Водные виды спорта

Во'дные ви'ды спо'рта,собирательное название, объединяющее виды спорта на воде: воднолыжный спорт, водно-моторный спорт, водное поло, греблю академическую, греблю на байдарках и каноэ, водный слалом на байдарках и каноэ, парусный спорт, плавание, подводный спорт, прыжки в воду и др.

Водные животные

Во'дные живо'тные,гидробионты, животные, вся жизнь которых проходит в воде. Водная среда в среднем в 800 раз плотнее воздуха; этим объясняется возможность существования в воде животных, прозрачное, студенистое тело которых лишено прочных покровов или поддерживающего скелетного аппарата (медузы, сифонофоры, гребневики, сальпы и др.). Плотностью воды обусловлены и характерные для многих водных животных способы движения посредством ресничек или жгутиков (у большинства простейших, некоторых червей, кишечно-полостных и др., а также у личиночных форм губок, кишечно-полостных, червей, моллюсков, иглокожих и др.). Большая плотность воды позволяет очень мелким В. ж. ( планктон ), способным лишь к слабым активным движениям, держаться в толще воды при помощи несложных приспособлений в виде крошечных пузырьков воздуха или капелек жира в их теле, или длинных, тонких выростов, увеличивающих поверхность тела. Только среди В. ж. встречаются неподвижные прикреплённые формы, что обусловлено подвижностью воды и, следовательно, постоянным приносом находящейся в ней пищи в виде живых и отмерших планктонных организмов, так же как и разносом оплодотворённых яиц и личинок, который обеспечивает расселение прикрепленных форм.

  У огромного большинства В. ж. (беспозвоночных и рыб) оплодотворение наружное, при этом встреча выброшенных в воду яиц и сперматозоидов обеспечивается подвижностью воды. Размножение делением и почкованием свойственно только В. ж. Дыхание осуществляется у В. ж. через особые наружные выросты тела - жабры , или всей поверхностью тела.

  Данные палеонтологии, показывающие, что в древнейших отложениях земной коры остатки животных представлены морскими формами, как и данные сравнительной анатомии и эмбриологии, служат доказательством того, что жизнь на Земле получила своё начало и развитие в водной среде. Однако прогрессивное развитие животных в водной среде не пошло дальше класса рыб. Отсутствие высших групп позвоночных среди первично-водных животных можно объяснить прежде всего тем, что водная среда, содержащая в среднем в 30 раз меньше растворённого кислорода, чем воздух, не может обеспечить сильно возрастающую потребность организма в кислороде при повышении обмена веществ, характерном для высших классов животного мира.

  Некоторые представители высших наземных классов животных, произошедших от водных предков, в процессе эволюции вторично перешли к водному образу жизни. К таким вторично-водным животным принадлежат: из млекопитающих - ластоногие, киты и сирены, из пресмыкающихся - некоторые черепахи и змеи, из насекомых - некоторые жуки, клопы и др., из мягкотелых - некоторые лёгочные моллюски. Несмотря на высокую приспособленность этих форм как в морфологическом, так и физиологическом отношениях к жизни в воде, они сохранили воздушное дыхание.

  В. ж. делят на две основные группы: морские и пресноводные. Данные палеонтологии и физиологии показывают, что современная пресноводная фауна происходит от морских форм (см. Морская фауна ). Именно в пресных водоёмах жили исходные формы позвоночных и насекомых, которые стали выходить на сушу и дали начало развитию наземной фауны (см. Сухопутная фауна ).

  Лит.:Рессель Ф. С. и Ионг Ч. М., Жизнь моря, пер. с англ., М. - Л., 1934; Жизнь пресных вод СССР, под ред. В. И. Жадина, т. 1-3, М. - Л., 1940-50; Зенкевич Л. А., Фауна и биологическая продуктивность моря, т.2, М., 1947; 3ернов С. А., Общая гидробиология, 2 изд., М. - Л., 1949; Константинов А. С., Общая гидробиология, М., 1967.

  В. Н. Никитин.

Водные культуры

Во'дные культу'ры,выращивание растений на жидкой (водной) питательной среде. Метод В. к. разработан в 70-х гг. 19 в. немецкими биологами И. Кнопом и Ю. Саксом. Применяется в исследованиях питания, роста и развития растений, а также в производственных условиях (см. Гидропоника ). В. к. позволяют регулировать объём, состав, концентрацию, осмотическое давление, реакцию и другие свойства питательного раствора. С введением метода В. к., а также песчаных культурвпрактику физиологических и агрохимических исследований были установлены элементы, необходимые для питания и развития растений, а затем выяснена роль в жизни растений микроэлементов . В России В. к. впервые применил К. А. Тимирязев (1872). Дальнейшее развитие В. к. получили в работах Д. Н. Прянишникова. В. к. используются при изучении поступления, усвоения солей и обмена веществ в растениях. В условиях В. к. хорошо развиваются все с.-х. растения, в том числе корнеплоды и клубнеплоды. Средой при В. к. служит раствор на дистиллированной воде питательных смесей , состав которых определяется задачами исследования и типом изучаемой культуры. Сосуды с В. к. помещают в вегетационный домик . В. к. делают возможными: наблюдение за развитием корневых систем опытных растений, систематический анализ и периодическую смену питательного раствора. Предварительно выращенные семена закрепляют ватой на крышках, покрывающих сосуды и имеющих отверстия для корней. В одно из отверстий вставляют доходящую до дна сосуда стеклянную трубку для снабжения корней кислородом. Во избежание перегрева сосудов, а также развития в них водорослей на сосуды надевают двойные чехлы: внутри из чёрной, снаружи из белой материи.

  Существенный недостаток В. к. - изменение реакции питательного раствора, резкие сдвиги её в сторону кислотности или щёлочности вследствие физиологической кислотности или щёлочности внесённых питательных солей. Это ведёт часто к развитию болезней (хлороз и др.) растений в В. к. В этих случаях необходимо прибавлять едкий натр или серную кислоту (до установленной реакции), иногда лимоннокислое железо. Рекомендуется также периодическая смена питательного раствора.

  Лит.:Тимирязев К. А., Земледелие и физиология растений, Избр. соч., т. 1, М., 1957; Прянишников Д. Н., Избр. соч., т.1, М.,1965; Недокучаев Н. К., Вегетационный метод, 4 изд., М. - Л., 1931; Соколов А. В., Архомейко А. И., Панфилов В. Н., Вегетационный метод, М., 1938; Хьюитт Э., Песчаные и водные культуры в изучении питания растений, пер. с англ., М., 1960; Баславская С. С., Трубецкова О. М., Практикум по физиологии растений, [М.], 1964.

  П. А. Генкель.

Водные массы

Во'дные ма'ссы,объём воды, соизмеримый с площадью и глубиной водоёма и обладающий относительной однородностью физико-химических характеристик, формирующихся в конкретных физико-географических условиях. Основными факторами, формирующими В. м., являются тепловой и водный балансы данного района и, следовательно, основные показатели В. м. - температура и солёность. Часто при анализе В. м. учитываются также показатели содержания в ней кислорода и других гидрохимических элементов, которые дают возможность проследить распространение В. м. из района её формирования и трансформацию. Характеристики В. м. не остаются постоянными, они подвергаются в определённых пределах сезонным и многолетним колебаниям и изменяются в пространстве. По мере распространения из района формирования В. м. трансформируются под влиянием изменений условий теплового и водного балансов и перемешиваются с окружающими водами. Различают первичные и вторичные В. м. К первичным В. м. относятся те, отличительные признаки которых формируются под непосредственным влиянием атмосферы и характеризуются наибольшими пределами изменений в некотором объёме воды. К вторичным - В. м., формирующиеся в результате перемешивания первичных В. м. и отличающиеся наибольшей однородностью своих признаков. В вертикальной структуре Мирового океана выделяются В. м.: поверхностные (первичные) - до глубины 150-200 м; подповерхностные (первичные и вторичные) - на глубине от 150-200 мдо 400-500 м; промежуточные (первичные и вторичные) - на глубине от 400-500 мдо 1000-1500 м, глубинные (вторичные) - на глубине от 1000-1500 мдо 2500-3000 м; придонные (вторичные) - ниже 3000 м. Границами между В. м. являются зоны фронтов Мирового океана, зоны раздела и зоны трансформации, которые прослеживаются по увеличивающимся горизонтальным и вертикальным градиентам основных показателей В. м.

  В каждом из океанов имеются характерные для них В. м. Например, в Атлантическом океане различаются: В. м. Гольфстрима, Северная тропическая, Южная тропическая и др. поверхностные В. м., Северная субтропическая, Южная субтропическая и др. подповерхностные В. м., Северная атлантическая, Южная атлантическая и др. промежуточные В. м., Средиземноморская глубинная В. м. и др.; в Тихом океане - Северная тропическая, Северная центрально-субтропическая, Южная тропическая и др. поверхностные В. м., Северная субтропическая, Южная субтропическая и др. подповерхностные В. м., Северная тихоокеанская, Южная тихоокеанская и др. промежуточные В. м., Тихоокеанские глубинные В. м. и др.

  При изучении В. м. применяется метод Т, S-kpивых и изопикнический метод, позволяющие установить однородность температуры, солёности и других показателей на кривой их вертикального распределения.

  Лит.:Агеноров В. К., Об основных водных массах в гидросфере, М. - Свердловск, 1944; Зубов Н. Н., Динамическая океанология, М. - Л., 1947; Муромцев А. М., Основные черты гидрологии Тихого океана, Л., 1958; его же, Основные черты гидрологии Индийского океана, Л., 1959; Добровольский А. Д., Об определении водных масс, «Океанология», 1961, т. 1, в. 1; Основные черты гидрологии Атлантического океана, под ред. А. М. Муромцева, М., 1963; Defant A., Dynamische Ozeanographie, B., 1929; Sverdrup Н. U., Jonson М. W., Fleming R. Н., The oceans, Englewood Cliffs, 1959.

  А. М. Муромцев.

Водные пути

Во'дные пути',водные пространства, используемые для судоходства и сплава леса. Разделяются на внешние и внутренние. В зависимости от характера использования внутренние В. п. делятся на судоходные и сплавные. К внешним В. п. относят океаны, внешние моря, заливы. Внутренние В. п. подразделяются на естественные (внутренние моря, озёра и реки) и искусственные (шлюзованные реки, судоходные каналы, искусственные моря, водохранилища). В. п. более экономичны для перевозки грузов и пассажиров, чем другие виды путей сообщения. Характеристика В. п. основных морей и океанов даётся в статьях, посвященных конкретным морям и океанам, а также в статьях Морской транспорт , Речной транспорт , Канал , Порт и в статьях, посвященных отдельным каналам ( Панамский канал , Суэцкий канал и др.).

Водные растения

Во'дные расте'ния,растения, произрастающие в воде. Среди них различают гидрофиты - растения, погружённые в воду только нижней частью, и гидатофиты - растения, полностью или большей своей частью погруженные в воду. Обитание в водной среде обусловило особые черты организации В. р.: значительное увеличение поверхности тела в сравнении с его массой, что облегчает поглощение необходимых количеств кислорода и других газов, которых в воде содержится меньше, чем в воздухе. Увеличение поверхности тела достигается развитием больших тонких листьев (некоторые рдесты ), расчленением листовой пластинки на тонкие нитевидные участки (уруть, роголистники, водные лютики); продырявливанием листьев или сильным развитием воздухоносных полостей и больших межклетников. У В. р. сильно развита разнолистность ( гетерофиллия ): подводные, плавающие и воздушные листья на одном и том же растении значительно различаются как по внутреннему, так и по внешнему строению. Так, подводные листья не имеют устьиц; у плавающих на поверхности воды листьев устьица находятся только на верхней стороне, у воздушных листьев устьица - на обеих сторонах. Большая плотность водной среды обусловливает слабое развитие механических элементов в листьях и стеблях В. р.; немногочисленные механические элементы, имеющиеся в стеблях, расположены ближе к центру, что придаёт им большую гибкость. Так как интенсивность света в воде резко снижается, у многих В. р. в клетках эпидермиса имеются хлорофилловые зёрна. У В. р. слабо развиты или даже отсутствуют сосуды в проводящих пучках. Слабо развита и корневая система, а корневые волоски отсутствуют. Почти все В. р. - многолетники, размножающиеся вегетативно. Некоторые В. р. ( наяда , роголистник ) опыляются под водой; у других цветки поднимаются над водой, где и происходит опыление. Некоторые В. р. приспособились к периодическому высыханию водоёмов (например, частуха , стрелолист , жеруха ).

  Во флоре СССР насчитывается св. 260 видов цветковых В. р., преимущественно однодольных. Семена и плоды распространяются птицами либо водными течениями. Среди В. р. есть полезные; съедобны семена водяного ореха , корневища сусака , зерновки злака манника и др. Семена и плоды многих В. р. служат кормом для некоторых птиц; а отмершими остатками В. р. часто питаются беспозвоночные животные, служащие пищей рыбам. В. р. играют роль в самоочищении бассейнов, хотя иногда (например, элодея , некоторые виды рдестов) и сами могут быть вредными при сильном разрастании их в водоёмах и особенно в водохранилищах. Для предупреждения быстрого и нежелательного распространения заросли В. р. выкашивают специальными водными косилками; скошенные В. р. иногда употребляют на корм скоту. Многие В. р. разводят в аквариумах. К В. р. относятся также многие водоросли (например, зелёные и синезелёные), которые, сильно разрастаясь, могут вызывать замор рыбы и зарастание каналов и прудов-охладителей тепловых электростанций. Иногда для очищения каналов и других водоёмов разводят растительноядные виды рыб (белый амур и белый толстолобик). Для уничтожения В. р. используют также гербициды. Для В. р., служащих кормом для рыб, разработана специальная агротехника.

  Лит.:Жизнь пресных вод СССР, под ред. В. И. Жадина, т. 2, М. - Л., 1949; Скадовский С. Н., Экологическая физиология водных организмов, М., 1955; Шмитхюзен И., Общая география растительности, пер. с нем., М., 1966; Новые исследования по экологии и разведению растительноядных рыб. [Сб. ст.], М., 1968.

  Г. И. Поплавская.

Водные растения: 1 - наяда морская; 2 - роголистник (а - пестичный цветок, б - тычиночный цветок); 3 - частуха; 4 - стрелолист; 5 - водяной орех (а - плод); 6 - сусак (а - часть растения с корневищем, б - соцветие); 7 - рдест блестящий.

Водные ресурсы

Во'дные ресу'рсы,пригодные для использования воды; практически - все воды гидросферы, т. е. воды рек, озёр, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, вода (льды) горных и полярных ледников, водяные пары атмосферы. В понятие В. р. входят также водные объекты - реки, озёра, моря, поскольку для некоторых целей (судоходство, гидроэнергетика, рыбное хозяйство, отдых и туризм) они используются без изъятия из них воды.

  Представление о количестве В. р. складывается из стационарных запасов различных частей гидросферы (табл. 1) и из запасов, непрерывно возобновляемых в процессе круговорота воды.

  Табл. 1. - Стационарные водные ресурсы Земли (по М. И. Львовичу)

  *В скобках - приближённые данные.

  К числу таких ресурсов относится речной сток, распределение которого по частям света приведено в табл. 2.

  Табл. 2 - Речной сток по частям света

  Для комплексной, балансовой оценки В. р. служит система уравнений водного баланса суши: R = U + S; Р = U+ S + Е; W = Р - S= U + Е,где: R -полный речной сток; U -подземный сток в реки; S- поверхностный сток (паводочный); Р -атмосферные осадки; Е -испарение; W -валовое увлажнение территории.

  С помощью этих уравнений удаётся оценить различные источники В. р. взаимосвязанно, в соответствии со свойственным природе единством вод, обусловленном круговоротом воды (табл. 3).

  Речные В. р. состоят из двух неравноценных, различимых по происхождению частей: подземной и поверхностной. Первая устойчива, поэтому, как правило, не требует регулирования. Вместе с тем она в общем виде характеризует возобновимые запасы подземных вод зоны активного водообмена. Глубинные подземные воды (ниже уровня дренажа реками) слабо участвуют в современном круговороте воды, носят застойный характер и поэтому чаще всего сильно минерализованы. Поверхностный (паводочный) сток весьма изменчив и для использования, как правило, требует регулирования.

  Табл. 3. - Балансовая оценка водных ресурсов

  *Устойчивый сток речной, включая зарегулированный озёрами и водохранилищами: 15000 км ³- вся суша, 1300 км ³- СССР.

  Валовое увлажнение территории в общем виде характеризует годовой возобновимый запас почвенной влаги.

  Из стационарных запасов гидросферы менее 2% относится к пресным водам. Но если исключить воды (льды) полярных ледников, пока недоступных для использования, то на долю доступных для использования пресных вод приходится всего лишь 0,3% стационарного объёма гидросферы. Речные В. р. под влиянием высокой активности (в среднем сменяются каждые 11 суток, см. табл. 1), как правило, пресные. Пресными же являются и проточные озёра и большая часть подземных вод зоны активного водообмена. Эти источники В. р. наиболее широко используются для разнообразных целей (водоснабжение, орошение, отдых и туризм, рыболовство и рыборазведение, гидроэнергетика, внутреннее судоходство). СССР наиболее богат В. р. по абсолютным величинам, но по удельным запасам на единицу площади показатели по СССР ниже средних мировых, особенно по подземному стоку (55%) и почвенной влаге (63%).

  Теоретически В. р. неисчерпаемы, так как при рациональном использовании они непрерывно возобновляются в процессе круговорота. Ещё в недалёком прошлом считалось, что воды на Земле так много, что, за исключением отдельных засушливых районов, людям не надо беспокоиться о том, что её может не хватить. Однако потребление воды растет такими темпами, что человечество всё чаще сталкивается с проблемой, как обеспечить будущие потребности в ней. Во многих странах и районах Европы, Америки уже ощущается недостаток В. р., усиливающийся с каждым годом. Большую опасность истощения В. р. вызывает быстро возрастающее загрязнение речных, озёрных и в значительной мере морских вод, вызванное сбросом в них сточных вод.

  На все виды водоснабжения на Земле в год расходуется 150 км ³воды, но одновременно сбрасывается в реки и озёра около 450 км ³сточных вод, для обезвреживания которых требуется св. 5500 км ³чистой речной воды, что составляет ¹/ ₇часть мировых ресурсов речного стока. Если продолжать сброс сточных вод в реки, то, даже при существенном улучшении качества их предварительной очистки, к 2000 году для этой цели потребуется израсходовать все мировые ресурсы речного стока.

  Во избежание качественного истощения В. р. необходимо проведение комплекса целенаправленных мер, среди которых видное место принадлежит всемерному сокращению, а впоследствии и полному прекращению использования рек, озёр и водохранилищ для удаления и обезвреживания сточных вод. Это возможно осуществить путём повторного использования сточных вод (орошение земледельческих полей, применение после очистки на некоторых предприятиях), а также путём всемерного снижения водоёмкости производства, т. е. уменьшения расхода воды на единицу продукции и перевода некоторых водоёмких производств на сухую технологию.

  Расширенное производство В. р., т. е. увеличение наиболее доступных для использования за счёт труднодоступных или потенциальных В. р., широко применяется в практике водного и сельского хозяйства. Это достигается преобразованием В. р., например, путём умножения ресурсов почвенной влаги мелиоративными и агротехническими средствами, а также устойчивого речного стока за счёт поверхностного (паводочного) стока путём регулирования водохранилищами. Важное значение приобретает искусственное магазинирование подземных вод (устройство крупных постоянно пополняемых подземных водохранилищ с большим транзитом воды).

  Лит.:Львович М. И., Элементы водного режима рек земного шара, Свердловск - М., 1945; его же. Человек и воды, М., 1963; Давыдов Л. К., Конкина Н. Г., Общая гидрология, Л., 1958; Великанов М. А., Гидрология суши, 5 изд., Л., 1964; Гохман В. М., Карпов Л. Н., Ковалевский В. П., Проблемы освоения водных ресурсов американского севера, «Изв. АН СССР. Серия географическая», 1965, № 3; Водные ресурсы и водный баланс территории Советского Союза, Л., 1967; Калинин Г. П., Проблемы глобальной гидрологии, Л., 1968; Водные ресурсы и их комплексное использование, в сб.: Вопросы географии, сб. 73, М., 1968; Водный баланс СССР и его преобразование, М., 1969 (имеется библ.).

  М. И. Львович.

Водный баланс

Во'дный бала'нс,количественная характеристика всех форм прихода и расхода воды в атмосфере, на земном шаре и его отдельных участках. В. б. является количественным выражением круговорота воды на Земле. Расчётом составляющих В. б. широко пользуются в гидрологии и в метеорологии для изучения водного режима.

  В. б. суши характеризуется основной зависимостью: количество атмосферных осадков, выпадающих на данной территории, равно сумме испарения, стока и накопления (или расхода) воды в верхнего слоях литосферы. Для всего земного шара за годичный период и для средних многолетних условий его отдельных территорий последний член В. б. равен нулю.

  В В. б. атмосферы над определённой частью земной поверхности расход воды на выпадение осадков равен сумме испарения с земной поверхности, поступления или выноса водяного пара в результате его горизонтального. переноса воздушными течениями и изменения количества воды в атмосфере (последний член обычно мал по сравнению с другими членами В. б.). В. б. атмосферы существенно зависит от условий атмосферного влагооборота , в ходе которого водяной пар переносится из одних районов в другие. Хотя испарение с поверхности суши составляет около ²/ ₃от количества осадков на континентах, фактически большая часть осадков, выпадающих на суше, формируется из водяного пара, принесённого воздушными течениями с океанов. Это объясняется тем, что циркуляция атмосферы уносит с континентов на океаны значительную часть водяного пара, образованного местным испарением. Разность между испарением и осадками на континентах, равная разности между приходом и расходом водяного пара в атмосфере над континентами, одновременно равна величине речного стока с континентов в океаны.

  Если рассматривать В. б. для всей земной поверхности в целом, так же как и для всей атмосферы, то годовая сумма осадков равна величине испарения, которая соответствует, по современным данным, приблизительно 100 см/год(см. табл.).

  Водный баланс Земли

  Составляющие В. б.: осадки, испарение и сток измеряются на метеорологических и гидрологических станциях. Для определения испарения, стока и других членов В. б. широко используются расчётные методы.

  Лит.:Великанов М. А., Гидрология суши, 5 изд., Л., 1964: Дроздов О. А., Григорьева А. С., Влагооборот в атмосфере, Л., 1963.

  М. И. Будыко.

Водный дефицит

Во'дный дефици'т(биологический), недостаток насыщения водой растительных клеток, возникающий в результате интенсивной потери воды растением, не восполняемой поглощением её из почвы. В. д. обычно наблюдается в наиболее жаркие часы дня. Листья многих растений (дурман, тыква) теряют при этом тургор и повисают. Внешний вид растений с большим количеством механических тканей (бессмертники) при В. д. не изменяется даже при их гибели. При наступлении засушливой погоды наблюдается остаточный В. д., при котором растение за ночь не может восполнить недостаток воды. В. д., особенно остаточный, вызывает ряд физиолого-биохимических изменений в растении. Одни растения (некоторые группы ксерофитов , так называемые эвксерофиты) способны выносить очень большой В. д. (до 50-60%), другие ( мезофиты ) - повреждаются при относительно небольшом В. д. Надёжного метода определения В. д. нет, поэтому иногда прибегают к определению коэффициента завядания: для выращиваемых без полива растений устанавливают содержание воды в почве в момент завядания их листьев.