Київський національний університет

імені Тараса Шевченка

ННЦ “Інститут біології”

Кілочицький П.Я.

ЗАГАЛЬНА ГІДРОБІОЛОГІЯ

(курс лекцій)

Київ-2012

ЗМІСТ

Лекція 1. Предмет, методи і задачі гідробіології ………………. 3

Лекція 2. Умови існування, видовий склад та життєві

форми населення гідросфери …………………………..

Лекція 3. Водойми гідросфери та їх населення ………………….

Лекція 4. Життєві форми населення гідросфери ………………..

Лекція 5. Основні форми життєдіяльності гідробіонтів, що

обумовлюють перебіг біологічних процесів

у гідросфері ………………………………………………..

Лекція 6. Водний і сольовий обмін у гідробіонтів ………………

Лекція 7. Дихання гідробіонтів …………………………………….

Лекції 8-9. Популяції гідро біонтів та їх функціональна

роль в гідросфері ………………………………………….

Рекомендована література ………………………………………….94

Лекція 1. Предмет, методи і задачі гідробіології План лекції

1. Вступ.

2. Гідробіологія – наука, що вивчає життя в гідросфері в екологічному аспекті.

3. Методика і методичні підходи в гідробіології.

4. Основні принципи і поняття гідробіології.

1. Вступ.

Живі організми, які формують разом з субстратом, в якому вони мешкають, біосферу (нині – ноосферу – за В.І.Вернадським) планети Земля, сконцентровані в газоподібній оболонці – атмосфері, твердій – літосфері та рідкій - гідросфері. Із загальної площі поверхні Землі, яка дорівнює майже 510 млн. км², біля 362 млн км², тобто більш ніж 70,5%, припадає на долю водного дзеркала. А якщо врахувати й підземні води, поширені практично повсюдно, то виявиться, що водна оболонка практично вкриває усю Землю. Крім того, на відміну від атмосфери і літосфери гідросфера заселена по всій своїй товщі, яка часто сягає сотень і тисяч метрів (таблиця 1).

Таблиця 1

Основні типи біотопів та їх частка у біосфері

Група біотопів	Основні біотопи	Їх розподіл та об’єм у км³
Вільне існування	Водне середовище	Морські води 1 370 000 000 (98%)	Солона морська вода Солонувата вода Морські грунти
		Прісні води (не враховуючи материкових льодів) 8 300 000 (0,6%)	Надземні води суходолу 4 000 000 (0,29%) Підземні води 4 000 000 (0,29%)
	Повітряне середовище	Відкриті материкові повітряні біотопи 7 440 600 (0,5%)	Ліс, степ, поле, пустеля тощо
		Приховані повітряні біотопи	Грунти 149 000 (0,01%) Печери
Паразитичне існування	Тіло інших організмів		Тіло рослин Тіло тварин

Біота гідросфери, або гідробіос, представлене водними організмами, або гідробіонтами, їх популяціями і спільнотами, відіграє в житті людини надзвичайно важливу роль, яка безперервно зростає в процесі освоєння водойм.

Гідробіонти широко використовуються промислом або корисні в інших галузях, інші завдають шкоди як патогени людини та домашніх тварин або створюючи шкоду господарській діяльності, зокрема водозабезпеченню, мореплавству та експлуатації гідротехнічних споруд. Тому в задачі гідробіології входить вивчення населення водойм з метою підвищення його позитивного та зниження негативного значення в житті людини.

За запасами водних ресурсів Україна займає одне з останніх місць

серед європейських країн (на душу населення в Україні припадає біля 1,0 тис. м³ місцевих водних ресурсів, а середній показник водозабезпечення населення в Європі – 4,6 тис. м³).

Підтримання задовільного стану поверхневих вод ускладнюється також природно-техногенними процесами, що відбуваються на значних площах на теренах України, серед яких:

• забруднення побутовими, токсичними та іншими відходами значних територій внаслідок їх техногенного навантаження, нераціональної структури виробництва та природокористування:

• забруднення стічними водами великих і малих річок як результат невиваженості і недалекоглядності в господарській діяльності;

• зарегулювання значної частини річкових систем, що зумовило порушення їх дренуючої ролі, шляхів міграції риб та інших гідробіонтів, а на прилеглих територіях – підтоплення значних площ земель;

• радіонуклідне забруднення водозбірних територій басейнів Дніпра, Прип’яті та інших річок, як результат Чорнобильської катастрофи.

В умовах, що склалися, особливого значення набуває здійснення моніторингу стану водних обєктів як середовища існування гідробіонтів та ресурсу прісних вод для забезпечення питного водопостачання населення та різних галузей господарства.

2. Гідробіологія – наука, що вивчає життя в гідросфері в екологічному аспекті.Існує низка визначень гідробіології. Гідробіоло́гія (з грец. “hydor” – вода, “bios” – життя, “logos” – наука чи слово) – наука про життя у воді або біологію вод. Гідробіологія – наука про водні організми, їх взаємовідносини з умовами існування та участь у біологічних процесах, що відбуваються у водоймах; займається вивченням водойм як джерел водопостачання та водоочищення. Гідробіологія – комплексна іологібчна наука, яка вивчає населення гідросфери, з'ясовує вплив факторів водного середовища на гідробіонтів, виявляє біологічні процеси, що відбуваються у водоймах внаслідок взаємодії біотичних і абіотичних компонентів. Досліджує структуру та функціонування водних екосистем, розподіл різних видів організмів у водоймах, їх біологічні особливості (ріст, розвиток, живлення, обмін речовин тощо), вивчає роль гідробіонтів у процесах трансформації речовини та енергії в екосистемах. Включає аутекологічні дослідження, спрямовані на вивчення екологічних особливостей певних видів водних організмів та їх взаємодії з довкіллям, демекологічні та синекологічні, що стосуються вивчення відповідно популяцій і біоценозів як надорганізованих біосистем, а також водних екосистем як структурно-функціональних одиниць біосфери. Загальна гідробіологія – вивчає основні закономірності біологічних явищ і процесів, що проходять у водоймах. Цей розділ гідробіології розглядає умови існування та взаємовідношення форм, що населяють водне середовище, екологічні основи життєдіяльності організмів (живлення, дихання, осморегуляція тощо), популяцій і водних екосистем. Гідроекологія (водна екологія, або екологія гідросфери) – частина геоекології, що вивчає водні екосистеми як совокупність трьох взаємодіючих компонентів: водного середовища, водних організмів і діяльності людини. Витоки гідробіології відносятся до ранніх епох людської культури. Розрізнені екологічні повідомлення про водні організми часто зустрічаються в древній індійській та китайській літературі, наводяться в книгах грецьких і римських натуралістів, зокрема у Арістотеля. Останній ще у 332 році до н.е. свідчив, що Олександр Македонський під час осади фінікійського міста Тіра спускався на дно у водолазному дзвоні та спостерігав мешканців глибин.

У 1554 р. праця Ронделе Гийома «Загальна історія риб» містила числені дані про поширення прісноводних і морських риб.

У 1674 р. А. ван Левенгук вперше описав мікроскопічних гідробіонтів – водорость спірогиру.

Початок систематичних досліджень водних організмів (гідробіонтів) відноситься до XVIII ст. і був пов’язаний у Росії з іменами І.Г.Гмеліна (1709-1755), І.Г.Георгі (1729-1802) та П.С.Паласа (1741-1811) – перших дослідників оз. Байкал. Гмелін – німецький природознавець на російській службі. Георгі – німець, учень Ліннея, доктор медичних наук, природознавець, прибув до Росії на запрошення Академії Наук у 1770 році. Академік Палас – відомий німецький природознавець, якого запросили в Росію 1766 році.

Ж.Б. Ламарк заклав основи концепції біосфери у праці «Гідрогеологія» (1802 р.) та «Філософія зоології» (1809 р.). У 1831-1836 рр. Ч.Дарвін на кораблі «Бігль» здійснив навколосвітню подорож і зібрав колекцію гідробіонтів.

Становлення гідробіології як самостійної науки відноситься до середини ХІХ сторіччя. Практичні потреби, зокрема потреби промисловості водних організмів (особливо рибної), яка несла величезні втрати через підрив сировинної бази, слугували першим потужним стимулом до вивчення водних організмів. В 1877 р. В.Гензен вивчав запаси риб і кормових ресурсів Кільської затоки із застосуванням спеціальної планктонної сітки (“сітки Гензена”). Він увів в науку термін «планктон», взявши його з тексту «Одісеї» Гомера. Через кілька років гідробіологічні дослідження розпочалися і в прісних водах. В 1909 р. був сконструйований дночерпак – пристрій для кількісного обліку бентосу, і на цей час по суті завершується становлення гідробіології як самостійної науки. Велике значення для її подальшого розвитку мало створення Міжнародної ради по вивченню морів (1809 р.) та Міжнародної асоціації теоретичної та прикладної лімнології (1922 р.).

Велике значення мали експедиції А.А.Лебединського та Н.І.Андрусова (1890-1892 гг.), які відкрили двошаровість Чорного моря та наявність сірководневої зони на глибинах 150-200 м; експедиції Н.М.Кніповича, який вперше описав гідрологічний режим Баренцева моря та знайшов там зони скупчення промислових риб.

Важливий етап у розвитку гідробіології пов’язаний зі створенням морських біологічних станцій, які функціонують і на сьогоднішній день: Андумська морська станція (рік утворення – 1889) і Морська станція в Роскофі (1872 р.) – у Франції; Севастопільська біологічна станція (у 1871 р. заснована за ініціативою А.О.Ковалевського, на сьогоднішній день має назву Інститут біології південних морів НАН України), на якій працювали І.М.Сеченов, І.І.Мечніков, А.О.Ковалевський та ін.. У 1875 р. була відкрита морська біологічна лабораторія у Вудс-Холі (США), морська станція в Плімуті (1884 р.) і Біологічна станція на острові Гельголанд (Німеччина).

Для формування гідробіології важливе значення мала робота німецького зоолога К.Мьобіуса «Вустриці та вустричне господарство» (1887 р.), у якій вперше був запропонований термін «біоценоз» та описані донні біоценози. Одна з перших робіт по донним біоценозам Чорного моря була виконана засновником кафедри гідробіології в МДУ С.О. Зерновим у 1912 р., у якій він описав скупчення червоної водорості філофори.

У становленні гідробіології прісних вод велике значення мали книжки засновника лімнології А.Фореля «Женевське озеро» (1892-1905 рр.) і «Руководство по озероведенню» (1901 р.), американського гідробіолога А.Форбса «Озеро, як мікрокосмос» (1887 р.), а також німецького гідробіолога О.Захаріаса «Тваринний і рослинний світ прісних вод» (1891 р.).

На сучасні уявлення про гідробіологію велике значення мали роботи Е.А.Берджа з Вісконсинського університету США про добові міграції зоопланктону в о. Мендота (1894-1897 рр.), про газовий режим озер у залежності від абіотичних і біотичних факторів (1911 р.), про склад органічної речовини в озері (1930-1941 рр.). Він ввів у гідробіологію терміни «термоклін», «епі- та гіполімніон». У той же час німецький вчений А.Тінеман і швецький альголог Е.Науман розробили основи типології водойм. Вони вперше застосували терміни «оліготрофний» і «евтрофний» у відношенні до низько- та високоевтрофних озер за фітопланктоном. У розробці типології та класифікації водойм активно брали участь і російські гідробіологи. Так, С.М. Скадовський (засновник еколого-фізіологічного напрямку, завідувач кафедри гідробіології на біологічному факультеті МДУ – 1930-1962 рр.) вперше довів залежність розподілу гідробіонтів у водоймах від pH середовища та заснував Звенигородську біостанцію, яка на сьогоднішній день носить його ім’я.

У 30-ті роки XIX ст. важливі для подальшого розвитку гідробіології дослідження були проведені на Лімнологічній станції в Косіно. Так, С.І.Кузнецов під керівництвом Л.Л.Росолімо на цій станції була визначена роль мікроорганізмів води та мулу в колообігу речовин в озері, Е.С.Боруцьким розроблені методи визначення продукції фіто- і зообентоса, Г.Г.Вінбергом вперше в 1931 році був розроблений метод визначення первинної продукції за швидкістю новоутворення органічної речовини фітопланктоном у процесі фотосинтезу (метод темних і світлих склянок). Американські вчені Д.Хатчінсон і його учень Г.Райлі примінили подібний метод лише трьома роками пізніше.

Важлива роль у продукційно-біологічних дослідженнях належить співробітникам Біологічної станції (1889 р.) в данському місті Ньюпорті. Так, Й.Петерсен вперше запропонував використовувати спеціально розроблений їм пристрій (дночерпак) для відбору кількісних проб бентосу. Він також надав розрахунок співвідношення передачі речовини трофічного ланцюга і довів, що на кожному рівні одиниця ваги користувача створюється за рахунок десяти одиниць кормових об’єктів. За матеріалами праць (1909-1917 рр.) співробітників цієї станції П.Бойсен-Йенсен вперше розробив методи розрахунку річної продукції бентосних тварин (1919 р.).

За часів царської Росії було здійснено низку великих дослідницьких робіт на ряді водойм: на Баренцевому морі (Н.М.Кніпович, К.М.Дірюгін), на Чорному морі (С.А.Зернов), на морях Далекого Сходу (В.К.Бражніков, П.Ю.Шмідт, В.К.Солдатов). У 1913 р. за ініціативою С.А.Зернова у Москві при Петрівській академії (на сьогоднішній день Московська сільськогосподарська академія ім. К.А.Тимірязева) було відкрите відділення рибознавства, в якому готували фахівців у галузі рибного господарства, у тому числі й гідробіологів. Але на той час організації наукових експедицій носили поодинокий характер, спеціалізовані наукові заклади були небагаточисельними.

У 1927 р. німецький іхтіолог Р.Демоль ввів у біологію термін «біомаса», під якою він розумів вагу угруповання гідробіонтів, віднесену до одиниці площі або об’єму. Відношення продукції до біомаси він виразив у вигляді коефіцієнту P/B, який використовується і на сьогоднішній день разом із англійським «turnover rate» («швидкість оберту»).

Успіхам продукційної гідробіології немало сприяли праці данського вченого Е.Стеман-Нільсена, які були виконані під час його навколосвітньої подорожі на судні «Галатея» (1950-1951 рр.). Він вперше застосував радіовуглецевий метод виміру первинної продукції фітопланктону. Завдяки працям Е.Стеман-Нільсена і дослідженням радянських гідробіологів Ю.І.Сорокіна і О.І.Кобленц-Мішке, які використовували цей метод, було виявлено, що середня первинна продукція великих ділянок океану нижче середньої продукції рослинності суходолу.

Світове значення мала праця американського зоолога Р.Ліндемана «Трофіко-динамічний аспект екології» (1942 р.). У цій праці він використав метод Ч.Джудея, власні дані, результати роботи росіян С.В.Бруєвича і В.С.Івлєва та запропонував застосувати концепцію свого вчителя Дж. Хатчінсона про трофічні рівні для кількісної оцінки перетворення речовини та енергії, які відбуваються під час переходу з одного рівня на інший. Ця робота лягла в основу всієї екології. У морській гідробіології ці думки успішно застосував англійський дослідник Х. Харвей із Плімутської морської біологічної асоціації, який вперше в 1950 році надав розрахунок «балансу життя» під квадратним метром моря, використавши дані про біомасу планктона, бактерій, риб та інших гідро біонтів, про засвоєння корму, інтенсивність обміну та швидкість росту, а також дані про показники продукції та смертності. Ця робота стимулювала подальше дослідження балансу речовини та енергії у морських організмів. Розумінню біотичної трансформації речовини та енергії у водоймах сприяли праці в області водної гідробіології С.І.Кузнецова, А.С.Разумова та А.Г.Родіної.

Важливим стимулом у розвитку гідробіології стали дослідження ролі гідробіонтів у формуванні якості природних вод і в процесах самоочищення водойм, які протікають головним чином біологічним шляхом за участі водних організмів. Німецькими альгологом Р.Кольквіцем і зоологом М.Марсоном у 1908р. була опублікована праця, яка створила засади вчення про «сапробність» вод. Детальні списки індикаторних організмів були опубліковані пізніше в працях чеського вченого В.Сладчека (1973 р.). Забруднення природних вод промисловими відходами стимулювало створення нового напрямку в гідробіології – водної токсикології, засновником якої став професор кафедри гідробіології Біологічного факультету МДУ Н.С. Строганов (1964 р.).

Подальший розвиток в області контролю якості природних вод пов’язаний з розробкою концепцій біологічного (проф. В.Д. Федоров) та екологічного (ак. Ю.А. Ізраель) моніторингу довкілля (1974 р.).

Одна з перших В Росії морських біологічних станцій була заснована у Севастополі в 1871 р. за ініціативи О.О.Ковалевського (нині – Інститут біології південних морів НАН України). У 1872 р. була відкрита морська станція в Неаполі. До речі, обидві ці станції у свій час належали Імператорському університету святого Володимира.

З 1906 р. виходить міжнародний гідробіологічний журнал “Archiv fur Hydrobiologie” («Архів гідробіології»), з 1908 р. - журнал “Internationale Revue der gesamtes Hydrobiologie und Hydrologie” («Міжнародний огляд загальної гідробіології та гідрології»). З 1926 р. видається орган Міжнародної ради по вивченню морів “Journal du Conseil” («Журнал ради»).

На сьогодні основними центрами гідробіологічних досліжень в Україні є Інститут гідробіології та Інститут біології південних морів НАН України НАН України, та відповідні відділи в Інституті зоології та Інституті ботаніки НАН України, біологічні та географічні факультети університетів.

Місце гідробіології серед сучаних наук.

Вирішуючи свої завдання, гідробіологія спирається на досягнення багатьох інших наук: фізики, хімії, гідрології, зоології, ботаніки, біохімії, фізіології, цитології тощо. Поряд з цим вона займає помітне місце серед біологічних наук. Так, багато важливих понять сучасної екології (біоценоз, біомаса, продукція та ін.) сформувались як результат вивчення водних форм життя. Проте, найтісніше гідробіологія та гідроекологія пов’язані з науками про гідросферу – гідрохімія, гідрофізика та гідрологія. Близька гідробіологія і до таких географічних дисциплін як океанологія та лімнологія.

Виокремлення гідробіології в самостійну дисципліну обумовлене особливостями водного середовища, які віддзеркалюються в житті його мешканців, а також методами екологічного вивчення водного населення, які суттєво відрізняються від тих, що використовуються на суходолі.

Як екологічна наука, гідробіологія вивчає водне населення у єдності з його середовищем, як живий компонент найкрупніших блоків біосфери – біогеоценозів, або екосистем. Традиційно гідробіологія вивчає екологію (взаємодію з довкіллям) окремих організмів (аутекологічний напрям, або аутекологія). На сьогодні переважаючим є вивчення екології популяцій гідробіонтів а також гідробіоценозів (гідроценозів) вцілому, як надорганізмової форми живої матерії, якій притаманні певна структура, функції та характер взаємовідносин з довкіллям (демекологічні та синекологічні дослідження, або демекологія* та синекологія).

Гідробіологія вивчає ту ділянку біосфери, яка знаходиться в межах водної оболонки Землі, і називається гідросферою (гідробіосферою). Комплексне вивчення гідросфери – задача не лише гідробіології, а й таких наук, як гідрохімія, гідрофізика, гідрографія, гідрологія тощо. Разом з тим гідробіологія не вивчає організми, популяції та біоценози окремо від абіотичного оточення, а досліджує їх в рамках біогеоценозів як частину останніх з урахуванням усіх їх особливостей. Як орган тіла нереальний поза організмом, так і не можна собі уявити організм поза популяцією, останню – поза біоценозом, який, у свою чергу, не може існувати поза екосистемою.

З іншого боку, єдність живої і неживої природи робить надзвичайно широким фронт її вивчення, який не може підтримуватись та ефективно просуватися вперед силами лише однієї науки.

Предметом наукових досліджень загальної гідробіології є:

1. Розробка наукових основ раціонального користування водоймами гідросфери (як зробити користь від гідробіонтів найбільшою, а шкоду – найменшою). Насамперед це стосується підвищення біологічної продуктивності водойм, отримання з них

______________________________

*Дем (народ, населення) - будь-який тип внутрівидових угруповань (Gilmour, Gregor, 1939); інколи невірно трактується як мінімальна сукупність особин виду.

найбільшої кількості біологічної, зокрема харчової, сировини.

2. Пошук заходів по забезпеченню людей чистою водою, оскільки потреби в ній безперервно зростають, а природні запаси вичерпуються.

3. Наукове обгрунтування прогнозів можливих змін стану біологічних параметрів гідросфери при перспективному плануванні експлуатації водойм.

4. Регулювання складу і чисельності водного населення, робота з активної перебудови флори і фауни водойм в інтересах людини. Розробка біологічних основ боротьби з гідробіонтами, що створюють перешкоди в навігації, промисловості, сільському господарстві, а також шкідливими в медичному та ветеринарному аспектах.

5. Проектування штучних водних екосистем для забезпечення людей киснем і їжею в космосі та для очистки питних і стічних вод, тощо.

6. Охорона водних екосистем від небажаних наслідків, загроза яких безперервно зростає з розвитком цивілізації.

Напрями гідробіологічних досліджень.

Існує багато варіантів класифікацій напрямів гідробіологічних досліджень.

Гідробіологія протягом всієї своєї історії була тісно пов’язана з вирішенням практичних завдань. У прикладній гідробіології виділяють три основні напрями:

1) рибогосподарський напрям – вирішує питання раціонального користування рибними та іншими біологічними ресурсами водойм, вивчає кормову базу промислових риб, розробляє прогнози промислового використання водойм, створює теорію підгодівлі в рибних ставках, вивчає біологію та екологію нерибних промислових об’єктів. Усі ці дослідження спрямовані на збільшення відновлення біологічних ресурсів гідросфери. Тім же цілям слугують роботи по розведенню морських риб, промислових безхребетних і водоростей, тобто створенню аквакультур, і роботи по акліматизації риб і безхребетних у внутрішніх водоймах. Великі перспективи по розвитку аквакультури відкриваються у далекосхідних морях із їх богатою фауною та флорою. Дані по біології вустриць,

________________________________________________

*Дем (народ, населення) - будь-який тип внутрівидових угруповань (Gilmour, Gregor, 1939); інколи невірно трактується як мінімальна сукупність особин виду.

морського гребінця, трепанга, червоної водорості анфельції та інших організмів дозволили розробити методики їх розведення. У Чорному морі об’єктами розведення слугують двостулкові молюски – мідії та вустриці, які можуть дати до 500 т і більше продукції з 1 га на рік. Інтродукція та акліматизація риб і безхребетних здійснюється у морях, водосховищах, річках, озерах тощо з метою пришвидшити формування в них промислової та кормової бази. Особливо важливі подібні заходи в басейнах, де в результаті гідробудівельних робіт відбуваються значні зміни в режимі (напр., каскад дніпровських водосховищ);

2) санітарна гідробіологія – займається проблемами, пов’язаними з охороною водойм від забруднення. Ведуться дослідження біологічних процесів очищення води, розробляються міри по усуненню забруднення та його наслідків. За допомогою гідробіологічних методів імовірно дати оцінку впливу на водойми речовин, що до них надходять. Санітарно-біологічні дослідження набувають у сучасних умовах першоступеневе значення. Це пов’язано зі зростаючим забрудненням водойм промисловими та побутовими стоками, кількість яких сягає десятків кубічних кілометрів на рік. Медичний напрямок вивчає біологію та екологію тих видів водних безхребетних, які є переносниками різних захворювань людини (комари роду Anopheles – переносники малярії, комари роду Aedes – поширювачі туляремії та літньо-осіннього енцефаліту тощо). Боротьба з комарами найефективніша на стадії личинок, які ведуть водний спосіб життя. Багато водних безхребетних є проміжними хазяями різних паразитів сільськогосподарських тварин (малий ставковик, бітинія легеневі молюски тощо). Вивчення їх біології й екології дозволяє розробити достатньо ефективні методи боротьби з цими безхребетними. Санітарна гідробіологія дає можливість вивчати біологічні процеси, які зумовлюють якість води, та обґрунтувати можливі шляхи керування цими процесами з метою охорони здоров'я людини при використанні водойм як джерела питної води, зон відпочинку тощо;

3) технічна гідробіології – займається проблемами вивчення біології та екології організмів, які завдають шкоди гідротехнічним спорудам і флоту, і розробляє методи боротьби з ними. Корпус суден і частини гідротехнічних споруд знаходяться під водою і відчувають вплив багатьох організмів. Свердлячі рослини та тварини руйнують дерев’яні та бетонні споруди. Різні організми, які ведуть прикріпленний спосіб життя, утворюють обростання на корпусі суден, водопостачальних пристроях, гратах турбін, підводних спорудах. Біомаса цих обростань може сягати десятки кілограмів на 1 м² поверхні. Шкода від цих організмів величезна, тому для боротьби з ними розробляють різні хімічні та фізичні методи. В Інституті біології південних морів (ІнБЮМ) НАН України ще за радянських часів проводили роботи по створенню покриття, яке захищало би корпуса суден від обростання. Але універсальної поверхні не винайдено й досі.

Інколи виділяють: навігаційну гідробіологію – вивчає біологічні поміхи експлуатації флоту, включаючи біолюмінісценцію биологические помехи эксплуатации флота, включая биолюминесценцию; сільськогосподарську гідробіологію тощо.

Разом із важливими практичними завданнями гідробіологія розробляє й багато наукових проблем. У межах теоретичної гідробіології виділяють такі основні напрямки:

1) системний – застосування методології системного аналізу в гідробіології. Розроблення підходів і методів, що забезпечують системні гідробіологічні дослідження: з'ясування загальних принципів організації біосистем у гідросфері, вивчення механізмів саморегуляції водних екосистем, що забезпечують їх цілісність і стійкість, моделювання сукцесійних та еволюційних процесів у гідроекосистемах;

2) моніторинговий – опрацювання та впровадження методів екологічного моніторингу і систем біоіндикації в гідросфері, моніторингові дослідження за станом водних екосистем та їх біоти. Розроблення методів нормування антропогенного навантаження на гідроекосистеми, прогнозування їх стану під впливом комплексу екологічних чинників;

3) трофологічна гідробіологія (трофічні дослідження) – вивчають живлення та трофічні взаємовідносини водних організмів. Основи подібних досліджень були закладені роботами проф. Н.С.Гаєвської та послідовниками її школи в 1938-1959 рр.;

4) радіоекологічні (радіологічні) дослідження – дослідження шляхів міграції радіонуклідів у водоймах, вивчення особливостей їх накопичення та виведення гідробіонтами, з'ясування характеру дії радіонуклідів на життєдіяльність певних груп організмів і водне населення загалом;

5) токсикологічний напрямок – виявлення чинників, що зумовлюють токсичність вод, встановлення гранично припустимих для гідробіонтів концентрацій окремих токсикантів, вивчення механізмів їх дії на структуру та функції мешканців водойм;

6) популяційний і біоценотичний напрямки – аналіз структури та особливостей функціонування популяцій різних видів і груп гідробіонтів, біоценозів, біотичних угруповань, водних екосистем;

7) продукційно-енергетичний напрямок (продукційна гідробіологія) – дослідження закономірностей трансфор-мації енергії та кругообігу речовини у водних екосистемах, з'ясування продуктивності водних організмів, розроблення методів прогнозування продуктивності водойм і заходів щодо її підвищення, обґрунтування теоретичних основ аквакультури та впровадження практичних рекомендацій, спрямованих на її раціональне ведення;

8) екологічної фізіології та біохімії гідробіонтів – вивчення впливу чинників довкілля (напр., антропогенних) на метаболізм гідробіонтів, особливості їх функціонування у водоймах, з'ясування дії зазначених чинників на кругообіг хімічних речовин і процеси формування якості природних вод.

На сьогоднішній день існує більш нова класифікація поділу гідробіології на напрямки (Зилов, Іркутськ, 2009): теоретична – системна гідробіологія, трофологічна гідробіологія, енергетична гідробіологія, етологічна гідробіологія, палеогідробіологія, бентологія, планктонологія; прикладна (водна екологія) – продукційна гідробіологія, санітарна гідробіологія, медицинська гідробіологія, токсикологічна гідробіологія, радіологічна гідробіологія, технічна гідробіологія.