- •1. Что представляет собой гидросфера?
- •2. Охарактеризуйте баланс воды в Мировом океане.
- •3. Что представляет собой речная сеть Украины?
- •4. Охарактеризуйте экологическую зональность Мирового океана и морей.
- •5. Дайте общую гидрографическую характеристику континентальной части Украины.
- •6. Перечислите геоморфологические и ландшафтные особенности территории Украины, которые определяют формирование речной сети.
- •7. Охарактеризуйте гидробиоценозы как экологические системы гидросферы.
- •8. Что отображает термин «гидробиоценоз»? Какие три составляющие системы объединены в названии?
- •9. Охарактеризуйте видовую разнокачественность гидробиоценозов.
- •10. С помощью каких индексов определяют разнокачественность гидробиоценозов?
- •11. Чем характеризуются гидробиоценозы переходных экологических зон?
- •12. Детально раскройте структуру гидробиоценозов.
- •13. Как наглядно можно проиллюстрировать вертикальную структуру планктонных и донных ценозов?
- •14. Чем характеризуются топические и трофические взаимоотношения гидробионтов в экосистемах?
- •15. Что такое симбиоз? Кем и когда был предложен этот термин?
- •16. Какова роль высших позвоночных животных в биологических процессах водных экосистем?
- •17. В чем заключаются особенности экологии днепровских водохранилищ?
- •18. Охарактеризуйте гидрологические и экологические особенности украинской части бассейна Дуная?
- •19. В чем состоят экологические особенности рек Украины (в т.Ч. Малых рек)?
- •20. Перечислите и охарактеризуйте экологические особенности озер, болот, прудов рыбохозяйственного назначения, каналов.
- •21. Как происходит формирование качества воды и гидробиоценозов в водоемах?
- •22. Чем характеризуются экосистемы причерноморских лиманов?
- •23. Как складывается водный баланс в Черном и Азовском морях и от чего зависит качество морской воды?
- •24. Перечислите все составляющие водного баланса. Как происходит формирование водного баланса?
- •25. Охарактеризуйте газовый режим Черного и Азовского морей.
- •26. Дайте детальную характеристику растительного и животного мира Черного и Азовского морей.
- •27. Опишите ихтиофауну и рыбный промысел (современный этап).
- •28. В чем заключаются проблемы экологического оздоровления морей Украины?
- •29. Перечислите и охарактеризуйте национальные и международные нормы состояния окружающей среды и допустимого воздействия на морскую среду.
- •30. Перечислите четыре основных процесса, которые включает в себя круговорот азота в водных экосистемах.
- •31. Охарактеризуйте следующие процессы: азотфиксация, аммонификация, нитрификация, денитрификация.
- •32. Что является основным источником азота для гидробионтов?
- •33. Каким морским водорослям присуща азотфиксация?
- •34. Что является характерной физиологической особенностью морских водорослей?
- •35. Перечислите аллохтонные источники азота в водных экосистемах.
- •36. Перечислите автохтонные источники азота в водных экосистемах.
- •37. В результате жизнедеятельности каких бактерий происходят процессы денитрификации ?
- •38. Какие вещества выделяют в воду гидробионты в процессе жизнедеятельности?
- •39. Что представляют собой органические вещества природных вод?
- •40. Назовите основной источник органического вещества в морских экосистемах.
- •41. Изобразите схематически круговорот органических веществ в водных объектах.
- •42. Что такое сапробность? Какой раздел гидроэкологии называется сапробиологией?
- •43. Перечислите и охарактеризуйте основные показатели сапробности водных объектов.
- •44. Чем характеризуются полисапробные воды? Олигосапробные?
- •45. Какие факторы обуславливают самоочищение вод?
- •46. Назовите основные признаки эвтрофикации водоемов.
- •47. Каковы тенденции антропогенной эвтрофикации водоемов?
- •48. Какие водоросли вызывают цветение воды?
- •49. Что происходит при массовом развитии фитопланктона?
- •50. Перечислите и охарактеризуйте проблемы современной гидроэкологии.
32. Что является основным источником азота для гидробионтов?
Основным источником азота, поступающего в живые организмы, является атмосферный азот, биологически фиксированный почвенными, морскими и пресноводными микроорганизмами. В водных экосистемах автотрофные и гетеротрофные микроорганизмы осуществляют азотфиксацию как в аэробных, так и в анаэробных условиях. В процессе азотфиксации происходит расщепление молекулы азота на два атома. При этом используется энергия на активацию азота в реакции:
2N2 + 6Н2 —> 4NH3 + 53,8 кДж/моль.
Эта реакция катализируется ферментом нитрогеназой, которая инактивируется кислородом. В водоемах, особенно в донных отложениях, эти процессы происходят довольно активно с участием анаэробных бактерий рода Clostridium.
Способностью к азотфиксации обладают некоторые сульфатре- дуцирующие, фотосинтезирующие и метанобразующие бактерии, наиболее распространенные в морских экосистемах.
Как и азотфиксирующие бактерии, микроводоросли усваивают азот с помощью фермента нитрогеназы. Большинство синезеленых водорослей, способных к азотфиксации, отличается нитчатой структурой.
33. Каким морским водорослям присуща азотфиксация?
Молекулярный азот воздуха в водных экосистемах могут связывать лишь диазотрофы, т. е. микроорганизмы, к которым относятся два рода архебактерий, 38 родов бактерий и 20 родов сине- зеленых водорослей (цианобактерий).
Азотфиксация свойственна и некоторым морским водорослям, не имеющим гетероцист. Такие водоросли образуют колонии, или нитчатые сплетения, внутри которых создаются анаэробные условия, необходимые для нитрогеназной активности и утилизации газообразного азота.
Синезеленые водоросли используют в качестве источника азота самые разнообразные соединения — минеральные, органические и даже молекулярный азот для синтеза аммония в аэробных условиях в процессе фотосинтеза при использовании воды в качестве донора электронов. Физиологическая же роль NH4 — включаться в аминокислоты.
Синезеленые водоросли, обладающие способностью усваивать молекулярный азот, широко распространены, особенно в горячих источниках, пресных и соленых водоемах, реже в морях. Они часто находятся в симбиозе с грибами, образуя лишайники. Азотфиксаторы из числа синезеленых водорослей повсеместно находятся в почвах, где обычно преобладают представители родов Nostos, Anabaena, Cylindrospermum и другие — всего около 40 видов. Азотфиксирующая деятельность синезеленых водорослей находится в определенной зависимости от внесения азотных удобрений. В условиях неполивного земледелия внесение небольших доз минерального азота (45—60 кг/га) увеличивает степень развития водорослей и накопление ими азота. Дозы 150 кг/га и более тормозят процесс азотфиксации. Еще более высокие дозы (200 кг/га) подавляют рост и способность водорослей усваивать молекулярный азот. Таким образом, минеральные удобрения подавляют азотфиксацию сильнее в условиях орошения.
Некоторые синезеленые водоросли (из родов Microcystis и Anabaena), вызывающие «цветение» воды, образуют поверхностную пленку в определенных озерах.
Фиксация молекулярного азота на свету идет интенсивнее, чем в темноте, причем с увеличением интенсивности освещения возрастает и усвоение молекулярного азота. Показательно, что верхний порог силы света для фиксации молекулярного азота лежит выше, чем для ускорения роста. Оптимальная температура для азотфиксации находится в пределах 40 °С, т. е. выше оптимума роста.