Предмет, завдання і методи гідроекології

Гідроекологія — це біологічна наука, яка вивчає водні еко­системи або їх частини як цілісну систему взаємодіючих живих (біотичних) і неживих (абіотичних) компонентів.

У сучасній біологічній науці розрізняють дев'ять рівнів орга­нізації живого: молекулярний, генний, клітинний, тканинний (суборганізмені рівні), організмений та надорганізмені рівні — популяційний, біоценотичний, екосистемний та біосферний. Найвищим рівнем організації життя на нашій планеті є біосфер­ний. Кожний з цих рівнів вивчається різними науками (молеку­лярна біологія, генетика, цитологія, гістологія, фізіологія, популяційна екологія, біоценологія, біосферологія та біогеохімія).

Гідроекологія вивчає закономірності життя переважно на надорганізмених рівнях — популяційному, біоценотичному та екосистемному — в нерозривному зв'язку з умовами водного середовища та прилеглих територій. Вона спирається на зако­номірності, встановлені в науках про нижчі рівні організації, але має свої підходи і методи вивчення біологічних та інших природних процесів, що протікають у водному середовищі.

Гідроекологія поєднує вивчення біологічних процесів та абіотичних компонентів та їх ролі у функціонуванні водних екосистем. Розглядаючи водну екосистему як цілісну функціо­нальну одиницю біосфери, гідроекологія спирається на такі базові дисципліни, як ботаніка, зоологія, мікробіологія, гідро­біологія. Найширше гідроекологія використовує дані гідро­логічних і гідрохімічних досліджень, зокрема таких напрямів цих наук, як екологічна гідрологія (екогідрологія) та екологічна гідрохімія. Останнім часом важливе значення як складові частини гідроекології набули водна радіоекологія та водна токсикологія.

Проте в гідроекології сформувались свої інтегральні підходи до вивчення і оцінки структури і функціонування водних екосистем як складних систем надорганізменого рівня.

Гідроекологія не лише біологічна наука, це й соціально-екологічна дисципліна, оскільки вона розглядає вплив господарської діяльності людини на якість води, стан та функціонування водних екосистем в цілому як складових довкілля людини, і тому має велике соціальне значення.

На сьогодні водойм з антропогенно незміненими екосистемами фактично немає. Мова може йти лише про ступінь і характер яких змін та їх причини. Це можуть бути: гідротехнічне будівництво, зокрема зарегулювання річкового стоку при спорудженні гребель, випрямлення русел річок, поглиблювання дна, скидання

■         водні об'єкти підігрітих та забруднених вод, а також надходжень

забруднюючих речовин з водозбірної площі. Під їх впливом істотно змінюються фізико-хімічні та біологічні процеси

■         водних екосистемах, які можуть втрачати свою природну стійкість, а це призводить до різкого погіршання стану цих систем якості води та зниження біологічної продуктивності водойм.

Найважливіша проблема сучасної гідро екології — це кількість води, зокрема екологічні основи її формування в екосистемах різних водних об'єктів — річках, озерах, водосховищах, морях і океанах. Це — процеси забруднення—само-чищення, реакції екосистем на різні антропогенні впливи: євтрофікація, органічне забруднення, підігрів теплими водами томних і теплових електростанцій (термофіксація), кислотні дощі (ацидифікація), токсичне забруднення (токсифікація), радіонуклідне забруднення тощо.

Важливе значення має вивчення змін у водних екосистемах наслідок гідробудівництва (спорудження гребель, каналів тощо), які знання необхідні для гідротехнічного проектування, яке повинне враховувати вплив гідроспоруд на водне середовище — кість води та біологічні процеси в ньому.

Друга важлива проблема, спільна для гідробіології та етіології, — БІОЛОГІЧНА ПРОДУКТИВНІСТЬ ВОДОЙМ, з кою пов'язане вирішення багатьох проблем рибного господарства та рибного промислу — рибництво в природних водоймах, ставкове рибництво, відтворення запасів риб, промислових безхребетних тварин (раків, крабів, молюсків) та водоростей, штучне розведення корисних водяних тварин аквакультура) та багато інших питань використання водяних організмів у народному господарстві.

В умовах посиленого антропогенного пресу біологічна продуктивність водойм істотно знижується, тому вона безпосе­редньо пов'язана з якістю води. Обидві проблеми розгляда­ються в гідроекології у взаємозв'язку, оскільки якість води значною мірою формується під впливом біологічних процесів.

Важливе значення має також розробка засобів боротьби із шкідливими організмами — збудниками і переносниками збудників інфекційних та паразитарних захворювань людини, свійських тварин і риб, з організмами, що створюють перешко­ди в комунальному, питному та промисловому водопостачанні, судноплавстві, експлуатації гідроспоруд тощо.

Основна мета досліджень і практичної діяльності в галузі гідроекології полягає в науковому обґрунтуванні шляхів та засобів збереження водного середовища і життя в ньому як необхідної основи існування людського суспільства та роз­витку продуктивних сил. А це значить — передбачати можливі негативні наслідки господарської діяльності та керувати при­родними процесами у водному середовищі, спираючись на знання закономірностей їх перебігу.

У поєднанні з науково-технічними розробками гідроекологічні дослідження дають змогу вирішувати проблеми збереження довкілля найбільш раціонально і економічно ефективно. У сві­товій практиці такий підхід має назву МЕНЕДЖМЕНТ довкілля.

Для вирішення своїх завдань гідроекологія, як і кожна природнича наука, спирається на багатий арсенал методів: спостереження в природі; вивчення видового складу живого населення водойм та кількісних показників розвитку окремих видів; хімічний аналіз води та донних відкладень; експери­менти на окремих популяціях, біоценозах та екосистемах; лабораторні експерименти та експерименти на природних водоймах; лабораторне та математичне моделювання водних екосистем; застосування новітніх технічних засобів — підвод­ного телебачення, різних датчиків для отримання оперативної інформації про стан водяних організмів. Для опрацювання отриманої інформації застосовується комп'ютерна техніка (екоінформатика). В останні десятиріччя великого значення набули аерофотозйомка великих водних об'єктів та фотогра­фування з космосу — із штучних супутників Землі, що дають широкомасштабну панораму водних систем — річкових та озерних басейнів, водосховищ, морів і океанів.

Для біологічних досліджень водного середовища широко використовуються спеціальні прилади — планктонні сітки, планктонозбирачі, планктоночерпаки, трали, драги, дно черпаки а збирання проб донних тварин), які дають змогу проводити ліз видового складу водяної флори і фауни, зокрема її аероскопічних компонентів, а також обраховувати чисельність та біомасу, тобто концентрацію водяних організмів у них точках водойм та їх динаміку в просторі і часі. Спостереження на природних водних об'єктах найбільш нормативні тоді, коли вони проводяться регулярно в певних цих через певні проміжки часу. Гідроекологічні спостереження звичайно мають комплексний характер, тобто поєднують фахівців різного профілю — гідрологів, гідрохіміків, біологів різних вузьких спеціалізації (гідро ботаніків, бентологів тощо). Така організація спостережень назву моніторинг (від англ. to monitor — спостерігати). Т багатьох розвинутих країнах світу, дані моніторингу, що здійснюється різними організаціями та установами, концентруються в національних комп'ютерних центрах (геоінформаційних системах). І Україні гідроекологічними дослідженнями займаються нау-. установи Національної академії наук (Інститут біології південних морів ім. О. О. Ковалевського (Севастополь, філіал в Одесі Криму — Карадаг); Інститут гідробіології (Київ). Гідроекологічні питання, пов'язані з рисами рибного господарства, вивчають також Український науково-дослідний інститут рибного господарства Української ірної академії наук (УЛАН), Південний науково-дослідний інститут рибного господарства (Керч) та його Одеський філіал. окремі питання гідроекології розробляються на кафедрах Київського, Львівського, Одеського, Ужгородського, Харківського, Чернівецького університетів.

оперативний моніторинг якості води в річках, водосховищах та інших водних об'єктах здійснює Гідрометеорологічна служба України.

гідроекологічним дослідженням властива комплексність, о колективна праця багатьох фахівців, що вивчають як середовище, так і його живе населення. Дослідження та спостереження на водоймах можуть мати стаціонарний характер, тобто проводитися на певних постійних постах — річках, озерах, ставах. Для таких спостережень візуються гідробіологічні станції. При дослідженні морів та океанів, великих річок і побудованих на них водосховищ застосовують експедиційний метод, тобто виїзди наукових колективів за заздалегідь наміченими маршрутами на кораб­лях, спеціально обладнаних для наукових досліджень. Такі кораблі є в розпорядженні науково-дослідних установ багатьох країн. В Україні протягом 60—90 років працювали такі судна, як «Академік Вернадський», «Гідробіолог» (на Дніпрі), «Про­фесор Топачевський» (на Дніпрі і Дунаї), сейнер «Академік Зернов» (на пониззях Дніпра та лиманах північно-західного Причорномор'я), «Олександр Ковалевський», «Професор Водяницький» (на морях і океанах). Експедиціями на цих суднах зібрано величезний матеріал, який покладено в основу багатьох наукових розробок.

 



11.12.2011 manyava 0

ТОП користувачів