Бентическая зона - Benthic zone

Морские места обитания
Бентический GLERL 1.jpg
Микрофотография типичных донных животных, в том числе (сверху вниз) амфиподы, а полихета червь, а улитка, а хирономный личинка мошки

В бентосная зона экологический регион на самом низком уровне водное пространство например, океан, озеро, или же транслировать, включая поверхность отложений и некоторые подповерхностные слои. Организмы, обитающие в этой зоне, называются бентос и включают микроорганизмы (например, бактерии и грибы )[1][2] а также более крупных беспозвоночных, таких как ракообразные и полихеты.[3] Организмы здесь обычно живут в тесной связи с субстратом, и многие из них постоянно прикреплены к дну. В донный пограничный слой, который включает в себя нижний слой воды и самый верхний слой отложений, на который непосредственно влияет вышележащая вода, является неотъемлемой частью бентосной зоны, так как сильно влияет на биологическую активность, которая там имеет место. Примеры контактных слоев почвы включают: песок днища, скальные выходы, коралл, и заливная грязь.

Описание

Придонная область океана начинается у береговой линии (приливной или же прибрежная зона ) и продолжается вниз по поверхности континентальный шельф в море.[нужна цитата ] Континентальный шельф представляет собой пологий бентосный район, простирающийся от суши. На краю континентального шельфа, обычно глубиной около 200 метров (660 футов), градиент сильно увеличивается и известен как континентальный склон. Континентальный склон спускается к морскому дну. Глубоководное дно называется бездонная равнина и обычно составляет около 4000 метров (13000 футов) в глубину. Дно океана не совсем плоское, но имеет подводные хребты и глубоко океанские траншеи известный как хадальная зона.[нужна цитата ]

Для сравнения пелагическая зона - это описательный термин для экологического региона над бентосом, включая толщу воды до поверхности. В зависимости от водоема бентическая зона может включать участки, находящиеся всего на несколько дюймов ниже уровня воды, такие как ручей или неглубокий пруд; на другом конце спектра бентос глубоководного океана включает нижние уровни океанических абиссальная зона.[нужна цитата ]

Для получения информации о животных, обитающих в более глубоких районах Мирового океана, см. афотическая зона. Как правило, к ним относятся формы жизни, терпимые температуры и низкий кислород уровней, но это зависит от глубины воды.[нужна цитата ]

Организмы

Основная статья: Бентос

Бентос - это организмы, которые обитают в бентосной зоне и отличаются от организмов в других частях столб воды.[нужна цитата ] Многие приспособились жить на субстрате (внизу). В их среде обитания их можно рассматривать как доминирующих существ, но они часто являются источником добычи для Carcharhinidae такой как лимонная акула.[4] Многие организмы, адаптированные к глубоководному давлению, не могут выжить в верхних частях водной толщи. Перепад давления может быть очень значительным (примерно один атмосфера на каждые 10 метров глубины воды).

Поскольку свет не проникает очень глубоко в воду океана, источником энергии для бентосной экосистемы часто является органическое вещество из более высоких слоев водной толщи, которое опускается на глубину. Этот мертвое и разлагающееся вещество поддерживает бентосный пищевая цепочка; большинство организмов в бентосной зоне мусорщики или же детритофаги. Немного микроорганизмы использовать хемосинтез производить биомасса.

Бентические организмы можно разделить на две категории в зависимости от того, живут ли они на дне океана или в нескольких сантиметрах от него. Те, кто живет на дне океана, известны как эпифауна.[5] Те, кто живет на дне океана, известны как инфауна.[6] Экстремофилы, в том числе пьезофилы, которые процветают в условиях высокого давления, также могут там жить.

Питательный поток

Источники пищи для бентосных сообществ могут происходить из водной толщи над этими местообитаниями в виде скоплений детрит, неорганические вещества и живые организмы.[нужна цитата ] Эти агрегаты обычно называют морской снег, и важны для отложения органических веществ и бактериальных сообществ.[7] Количество материала, опускающегося на дно океана, может составлять в среднем 307000 агрегатов на м.2 в день.[8] Это количество будет зависеть от глубины бентоса и степени бентосно-пелагической связи. Бентос на мелководье будет иметь больше доступной пищи, чем бентос в глубоком море. Из-за своей зависимости микробы могут стать пространственно зависимыми от детрита в бентосной зоне. Микробы, обнаруженные в придонной зоне, в частности динофлагелляты и фораминиферы, довольно быстро колонизируют детрит, создавая симбиотические отношения друг с другом.[9][10]

Среды обитания

Современное картографирование морского дна технологии выявили связи между геоморфологией морского дна и бентическими средами обитания, в которых наборы бентических сообществ связаны с конкретными геоморфологическими условиями.[11] Примеры включают сообщества холодноводных кораллов, связанных с подводными горами и подводными каньонами, леса водорослей, связанные со скалистыми рифами внутреннего шельфа, и морских окуней, связанных со скалистыми откосами на континентальных склонах.[12] В океанический среды, бентосные среда обитания также можно зонировать по глубине. От самого мелкого до самого глубокого: эпипелагический (менее 200 метров), мезопелагический (200–1000 метров), батьяльный (1000–4000 метров), бездонный (4000–6000 метров) и самая глубокая, хадал (ниже 6000 метров).[нужна цитата ]

Нижние зоны находятся в глубоких зонах океана с повышенным давлением. Воздействие человека произошло на всех глубинах океана, но наиболее значимо на мелководном континентальном шельфе и в местах обитания на склонах.[13] Многие бентические организмы сохранили свои исторические эволюционные характеристики. Некоторые организмы значительно крупнее своих родственников, живущих в более мелких зонах, в основном из-за более высокой концентрации кислорода в глубокой воде.[14]

Картировать или наблюдать за этими организмами и их средами обитания непросто, и большинство современных наблюдений проводится с использованием дистанционно управляемые подводные аппараты (ТПА) и редко подводные лодки.[нужна цитата ]

Экологические исследования

Бентосный макробеспозвоночные выполняют множество важных экологических функций, таких как регулирование потока материалов и энергии в речные экосистемы через их пищевой сети связи. Из-за этой корреляции между потоком энергии и питательными веществами бентические макробеспозвоночные обладают способностью влиять на пищевые ресурсы рыб и других организмов в водные экосистемы. Например, добавление умеренного количества питательные вещества к реке в течение нескольких лет привело к увеличению численности, численности и численности беспозвоночных. биомасса. Это, в свою очередь, привело к увеличению кормовых ресурсов местных видов рыб при незначительном изменении структуры сообщества макробеспозвоночных и трофический пути.[15] Наличие макробеспозвоночных, таких как Амфипода также влияют на преобладание некоторых типов водорослей в бентосных экосистемах.[16] Кроме того, поскольку на бентосные зоны влияет поток мертвых органический материал, были проведены исследования взаимосвязи между водными потоками ручьев и рек и их воздействия на бентическую зону. События с низким расходом показывают ограничение переноса питательных веществ из бентоса. субстраты в пищевые сети и вызвали уменьшение биомассы донных макробеспозвоночных, что привело к исчезновению источников пищи в субстрате.[17]

Поскольку бентическая система регулирует энергию в водных экосистемах, были проведены исследования механизмов бентической зоны, чтобы лучше понять экосистему. Бентосный диатомеи были использованы Европейским союзом Рамочная директива по воде (WFD) для установления соотношений экологического качества, определяющих экологическое состояние озер в Великобритании.[18] Начинаются исследования сообществ бентоса, чтобы выяснить, можно ли их использовать в качестве индикаторов здоровья водных экосистем. Бентосные сообщества в урбанизированных прибрежных регионах функционально не эквивалентны бентическим сообществам в нетронутых регионах.[19]

Экологи пытаются понять взаимосвязь между неоднородность и поддержание биоразнообразие в водных экосистемах. Бентосный водоросли был использован как заведомо хороший предмет для изучения краткосрочных изменений и реакции сообщества на неоднородные условия в ручьях. Понимание потенциальных механизмов, связанных с бентосными перифитон и влияние на неоднородность в пределах потока может обеспечить лучшее понимание структуры и функции экосистем потока.[20] Бентосный валовая первичная продукция (GPP) могут иметь важное значение для сохранения горячих точек биоразнообразия в прибрежные зоны в большом озерные экосистемы. Однако относительный вклад бентосных местообитаний в конкретные экосистемы изучен недостаточно, и необходимы дополнительные исследования.[21]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ветцель, Роберт Г. (2001). Лимнология: озерные и речные экосистемы, 3-е изд.. Academic Press, Сан-Диего. С. 635–637.
  2. ^ Fenchel, T .; King, G .; Блэкберн, Т. Х. (2012). Бактериальная биогеохимия: экофизиология круговорота минералов, 3-е изд.. Academic Press, Лондон. С. 121–122.
  3. ^ "Что такое бентос?". Baybenthos.versar.com. 2006-01-23. Получено 2013-11-24.
  4. ^ Яркий, Майкл (2000). Личная жизнь акул: правда, скрытая за мифом. Механиксберг, Пенсильвания: Книги Стэкпола. ISBN  0-8117-2875-7.
  5. ^ "Epifaunal - определение и многое другое из бесплатного словаря Merriam-Webster". Merriam-webster.com. 2012-08-31. Получено 2013-11-24.
  6. ^ "Инфауна - определение и многое другое из бесплатного словаря Merriam-Webster". Merriam-webster.com. 2012-08-31. Получено 2013-11-24.
  7. ^ Олдридж, Алиса; Сильвер, Мэри В. (1988). «Характеристики, динамика и значение морского снега». Прогресс в океанографии. 20 (1): 41–82. Bibcode:1988ПрОце..20 ... 41А. Дои:10.1016/0079-6611(88)90053-5.
  8. ^ Шанкс, Алан; Трент, Джонатан Д. (1980). «Морской снег: скорость оседания и потенциальная роль в вертикальном движении». Глубоководные исследования. 27А (2): 137–143. Bibcode:1980DSRA ... 27..137S. Дои:10.1016/0198-0149(80)90092-8.
  9. ^ «Фораминифера». Получено 7 декабря 2014.
  10. ^ "фораминифера". Получено 7 декабря 2014.
  11. ^ Harris, P.T .; Бейкер, Э. К. 2012. "GEOHAB Атлас геоморфических особенностей морского дна и бентических местообитаний - обобщение и извлеченные уроки », в: Harris, P.T .; Baker, E.K. Геоморфология морского дна как бентическая среда обитания: Атлас геоморфологических особенностей морского дна и бентических местообитаний GeoHab. Эльзевир, Амстердам, стр. 871-890.
  12. ^ Harris, P.T .; Baker, E.K .; 2012 г. Геоморфология морского дна как бентическая среда обитания: Атлас геоморфологических особенностей морского дна и бентических местообитаний GeoHab. Эльзевир, Амстердам, стр. 947.
  13. ^ Харрис, П. Т., 2012. «Антропогенные угрозы бентическим средам обитания», в: Харрис, П. Т.; Бейкер, Э. К. (ред.), Геоморфология морского дна как бентическая среда обитания: Атлас геоморфологических особенностей морского дна и бентических местообитаний GeoHab. Эльзевир, Амстердам, стр. 39-60.
  14. ^ Королевский бельгийский институт естественных наук, новость, март 2005 г. В архиве 28 сентября 2011 г. Wayback Machine
  15. ^ Миншалл, Уэйн; Шафии, Бахман; Прайс, Уильям Дж .; Холдерман, Чарли; Андерс, Пол Дж .; Лестер, Гэри; Барретт, Пэт (2014). «Влияние замены питательных веществ на бентических макробеспозвоночных в ультраолиготрофном участке реки Кутенай, 2003–2010 годы». Пресноводная наука. 33 (4): 1009–1023. Дои:10.1086/677900. JSTOR  10.1086/677900.
  16. ^ Даффи, Дж. Эммет; Хэй, Марк Э. (2000-05-01). «Сильное влияние выпаса амфипод на организацию донного сообщества». Экологические монографии. 70 (2): 237–263. CiteSeerX  10.1.1.473.4746. Дои:10.1890 / 0012-9615 (2000) 070 [0237: SIOGAO] 2.0.CO; 2. ISSN  0012-9615.
  17. ^ Роллс, Роберт; Ли, Кэтрин; Шелдон, Фрэн (2012). «Механистические эффекты гидрологии малого стока на речные экосистемы: экологические принципы и последствия изменения». Пресноводная наука. 31 (4): 1163–1186. Дои:10.1899/12-002.1. HDL:10072/48539. JSTOR  10.1899/12-002.1.
  18. ^ Беннион, Хелен; Келли, Мартин Дж .; Джаггинс, Стив; Yallop, Marian L .; Берджесс, Эми; Джеймисон, Джейн; Кроковский, янв (2014). «Оценка экологического статуса озер Великобритании с использованием бентических диатомовых водорослей» (PDF). Пресноводная наука. 33 (2): 639–654. Дои:10.1086/675447. JSTOR  10.1086/675447.
  19. ^ Лоу, Майкл; Петерсон, Марк С. (2014). «Влияние прибрежной урбанизации на фаунистические сообщества солончаков в северной части Мексиканского залива». Морское и прибрежное рыболовство: динамика, управление и экосистемные науки. 6: 89–107. Дои:10.1080/19425120.2014.893467.
  20. ^ Веллниц, Тодд; Рейдер, Рассел Б. (2003). «Механизмы, влияющие на состав сообщества и последовательность в перифитоне горного ручья: взаимодействие между историей очистки, выпасом и освещением». Журнал Североамериканского бентологического общества. 22 (4): 528–541. Дои:10.2307/1468350. JSTOR  1468350.
  21. ^ Альтхаус, Брайан; Хиггинс, Скотт; Вандер Занден, Джейк М. (2014). «Первичная продукция бентоса и планктона вдоль градиента питательных веществ в Грин-Бей, озеро Мичиган, США». Пресноводная наука. 33 (2): 487–498. Дои:10.1086/676314. JSTOR  10.1086/676314.

внешняя ссылка