Hüdrobioloogia konspekt (0)

i> Hüdrobioloogia konspekt
Organismid ja ökosüsteem
Veehabitaat on elupaik vesikeskkonnas , mis hõlmab terve spektri vee osasid, maailmamerest kuni estuaarideni (jõe suue, mis on mereveega segunenud). Veel kuuluvad vee osade hulka suured järved (ka soolased järved, nt Kaspia meri), väikesed järved, sood ja rabad, mis asuvad tavaliselt teiste veekogude läheduses, ja jõed , mis voolavad ühes suunas. Kahes suunas voolavad jõed on Emajõgi ja Nasta jõgi .
*** Mangroov on hingamisjuurtega, igihaljaste puude tihnik troopiliste estuaaride ja merede rannikul.
Nimi tuleneb iseloomulike puude mangroovipuude nimest. Need kuuluvad peamiselt perekondadesse avitsennia, manglipuu, sonneraatsia ja Ceriops.
Mangroovid on mudased ning soolased soised metsad . Soolasus tuleneb sellest, et tõusu ajal ujutatakse mangroov merevee poolt üle. Mangroovipuudele on iseloomulikud õhujuured ehk pneumatofoorid, millega hangitakse mõõna ajal õhust hapnikku.
Mangroovides kasvab palju taimeliike. Mitmed neist on iseloomulikud üksnes mangroovidele.
Mangroovide kaitse on tähtis, sest nad kaitsevad rannikut erosiooni eest ning on elupaigaks paljudele liikidele.
Mangroovi peetakse bioomide hulka kuuluvaks.
Padur on soojalembeliste taimedega madal rannikuala?***
­Vesi on kõigis organismides ning kõik keemilised protsessid toimuvad vesikeskkonnas. Vee erisoojus on 1 cal =4, 17 J, mis tõstab 1 grammi vee soojust 1 kraadi ( C ) võrra. Kividel on erisoojus 0,83 kraadi ning temperatuur tõuseb 5 kraadi. Vees elavatel organismidel pole suuri kohastumusi, sest veetemperatuur kõigub vähe. Vee tihedus on max puhta vee puhul 1000 kg kuupmeetri kohta. See saavutatakse +4 kraadi juures. Temperatuuri tõustes vee tihedus väheneb. Null kraadi on vee külmumistemperatuur, see on suure tähtsusega nendes ökosüsteemides, kus vesi jäätub. Sügisene veetsirkulatsioon - veekiht jahtub 4 kraadini ning vajub sügavamale ja pressib kergema kihi ülesse. Üles kerkinud kiht jahtub 4 kraadini ning vajub jälle sügavamale...selline protsess jätkub kuni kogu vesi on ühtlustunud. Kui väljas on -4 kraadi, siis veekiht on +3 kraadi. Vesi jahtub null kraadini ning jäätub. Pinnale tekkiv jää on veest kergem ja püsib. Jää ei lase külmal edasi tungida ning tänu sellele saavad organismid vees edasi elada. Vee külmumist takistab ka soolsus . Normaalne soolsus on 35 promilli. Sellisel juhul hakkab vesi külmuma -2 C° juures. Ka tuuled takistavad jäätumist. Pindmine veekiht vajub allapoole, kuid ei jõua põhja ja vesi jäätub umbes meetrises ulatuses. Vee tihedusest sõltub organismide ujuvus. Erikaal väikestel organismidel on võrdne veega, seega ei pea organismid vees ületama gravitatsioonijõudusid. Vesikeskkond on õhukeskkonnast viskoossem umbes 100 korda, see tähendab, et vees liikudes tuleb ületada palju suuremaid takistusi kui õhus. Temperatuuri tõustes viskoossus väheneb. Näiteks vesikirbule mõjub hõõrdetegur tugevamini, kuna ta on väike. Viskoossust ( hoo ja vee suhet) arvutatakse REYNHOLSI arvu abil.
Elusorganismid vesikeskkonnas
Eristatakse kolme kooslust:
1)avamere belaagiline - plankton ( hõljum ) ja nekton (ujuv)
Plankton on liikumisvõimetute ja väheliikuvate organismide kogum. Nekton on avameres aktiivselt ujuvate organismide kogum, kes suudavad ületada ka lainetused .
2)põhjakooslus - põhjasetete sees või peal elavad organismid (bentilised)
3)äärevööndi kooslused - suhteliselt madalas vees; palju on kinnituvaid veetaimi
Kõik kooslused on olemas peaaegu kõikides, aga erinevates proportsioonides. Jõgedes on domineerivaks äärevööndi kooslused. Kiirevoolulistes jõgedes pole eriti planktonit .
Meres on rikkalikum bioota ( floora ja fauna ) kui magevees .
Fütoplanktonit on nii meres kui magevees. Meredes on palju vetikaid, mis kinnituvad risoidide abil, kuid mererohud kinnituvad juurtega.
Magevee fauna koosneb:
1)loomad, kes asusid elama maismaalt
2) loomad, kes asusid elama otse merest
Lameussid, väheharjasussid, kalad , karploomad, koorikloomad asusid elama otse merest. Õistaimed ja putukad (+ kopsteod) läbisid vahepealse maismaa etapi ja seejärel suundusid magevette.
Magevee kooslusele on iseloomulikud putukad, nt sääsk, kes muneb vette ( sääsevastsed ehk hironamiidide? vastsed). Okasnahksed on jäänud merekoosluse loomadeks.
Rõngasussid (anneliidid) jagunevad 2te rühma:
1)harjasussid ehk polüheedid - nendel on nõrk osmoregulatsioon; marjad koetakse vette
2)väheharjasussid ehk oligoheedid ja kaanid - nendel on efektiivne osmoregulatsiooni süsteem ja kehasisene viljastumine ; munad kookonisse
OSMOOS - Osmoos on nähtus, kus solvent tungib läbi poolläbilaskva membraani kontsentreeritumasse lahusesse. Membraan laseb läbi vaid osa lahuses olevaid molekule.
Osmoosi esinemine ei välista teise lahuse protsesse, näiteks võivad väikesed lahustunud molekulid kanduda läbi membraani ka lahjemasse lahusesse. Osmoos põhjustab osmoose rõhu, mis on äärmiselt oluline elu ülalhoidmiseks (toitainete transport rakkude vahel).
***rõhkude tasakaalustamine***
Kui organism suundub mageveest soolasesse vette organismi kokkukuivamine
Kui organism suundub soolasest veest magevette  organism plahvatab
Looduses leidub 2 tüüpi mageveetigusid. Ühed on lõpustega ning nad ei käi maismaal. Teistel on algeliselt arenenud kopsud , see tähendab aga seda, et need kopsteod peavad vahel tõusma veepinnale, et hingata (sellised teod ronisid maismaale, kohanesid oludega, ja siis suundusid magevette).
Kahepoolmelised molluskid ( austrid ja rannakarbid). Austrile tuleb enne söömist peale panna sidrunihapet, sest see on talle põletav, söödavad on nad elusalt.
Kõik organismid, kellel puuduv kitiinkest, tulid magevette otse merest ( sammalloomad , käsnad ).
Bentiliste koorikloomade (jõevähk) kohta pole ühist arusaama, kuidas nad on jõkke sattunud.
1/5 kaladest on suundunud tagasi merre. Selle tõestus on seotud osmoosiga. Selliste kalade kehavedelikes sisalduv soolade hulk on väiksem (luutoesega kalad)
Suurim erinevus on see, et järvedes puuduvad mõõna nähtused ja reeglina puuduvad hoovused . Magedas vees on vähe molluskeid, sest nad on filtertoidulised (püüavad kinni orgaanilise aine osakesi, mida kantakse meres madalatele aladele hoovuste, tõusude ja mõõnadega)
Kohanemine eluks soolajärvedes
Surnu meres on soolsus 2,66 ‰. Kui keskkonnasoolsus on kõrgem kui organismil, siis organism kaotab vett. Surnu meres ei ole loomi, kuid seal elutsevad bakterid . Flamingod on roosad, sest söövad tsüanobaktereid. Samuti on nad kohanenud bakteritega.
Täiskasvanud vähilaadsed taluvad 100‰ soolsust, kuid noored järeltulijad ei suuda seda taluda. Vähilaadsete munad elavad üle kuivuse perioodi ja elama hakkavad siis, kui tuleb sadu.
Keha suurus, metabolism , kasv ja produktsioon
C. ELTON - 80 aastat tagasi kirjutas raamatu “Animal ecology”, mis oli põhjapanev . Erilist tähelepanu juhtis loomade suuruse ja arvukuse seosele. Toitumisahela alumises osas väikesed ja neid on väga palju, et toita ära järgmise taseme organisme. Ülemises osas on arvukuse kindel vähenemine. Taimtoidulised loomad on väikesed ja paljunevad kiiresti. Mees ei eksinud ka vesikeskkondade suhtes. Füktoplankton on väike, kuid paljuneb väga kiiresti. Need vetikad on lühiealised ning energia salvestatakse järgmises etapis (sooplanktonid), seega on püramiid tagurpidi (JUDAY - füto-ja sooplanktoni vahelised seosed).
Terve rida organismi omadusi väheneb suuruse alusel ( respiratsioon ).
Rs=aW-b* -b on W kohal
Rs on hingamine ; a sõltub organismi tüübist, temperatuurist; b= 0,25 (allomeetria reegel)
Valem näitab, kui palju annab üks organism vesikeskkonnas produktsiooni ajaühikus.
Oletame, et tingimused vesikeskkonnas on ideaalsed:
Bakter , kelle mass on 10 astmel miinus 12 grammi, toodavad kudesid , mis ületavad 50 X bakteri kehakaalu. Bakteritest toituvad ainuraksed .
Organismid, kelle kehakaal on 10 astmel miinus 9 grammi, toodavad kudesid, mis on kümme tema kehakaalu.
Loomne hõljum, mille kehakaal on 10 astmel miinus 3 grammi, suudavad 10 päevaga toota oma kehakaaluga kudesid.
Kala, kes kaalub 100 grammi, suudab oma kahekordistada oma kehakaalu kordistada 100 päevaga. EKSAMIS
Veesiseste organismide rühmad
1) planktonorganismid (hõljum) - nii järve kui mere avavees elavate vetikate/loomade kogumid, mis on passiivsed või liiguvad vähe. Neid kannavad edasi veemassid.
Loomne hõljum ehk zooplankton liigub üles ja alla. Suudavad hästi liikuda hor. suunas, kuid nad ei uju, sest nad liiguvad koos vee erinevate kihtidega. Liigub intensiivselt vertikaalsuunas. Öösel on nad ülemistes veekihtides, päeval alumistes (mitte langeda kalade saagiks). Zooplankton toitub fütoplanktonist. Fütoplankton on selline taimne ollus , millel puuduvad jalad/juured, nad on üherakulised ning püsivad veemassis. Pindala on neil suhteliselt suur, sest toitu saavad nad difusiooni teel (Na, L, ammooniumsoolad). Nende diameeter on alla 1 mm. Neid püütakse võrguga.
Suurusjärgud
*20 - 200 mikromeetrit - siia kuuluvad ränivetikad , deismidee? Rühma kuuluvad vetikad. Ühine nimetus on mikroplankton.
*2,0 - 20 mikromeetrit - enamus viburlased; üldnimetus nanoplankton
*0,2 - 2,0 mikromeetrit - pikiplankton
Organisme, kes on väiksemad kui 0,2 mikromeetrit, nimetatakse femtoplanktoniks.
Domineerivamad on ränivetikad, neil on portoplasma, mille tihedus on peaaegu sama, mis veel, kuid neid ümbritseb räni, mis on raske ( tihedus on 2-3x suurem kui veel). Sellepärast kipuvad nad “uppuma”. on välja arvutatud, et nad päevas umbes 1 cm allapoole. Vetikad tarvitavad kõik toitained enda ümber difusiooni teel. Nende toitainetevaba vöönd . Selline allavajumine on hea niikaua, kuni organism hakkab surema. Teatud aja pärast on vaja, et ta satuks tagasi kaootilisse keskkonda. Selleks jõuks on turbulents ja vee vee segunemine , mis on tingitud temperatuuri muutusest. Ränivetikaid on rohkesti kevadel just vee segunemise tagajärjel, kuid sellistes kohtades, kus on tuul.
Nanoplanktonite hulka kuuluvatel viburlastel puudub vahesein , seega nad ei upu. Neil on 1 või 2 viburit. Kui neil on üks vibur , siis sellega nad liiguvad vees edasi umbes 20 kehapikkust, seega 5-10 meetrit päevas. Kui nendel on kaks viburit, siis üks nendest on edasiliikumiseks ja teine toidu hankimiseks.
Viburvetikaid leiame sellistest piirkondadest, kus pole tuult (lainetused on ohtlikud). Viburvetikaid leiab parasvöötmest, eriti suvel.
Pikoplanktonid on põhilised produktsiooni andjad.
200 - 2000 mikromeetrit - domineerivad zooplanktonid, kõige arvukamalt esinevad koorikloomad:
1) vesikirbud (PLATOTSEERID?)
2)aerjalalised (KOPPENFODA)
Nad on ränivetikate ja viburlaste esmased tarbijad.
Üle 2000 mikromeetri - makrozooplankton (kalamari, meduusikesed, meretindikud ehk salbid).
Zooplankton paljuneb massiliselt. Osa süüakse, osa sureb . Surnud osa sadeneb veemassist välja - veemassi vihm . Sadenenud osale lisanduvad sooplanktoni eritised . Fütoplankton eritab vette orgaanilist lahustunud ainet (DOM), mis kontsentreerub surnud zooplanktoni osale. Moodustuvad orgaanilise aine helbed. Helvestele kleepuvad juurde filtertoiduliste organismide lima ehk mustust. Kogu see soga vajub alla ja seda nimetatakse DETRIIDIKS. Selle pinda koloniseerivad bakterid ( viburid , ripsloomad + kaldatsooni taimede lagunenud rakud ). Lainetus hõõrub selle kupatuse peeneks.
Surnud zooplanktonit kasutavad belaagilise eluviisiga kalad. Läänemeres on nendeks räim (paljuneb põhjas) ja kilu (paljuneb belagiaalis).
Piko - ja femtoplankton - nende osatähtsus on vesikeskkonnas suur, nende kaudu kulgeb produktsioonist 50 %.
Fütoplanktoni populatsioonil on suhteliselt madal biomass . Aastaga produtseeritakse 15 - 45 oma biomassi. Taimedel on produktsiooni ja biomassi suhe on 1, suurem osa energiast kasutatakse enda kaitsmiseks.
2)Nekton (ujuv) - avavees aktiivselt ujuvate loomade kogum. Siia kuuluvad kalad, hülged ja vaalad . Netoni eluiga on pikem ja kasv aeglasem kui planktonil. Enamus selgrootuid elab vähem kui aasta. Räim võib elada kuni 17 aastat. Enamik kalaliike toodab suure arvu marjateri.
Näiteks tursakala võib toota 7 miljonit marjatera, kuid täiskasvanuks saab ainult 1-2. Turski on püütud ka Tallinna lahest, kuid praegu neid siin ei ole, sest see sõltub tihedusest. Nende marjad ei püsi vees, mille tihedus pole 8,7 ja meil on see madalam. Tursad toituvad merikilkidest ja karpidest. Kaladest eelistavad nad kilu.
Mõni kala toodab vähe marju, kuid nende marjad sisaldavad rebu . Ogalik - emaskala aetakse pesasse, kuhu ta koeb. Isaskala jääb viljastaud marju valvama. Lätis elav emakalal on sisemine viljastumine ning pojad kooruvad munadest ema kõhuõõnes.
Kaldakooslused
Servaalad ookeanides ja magevetes, mis moodustavad nt mangroove, marše ja soid. Need pole kaetud ühesuguste taimedega. Seal, kus intensiivne lainetus, kantakse setted ära ja paljanduvad paeplaadid jne Puuduvad pehmed setted, aluspõhjas on rahnud ja paeplaadid, kuhu kinnituvad kõrgvetikad ehk makrofüüdid, välja arvatud mändvetikad.
Põhilise produktsiooni annavad makrovetikad, mis kinnituvad substraadi külge. Mändvetikas kinnitub liivasele pinnasele . Adrudel on kinnitumiseks basaalketas. . Produktsioon on kõrge, kuid toodavad ebameeldivaid ühendeid, mis peletavad tarbijaid , välja arvatud merisiilikuid ja kõhtjalgseid
Seal, kus puuduval lained, settib liiv ja setted ning moodustuvad settelised rannad (lahtede sopid), kuhu kinnituvad juurtega õistaimed - mererohtude vöönd ehk maršid. Need taimed sisaldavad kiudaineid, mis kantakse süvikutesse, kus need bakterite poole lagundatakse. Õistaimedele ehk baskulaarsetele taimedele kinnituvad vetikad (perifüüdid)
Maršid kinnistavad pehmeid setteid, mille taha tekivad laguunid, mis on head paigad kaladele .
Mangroovisood - mage - ja soolaveelised.
*Jõed ja järved
Evergentsed taimed, nt hundinui , kasvavad jalgupidi vees. Kasvavad mudastes ja toitaineterikastes piirkondades. Seevastu pilliroog armastab livast ja vähemudast kasvukohta.
Ujulehelised taimed ja veesisesed taimed.
Sellised taimed suunavad hapniku taime alumistesse osadesse.
Vesikupp, ja vesiroos ei taha elada väga sügavas vees; penigeen elab kaldatsoonis; veealused taimed on lahnarohud, samblad , vetulikas; härjasilm elab aeglase vooluga vees (kui veetase tõuseb, siis paljuneb ta mittesuguliselt); ujuvad taimed on väike lemmel ( see on tüütu taim tiigiomanikele, sest paneb gaasivahetuse kinni), vesihüatsint takistab paatide liikumist.
Makrofüüdid tekitavad kõdutsooni, mida tarvitavad kakandid.
Produktsioon on kõrgem kaldatsoonis kui avavees, sest kaldatsoonis on makrofüüdid
Bentos (põhi)
Suurematel veekogudel on see nii sügaval, et seal puudub valgus ja ka produktsioon. Sellistes piirkondades sõltub elu pinnakihist tulevast orgaanilisest ainest. Vahel ei jõua isegi “vihm” põhja. Maailmameres jõuab 1-2% produtseeritud produktsioonist sügavikku. Sügavad piirkonnad pole siiski päris ilma produktsioonita, sest bakterid saavad energiat anorgaanilistest reaktsioonidest (kemilitotroofsed bakterid).
*Üle 3000 m - bentose biomass on 1 gramm 1 m² kohta.
* 200 - 3000 m - bentose biomass on 20 grammi 1m² kohta.
*200 m - bentose biomass on 200 grammi m² kohta.
* 0- 200 m - produktsioon 80%
Järvedes sõltub produktsioon põhjaelustikust.
Põhjaloomad
1) sette sees elavad loomad, kes on setetesse uuristanud käigud. Toit saadakse sette pinnal (sisefauna ehk infauna )
2) epifauna - loomad elavad põhja lähedastes veekihtides; vabalt liikuvad või kinnituvad substraadile.
Põhjasetete uurimiseks kasutatakse kopasid (sõlataoline; organismid jäävad pidama )
* makrobentos - 1mm silmasuurusega
*mikrofauna - 0,05 mm
*meiobentos - domineeriv jõgedes ja järvedes.
Põhjaelustikus elavad sääsevastsed, väheharjasussid, 2poolmelised molluskid (ei saa olla seisvas vees, sest filtreerivad toitu). Jõe ülemjooksul pole planktonit, keskjooksul on natuke ja alamjooksul on rikkalikult. Botanoplankton.
Bentiline epifauna – põhja lähedases kihis elavad organismid, kes ei kaevu setetesse ( krevetid , krabid , austrid, merestiilikad, meritähid).

Vee liikumine

Nõrk lainetus paneb org aine horisontaalsuunas liikuma kuni jõuab vaiksesse vette, kus ta settib põhja. Need sisaldavad palju org ainet ja sellest toitujaid. Mõõdukas vee liikumine võib kerget org ainet lahti uhtuda jättes alles liivased põhjad, kus epifauna organismid on eelistatumas olukorras.
Jõgedes, kus vool ühesuunaline, on filtertoidulised + larvid – 2tiivalised kärbsed, puruvanad . Lahustunud org aine kondenseerub kividele, kattes need limaja kihiga – neid armastavad bakterid ja neid omakorda mikroskoopilised vetikad ( kihiti ) ja neid putukate larvid ja ussid . Tugeva voolu vöi lainetusega põhjad bentosevaesed. Looded mõjutavad orkaanitugevusega bentost.
Võimas põhjataimestik murrab laineid . Aeglase vooluga jõed organismirikkad – rikkalik infauna. Keskmise vooluga – domineerivad filtraatorid ? Väga kiire vooluga – pole midagi eriti.
Kalad toituvad epifaunast N: suudmetes lestad, angerjad .
Järvedes põhjas põhjasetted – ideaalsed infaunale, aga ka kruusased kohad – karpidele.
Planktoni produktiivsus
Hüdrodünaamilised alused. Fütoplanktoni populatsioonide kasv kui protsess, mis on kõikide teiste planktonis toimuvate protsesside alus, sõltub nii magevee kui merevee keskkonnas aset leidvatest hüdrodünaamilistest muutustest Vesikeskkonna produktiivsuse aluseks on fütoplankton. Mis põhjustab planktoni produktiivsust?
Vee läbisegunemine, stratifitseerimine.
Termokliiniks - sellest üleeelmine veekiht on ühtlaselt läbisegunenud.
Temperatuuri, meredes soolsuse järgi vesi kihistub.
Veekogi sügisel - temperatuurid ühtlustüved  ränivetikate lühiajaline õitseng
Fütoplanktoni produktsiooni põhjustavad:
*sesoonsest temperatuuri muutustest tingitud vee segunemine
*jõu sissevoolust tingitud vee segunemine
* loodedest tingitud vee segunemine
* vee tsirkulatsioonist ookeanis põhjustatud vee segunemine
Paljudes piirkondades võib olla järvi,