ما هي الكتلة الحيوية لمحيطات العالم؟ إجمالي الكتلة الحيوية وإنتاج سكان المحيطات

مياه المحيطتحتوي على جميع الشروط اللازمة لنشوء الحياة ووجودها. إذا أخذنا في الاعتبار حجم المحيط العالمي فقط، يصبح من الواضح أن هناك مساحة أكبر للكائنات الحية هنا من الأرض. ليس من قبيل الصدفة أن نصف أنواع النباتات في العالم و3/4 دولارات من الحيوانات تعيش في المحيط العالمي. ينقسم عالم المحيط الحي بأكمله إلى الأنواع التالية:

• العوالق(الكائنات الحية العائمة حجم صغير، غير قادر على تحمل تدفق المياه). تشمل العوالق عادة العوالق النباتية والعوالق الحيوانية حجم صغيرالقشريات والطحالب.
• السوابح(مجموعة من الكائنات الحية تطفو بنشاط في عمود الماء). تضم نيكتون أكبر مجموعة من الكائنات الحية - تقريبًا جميع أنواع الأسماك والثدييات وغيرها من الكائنات الحية.
• القاعيات(مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في قاع أعماق المحيطات).

يتم عرض هذه الأنواع من الكائنات الحية بالتفصيل في الشكل 1.

ملاحظة 1

ويبلغ إجمالي الكتلة الحيوية المجمعة لجميع الكائنات الحية في المحيطات حوالي 30 مليار دولار. الأماكن ذات التركيز المتزايد للكتلة الحيوية، وكقاعدة عامة، الأماكن التي تتمتع بأكبر قدر من التنوع البيولوجي في المحيط العالمي هي أماكن وفيرة للتطور وتراكم العوالق.

توزيع الكتلة الحيوية في المحيط العالمي لديه عدد من مواصفات خاصةفريدة من نوعها للمحيط.

يتم تحديد أنواع وأعداد الكائنات الحية في المحيط بشكل أساسي من خلال العوامل المحددة التالية:

• عمق الاختراق أشعة الشمس;
• تركيز الأكسجين المذاب.
• توافر العناصر الغذائية.
• درجة حرارة.

وبطبيعة الحال، تكون الكائنات الحيوانية أكثر وفرة في الطبقات العليا من المحيط (تصل إلى 200 دولار أمريكي) - وهذا نتيجة لاعتمادها المباشر أو غير المباشر على الكائنات الحية التي تقوم بالتمثيل الضوئي.

ملاحظة 2

ومن الواضح أنه بفضل المدخلات، بالإضافة إلى تدفق العناصر الغذائية من الرواسب السفلية، من تدفق إضافي يأتي مع الجريان السطحي من الأرض، تتميز النظم الإيكولوجية المائية الساحلية بأعلى إنتاجية.

ويلاحظ في النظم البيئية المائية الساحلية، وكذلك في المياه المفتوحة للمحيطات العالمية على عمق 200 دولار متر. أكبر عددالتنوع البيولوجي الحيواني و النباتية، والتي تلعب دورًا حاسمًا في الوظيفة الغذائية ليس فقط مخلوقات البحر، ولكن أيضًا شخصًا. كل يوم، في جميع أنحاء العالم، يتم حصاد ملايين الأطنان من الأسماك من مختلف الأنواع، وكذلك الطحالب والروبيان من هذه المنطقة من المحيط العالمي لغرض الأنشطة الاقتصادية.

في مناطق أعماق البحار، تكون إنتاجية كائنات التمثيل الضوئي محدودة بسبب عدم تطابق الظروف الغذائية (تتركز العناصر الغذائية في القاع) وظروف الإضاءة. ومع ذلك، فإن بعض سكان القاع يمثلون عددًا كبيرًا النشاط الاقتصاديبالنسبة للإنسان فهي حيوانات مثل بلح البحر والكركند وجراد البحر والمحار وغيرها.

الإنتاجية الحيوية والكتلة الحيوية

داخل المحيط المفتوح هناك ثلاث مناطق، الرئيسية الاختلافات المميزةوهي عمق تغلغل ضوء الشمس، ونتيجة لذلك، التركيب الكمي والأنواعي المختلف للكتلة الحيوية:

• منطقة مبهجة(الطبقة السطحية) - يصل عمقها إلى 200 دولار متر، حيث تتم عمليات التمثيل الضوئي بشكل مكثف ويحدث اختلاط مستمر ومكثف للكتل المائية نتيجة تأثير نشاط الرياح والأمواج والأعاصير. تمثل هذه المنطقة أكثر من 90%\$ من إجمالي الكتلة الحيوية للمحيطات وأعلى معامل إنتاجية حيوية.
• منطقة الاستحمام(باتيال) – من 200 دولار إلى 2500 دولار في العمق، بما يتوافق مع المنحدر القاري. تتميز هذه المنطقة بإنتاجية حيوية منخفضة بشكل ملحوظ وتكوين الأنواع بشكل عام.
• منطقة سحيقة(السحيقة) - كقاعدة عامة، أعمق من 2500 دولار متر، والتي تتميز بظلام شبه كامل، وانخفاض حركة المياه، تقريبًا درجة حرارة ثابتةالمياه من $3$ إلى $1^\circ \C$، حيث توجد الكائنات الحية بسبب بقايا النباتات والحيوانات التي تقوم بالتمثيل الضوئي من الطبقات العليا للمحيط العالمي التي تأكلها، وبالتالي توفر الحد الأدنى من الإنتاج البيولوجي.

يوجد في المحيط تناوب للأحزمة مع زيادة وانخفاض الكتلة النباتية والزوماس. ولكن إذا كان توزيع عدد الكائنات الحية على الأرض يعتمد بشكل أساسي على درجة الحرارة وكمية هطول الأمطار وله طابع مناطقي، فإن الكتلة الحيوية لمنطقة معينة في المحيط تعتمد بشكل أساسي على معدل الدخول العناصر الغذائيةمع تدفقات المياه الصاعدة، أي أنها تعتمد على سرعة حركة أحجام المياه السفلية المشبعة بالمواد المغذية إلى السطح. تحدث هذه الحركة في المناطق التي ترتفع فيها المياه العميقة الباردة إلى السطح، وكذلك في المناطق الضحلة من المحيط (في منطقة الجرف)، حيث يحدث خلط الرياح لطبقة الماء بأكملها.

ملاحظة 3

ومن الأماكن المهمة الأخرى، من وجهة نظر الإنتاجية، الأماكن في المحيط حيث تتشكل الظروف المواتية لتكوين الحياة، وهي الأماكن التي تلتقي فيها تيارات المحيط الباردة والدافئة. إن امتزاج الكتل المائية من التيارات الدافئة والباردة، والتي لها أنظمة حرارية مختلفة وتتميز بدرجات ملوحة متفاوتة، يؤدي إلى ما يحدث الموت الجماعيالكائنات الحية نتيجة تعرضها لظروف معيشية غير مناسبة. ومن خلال تحلل الكائنات الميتة، تثري مياه المحيطات بالمواد المغذية، والتي بدورها تؤدي إلى التطور السريع للحياة في الكائنات الحية الأخرى. يتضح من هذا المثال أن الحياة ملوثة بشكل مكثف في المنطقة مع الحد الأقصى للوفيات.

تتميز مناطق المحيط العالمي التي توجد بها أنظمة الدوران المضادة للأعاصير بانخفاض الإنتاجية الحيوية. تشمل هذه المناطق مناطق محيطية ضخمة، حيث تكون كمية العناصر الغذائية (منتجات التحلل) منخفضة قدر الإمكان في ظل ظروف التأثير السائد للتيارات الهابطة.

تحتوي المناطق الساحلية للمحيطات أيضًا على تركيز كبير من الكتلة الحيوية - مناطق المياه الضحلة الغنية بالمواد المغذية، والتي تمتد من خط المد على الشواطئ إلى الجرف القاريوهو استمرار للجزء القاري تحت سماكة الكتل المائية للمحيطات.

المناطق الساحلية، التي تشغل أقل من 10\%$ من إجمالي مساحة المحيط العالمي، تركز أكثر من 90\%$ من إجمالي الكتلة الحيوية (النباتات والحيوانات في المحيط). هنا يقع أكبر عددمناطق الصيد العالمية. يوجد في المنطقة الساحلية موطن مثل مصب النهر. مصبات الأنهار هي مناطق ساحلية من محيطات العالم حيث تمتزج المياه العذبة من الجداول (الأنهار والجداول والجريان السطحي) مع المياه المالحة من المحيطات. في مصبات الأنهار، تبلغ الإنتاجية الحيوية السنوية الحد الأقصى مقارنة بالنظم البيئية الأخرى.

في المناطق الساحلية للمحيط العالمي الواقعة في المناطق الاستوائية و خطوط العرض شبه الاستوائية، أين نظام درجة الحرارةتتجاوز المياه 20 دولارًا أمريكيًا، وتعيش الشعاب المرجانية. وتتكون عادة من مركبات الكالسيوم غير القابلة للذوبان التي تفرزها الكائنات الحيوانية والطحالب الحمراء والخضراء. تلعب الشعاب المرجانية دورًا حيويًا في الحفاظ على التركيبة الملحية للمياه.

ش السواحل الغربيةالقارات التي تتميز بالرياح التي تهب باستمرار من الأرض إلى البحر - الرياح التجارية - يتم نقل المياه السطحية من الأنهار والبحيرات والمسطحات المائية الأخرى من الشاطئ إلى المحيط، ويتم استبدالها بالمياه السفلية الباردة والغنية بالمغذيات. وتسمى هذه الظاهرة التقلب. نظرا للكمية الكبيرة من العناصر الغذائية القادمة من أعماق كتل المياه المحيطية، يتم تشكيل إنتاجية حيوية كبيرة في هذه المناطق. لكن، التغيرات الموسميةالمناخ والتيارات لها باستمرار تأثير خافض عليها.

ويفصل المحيط عن المناطق الساحلية مساحة تزداد بشكل حاد في العمق عند حافة الجرف القاري. تمثل حوالي 10\%$ من الكتلة الحيوية للنباتات والحيوانات المحيطية، ويمكن تصنيف المناطق التي لا نهاية لها من الأعماق على أنها مناطق صحراوية عملياً من حيث الكتلة الحيوية، ولكن نظراً لحجمها الهائل فإن المحيط المفتوح هو المورد الرئيسي من الإنتاج البيولوجي الأولي النقي على الأرض.

دور العالم العضوي للمحيطات بالنسبة للإنسان

يلعب العالم العضوي للمحيطات دورًا كبيرًا في حياة الإنسان. تنوع وثراء الممثلين النباتات المائيةوتوفر الحيوانات للإنسانية عنصرًا غذائيًا ثابتًا. تعتبر المأكولات البحرية المصدر الرئيسي للغذاء للعديد من الدول، خاصة الدول الجزرية الآسيوية – اليابان، الفلبين، إندونيسيا وغيرها.

توفر الأماكن الأكثر إنتاجية في المحيط العالمي تنمية مستدامةمصايد الأسماك، وتطوير قاعدة الإنتاج والتجهيز، والصناعات والمجمعات السمكية. وفي فترة العولمة، تعد تنمية قطاع مصايد الأسماك عملية ذات أهمية خاصة، بما في ذلك بالنسبة للاتحاد الروسي.

ومع ذلك، يوجد في روسيا عدد من المشاكل المرتبطة بتجهيز الموارد السمكية ولوجستياتها. بالإضافة إلى ذلك، في روسيا، كما هو الحال في عدد من دول العالم، هناك مشاكل بيئية (الصيد غير المشروع، وتلوث المحيط العالمي، والكوارث التي من صنع الإنسان، وما إلى ذلك)، مما يقلل بشكل حاد من إنتاجية الكتلة الحيوية المائية. تؤدي هذه العوامل إلى زيادة حادة في معدل وفيات الكائنات الحية، مما يسبب ضررا هائلا ليس فقط لمجموعة سكانية معينة، ولكن أيضا للأنواع التي تشكل هذه المجموعات المكون الغذائي الرئيسي لها.

ملاحظة 4

للحفاظ على تجمعات الكائنات البحرية من أجل الحفاظ على تنوع الأنواع، وكذلك تزويد البشرية بالغذاء الذي يتم الحصول عليه من مياه المحيط العالمي، من الضروري الحفاظ على الموجود الحالة البيئيةالنظم الإيكولوجية المائية، فضلا عن الإزالة الفورية للعواقب التي من صنع الإنسان والتي لها تأثير سلبي على الإنتاجية البيولوجية للمحيطات.

يشكل مجمل جميع الكائنات الحية الكتلة الحيوية (أو، على حد تعبير V. I. Vernadsky، المادة الحية) للكوكب.

بالكتلة، يمثل ذلك حوالي 0.001% من كتلة القشرة الأرضية. ومع ذلك، على الرغم من الكتلة الحيوية الإجمالية الضئيلة، فإن دور الكائنات الحية في العمليات التي تحدث على هذا الكوكب هائلة. إن نشاط الكائنات الحية هو الذي يحدد التركيب الكيميائي للغلاف الجوي وتركيز الأملاح في الغلاف المائي وتكوين بعضها وتدمير البعض الآخر الصخور، تكوين التربة في الغلاف الصخري ، إلخ.

الكتلة الحيوية الأرضية. أعلى كثافة للحياة موجودة في الغابات الاستوائية. يوجد هنا المزيد من الأنواع النباتية (أكثر من 5 آلاف). وفي شمال وجنوب خط الاستواء، تصبح الحياة أكثر فقراً، وتقل كثافتها وعدد الأنواع النباتية والحيوانية: في المناطق شبه الاستوائية يوجد حوالي 3 آلاف نوع من النباتات، وفي السهوب حوالي 2 ألف نوع، تليها عريضة الأوراق و الغابات الصنوبريةوأخيرًا منطقة التندرا التي ينمو فيها حوالي 500 نوع من الأشنات والطحالب. اعتمادا على كثافة تطور الحياة في خطوط العرض الجغرافية المختلفة، تتغير الإنتاجية البيولوجية. تشير التقديرات إلى أن إجمالي الإنتاجية الأولية للأرض (الكتلة الحيوية التي تشكلها الكائنات ذاتية التغذية لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة) يبلغ حوالي 150 مليار طن، بما في ذلك حصة الغابات الكرة الأرضيةتمثل 8 مليار طن من المواد العضوية سنويا. يبلغ إجمالي الكتلة النباتية لكل هكتار واحد في التندرا 28.25 طنًا غابة أستوائية- 524 طناً، في المنطقة المعتدلة، ينتج هكتار واحد من الغابات سنوياً حوالي 6 أطنان من الخشب و 4 أطنان من الأوراق، أي 193.2 * 109 ج (~ 46 * 109 كالوري). الإنتاجية الثانوية (الكتلة الحيوية التي تنتجها الكائنات غيرية التغذية لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة) في الكتلة الحيوية للحشرات والطيور وغيرها في هذه الغابة تتراوح من 0.8 إلى 3% من الكتلة الحيوية النباتية، أي حوالي 2*109 جول (5*108 كالوري ).< /p>

تختلف الإنتاجية السنوية الأولية لمختلف أنواع النباتات الزراعية بشكل كبير. متوسط ​​الإنتاجية العالمية بالطن من المادة الجافة لكل هكتار هو: القمح - 3.44، البطاطس - 3.85، الأرز - 4.97، بنجر السكر - 7.65. لا يمثل المحصول الذي يجمعه الشخص سوى 0.5% من إجمالي الإنتاجية البيولوجية للحقل. يتم تدمير جزء كبير من الإنتاج الأولي بواسطة النباتات الرخوة - سكان التربة.

التربة هي أحد المكونات المهمة للتكاثر الحيوي لسطح الأرض. المادة الأولية لتكوين التربة هي الطبقات السطحية للصخور. منهم، تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة والنباتات والحيوانات، يتم تشكيل طبقة التربة. تركز الكائنات الحية العناصر الحيوية في نفسها: بعد موت النباتات والحيوانات وتحلل بقاياها، تنتقل هذه العناصر إلى تكوين التربة، مما يؤدي إلى

فهو يتراكم العناصر الحيوية، ويتراكم أيضًا بيكس عضوي متحلل بشكل غير كامل. تحتوي التربة على عدد كبير من الكائنات الحية الدقيقة. وهكذا، في غرام واحد من تشيرنوزيم يصل عددهم إلى 25 * 108. وبالتالي، فإن التربة ذات أصل حيوي، وتتكون من مواد عضوية وغير عضوية وكائنات حية (إيدافون هو مجمل جميع الكائنات الحية في التربة). خارج المحيط الحيوي، فإن ظهور التربة ووجودها أمر مستحيل. تعتبر التربة بيئة معيشية للعديد من الكائنات الحية (الحيوانات وحيدة الخلية، والحلقيات والديدان المستديرة، والمفصليات وغيرها الكثير). تتغلغل جذور النباتات في التربة، حيث تمتص النباتات العناصر الغذائية والماء. ترتبط إنتاجية المحاصيل الزراعية بالنشاط الحيوي للكائنات الحية في التربة. إن إضافة المواد الكيميائية إلى التربة غالبًا ما يكون له تأثير ضار على الحياة فيها. ولذلك فمن الضروري استخدام التربة بشكل رشيد وحمايتها.

ولكل منطقة تربتها الخاصة التي تختلف عن غيرها في تركيبها وخصائصها. يرتبط تكوين أنواع التربة الفردية بمختلف الصخور المكونة للتربة والمناخ والخصائص النباتية. حدد V.V.Dokuchaev 10 أنواع رئيسية من التربة، ويوجد الآن أكثر من 100 نوع منها، وتتميز أراضي أوكرانيا بما يلي: مناطق التربة: بوليسي، وغابات السهوب، والسهوب، والسهوب الجافة، وكذلك مناطق جبال الكاربات وشبه جزيرة القرم مع أنواع بنية غطاء التربة المتأصلة في كل منها. تتميز بوليسي بتربة زوليكية وغابات رمادية. تربة غابات تيمنوسيري، وتربة تشيرنوزيم بودزولية، وما إلى ذلك. تحتوي منطقة غابات السهوب على تربة غابات سيري رمادية ومظلمة. يتم تمثيل منطقة السهوب بشكل رئيسي بواسطة chernozems. تسود تربة الغابات البنية في منطقة الكاربات الأوكرانية. توجد في شبه جزيرة القرم أنواع مختلفة من التربة (التربة السوداء، والكستناء، وما إلى ذلك)، ولكنها عادة ما تكون حصوية وصخرية.

الكتلة الحيوية للمحيطات العالمية. تشغل محيطات العالم أكثر من ثلثي مساحة سطح الكوكب. الخصائص الفيزيائية والتركيب الكيميائي لمياه المحيطات مواتية لتطور الحياة ووجودها. كما هو الحال على الأرض، تكون كثافة الحياة في المحيط أعظم في المنطقة الاستوائية وتتناقص كلما ابتعدت عنها. في الطبقة العليا، على عمق يصل إلى 100 متر، تعيش الطحالب وحيدة الخلية التي تشكل العوالق، "يبلغ إجمالي الإنتاجية الأولية للعوالق النباتية في المحيط العالمي 50 مليار طن سنويًا (حوالي ثلث إجمالي الإنتاج الأولي للمحيط الحيوي)" . تبدأ جميع سلاسل الغذاء في المحيط تقريبًا بالعوالق النباتية، التي تتغذى على حيوانات العوالق الحيوانية (مثل القشريات). تعتبر القشريات غذاءً للعديد من أنواع الأسماك وحيتان البالين. الطيور تأكل السمك. تنمو الطحالب الكبيرة بشكل رئيسي في المناطق الساحلية للمحيطات والبحار. أعظم تركيز للحياة هو في الشعاب المرجانية. المحيط أفقر في الحياة من الأرض، والكتلة الحيوية لمنتجاته أقل بـ 1000 مرة. تموت معظم الكتلة الحيوية المتكونة - الطحالب وحيدة الخلية وغيرها من سكان المحيط - وتستقر في القاع ويتم تدمير موادها العضوية بواسطة المحللات. فقط حوالي 0.01٪ من الإنتاجية الأولية للمحيطات العالمية تصل إلى البشر من خلال سلسلة طويلة من المستويات الغذائية في شكل غذاء وطاقة كيميائية.

في قاع المحيط، نتيجة للنشاط الحيوي للكائنات الحية، تتشكل الصخور الرسوبية: الطباشير، الحجر الجيري، الدياتوميت، إلخ.

تبلغ الكتلة الحيوية للحيوانات في المحيط العالمي حوالي 20 مرة أكبر من الكتلة الحيوية للنباتات، وهي كبيرة بشكل خاص في المنطقة الساحلية.

المحيط هو مهد الحياة على الأرض. أساس الحياة في المحيط نفسه، والحلقة الأساسية في سلسلة غذائية معقدة هي العوالق النباتية، وهي نباتات بحرية خضراء وحيدة الخلية. تأكل هذه النباتات المجهرية العوالق الحيوانية العاشبة والعديد من أنواع الأسماك الصغيرة، والتي بدورها تكون بمثابة غذاء لمجموعة من الحيوانات المفترسة النكتونية التي تسبح بنشاط. الكائنات الحية في قاع البحر - القاعيات (phytobenthos وzoobenthos) تشارك أيضًا في السلسلة الغذائية للمحيطات. تبلغ الكتلة الإجمالية للمادة الحية في المحيط 29.9∙109 طنًا، وتمثل الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية والكائنات القاعية 90% من الكتلة الإجمالية للمادة الحية في المحيط، والكتلة الحيوية للعوالق النباتية - حوالي 3%، والكتلة الحيوية للكائنات الحية في المحيط. نيكتون (الأسماك بشكل رئيسي) - 4٪ (سويتوفا، 1973؛ دوبروديف، سويتوفا، 1976). بشكل عام، الكتلة الحيوية للمحيطات من حيث الوزن أقل 200 مرة، ولكل وحدة مساحة سطحية أقل 1000 مرة من الكتلة الحيوية الأرضية. ومع ذلك، فإن الإنتاج السنوي من المادة الحية في المحيط يبلغ 4.3∙1011 طنًا. وبوحدات الوزن الحي، فهو قريب من إنتاج الكتلة النباتية الأرضية - 4.5∙1011 طنًا. وبما أن الكائنات البحرية تحتوي على الكثير المزيد من الماء، ثم في وحدات الوزن الجاف تبدو هذه النسبة 1:2.25. كما أن نسبة إنتاج المواد العضوية النقية في المحيط أقل (مثل 1: 3.4) مقارنة بتلك الموجودة على الأرض، حيث تحتوي العوالق النباتية على نسبة أعلى من عناصر الرماد مقارنة بالنباتات الخشبية (Dobrodeev, Suetova, 1976). تفسر الإنتاجية العالية إلى حد ما للمادة الحية في المحيط بحقيقة أن أبسط الكائنات الحية من العوالق النباتية لها عمر قصير، فهي تتجدد يوميًا، ويبلغ متوسط ​​الكتلة الإجمالية للمادة الحية في المحيط كل 25 يومًا تقريبًا. وعلى الأرض، يحدث تجديد الكتلة الحيوية في المتوسط ​​كل 15 عامًا. يتم توزيع المادة الحية في المحيط بشكل غير متساو للغاية. الحد الأقصى لتركيزات المادة الحية في المحيطات المفتوحة - 2 كجم/م2 - يقع في المناطق المعتدلة في شمال المحيط الأطلسي وشمال غرب المحيط الهادئ. على الأرض، تتمتع مناطق الغابات والسهوب بنفس الكتلة الحيوية. تم العثور على متوسط ​​قيم الكتلة الحيوية في المحيط (من 1.1 إلى 1.8 كجم / م 2) في مناطق المناطق المعتدلة والاستوائية؛ على الأرض تتوافق مع الكتلة الحيوية للسهوب الجافة في المنطقة المعتدلة وشبه الصحارى في المنطقة شبه الاستوائية المنطقة وغابات جبال الألب وتحت جبال الألب (Dobrodeev، Suetova، 1976). وفي المحيط، يعتمد توزيع المادة الحية على الخلط الرأسي للمياه، مما يؤدي إلى ارتفاع العناصر الغذائية إلى السطح من الطبقات العميقة، حيث تتم عملية التمثيل الضوئي. وتسمى هذه المناطق التي ترتفع فيها المياه العميقة بمناطق صعود مياه القاع إلى السطح، وهي الأكثر إنتاجية في المحيط. وتتميز مناطق الاختلاط العمودي الضعيف للمياه بمستويات منخفضة من إنتاج العوالق النباتية - الحلقة الأولى في الإنتاجية البيولوجية للمحيطات، وفقر الحياة. ومن السمات المميزة الأخرى لتوزيع الحياة في المحيط تركيزها في المنطقة الضحلة. في مناطق المحيط التي لا يتجاوز عمقها 200 متر، يتركز 59٪ من الكتلة الحيوية لحيوانات القاع؛ وتمثل الأعماق التي تتراوح بين 200 و3000 متر 31.1%، والمناطق التي تزيد أعماقها عن 3000 متر تمثل أقل من 10%. من بين مناطق خطوط العرض المناخية في المحيط العالمي، تعد المناطق تحت القطب الجنوبي والمناطق المعتدلة الشمالية هي الأغنى: كتلتها الحيوية أكبر بعشر مرات من المنطقة الاستوائية. على الأرض، على العكس من ذلك، أعلى قيم المادة الحية تحدث في الأحزمة الاستوائية وشبه الاستوائية.

أساس الدورة البيولوجية التي تضمن وجود الحياة هو الطاقة الشمسية والكلوروفيل الموجود في النباتات الخضراء الذي يلتقطها. يشارك كل كائن حي في دورة المواد والطاقة، حيث يمتص بعض المواد من البيئة الخارجية ويطلق مواد أخرى. تقوم التكاثرات الحيوية، التي تتكون من عدد كبير من الأنواع والمكونات العظمية للبيئة، بإجراء دورات تتحرك من خلالها ذرات العناصر الكيميائية المختلفة. تهاجر الذرات باستمرار عبر العديد من الكائنات الحية والبيئات الهيكلية. بدون هجرة الذرات، لا يمكن للحياة على الأرض أن توجد: فالنباتات التي لا تحتوي على حيوانات وبكتيريا سوف تستنزف قريبًا احتياطياتها من ثاني أكسيد الكربون وتختفي. المعادنوستحرم حيوانات النباتات من مصدر الطاقة والأكسجين.

تتوافق الكتلة الحيوية لسطح الأرض مع الكتلة الحيوية للبيئة الأرضية والهواء. ويزداد من القطبين إلى خط الاستواء. وفي الوقت نفسه، يتزايد عدد الأنواع النباتية.

التندرا في القطب الشمالي – 150 نوعًا من النباتات.

التندرا (الشجيرات والعشبية) - ما يصل إلى 500 نوع من النباتات.

منطقة الغابات (غابات صنوبرية + سهوب (منطقة)) – 2000 نوع.

المناطق شبه الاستوائية (الحمضيات وأشجار النخيل) – 3000 نوع.

الغابات النفضية (الغابات الاستوائية المطيرة) - 8000 نوع. تنمو النباتات في عدة طبقات.

الكتلة الحيوية الحيوانية. تتمتع الغابة الاستوائية بأكبر كتلة حيوية على هذا الكوكب. يؤدي هذا التشبع في الحياة إلى الانتقاء الطبيعي الصارم والصراع من أجل الوجود و=> تكيف الأنواع المختلفة مع ظروف الوجود المشترك.

المحيط العالمي هو نظام بيئي، مجموعة وظيفية واحدة من الكائنات الحية وموائلها. يتمتع النظام البيئي المحيطي بخصائص فيزيائية وكيميائية توفر مزايا معينة للكائنات الحية التي تعيش فيه.

يؤدي الدوران البحري المستمر إلى اختلاط مكثف لمياه المحيطات، ونتيجة لذلك يكون نقص الأكسجين نادرًا نسبيًا أعماق المحيط.

من العوامل المهمة في وجود الحياة وتوزيعها في أعماق المحيط العالمي هي كمية الضوء المخترق، والتي بموجبها ينقسم المحيط إلى منطقتين أفقيتين: مبتهج (عادة ما يصل إلى 100-200 م) و عديم البصر(يمتد إلى القاع). المنطقة المضاءة هي منطقة الإنتاج الأولي، وتتميز بالدخول هنا كمية كبيرة ضوء الشمسونتيجة لذلك، تتوفر الظروف المواتية لتطوير المصدر الرئيسي للطاقة في سلاسل الغذاء البحرية - العوالق الدقيقة، والتي تشمل الطحالب الخضراء الصغيرة والبكتيريا. الجزء الأكثر إنتاجية من المنطقة المضاءة هو منطقة الجرف القاري (والتي تتزامن عمومًا مع المنطقة تحت الساحلية). أدت الوفرة الكبيرة من العوالق الحيوانية والعوالق النباتية في هذه المنطقة، بالإضافة إلى المحتوى العالي من العناصر الغذائية التي تغسلها الأنهار والجداول المؤقتة من الأرض، فضلاً عن الارتفاع المحلي للمياه العميقة الباردة الغنية بالأكسجين (مناطق صعود مياه القاع)، إلى حقيقة أن جميع مصايد الأسماك التجارية واسعة النطاق تقريبًا تتركز في الجرف القاري.

تتميز المنطقة المضاءة بإنتاجية أقل، ويرجع ذلك أساسًا إلى حقيقة أنها تتلقى قدرًا أقل من ضوء الشمس والظروف اللازمة لتطوير الرابط الأول السلاسل الغذائيةفي المحيط محدودة للغاية.

هناك عامل مهم آخر يحدد وجود الحياة وتوزيعها في المحيط العالمي، وهو تركيز العناصر الغذائية في الماء (خاصة الفوسفور والنيتروجين، اللذين يتم امتصاصهما بشكل أكثر نشاطًا بواسطة الطحالب وحيدة الخلية) والأكسجين المذاب. تدخل العناصر الغذائية إلى الماء بشكل رئيسي مع جريان النهر وتصل إلى أقصى تركيز لها على عمق 800-1000 متر، لكن الاستهلاك الرئيسي للمغذيات بواسطة العوالق النباتية يتركز في الطبقة السطحية التي يبلغ سمكها 100-200 متر، وهنا تطلق الطحالب الضوئية الأكسجين، الذي يتم حمله إلى الماء أثناء الدوران الرأسي للمياه في أعماق المحيط، مما يخلق الظروف الملائمة لوجود الحياة هناك. وهكذا، على عمق (100-200 م) مع وجود كمية كافية من العناصر الغذائية وتركيز كاف من الأكسجين المذاب، يتم تهيئة الظروف لوجود الكائنات الحية النباتية (العوالق النباتية)، والتي تحدد تكاثر وتوزيع العوالق الحيوانية والأسماك و حيوانات أخرى.

في المحيط العالمي، تنقسم الخطوة الرئيسية في هرم الكتلة الحيوية - الطحالب وحيدة الخلية - بسرعة عالية وتنتج إنتاجًا عاليًا جدًا. وهذا ما يفسر أن الكتلة الحيوية الحيوانية أكبر بعشرين مرة من الكتلة الحيوية النباتية. يبلغ إجمالي الكتلة الحيوية للمحيطات العالمية حوالي 35 مليار طن، وفي الوقت نفسه تمثل الحيوانات 32.5 مليار طن والطحالب 1.7 مليار طن. ومع ذلك، فإن الكمية الإجمالية للطحالب تتغير قليلا، لأنها تؤكل بسرعة من قبل العوالق الحيوانية ومختلف مغذيات الترشيح (على سبيل المثال، الحيتان). سمكة، رأسيات الأرجلتنمو القشريات الكبيرة وتتكاثر بشكل أبطأ، ولكن يتم تناولها بشكل أبطأ من قبل الأعداء، لذلك يكون لدى كتلتها الحيوية وقت للتراكم. هرم الكتلة الحيويةفي المحيط اتضح، لذلك، رأسا على عقب. وفي النظم الإيكولوجية الأرضية، يكون معدل استهلاك نمو النبات أقل ويشبه هرم الكتلة الحيوية في معظم الحالات هرم الإنتاج.

أرز. 4.

إنتاج العوالق الحيوانية أقل بعشر مرات من إنتاج الطحالب وحيدة الخلية. إن إنتاج الأسماك وممثلي النكتون الآخرين أقل بمقدار 3000 مرة مقارنة بالعوالق، مما يوفر ظروفًا مواتية للغاية لتنميتها.

تضمن الإنتاجية العالية للبكتيريا والطحالب معالجة بقايا النفايات من الكتلة الحيوية الكبيرة للمحيطات، والتي، بالاشتراك مع الخلط الرأسي لمياه المحيط العالمي، تعزز تحلل هذه المخلفات، وبالتالي إنشاء والحفاظ على خصائص الأكسدة البيئة المائية، والتي تخلق ظروفًا مواتية للغاية لتطور الحياة في جميع أنحاء سمك المحيط العالمي. فقط في مناطق معينة من المحيط العالمي، نتيجة للطبقية الحادة بشكل خاص للمياه في الطبقات العميقة، يتم تشكيل بيئة تصالحية.

تتميز الظروف المعيشية في المحيط بالثبات العالي، ولهذا السبب لا يحتاج سكان المحيط إلى أغطية وتكيفات متخصصة ضرورية للغاية للكائنات الحية على الأرض، حيث تكون التغيرات المفاجئة والمكثفة في العوامل البيئية شائعة.

كثافة عالية مياه البحريوفر الدعم المادي الكائنات البحريةونتيجة لذلك تحافظ الكائنات ذات كتلة الجسم الكبيرة (الحيتانيات) على الطفو بشكل مثالي.

تنقسم جميع الكائنات الحية التي تعيش في المحيط إلى ثلاثة (الأكبر) مجموعات بيئية(على أساس نمط الحياة والموائل): العوالق، والنيكتون، والقاع. العوالق- مجموعة من الكائنات الحية غير القادرة على الحركة المستقلة وتنقلها المياه والتيارات. تتمتع العوالق بأعلى كتلة حيوية وأكبر تنوع للأنواع. العوالق تشمل العوالق الحيوانية ( العوالق الحيوانية) ، التي تعيش في كامل سمك المحيط، والعوالق النباتية (العوالق النباتية)، التي تعيش فقط في الطبقة السطحية من الماء (على عمق 100-150 م). العوالق النباتية، وهي في الأساس طحالب صغيرة وحيدة الخلية، توفر الغذاء للعوالق الحيوانية. السوابح- حيوانات قادرة على الحركة المستقلة في عمود الماء لمسافات طويلة. تشمل Nekton الحيتانيات، وزعنفيات الأقدام، والأسماك، وصفارات الإنذار، والثعابين البحرية و السلاحف البحرية. يبلغ إجمالي الكتلة الحيوية للنيكتون ما يقرب من مليار طن، نصف هذه الكمية يأتي من الأسماك. بينثوس- مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في قاع المحيط أو في الرواسب القاعية. القاعيات الحيوانية هي جميع أنواع اللافقاريات (بلح البحر، والمحار، وسرطان البحر، وجراد البحر، وجراد البحر)؛ يتم تمثيل قاع النبات بشكل رئيسي بواسطة الطحالب المختلفة.

تبلغ الكتلة البيولوجية الإجمالية للمحيط العالمي (الكتلة الإجمالية لجميع الكائنات الحية التي تعيش في المحيط) 35-40 مليار طن. وهي أقل بكثير من الكتلة البيولوجية لليابسة (2420 مليار طن)، على الرغم من وجود المحيطات أحجام كبيرة. يتم تفسير ذلك بواسطة معظمفمناطق المحيطات تكاد تكون مساحات مائية هامدة، ولا يتميز سوى محيط المحيط ومناطق ارتفاع مياه القاع إلى السطح بأكبر إنتاجية بيولوجية. بالإضافة إلى ذلك، تتجاوز الكتلة النباتية على الأرض الكتلة الحيوية بمقدار 2000 مرة، وفي المحيط العالمي، تبلغ الكتلة الحيوية للحيوانات 18 مرة أكبر من الكتلة الحيوية للنباتات.

تتوزع الكائنات الحية في المحيطات العالمية بشكل غير متساو، حيث يتأثر تكوينها وتنوع أنواعها بعدد من العوامل. كما ذكرنا أعلاه، فإن توزيع الكائنات الحية يعتمد إلى حد كبير على توزيع درجة الحرارة والملوحة في المحيط حسب خطوط العرض. نعم أكثر المياه الدافئةوتتميز بتنوع بيولوجي أعلى (400 نوع من الكائنات الحية تعيش في بحر لابتيف، و7000 نوع في البحر الأبيض المتوسط)، وحد توزيع معظم الحيوانات البحرية في المحيط هو الملوحة بمؤشرات من 5 إلى 8 جزء في المليون. تسمح الشفافية باختراق ضوء الشمس المناسب فقط على عمق 100-200 متر، ونتيجة لذلك، تتميز هذه المنطقة من المحيط (شبه الساحلي) بوجود الضوء، ووفرة كبيرة من الغذاء، والاختلاط النشط للكتل المائية - كل هذا يحدد تهيئة الظروف الأكثر ملاءمة لتطور ووجود الحياة في هذه المنطقة من المحيط (90٪ من جميع الثروة السمكية تعيش في الطبقات العليا من المحيط على عمق 500 متر). خلال سنة الظروف الطبيعيةتختلف بشكل ملحوظ في مناطق مختلفة من المحيط العالمي. لقد تكيفت العديد من الكائنات الحية مع هذا، بعد أن تعلمت القيام بحركات رأسية وأفقية (الهجرة) عبر مسافات طويلة في عمود الماء. وفي الوقت نفسه، فإن الكائنات العوالق قادرة على الهجرات السلبية (بمساعدة التيارات)، والأسماك والثدييات قادرة على الهجرات النشطة (المستقلة) خلال فترات التغذية والتكاثر.

ويجب النظر إلى هذه الموارد بشكل شامل لأنها تشمل:

الموارد البيولوجيةمحيط العالم؛

الموارد المعدنية في قاع البحر؛

موارد الطاقة في محيطات العالم؛

موارد مياه البحر.

الموارد البيولوجية للمحيطات العالمية – هذه النباتات (الطحالب) والحيوانات (الأسماك والثدييات والقشريات والرخويات). ويبلغ الحجم الإجمالي للكتلة الحيوية في المحيطات العالمية 35 مليار طن، منها 0.5 مليار طن من الأسماك وحدها. تشكل الأسماك حوالي 90% من الأسماك التجارية التي يتم صيدها في المحيط. بفضل الأسماك والرخويات والقشريات، توفر البشرية 20٪ من البروتينات الحيوانية. تُستخدم الكتلة الحيوية للمحيطات أيضًا لإنتاج سعرات حرارية عالية وجبة تغذيةللماشية.

ويأتي أكثر من 90% من صيد الأسماك والأنواع غير السمكية في العالم من منطقة الجرف. يتم صيد الجزء الأكبر من صيد العالم في مياه خطوط العرض المعتدلة والعالية في نصف الكرة الشمالي. ومن بين المحيطات، ينتج المحيط الهادئ أكبر كميات من المصيد. من بين بحار المحيط العالمي، الأكثر إنتاجية هي النرويجية، بيرينغ، أوخوتسك واليابانية.

في السنوات الأخيرة، أصبحت زراعة أنواع معينة من الكائنات الحية في المزارع البحرية المصطنعة منتشرة بشكل متزايد في جميع أنحاء العالم. وتسمى هذه المصايد تربية الأحياء البحرية. ويتم تطويره في اليابان والصين (محار اللؤلؤ)، والولايات المتحدة (المحار وبلح البحر)، وفرنسا وأستراليا (المحار)، ودول البحر الأبيض المتوسط ​​في أوروبا (بلح البحر). في روسيا، في بحار الشرق الأقصى، تزرع الأعشاب البحرية (عشب البحر) والاسكالوب.

أصبحت حالة الموارد البيولوجية المائية وإدارتها الفعالة ذات أهمية متزايدة لتزويد السكان بمنتجات غذائية عالية الجودة ولتوفير المواد الخام للعديد من الصناعات والزراعة (على وجه الخصوص، تربية الدواجن). وتشير المعلومات المتوفرة إلى زيادة الضغط على محيطات العالم. وفي الوقت نفسه، وبسبب التلوث الشديد، انخفضت الإنتاجية البيولوجية للمحيطات العالمية بشكل حاد. في عام 198... زز. وتوقع كبار العلماء أنه بحلول عام 2025، سيصل إنتاج مصايد الأسماك العالمية إلى 230-250 مليون طن، بما في ذلك 60-70 مليون طن من تربية الأحياء المائية. لقد تغير الوضع: انخفضت توقعات المصيد البحري لعام 2025 إلى 125-130 مليون طن، في حين ارتفعت توقعات حجم الإنتاج السمكي من خلال تربية الأحياء المائية إلى 80-90 مليون طن. وفي الوقت نفسه، يعتبر من الواضح أن فإن معدل نمو سكان الأرض يتجاوز معدل نمو المنتجات السمكية. ومع الإشارة إلى الحاجة إلى إطعام الأجيال الحالية والمقبلة، يجب الاعتراف بالمساهمة الكبيرة لمصايد الأسماك في الدخل والرفاهية والأمن الغذائي لجميع الدول، كما يجب الاعتراف بأهميتها الخاصة بالنسبة لبعض البلدان ذات الدخل المنخفض والعجز الغذائي. وإدراكاً لمسؤولية السكان الأحياء عن الحفاظ على الموارد البيولوجية للأجيال القادمة، اعتمدت 95 دولة في اليابان، بما في ذلك روسيا، في ديسمبر/كانون الأول 1995، إعلان كيوتو وخطة العمل بشأن المساهمة المستدامة لمصايد الأسماك في الأمن الغذائي. واقترح أن تستند السياسات والاستراتيجيات واستخدام الموارد من أجل التنمية المستدامة لقطاع مصايد الأسماك إلى المبادئ الأساسية التالية:

الحفاظ على النظم البيئية.

استخدام البيانات العلمية الموثوقة؛

زيادة الرفاه الاجتماعي والاقتصادي؛

العدالة في توزيع الموارد بين الأجيال.

وقد التزم الاتحاد الروسي، إلى جانب البلدان الأخرى، بالاسترشاد بالمبادئ المحددة التالية في تطوير الاستراتيجية الوطنية لمصايد الأسماك:

الاعتراف والتقييم دور مهموالدور الذي تلعبه مصايد الأسماك البحرية والداخلية وتربية الأحياء المائية في الأمن الغذائي العالمي من خلال الإمدادات الغذائية والرفاهية الاقتصادية؛

التنفيذ الفعال لأحكام اتفاقية الأمم المتحدة لقانون البحار، واتفاق الأمم المتحدة بشأن الأرصدة السمكية المتداخلة المناطق والأرصدة السمكية الكثيرة الارتحال، واتفاق تعزيز التدابير الدولية لحفظ وإدارة سفن الصيد في أعالي البحار، ومنظمة الأغذية والزراعة مدونة الصيد الرشيد، ومواءمة تشريعاتها الوطنية مع هذه الوثائق؛

التطوير والتقوية بحث علميباعتبارها أسسًا أساسية للتنمية المستدامة لمصايد الأسماك وتربية الأحياء المائية لضمان الأمن الغذائي، فضلاً عن تقديم المساعدة العلمية والفنية والدعم للبلدان ذات القدرات البحثية المحدودة؛

تقييم إنتاجية الأرصدة السمكية في المياه الخاضعة للولاية الوطنية، الداخلية والبحرية على حد سواء، ورفع قدرة الصيد في تلك المياه إلى مستوى مماثل لإنتاجية الأرصدة السمكية على المدى الطويل، واتخاذ التدابير المناسبة في الوقت المناسب لإعادة الأرصدة السمكية التي تعرضت للصيد الجائر إلى حالة مستدامة، والتعاون وفقا للقانون الدولي لاتخاذ تدابير مماثلة للأرصدة الموجودة في أعالي البحار؛

الحفظ والاستخدام المستدام للتنوع البيولوجي ومكوناته في البيئة المائية، وخاصة منع الممارسات التي تؤدي إلى تغييرات لا رجعة فيها، مثل تدمير الأنواع عن طريق التآكل الوراثي أو تدمير الموائل على نطاق واسع؛

تعزيز تنمية تربية الأحياء البحرية وتربية الأحياء المائية في المياه الساحلية والبحرية والمياه الداخلية من خلال إنشاء الآليات القانونية المناسبة، وتنسيق استخدام الأراضي والمياه مع الأنشطة الأخرى، باستخدام أفضل وأنسب المواد الوراثية وفقا لمتطلبات الحفظ والاستخدام المستدام البيئة الخارجية والحفاظ على التنوع البيولوجي، وتطبيق تقييمات الأثر الاجتماعي والبيئي.

الموارد المعدنية للمحيطات العالمية - وهي معادن صلبة وسائلة وغازية. هناك موارد منطقة الجرف وموارد قاع البحار العميقة.

المركز الأول بين موارد منطقة الرفينتمي إلى النفط والغاز. مناطق إنتاج النفط الرئيسية هي الخليج الفارسي والمكسيكي وغينيا وساحل فنزويلا وبحر الشمال. توجد مناطق بحرية تحمل النفط والغاز في بحر بيرينغ وأوكوتسك. ويبلغ إجمالي عدد أحواض النفط والغاز المستكشفة في الطبقات الرسوبية للجرف المحيطي أكثر من 30 حوضاً، وأغلبها استمرارية لأحواض برية. ويقدر إجمالي احتياطيات النفط على الرف بـ 120-150 مليار طن.

من بين المعادن الصلبة في منطقة الجرف يمكن تمييز ثلاث مجموعات:

الرواسب الأولية لخامات الحديد والنحاس والنيكل والقصدير والزئبق وما إلى ذلك؛

الغرينيات الساحلية والبحرية

رواسب الفوسفوريت في الأجزاء العميقة من الجرف وعلى المنحدر القاري.

الودائع الأوليةيتم استخراج الخامات المعدنية باستخدام المناجم المزروعة من الشاطئ أو من الجزر. في بعض الأحيان تتم مثل هذه الأعمال تحت قاع البحر على مسافة 10-20 كم من الساحل. يتم استخراج خام الحديد (قبالة ساحل كيوشو، في خليج هدسون)، والفحم (اليابان، وبريطانيا العظمى)، والكبريت (الولايات المتحدة الأمريكية) من باطن الأرض تحت الماء.

في الغرينيات الساحلية البحريةيحتوي على الزركونيوم والذهب والبلاتين والماس. ومن الأمثلة على هذه التطورات استخراج الماس - قبالة سواحل ناميبيا؛ الزركونيوم والذهب - قبالة سواحل الولايات المتحدة الأمريكية؛ العنبر - على شواطئ بحر البلطيق.

تم استكشاف رواسب الفوسفوريت في المقام الأول في المحيط الهادئ، ولكن حتى الآن لم يتم تنفيذ تنميتها الصناعية في أي مكان.

الثروة الرئيسية بحر عميققاع المحيط – عقيدات الحديد والمنغنيز. لقد ثبت أن العقيدات تحدث في الطبقة العليا من رواسب أعماق البحار على عمق يتراوح من 1 إلى 3 كيلومترات، وعلى عمق أكثر من 4 كيلومترات تشكل في كثير من الأحيان طبقة مستمرة. ويصل إجمالي الاحتياطيات من العقيدات إلى تريليونات الأطنان. بالإضافة إلى الحديد والمنغنيز، فهي تحتوي على النيكل والكوبالت والنحاس والتيتانيوم والموليبدينوم وعناصر أخرى (أكثر من 20). تم العثور على أكبر عدد من العقيدات في الأجزاء الوسطى والشرقية المحيط الهادي. وقد طورت الولايات المتحدة واليابان وألمانيا بالفعل تقنيات لاستخراج العقيدات من قاع المحيط.

بالإضافة إلى عقيدات الحديد والمنغنيز، توجد أيضًا قشور الحديد والمنغنيز في قاع المحيط، والتي تغطي الصخور في مناطق مرتفعات وسط المحيط على عمق 1 - 3 كم. أنها تحتوي على المزيد من المنغنيز من العقيدات.

موارد الطاقة - ميكانيكية يمكن الوصول إليها بشكل أساسي و طاقة حراريةمن محيطات العالم، والتي يستخدم منها بشكل رئيسي طاقة المد والجزر. توجد محطات طاقة المد والجزر في فرنسا عند مصب نهر راني، وفي روسيا محطة كيسلوجوبسكايا TPP في شبه جزيرة كولا. ويجري تطوير المشاريع المخصصة للاستخدام وتنفيذها جزئيا طاقة الأمواج والتيارات. توجد أكبر موارد طاقة المد والجزر في فرنسا وكندا وبريطانيا العظمى وأستراليا والأرجنتين والولايات المتحدة الأمريكية وروسيا. ويصل ارتفاع المد في هذه البلدان إلى 10-15 م.

مياه البحر هو أيضًا مورد للمحيط العالمي. ويحتوي على حوالي 75 عنصرًا كيميائيًا. حوالي... /... يستخرج من مياه البحر. الملغومة في العالم ملح الطعام، 60% مغنيسيوم، 90% بروم وبوتاسيوم. وتستخدم مياه البحر في عدد من البلدان لتحلية المياه الصناعية. أكبر منتجي المياه العذبة هم الكويت والولايات المتحدة واليابان.

مع الاستخدام المكثف لموارد المحيط العالمي، يحدث تلوثه نتيجة تصريف النفايات الصناعية والزراعية والمنزلية وغيرها، والشحن والتعدين في الأنهار والبحار. ويشكل التلوث النفطي والتخلص منه في أعماق المحيطات تهديدا خاصا المواد السامةوالنفايات المشعة. إن مشاكل المحيط العالمي هي مشاكل مستقبل الحضارة الإنسانية. وهي تتطلب اتخاذ تدابير دولية منسقة لتنسيق استخدام مواردها ومنع المزيد من التلوث.

الدرس 2. الكتلة الحيوية للمحيط الحيوي

تحليل أعمال الاختبار والدرجات (5-7 دقائق).

التكرار الشفهي واختبار الكمبيوتر (13 دقيقة).

الكتلة الحيوية الأرضية

تبلغ الكتلة الحيوية للمحيط الحيوي حوالي 0.01% من كتلة المادة الخاملة للمحيط الحيوي، حيث تمثل النباتات حوالي 99% من الكتلة الحيوية، وحوالي 1% للمستهلكات والمحللات. تهيمن النباتات على القارات (99.2%)، وتهيمن الحيوانات على المحيطات (93.7%).

الكتلة الحيوية لليابسة أكبر بكثير من الكتلة الحيوية لمحيطات العالم، فهي تبلغ حوالي 99.9٪. ويفسر ذلك طول العمر المتوقع وكتلة المنتجين على سطح الأرض. ش نباتات ارضيةيصل استخدام الطاقة الشمسية في عملية التمثيل الضوئي إلى 0.1٪، وفي المحيط - 0.04٪ فقط.

تعتمد الكتلة الحيوية لمناطق مختلفة من سطح الأرض على الظروف المناخية - درجة الحرارة وكمية هطول الأمطار. شديد الظروف المناخيةالتندرا - درجات الحرارة المنخفضة, التربة الصقيعيةشكلت فصول الصيف الباردة القصيرة مجتمعات نباتية فريدة ذات كتلة حيوية منخفضة. يتم تمثيل نباتات التندرا بالأشنات والطحالب والأشجار القزمة الزاحفة والنباتات العشبية التي يمكنها تحمل مثل هذه الظروف القاسية. الكتلة الحيوية التايغا، ثم مختلطة و الغابات النفضيةيزيد تدريجيا. منطقة السهوب تفسح المجال لشبه الاستوائية و النباتات الاستوائيةحيث تكون الظروف المعيشية أكثر ملاءمة، تكون الكتلة الحيوية هي الحد الأقصى.

تتمتع الطبقة العليا من التربة بظروف الماء ودرجة الحرارة والغاز الأكثر ملائمة للحياة. يوفر الغطاء النباتي المواد العضوية لجميع سكان التربة - الحيوانات (الفقاريات واللافقاريات)، والفطريات وعدد كبير من البكتيريا. تعتبر البكتيريا والفطريات من الكائنات المحللة، فهي تلعب دوراً هاماً في دورة المواد في المحيط الحيوي، تمعدنمواد عضوية. "حفار قبور الطبيعة العظماء" - هكذا أطلق L. Pasteur على البكتيريا.

الكتلة الحيوية لمحيطات العالم

المحيط المائيتتكون "الصدفة المائية" من المحيط العالمي الذي يشغل حوالي 71٪ من سطح الكرة الأرضية، والمسطحات المائية الأرضية - الأنهار والبحيرات - حوالي 5٪. هناك الكثير من الماء في المياه الجوفيةوالأنهار الجليدية. بسبب الكثافة العالية للمياه، يمكن للكائنات الحية أن تتواجد عادة ليس فقط في القاع، ولكن أيضًا في عمود الماء وعلى سطحه. ولذلك، يتم ملء الغلاف المائي في جميع أنحاء سمكه، ويتم تمثيل الكائنات الحية القاعيات, العوالقو السوابح.

الكائنات القاعية(من الكلمة اليونانية benthos - العمق) يعيشون أسلوب حياة في القاع، ويعيشون على الأرض وفي الأرض. يتكون الفيتوبنثوس من نباتات مختلفة - الطحالب الخضراء والبنية والحمراء، والتي تنمو على أعماق مختلفة: في الأعماق الضحلة، الخضراء، ثم البنية، والأعمق - الطحالب الحمراء، والتي توجد على عمق يصل إلى 200 متر. الحيوانات - الرخويات والديدان والمفصليات وما إلى ذلك. وقد تكيف الكثير منها مع الحياة حتى على عمق أكثر من 11 كم.

الكائنات العوالق(من العوالق اليونانية - المتجولون) - سكان عمود الماء، غير قادرين على التحرك بشكل مستقل لمسافات طويلة، ويتم تمثيلهم بالعوالق النباتية والعوالق الحيوانية. تشمل العوالق النباتية الطحالب وحيدة الخلية والبكتيريا الزرقاء الموجودة في الخزانات البحرية على عمق 100 متر وهي المنتج الرئيسي للمواد العضوية - فهي تتمتع بمعدل تكاثر مرتفع بشكل غير عادي. العوالق الحيوانية هي كائنات أولية بحرية وتجويفات معوية وقشريات صغيرة. تتميز هذه الكائنات بهجرات يومية عمودية، فهي مصدر الغذاء الرئيسي للحيوانات الكبيرة - الأسماك، حيتان البالين.

الكائنات النكتونية(من اليونانية nektos - العائمة) - سكان البيئة المائية، قادرون على التحرك بنشاط في عمود الماء، ويغطيون مسافات طويلة. هذه هي الأسماك والحبار والحيتانيات وذوات الأقدام وغيرها من الحيوانات.

العمل الكتابي بالبطاقات:

1. قارن بين الكتلة الحيوية للمنتجين والمستهلكين على الأرض وفي المحيط.

2. كيف يتم توزيع الكتلة الحيوية في المحيطات العالمية؟

3. وصف الكتلة الحيوية الأرضية.

4. حدد المصطلحات أو قم بتوسيع المفاهيم: nekton؛ العوالق النباتية. العوالق الحيوانية. فيتوبينثوس. زوبنثوس. النسبة المئوية للكتلة الحيوية للأرض من كتلة المادة الخاملة في المحيط الحيوي؛ نسبة الكتلة الحيوية النباتية من إجمالي الكتلة الحيوية للكائنات الأرضية؛ نسبة الكتلة الحيوية النباتية من إجمالي الكتلة الحيوية الكائنات المائية.

البطاقة على اللوح:

1. ما هي النسبة المئوية للكتلة الحيوية للأرض من كتلة المادة الخاملة في المحيط الحيوي؟

2. ما هي نسبة الكتلة الحيوية للأرض التي تأتي من النباتات؟

3. ما هي النسبة المئوية من الكتلة الحيوية الإجمالية للكائنات الأرضية التي تشكل الكتلة الحيوية النباتية؟

4. ما هي النسبة المئوية من الكتلة الحيوية الإجمالية للكائنات المائية التي تشكل الكتلة الحيوية النباتية؟

5. ما هي نسبة الطاقة الشمسية المستخدمة في عملية التمثيل الضوئي على الأرض؟

6. ما هي نسبة الطاقة الشمسية المستخدمة في عملية التمثيل الضوئي في المحيط؟

7. ما هي أسماء الكائنات الحية التي تعيش في عمود الماء وتنتقل عن طريق التيارات البحرية؟

8. ما هي أسماء الكائنات الحية التي تعيش في تربة المحيط؟

9. ما هي أسماء الكائنات الحية التي تتحرك بنشاط في عمود الماء؟

امتحان:

اختبار 1. الكتلة الحيوية للمحيط الحيوي من كتلة المادة الخاملة للمحيط الحيوي هي:

الاختبار 2. حصة النباتات من الكتلة الحيوية للأرض هي:

اختبار 3. الكتلة الحيوية للنباتات على الأرض مقارنة بالكتلة الحيوية للنباتات الأرضية:

2. 60%.

3. هي 50%.

اختبار 4. الكتلة الحيوية النباتية في المحيط مقارنة بالكتلة الحيوية للكائنات المائية غيرية التغذية:

1. يسود ويمثل 99.2%.

2. 60%.

3. هي 50%.

4. الكتلة الحيوية للكائنات غيرية التغذية أقل وتصل إلى 6.3%.

اختبار 5. متوسط ​​استخدام الطاقة الشمسية في عملية التمثيل الضوئي على الأرض هو:

اختبار 6. متوسط ​​استخدام الطاقة الشمسية في عملية التمثيل الضوئي في المحيطات هو:

اختبار 7. يتم تمثيل قاع المحيط بما يلي:

اختبار 8. يتم تمثيل نيكتون المحيط بـ:

1. الحيوانات تتحرك بنشاط في عمود الماء.

2. الكائنات الحية التي تعيش في العمود المائي وتنتقل عن طريق التيارات البحرية.

3. الكائنات الحية التي تعيش على الأرض وفي باطن الأرض.

4. الكائنات الحية التي تعيش على الطبقة السطحية للماء.

اختبار 9. يتم تمثيل العوالق المحيطية بما يلي:

1. الحيوانات تتحرك بنشاط في عمود الماء.

2. الكائنات الحية التي تعيش في العمود المائي وتنتقل عن طريق التيارات البحرية.

3. الكائنات الحية التي تعيش على الأرض وفي باطن الأرض.

4. الكائنات الحية التي تعيش على الطبقة السطحية للماء.

اختبار 10. ومن السطح إلى الأعماق تنمو الطحالب بالترتيب التالي:

1. بني ضحل، أخضر أعمق، أحمر أعمق يصل إلى - 200 متر.

2. أحمر ضحل، بني أعمق، أخضر أعمق يصل إلى - 200 متر.

3. أخضر ضحل، أحمر أعمق، بني أعمق يصل إلى - 200 متر.

4. أخضر ضحل، بني أعمق، أحمر أعمق - حتى 200 متر.