При изучении многообразных явлений природы, в нашем случае состава различных флор земного шара, естественно возникает стремление так или иначе систематизировать данные о их многообразии, классифицировать изучаемые объекты. Принципы классификации флор могут быть различны. Мы можем классифицировать их по признаку различного богатства состава (численности видов); по сложности состава (распределение видов флоры между большим или меньшим количеством родов и семейств); по особенностям систематического состава (наличие в составе флор тех или иных групп растений, роль их в сложении флоры); по связи флор определенного облика и состава с некоторым комплексом условий существования (флоры холодных и жарких, аридных и гумидных областей и т. д.); по связи их с определенными, господствующими на значительном пространстве типа ми растительности (лесные, степные, пустынные, тундровые флоры и т. д.); по связи с определенными элементами рельефа земной поверхности (например, флоры равнин, горные, высокогорные); по наличию или отсутствию в составе флор различных географических и генетических элементов; по характеру связей с другими флорами или степени обособленности от них; по связи с той или иной эпохой истории Земли, к которой было приурочено формирование основных характерных черт данной флоры («возраст» флоры), и т. д. и т. п. Все указанные подходы к проблеме классификации флор вполне закономерны.

В биологическую продукцию не включают то органическое вещество, которое образуется гидробионтами, но не накапливается в них (прижизненные выделения, отчуждаемые структуры, продукты разложения и др.). Синтезируемое, но не аккумулируемое в гидробионтах органическое вещество, накапливаясь в воде, существенно повышает биоэнергетический потенциал экосистемы. Биопродуктивность — свойство экосистем, проявляемое в той или иной форме в зависимости от особенностей биотопа и биоценоза (подобно тому как продуктивность сельскохозяйственных угодий зависит, с одной стороны, от особенностей почвы и климата, а с другой — от урожайности возделываемой культуры, биологических особенностей культивируемых объектов). Одно и то же озеро может быть высокопродуктивным, если облавливается рацио» нально, менее продуктивным, при ухудшении организации промысла, и вовсе непродуктивным, когда промысел отсутствует. Биохозяйственная продуктивность зависит как от величины вылова, так и от ценности различных гидробионтов. Последняя определяется не только абсолютными качествами водных организмов, но и отражает эволюцию потребности человека и возможностей их удовлетворения, причем для разных народов в соответствии с национальными особенностями одни и те же гидробионты могут иметь различную ценность.

В гнездовое время населяет преимущественно высокоствольные леса и рощи, где есть деревья, пригодные для устройства дупел. Наиболее благоприятны для него южные массивы смешанно-хвойного леса, характеризующиеся обилием мягких лиственных пород, и в частности осины в сочетании с елью и сосной. На территории Европейской части России не делает различия между лиственными и хвойными лесами, хотя дремучих ельников избегает, а в окрестностях Вязьмы и Ржева предпочитает сосновые боры. В центр, и Вост. Сибири связан во время гнездования главным образом с сосновыми лесами настолько, что местами в тайге голос его служит указанием присутствия сосны, чистых лиственничных лесов избегает. На Алтае, где встречается спорадично, также в сильной степени связан с распространением сосны, а также и пихты. Возможно это связана с тем, что основные массивы кедровых и лиственничных лесов Горно-Алтайской обл. мало поражены вредителями, и дятел не находит здесь достаточного количества корма летом, тогда как пихта сильно заражена вредителями, напенной гнилью и другими болезнями. Гнездится и в берёзовых насаждениях. В горы, на Алтае поднимается примерно до высоты 1000, редко до 1200 м и не доходит до верхней границы леса, тогда как в Саянах встречается всюду равномерно, кроме верхней зоны криволесья. В ю.-з. Забайкалье и Кентее преимущественно в нагорной тайге, изредка залетает и в долины, где есть высокоствольная урёмная растительность.

В пределах каждой жизненной формы обычно различают совокупности организмов, выделяемые по тем или иным признакам в зависимости от особенностей самих гидробионтов и условий их существования. Например, планктон можно подразделять по типу водоемов (морской, пресноводный, речной, озерный и др.), их географическому положению (тропический, бореальный, высокогорный и т. п.), экологическим зонам (поверхностный, глубоководный, неритический, литоральный и др.), сезонам года (весенний, летний, осенний, зимний), качеству воды (ацидо-алкалифильный, холодо- и теплолюбивый и др.), степени привязанности к биотопу (истинный, временный, случайный, облигатный, факультативный), таксономическому составу (зоо- и фитопланктон, бактериопланктон, рачковый планктон, ихтиопланктон и т. п.), размерному признаку (нанно-, микро-, макропланктон и Др.). Более или менее сходно классифицируют бентос и другие жизненные формы гидробионтов.

Озера представляют собой различной величины и формы котловины, заполненные водой. По происхождению различают озера тектонические, образовавшиеся в результате сдвигов и разломов в земной коре (Байкал, Телецкое, Танганьика и др.), реликтовые (например, Каспийское и Азовское моря — остатки Сарматского моря, отделившиеся от Черного моря после поднятия суши), ледниковые, возникшие при отступлении ледников в плейстоценовое время (многочисленные озера Скандинавии, Карелии и др.), карстовые, или провальные, эоловые, вулканические или иные, смотря по тому, действием каких агентов образована их котловина. Для зоны вечной мерзлоты характерны термокарстовые озера, образующиеся в результате протаивания льда. В долинах рек многочисленны пойменные озера — отшнуровавшиеся участки бывшего русла. У морских побережий встречаются озеровидные водоемы — лагуны и лиманы. Первые из них — отшнуровавшиеся морские заливы, вторые возникают в результате запруживания рек песчаными косами. По характеру водного питания различают озера бессточные, получающие воду ключей и атмосферных осадков, сточные — с тем же характером питания, что и предыдущие, но имеющие сток, проточные, или речные, с притоком и стоком, и устьевые, имеющие приток, но лишенные стока. Если приток выше стока и разница компенсируется испарением, в озерах, особенно устьевых, может происходить осолонение воды. Четкое разделение озер на эв-, мезо-, олиго- и дистрофные трудно реализуемо применительно ко всему разнообразию естественных водоемов.

Питание может быть автотрофным, гетеротрофным и миксотрофным — когда автотрофные организмы в той или иной мере используют готовые органические вещества (например, многие синезеленые). Среди гетеротрофов различают фаготрофовг поедающих живые организмы или частицы органического вещества,, и сапрофите (осмотрофов), которые в основном питаются осмотически, поглощая продукты разложения органических веществ и метаболиты других организмов. Сапротрофность наиболее характерна для грибов и гетеротрофных бактерий, но в той или иной мере осмотическое питание свойственно почти всем гидробионтам. Автотрофное питание реализуется в форме фототрофии и хемосинтеза. К фототрофам относятся фотосинтезирующие растения и бактерии, фоторедуцирующие микроорганизмы и бактерии, восстанавливающие за счет энергии света различные органические вещества. Особенно сложна классификация форм питания у бактерий, у которых энергетический и конструктивный обмены не объединены в один механизм и в какой-то мере независимы друг от друга. Среди автотрофных бактерий различают хемолито-, фотолито- и хемоорганоавтотрофов. Все они для построения тела в качестве источника углерода используют С02, но различаются по способу добывания энергии. Хемолитоавтотрофы (нитрифицирующие, водородные, бесцветные серные, некоторые тионовые, метанобразующие и железоокисляющие бактерии) используют энергию окисления или иных восстановленных веществ.

Мировой океан населён древней флорой и фауной, в состав которых входят свыше 200 тыс. видов. Население суши в целом представляет собой геологически молодое производное от морского. О разнообразии морской фауны говорит тот факт, что из 63 классов животных в Мировом океане представлены 52, только морскими формами — 31. Несколько иная картина наблюдается у растений: из 33 классов в морях встречаются 10 и только в морях — 5. Это связано с тем, что в водной среде растения могут успешно существовать во взвешенном состоянии без развития опорных и проводящих элементов. В результате эволюционное развитие растений в море практически остановилось на уровне водорослей. Роль цветковых растений в море очень невелика, причем все они — вторичные вселенцы, подобно морским млекопитающим и рептилиям. К основным представителям морской флоры относятся одноклеточные водоросли (диатомовые, пе-ридиниевые, кокколитофориды), в значительно меньшей степени — многоклеточные, обитающие в прибрежной зоне (зеленые, бурые и красные), и грибы. Во всей толще воды и донных отложениях в огромном количестве встречаются бактерии и актиномицеты. Из животных наибольшее значение имеют фораминиферы и радиолярии, губки, кишечнополостные; полихеты, моллюски, мшанки, ракообразные, иглокожие, рыбы и млекопитающие. Ареалы обитателей Мирового океана могут быть широкими или узкими, сплошными или разорванными.

Флора морской пелагиали представлена преимущественно бактериями, грибами и водорослями, фауна в основном слагается из простейших, кишечнополостных, ракообразных, головоногих моллюсков, рыб и млекопитающих. Помимо этого, здесь находится огромное количество личинок донных беспозвоночных. Бактерии встречаются на всех глубинах от поверхности до дна, но основная масса их сосредоточена в эвфотическом слое, где достигает порядка 70—800 мг/м3 и составляет 16—91% от биомассы всего планктона; глубже количество бактерий уменьшается в 2—5 раз и более. Грибы в основном представлены фикомицетами, значительно реже встречаются архимицеты, аскомицеты и базидиомицеты. Среди фикомицетов наиболее многочисленны (60—70%) виды сем. Thraustochytridiales, ведущие сапрофитный образ жизни и встречающиеся на всех глубинах в количестве до нескольких тысяч экземпляров в 1 л воды. Водоросли в видовом отношении наиболее богато представлены перидиниевыми и диатомовыми, меньшее значение имеют золотистые, зеленые и синезеленые. Диатомовых в Мировом океане насчитывается около 3 тыс. видов, перидиниевых — 1,5 тыс., зеленых—300, синезеленых — 200. В отдельных районах океана встречается только часть их. Среди диатомовых наиболее распространен род Chaetoceras, виды которого встречаются от экватора до приполярных морей. К массовым диатомовым относятся также представители родов Nitzschia, Conscinodiscus, Rhizosolenia, Biddulphia и некоторые другие.

Под охраной гидросферы понимают не сохранение ее в исходном состоянии, а преобразование в интересах человека. Одна из предпосылок такого контроля заключается в ясности представлений о требованиях человека к природной среде, характере ее изменений при тех или иных антропогенных воздействиях и мерах предотвращения нежелательных последствий. Эти положения лежат в основе экологического анализа вопросов охраны гидросферы. Окультуривание, преобразование и конструирование водных экосистем осложняется комплексностью использования водоемов как природных тел. Необходим всесторонний взаимосвязанный учет интересов разных форм водопотребления, водопользования и других видов использования водоемов, который должен быть ориентирован на ближайшую и отдаленную перспективу и предусматривать изменение во времени рентабельности разных форм эксплуатации водных ресурсов. Например, рекреационная ценность водоемов сто лет назад практически не учитывалась, а сейчас принимается во внимание как весьма существенная величина. В дальнейшем курс рекреационных ценностей, несомненно, будет повышаться в первую очередь за счет уменьшения значения гидроэнергетики. Учитывая возрастающее значение туризма, то же можно сказать о водоемах как части ландшафта. Охрана вод, понимается как деятельность, способствующая социально-экономическому развитию общества путем оптимизации его взаимодействия с гидросферой, имеет три взаимосвязанных аспекта: оптимизацию водопотребления, водопользования и состояния гидроэкосистем.

Не всякое поступление загрязняющих веществ и аллохтонной органики сопровождается загрязнением или эвтрофикацией водоемов, поскольку биоценозы в известных пределах способны кондиционировать свою среду, противодействовать ее изменениям под влиянием внешних воздействий. Поэтому часто говорят о приемной емкости водоема — количестве загрязняющих веществ, которое он может воспринимать без возрастания их концентрации до уровня, вызывающего деформацию экосистемы и неприемлемого для человека. Различают емкость геофизическую, определяемую скоростью седиментации, геохимическую, обусловливаемую химическими превращениями, и биологическую, зависящую от темпа биоседиментадии и биодетоксикации загрязнений. Велико значение биологических процессов, влияющих на распределение в грунте загрязняющих веществ. К ним относятся биоотложения веществ (фекалии, псевдофекалии и др.), бионарушения (перекапывание грунта, закапывание, рытье нор, построение трубок, домиков и т. п.) и биостабилизация осадков (микробное склеивание частиц, укрепление корнями, ризоидами и т. д.). Гидробиоценозы представляют собой систему, противостоящую эвтрофикации и загрязнению водоемов, систему биологического самоочищения, направление и мощность работы которой в значительной мере определяют качество воды, ее биологическую полноценность.