных ветровых течений, вызывающих восходящее движение воды – аппвелинги, дивергенции в экваториальной и антарктической области, систем циклонических течений, подъема водных масс при встрече течений с подводными возвышенностями и др. В местах выхода глубинных вод возникают высокопродуктивные зоны, где наблюдается активное развитие фитопланктона и на его базе всех последующих пищевых цепей.
|
|
|
На биологическую продуктивность Мирового океана оказывает большое влияние зональность: вертикальная, широтная и циркумконтинентальная. При рассмотрении вертикальной зональности обычно выделяют: поверхностную, промежуточную и глубинные зоны. В качестве нижней границы поверхностной зоны (зона фотосинтеза) принимают обычно глубину, где интенсивность освещения уменьшается до 1% ее значения на поверхности. Положение ее нижней границы зависит от географической широты, времени года и суток, прозрачности вод и волнения. В среднем глубина этой зоны составляет 200 м. Поверхностная зона – наиболее высокопродуктивная зона океана, создающая исходную базу органического вещества обеспечивающего функционирование всей жизни в океане. Основные промысловые запасы придонных морских рыб, беспозвоночных животных и растений, сосредоточены в этой зоне, где ведется их активный промысел.
Промежуточная (ниже поверхностной – до глубины 700 -1000 м) и глубинная (ниже 1000 м) имеют гораздо меньшее промысловое значение. Сообщества организмов этих зон представлены животными, существующими за счет энергии, поступающей с поверхностного слоя. Более 2/3 биомассы животных Мирового океана сосредоточены в верхнем фотическом слое.
Широтная физико – географическая зональность определяется в основном климатическими факторами. Процесс продуцирования органического вещества и его использования конкурентами связан с сезонными изменениями освещенности и температуры воды поверхностного слоя. В тесной связи с широтным распределением солнечной радиации и происходит распределение первичной продукции фитозоопланктона, что сказывается на биопродуктивности водоемов и, в конечном итоге, на величине мировых уловов. Так, в 2000 г. наиболее значительные годовые уловы и рыбопродуктивность были отмечены в умеренных водах бореальной зоны (улов – 40 млн. т., рыбопродуктивность – 760 кг/км2); в значительно меньшей степени эти показатели отличались в нотальной и тропической областях (годовые уловы составляли соответственно20 и 25 млн. т. при рыбопродуктивности 214 и 179 кг/км2) и совсем незначительные уловы отмечались в Антарктических водах.
Общей установленной закономерностью является тот факт, что тропическая область (зона) отличается очень большим видовым составом фауны и флоры по сравнению с другими зоогеографическими районами, но в количественном отношении (рыбопродуктивности) представители этой области уступают умеренным областям.
|
|
|
Для каждой зоны зоогеографической области океана характерен свой промыслово – географический комплекс рыб. Так, для арктической и антарктической областей соответствует промыслово – географический комплекс холодных вод (с профилирующими промысловыми видами рыб в антарктической зоне – белокровные рыбы, антарктическая серебрянка и др.); бореальной области соответствует промыслово – географический комплекс умеренно – холодных вод северного полушария (атлантические и тихоокеанские сельди, тресковые, мойва, атлантическая скумбрия, камбаловые и др); нотальной области соответствует промыслово – географический комплекс умеренно – холодных вод южного полушария (южная путассу, мерлузы, макрурусы, нототеневые и др.), тропической области соответствует экваториально – тропический комплекс (сардинеллы, тунцы, тропические скумбрии, тропические сельди и др.). Наибольшее число промысловых видов рыб обитает, как правило, в зоне шельфовых вод, содержащих пелагические и придонные виды; для прибрежно – солоноватых вод характерны преимущественно морские придонные и проходные (диадромные), а для открытых вод – пелагические рыбы.
Циркумконтинентальная зональность определяется степенью связи процессов, происходящих в океане, с прямым и косвенным воздействием условий. Она может оказывать существенное воздействие на биологическую продуктивность морей и океанов, омывающих континенты, и вносить поправки в широтную зональность. Можно говорить о нескольких видах циркумконтинентальной зональности, в частности в районах впадения крупных рек, в областях прибрежных аппвелингов, в зонах ледового разноса и др.
Циркумконтинентальная зональность играет важную роль в размещении рыболовства и в его привязанности к прибрежным районам (например, промысел перуанской ставриды в ЮВТО-ЮЗТО и криля в АЧА).
Контрольные вопросы
1. Дайте определение понятиям биологические ресурсы гидросферы и сырьевая база рыбной промышленности; чем они отличаются друг от друга.
2. Охарактеризуйте основные отличия биоресурсов гидросферы от минеральных ресурсов.
3. Охарактеризуйте многообразие биоресурсов гидросферы.
4. Какими основными факторами определяется интенсивность жизни в воде и каков механизм их проявления.
5. Охарактеризуйте значение вертикальной зональности для экологии гидробионтов; какие зоны выделяют при рассмотрении вертикальной зональности.
6. Каково значение поверхностной зоны гидросферы для формирования биопродукции и биопродуктивности гидробионтов в Мировом океане, от каких факторов зависит положение нижней границы поверхностной зоны.
7. Что такое промежуточная зона Мирового океана. Какими особенностями она характеризуется и какова ее основная фауна.
8. Охарактеризуйте особенности формирования биопродуктивности Мирового океана в глубинной зоне; какими способами здесь формируется кормовая база для гидробионтов.
9. Какие основные области выделяют в широтной физико – географической зональности Мирового океана в зависимости от широты и температуры поверхностных слоёв воды и каковы особенности формирования биопродуктивности в этих зонах.
10. Охарактеризуйте зависимость мировых уловов и рыбопродуктивности от широтного распределения температуры поверхностного слоя воды в Мировом океане.
11. Перечислите профилирующие промысловые виды рыб в отдельных зоогеографических областях Мирового океана.
12. Почему видовой состав холодноводных рыб Арктики и Антарктики резко различен.
13. Что такое циркумконтинентальная зональность и её значение для рыболовства.
ЛИТЕРАТУРА [3, 4, 14, 18, 19, 20]
Занятие №2
|
|
|
