Які компоненти складають абіотичні фактори середовища. Абіотичні фактори, біотичні фактори навколишнього середовища: приклади
Нагадаємо ще раз, що абіотичні фактори - це властивості неживої природи, які прямо чи опосередковано впливають на живі організми. На слайді 3 наведено класифікацію абіотичних факторів.
температура є найбільш важливим кліматичним фактором. Від неї залежить інтенсивність обміну речовин організмів і їх географічне поширення. Будь-який організм здатний жити в межах певного діапазону температур. І хоча для різних видів організмів ( еврітермних і стенотермним) Ці інтервали різні, для більшості з них зона оптимальних температур, при яких життєві функції здійснюються найактивніше і ефективно, порівняно невелика. Діапазон температур, в яких може існувати життя, становить приблизно 300 С: від -200 до +100 С. Але більшість видів і велика частина їх активності приурочені до ще більш вузькому діапазону температур. Деякі організми, особливо в стадії спокою, можуть існувати принаймні деякий час, при дуже низьких температурах. Окремі види мікроорганізмів, головним чином бактерії і водорості, здатні жити і розмножуватися при температурах, близьких до точки кипіння. Верхня межа для бактерій гарячих джерел становить 88 С, для синьо-зелених водоростей - 80 С, а для найстійкіших риб і комах - близько 50 С. Як правило, верхні граничні значення фактора виявляються більш критичними, ніж нижні, хоча багато організми поблизу верхніх меж діапазону толерантності функціонують більш ефективно.
У водних тварин діапазон толерантності до температурі зазвичай більш вузький порівняно з наземними тваринами, так як діапазон коливань температури у воді менше, ніж на суші.
З точки зору впливу на живі організми вкрай важлива мінливість температури. Температура, що коливається від 10 до 20 С (в середньому становить 15 С), не обов'язково діє на організм так само, як постійна температура 15 С. Життєдіяльність організмів, які в природі зазвичай піддаються впливу змінних температур, пригнічується повністю або частково або сповільнюється під дією постійної температури. За допомогою змінної температури вдалося прискорити розвиток яєць коника в середньому на 38,6% в порівнянні з їх розвитком при постійній температурі. Поки не ясно, обумовлений чи прискорює ефект самими коливаннями температури або посиленим ростом, що викликається короткочасним підвищенням температури і не компенсує уповільненням зростання при її зниженні.
Таким чином, температура є важливим і дуже часто лімітуючим фактором. Температурні ритми в значній мірі контролюють сезонну і добову активність рослин і тварин. Температура часто створює зональність і стратифікацію в водних і наземних місцепроживання.
вода фізіологічно необхідна для будь-якої протоплазми. З екологічної точки зору вона служить лімітуючим фактором як в наземних місцепроживання, так і в водних, де її кількість схильне до сильних коливань, або там, де висока солоність сприяє втраті води організмом через осмос. Всі живі організми в залежності від потреби їх у воді, а отже, і від відмінностей місцеперебування, підрозділяються на ряд екологічних груп: водні або гідрофільні - постійно живуть у воді; гігрофільних - живуть в дуже вологих місцях проживання; мезофільні - відрізняються помірною потребою у воді і ксерофільні - живуть в сухих місцях проживання.
Кількість опадів і вологість - основні величини, вимірювані при вивченні цього чинника. Кількість опадів залежить в основному від шляхів і характеру великих переміщень повітряних мас. Наприклад, вітри, що дмуть з океану, залишають більшу частину вологи на звернених до океану схилах, в результаті чого за горами залишається "дощова тінь", сприяє формуванню пустелі. Рухаючись в глиб суші, повітря акумулює деяку кількість вологи, і кількість опадів знову збільшується. Пустелі, як правило, розташовані за високими гірськими хребтами або уздовж тих берегів, де вітри дмуть з великих внутрішніх сухих районів, а не з океану, наприклад, пустеля Нами в Південно-Західній Африці. Розподіл опадів за порами року - вкрай важливий фактор, що лімітує для організмів. Умови, що створюються в результаті рівномірного розподілу опадів, зовсім інші, ніж при випаданні опадів протягом одного сезону. В цьому випадку тваринам і рослинам доводиться переносити періоди тривалої посухи. Як правило, нерівномірний розподіл опадів за порами року зустрічається в тропіках і субтропіках, де нерідко добре виражені вологий і сухий сезони. У тропічному поясі сезонний ритм вологості регулює сезонну активність організмів аналогічно сезонному ритму тепла і світла в умовах помірного пояса. Роса може являти собою значний, а в місцях з малим випаданням дощів і дуже важливий внесок у загальну кількість опадів.
Вологість - параметр, що характеризує вміст водяної пари в повітрі. абсолютною вологістю називають кількість водяної пари в одиниці об'єму повітря. У зв'язку із залежністю кількості пари, що утримується повітрям, від температури і тиску, введено поняття відносної вологості - це відношення пара, що міститься в повітрі, до насичує пару при даній температурі і тиску. Так як в природі існують добовий ритм вологості - підвищення вночі і зниження днем, і коливання її по вертикалі і горизонталі, цей фактор поряд зі світлом і температурою грає важливу роль в регулюванні активності організмів. Вологість змінює ефекти висоти температури. Наприклад, за умов вологості, близьких до критичних, температура надає більш важливе лимитирующее вплив. Аналогічно вологість відіграє більш критичну роль, якщо температура близька до граничних значень. Великі водойми значно пом'якшують клімат суші, так як для води характерна велика прихована теплота пароутворення і танення. Фактично існують два основних типи клімату: континентальний з крайніми значеннями температури і вологості і морський, якому властиві менш різкі коливання, що пояснюється пом'якшувальною впливом великих водойм.
Доступний живим організмам запас поверхневої води залежить від кількості опадів в даному районі, але ці величини не завжди збігаються. Так, користуючись підземними джерелами, куди вода надходить з інших районів, тварини і рослини можуть отримувати більше води, ніж від надходження її з опадами. І навпаки, дощова вода іноді відразу ж стає недоступною для організмів.
випромінювання Сонця являє собою електромагнітні хвилі різної довжини. Воно абсолютно необхідно живій природі, так як є основним зовнішнім джерелом енергії. Спектр розподілу енергії випромінювання Сонця за межами земної атмосфери (рис.6) показує, що близько половини сонячної енергії випромінюється в інфрачервоній області, 40% - у видимій і 10% - в ультрафіолетовій і рентгенівській областях.
Треба мати на увазі те, що спектр електромагнітного випромінювання Сонця дуже широкий (рис. 7) і його частотні діапазони по-різному впливають на живу речовину. Земна атмосфера, включаючи озоновий шар, селективно, тобто вибірково по частотних діапазонах, поглинає енергію електромагнітного випромінювання Сонця і до поверхні Землі доходить в основному випромінювання з довжиною хвилі від 0,3 до 3 мкм. Більш довго і короткохвильове випромінювання поглинається атмосферою.
Зі збільшенням зенітного відстані Сонця зростає відносний вміст інфрачервоного випромінювання (від 50 до 72%).
Для живої речовини важливі якісні ознаки світла - довжина хвилі, інтенсивність і тривалість впливу.
Відомо, що тварини і рослини реагують на зміну довжини хвилі світла. Кольорове зір поширене в різних групах тварин плямисто: воно добре розвинене у деяких видів членистоногих, риб, птахів і ссавців, але у інших видів тих же груп воно може бути відсутнім.
Інтенсивність фотосинтезу варіюється зі зміною довжини хвилі світла. Наприклад, при проходженні світла через воду червона і синя частини спектра фільтруються і виходить зелене світло слабо поглинається хлорофілом. Однак червоні водорості мають додаткові пігменти (фикоеритрини), що дозволяють їм використовувати цю енергію і жити на більшій глибині, ніж зелені водорості.
І у наземних, і у водних рослин фотосинтез пов'язаний з інтенсивністю світла лінійною залежністю до оптимального рівня світового насичення, за яким у багатьох випадках слід зниження інтенсивності фотосинтезу при високих інтенсивностях прямого сонячного світла. У деяких рослин, наприклад у евкаліпта, фотосинтез не інгібує прямим сонячним світлом. В даному випадку має місце компенсація факторів, так як окремі рослини і цілі співтовариства пристосовуються до різних интенсивностям світла, стаючи адаптованими до тіні (діатомові, фітопланктон) або до прямого сонячного світла.
Тривалість світлового дня, або фотопериод, є "реле часу" або пусковим механізмом, що включає послідовність фізіологічних процесів, що призводять до зростання, цвітіння багатьох рослин, линьки і накопиченню жиру, міграції і розмноженню у птахів і ссавців і до настання діапаузи у комах. Деякі вищі рослини цвітуть при збільшенні довжини дня (рослини довгого дня), інші зацвітають при скороченні дня (рослини короткого дня). У багатьох організмів, чутливих до фотоперіоду, настройку біологічного годинника можна змінити експериментальним зміною фотоперіоду.
іонізуюче випромінювання вибиває електрони з атомів і приєднує їх до інших атомам з утворенням пар позитивних і негативних іонів. Його джерелом служать радіоактивні речовини, що містяться в гірських породах, крім того, воно надходить з космосу.
Різні види живих організмів сильно відрізняються за своїми здібностями витримувати великі дози радіаційного опромінення. Наприклад, доза 2 Зв (Зівер) - викликає загибель зародків деяких комах на стадії дроблення, доза 5 Зв призводить до стерильності деяких видів комах, доза 10 Зв абсолютно смертельна для ссавців. Як показують дані здебільшого досліджень, найбільш чутливі до опромінення швидко діляться клітини.
Вплив малих доз радіації оцінити складніше, так як вони можуть викликати віддалені генетичні та соматичні наслідки. Наприклад, опромінення сосни дозою 0,01 Зв на добу протягом 10 років викликало уповільнення швидкості росту, аналогічне одноразової дозі 0,6 Зв. Підвищення рівня випромінювання в середовищі над фоновим призводить до підвищення частоти шкідливих мутацій.
У вищих рослин чутливість до іонізуючого випромінювання прямо пропорційна розміру клітинного ядра, а точніше обсягом хромосом або змістом ДНК.
У вищих тварин не виявлено такої простої залежності між чутливістю і будовою клітин; для них важливіше значення має чутливість окремих систем органів. Так, ссавці дуже чутливі навіть до низьких доз радіації внаслідок легкої пошкоджуваності опроміненням швидко ділиться кровотворної тканини кісткового мозку. Навіть дуже низькі рівні хронічно чинного іонізуючого випромінювання можуть викликати в кістках і в інших чутливих тканинах ріст пухлинних клітин, що може проявитися лише через багато років після опромінення.
газовий склад атмосфери також є важливим кліматичним фактором (рис. 8). Приблизно 3-3,5 млрд років тому атмосфера містила азот, аміак, водень, метан і водяна пара, а вільний кисень в ній був відсутній. Склад атмосфери в значній мірі визначався вулканічними газами. Через відсутність кисню не існувало озонового екрану, що затримує ультрафіолетове випромінювання Сонця. З плином часу за рахунок абіотичних процесів в атмосфері планети став накопичуватися кисень, почалося формування озонового шару. Приблизно в середині палеозою споживання кисню зрівнялася з його освітою, в цей період зміст О2 в атмосфері було близько до сучасного - близько 20%. Далі, з середини девону, спостерігаються коливання в змісті кисню. В кінці палеозою відбулося помітне, приблизно до 5% сучасного рівня, Зниження вмісту кисню і підвищення вмісту вуглекислого газу, що призвели до зміни клімату і, мабуть, послужили поштовхом до рясного "автотрофне" цвітінню, створив запаси викопного вуглеводневого палива. Потім було поступове повернення до атмосфери з низьким вмістом вуглекислого газу і високим вмістом кисню, після чого ставлення О2 / СО2 залишається в стані так званого коливального стаціонарного рівноваги.
В даний час атмосфера Землі має наступний склад: кисень ~ 21%, азот ~ 78%, вуглекислий газ ~ 0,03%, інертні гази і домішки ~ 0,97%. Цікаво, що концентрації кисню і вуглекислого газу є лімітуючими для багатьох вищих рослин. У багатьох рослин вдається підвищити ефективність фотосинтезу, підвищивши концентрацію вуглекислого газу, проте залишається маловідомим, що зниження концентрації кисню також може призводити до збільшення фотосинтезу. У дослідах на бобових і багатьох інших рослинах було показано, що зниження вмісту кисню в повітрі до 5% підвищує інтенсивність фотосинтезу на 50%. Вкрай важливу роль відіграє також азот. Це найважливіший біогенний елемент, який бере участь в утворенні білкових структур організмів. Вітер надає обмежуючого впливу на активність і поширення організмів.
вітер здатний навіть змінювати зовнішній вигляд рослин, особливо в тих місцях проживання, наприклад в альпійських зонах, де лимитирующее вплив роблять інші чинники. Експериментально показано, що у відкритих гірських місцепроживання вітер лімітує зростання рослин: коли побудували стіну, що захищала рослини від вітру, висота рослин збільшилася. Велике значення мають бурі, хоча їх дія суто локально. Урагани та звичайні вітри здатні переносити тварин і рослини на великі відстані і тим самим змінювати склад співтовариств.
Атмосферний тиск , Мабуть, не є лімітуючим фактором безпосереднього дії, проте воно має пряме відношення до погоди і клімату, які безпосередньо обмежуючого впливу.
Водні умови створюють своєрідну середовище проживання організмів, що відрізняється від наземної передусім щільністю і в'язкістю. густина води приблизно в 800 разів, а в'язкість приблизно в 55 разів вище, ніж у повітря. Разом з щільністю і в'язкістю найважливішими фізико-хімічними властивостями водного середовища є: температурна стратифікація, тобто зміна температури по глибині водного об'єкта і періодичні зміни температури в часі, а також прозорість води, яка визначає світловий режим під її поверхнею: від прозорості залежить фотосинтез зелених і пурпурних водоростей, фітопланктону, вищих рослин.
Як і в атмосфері, важливу роль відіграє газовий склад водного середовища. У водних середовищ існування кількість кисню, вуглекислого газу та інших газів, розчинених у воді і тому доступних організмам, сильно варіюється в часі. У водоймах з високим вмістом органічних речовин кисень є лімітуючим чинником першорядної важливості. Незважаючи на кращу розчинність кисню у воді в порівнянні з азотом, навіть в самому сприятливому випадку в воді міститься менше кисню, ніж в повітрі, приблизно 1% за обсягом. На розчинність впливають температура води і кількість розчинених солей: при зниженні температури розчинність кисню зростає, при підвищенні солоності - знижується. Запас кисню в воді поповнюється завдяки дифузії з повітря і фотосинтезу водоростей. Кисень дифундує в воду дуже повільно, дифузії сприяє вітер і рух води. Як уже згадувалося, найважливішим фактором, що забезпечує фотосинтетичну продукцію кисню, є світло, що проникає в товщу води. Таким чином, вміст кисню змінюється в воді в залежності від часу доби, пори року і місця розташування.
Вміст вуглекислого газу у воді також може сильно варіюватися, але за своєю поведінкою вуглекислий газ відрізняється від кисню, а його екологічна роль мало вивчена. Вуглекислий газ добре розчиняється у воді, крім того, в воду надходить СО2, що утворюється при диханні і розкладанні, а також з грунту або підземних джерел. На відміну від кисню вуглекислий газ вступає в реакцію з водою:
з утворенням вугільної кислоти, яка реагує з вапном, утворюючи карбонати СО22- і гідрокарбонати НСО3-. Ці сполуки підтримують концентрацію водневих іонів на рівні, близькому до нейтрального значення. Невелика кількість вуглекислого газу у воді підвищує інтенсивність фотосинтезу і стимулює процеси розвитку багатьох організмів. Висока ж концентрація вуглекислого газу є лімітуючим фактором для тварин, так як вона супроводжується низьким вмістом кисню. Наприклад, при занадто високому вмісті вільного вуглекислого газу у воді гинуть багато риби.
кислотність - концентрація водневих іонів (рН) - тісно пов'язана з карбонатної системою. Значення рН змінюється в діапазоні 0? рН? 14: при рН \u003d 7 середовище нейтральна, при рН<7 - кислая, при рН>7 - лужна. Якщо кислотність не наближається до крайніх значень, то співтовариства здатні компенсувати зміни цього фактора - толерантність спільноти до діапазону рН дуже значна. Кислотність може служити індикатором швидкості загального метаболізму співтовариства. У водах з низьким рН міститься мало біогенних елементів, тому продуктивність тут вкрай мала.
солоність - вміст карбонатів, сульфатів, хлоридів і т.д. - є ще одним значущим абіотичних чинником у водних об'єктах. У прісних водах солей мало, з них близько 80% припадає на карбонати. Зміст мінеральних речовин в світовому океані становить в середньому 35 г / л. Організми відкритого океану зазвичай стеногалінние, тоді як організми прибережних солонуватих вод в загальному Евригалінні. Концентрація солей в рідинах тіла і тканинах більшості морських організмів Ізотонічність концентрації солей в морській воді, так що тут не виникає проблем з осморегуляція.
Течія не тільки сильно впливає на концентрацію газів і поживних речовин, але і прямо діє як фактор, що лімітує. Багато річкові рослини і тварини морфологічно і фізіологічно особливим чином пристосовані до збереження свого становища в потоці: у них є цілком певні межі толерантності до чинника течії.
гідростатичний тиск в океані має велике значення. З зануренням в воду на 10 м тиск зростає на 1 атм (105 Па). В найглибшій частині океану тиск сягає 1000 атм (108 Па). Багато тварин здатні переносити різкі коливання тиску, особливо, якщо у них в тілі немає вільного повітря. В іншому випадку можливий розвиток газової емболії. Високі тиску, характерні для великих глибин, як правило, пригнічують процеси життєдіяльності.
Підгрунтям називають шар речовини, що лежить поверх гірських порід земної кори. Російський учений - натураліст Василь Васильович Докучаєв в 1870 році першим розглянув грунт як динамічну, а не інертну середу. Він довів, що грунт постійно змінюється і розвивається, а в її активній зоні йдуть хімічні, фізичні та біологічні процеси. Грунт формується в результаті складної взаємодії клімату, рослин, тварин і мікроорганізмів. Радянський академік грунтознавець Василь Робертович Вільямс дав ще одне визначення грунту - це пухкий поверхневий горизонт суші, здатний виробляти врожай рослин. Ріст рослин залежить від вмісту необхідних поживних речовин в грунті і від її структури.
До складу ґрунту входять чотири основних структурних компонента: мінеральна основа (зазвичай 50-60% загального складу грунту), органічна речовина (до 10%), повітря (15-25%) і вода (25-30%).
Мінеральний скелет грунту - це неорганічний компонент, який утворився з материнської породи в результаті її вивітрювання.
Понад 50% мінерального складу грунту займає кремнезем SiO2, від 1 до 25% припадає на глинозем Al2О3, від 1 до 10% - на оксиди заліза Fe2О3, від 0,1 до 5% - на оксиди магнію, калію, фосфору, кальцію. Мінеральні елементи, що утворюють речовину грунтового скелета, різні за розмірами: від валунів і каменів до піщаних крупинок - часток діаметром 0,02-2 мм, мулу - частинок діаметром 0,002-0,02 мм і найдрібніших частинок глини розміром менше 0,002 мм в діаметрі. Їх співвідношення визначає механічну структуру ґрунту . Вона має велике значення для сільського господарства. Глини і суглинки, що містять приблизно рівну кількість глини і піску, зазвичай придатні для росту рослин, так як містять достатньо поживних речовин і здатні утримувати вологу. Піщані грунти швидше дренуються і втрачають поживні речовини через вилуговування, але їх вигідніше використовувати для отримання ранніх урожаїв, так як їх поверхню висихає навесні швидше, ніж у глинистих ґрунтів, що призводить до кращому прогріванню. Зі збільшенням каменистости грунту зменшується її здатність утримувати воду.
органічна речовина грунту утворюється при розкладанні мертвих організмів, їх частин та екскрементів. Чи не повністю розклалися органічні залишки називаються підстилкою, а кінцевий продукт розкладання - аморфне речовина, в якому вже неможливо розпізнати первинний матеріал, - називається гумусом. Завдяки своїм фізичним і хімічними властивостями гумус покращує структуру грунту та його аерацію, а також підвищує здатність утримувати воду і поживні речовини.
Одночасно з процесом гуміфікації життєво важливі елементи переходять їх органічних сполук в неорганічні, наприклад: азот - в іони амонію NH4 +, фосфор - в ортофосфатіони H2PO4-, сірка - в сульфатіони SO42-. Цей процес називається мінералізацією.
Грунтовий повітря так само як і грунтова вода, знаходиться в порах між частками ґрунту. Порозность зростає від глин до суглинках і пісках. Між грунтом і атмосферою відбувається вільний газообмін, в результаті чого газовий склад обох середовищ має подібний склад. Зазвичай в повітрі грунту з-за дихання населяють її організмів дещо менше кисню і більше вуглекислого газу, ніж в атмосферному повітрі. Кисень необхідний для коренів рослин, грунтових тварин і організмів-редуцентов, що розкладають органічну речовину на неорганічні складові. Якщо йде процес заболочування, то грунтовий повітря витісняється водою і умови стають анаеробними. Грунт поступово стає кислою, так як анаероби продовжують виробляти вуглекислий газ. Грунт, якщо вона небагата підставами, може стати надзвичайно кислої, а це поряд з виснаженням запасів кисню несприятливо впливає на грунтові мікроорганізми. Тривалі анаеробні умови ведуть до відмирання рослин.
Грунтові частинки утримують навколо себе певну кількість води, яка визначає вологість грунту. Частина її, звана гравітаційної водою, може вільно просочуватися в глиб грунту. Це веде до вимивання з грунту різних мінеральних речовин, в тому числі азоту. Вода може також утримуватися навколо окремих колоїдних частинок у вигляді тонкої міцної пов'язаної плівки. Цю воду називають гигроскопической. Вона адсорбується на поверхні частинок за рахунок водневих зв'язків. Ця вода найменш доступна для коренів рослин і саме вона останньої утримується в дуже сухих ґрунтах. Кількість гигроскопической води залежить від вмісту в грунті колоїдних частинок, тому в глинистих ґрунтах її набагато більше - приблизно 15% маси грунту, ніж в піщанистих - приблизно 0,5%. У міру того, як накопичуються шари води навколо грунтових частинок, вона починає заповнювати спочатку вузькі пори між цими частками, а потім поширюється в усі більш широкі пори. Гігроскопічна вода поступово переходить в капілярну, яка утримується навколо грунтових частинок силами поверхневого натягу. Капілярна вода може підніматися по вузьких порах і канальцям від рівня грунтових вод. Рослини легко поглинають капілярну воду, яка грає найбільшу роль в регулярному постачанні їх водою. На відміну від гігроскопічної вологи ця вода легко випаровується. Тонкоструктурних грунту, наприклад глини, утримують більше капілярної води, ніж грубоструктурний, такі, як піски.
Вода необхідна всім ґрунтовим організмам. Вона надходить в живі клітини шляхом осмосу.
Вода також важлива як розчинник для поживних речовин і газів, що поглинаються з водного розчину корінням рослин. Вона бере участь в руйнуванні материнської породи, що підстилає грунт, і в процесі почвообразовнія.
Хімічні властивості грунту залежать від вмісту мінеральних речовин, які знаходяться в ній у вигляді розчинених іонів. Деякі іони є для рослин отрутою, інші - життєво НЕ-обхідних. Концентрація в грунті іонів водню (кислотність) рН\u003e 7, тобто в середньому близька до нейтрального значення. Флора таких грунтів особливо багата видами. Вапняні і засолені грунти мають рН \u003d 8 ... 9, а торф'яні - до 4. На цих грунтах розвивається специфічна рослинність.
У грунті мешкає безліч видів рослинних і тваринних організмів, що впливають на її фізико-хімічні характеристики: бактерії, водорості, гриби або найпростіші одноклітинні, черви і членистоногі. Біомаса їх у різних грунтах дорівнює (кг / га): бактерій 1000-7000, мікроскопічних грибів - 100-1000, водоростей 100-300, членистоногих - 1000, хробаків 350-1000.
У грунті здійснюються процеси синтезу, біосинтезу, протікають різні хімічні реакції перетворення речовин, пов'язані з життєдіяльністю бактерій. При відсутності в грунті спеціалізованих груп бактерій їх роль виконують грунтові тварини, які переводять великі рослинні залишки в мікроскопічні частинки і таким чином роблять органічні речовини доступними для мікроорганізмів.
Органічні речовини виробляються рослинами при використанні мінеральних солей, сонячної енергії та води. Таким чином, грунт втрачає мінеральні речовини, які рослини взяли з неї. У лісах частина поживних речовин знову повертається в грунт через листопад. Культурні рослини за якийсь період часу вилучають з грунту значно більше біогенних речовин, ніж повертають в неї. Зазвичай втрати поживних речовин заповнюються внесенням мінеральних добрив, які в основному прямо не мо-гут бути використані рослинами і повинні бути трансформовані мікроорганізмами в біологічно доступну форму. При відсутності таких мікроорганізмів грунт втрачає родючість.
Основні біохімічні процеси протікають у верхньому шарі грунту товщиною до 40 см, так як в ньому мешкає найбільша кількість мікроорганізмів. Одні бактерії беруть участь в циклі перетворення тільки одного елемента, інші - в циклах перетворення багатьох елементів. Якщо бактерії минерализуют органічна речовина - розкладають органічну речовину на неорганічні сполуки, то найпростіші знищують надмірну кількість бактерій. Дощові черв'яки, личинки жуків, кліщі розпушують ґрунт і цим сприяють її аерації. Крім того, вони переробляють важко розщеплюються органічні речовини.
До абіотичних факторів середовища проживання живих організмів відносяться також чинники рельєфу (топографія) . Вплив топографії тісно пов'язане з іншими абіотичними факторами, так як вона може сильно позначатися на місцевому кліматі і розвитку грунту.
Головним топографічним фактором є висота над рівнем моря. З висотою знижуються середні температури, збільшується добовий перепад температур, зростають кількість опадів, швидкість вітру і інтенсивність радіації, знижуються атмосферний тиск і концентрації газів. Всі ці фактори впливають на рослини і тварин, обумовлюючи вертикальну зональність.
гірські ланцюги можуть служити кліматичними бар'єрами. Гори служать також бар'єрами для поширення і міграції організмів і можуть грати роль лімітує фактора в процесах видоутворення.
Ще один топографічний чинник - експозиція схилу . У північній півкулі схили, звернені на південь, отримують більше сонячного світла, тому інтенсивність світла і температура тут вище, ніж на дні долин і на схилах північної експозиції. У південній півкулі має місце зворотна ситуація.
Важливим фактором рельєфу є також крутизна схилу . Для крутих схилів характерні швидкий дренаж і змивання грунтів, тому тут грунту малопотужні і більш сухі. Якщо ухил перевищує 35Ь, грунт і рослинність зазвичай не утворюються, а створюються осипи з пухкого матеріалу.
Серед абіотичних факторів на особливу увагу заслуговує вогонь або пожежа . В даний час екологи прийшли до однозначної думки, що пожежа треба розглядати як один з природних абіотичних факторів поряд з кліматичними, едафічними та іншими факторами.
Пожежі як екологічний фактор бувають різних типів і залишають після себе різні наслідки. Верхові або дикі пожежі, тобто дуже інтенсивні і не піддаються стримування, руйнують всю рослинність і всю органіку грунту, наслідки ж низових пожеж зовсім інші. Верхові пожежі надають обмежуючого дію на більшість організмів - биотическому спільноті доводиться починати все спочатку, з того небагато чого, що залишилося, і має пройти багато років, поки ділянку знову стане продуктивним. Низові пожежі, навпаки, мають вибіркову дію: для одних організмів вони виявляються більш лімітуючим, для інших - менш лімітуючим фактором і таким чином сприяють розвитку організмів з високою толерантністю до пожеж. Крім того, невеликі низові пожежі доповнюють дію бактерій, розкладаючи померлі рослини і прискорюючи перетворення мінеральних елементів живлення в форму, придатну для використання новими поколіннями рослин.
Якщо низові пожежі трапляються регулярно раз в декілька років, на землі залишається мало хмизу, це знижує ймовірність загоряння крон. У лісах, що не горіли понад 60 років, накопичується стільки горючою підстилки і відмерлої деревини, що при її запаленні верхова пожежа майже неминучий.
Рослини виробили спеціальні адаптації до пожежі, так само, як вони зробили по відношенню до інших абіотичних факторів. Зокрема, нирки злаків і сосен приховані від вогню в глибині пучків листя або хвоїнок. В періодично вигоряючими місцепроживання ці види рослин отримують переваги, так як вогонь сприяє їх збереженню, вибірково сприяючи їх процвітання. Широколистяні ж породи позбавлені захисних пристосувань від вогню, він для них згубний.
Таким чином, пожежі підтримують стійкість лише деяких екосистем. Листопадним і вологим тропічним лісам, рівновагу яких складалося без впливу вогню, навіть низова пожежа може завдати великої шкоди, зруйнувавши багатий гумусом верхній горизонт ґрунту, привівши до ерозії і вимивання з неї біогенних речовин.
Питання "палити або не палити" незвичний для нас. Наслідки випалювання можуть бути дуже різними в залежності від часу і інтенсивності. За свою необережність чоловік нерідко буває причиною збільшення частоти диких пожеж, тому необхідно активно боротися за пожежну безпеку в лісах і зонах відпочинку. Приватна особа ні в якому разі не має права навмисно або випадково викликати пожежу в природі. Разом з тим необхідно знати, що використання вогню спеціально навченими людьми є частиною правильного землекористування.
Для абіотичних умов справедливі все розглянуті закони впливу екологічних факторів на живі організми. Знання цих законів дозволяє відповісти на питання: чому в різних регіонах планети сформувалися різні екосистеми? Основна причина - своєрідність абіотичних умов кожного регіону.
Популяції концентруються на певній території і не можуть бути поширені всюди з однаковою щільністю, оскільки мають обмежений діапазон толерантності по відношенню до факторів навколишнього середовища. Отже, для кожного поєднання абіотичних факторів характерні свої види живих організмів. Безліч варіантів поєднань абіотичних факторів і пристосованих до них видів живих організмів обумовлюють різноманітність екосистем на планеті.
Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Реферат на тему
«Абіотичні фактори середовища. світло »
підготувала:
учениця 11 класу
Молодова Аня
перевірила:
учитель хімії та біології
Разінова Віра Олександрівна
Нижньокамськ, 2014 р
Абіотичні фактори середовища (фактори неживої природи) - це комплекс умов зовнішнього середовища, Що надають прямий або опосередкований вплив на рослини. Існують також біотичні фактори, дія яких обумовлена \u200b\u200bвпливом на рослини діяльності інших живих організмів (грибів, тварин, інших рослин).
До абіотичних належать хімічні і фізичні (або кліматичні) фактори. Хімічними абіотичних факторів є газові складові атмосферного повітря, Хімічний склад водойм, грунтів. Основні фізичні фактори - це температура, вологість, інтенсивність сонячного випромінювання. В окрему групу в деяких класифікаціях виділяють такі абіотичні фактори, як орографические, що включають рельєф, геологічні відмінності земної поверхні. Вплив на організм абіотичних факторів різноманітно і залежить від інтенсивності впливу кожного окремо взятого фактора і поєднання їх між собою. Чисельність і розподіл певного виду рослин в межах даної території обумовлені впливом лімітуючих абіотичних факторів, які життєво необхідні, але значення їх мінімальні (як відсутність води в пустельних місцевостях).
Найістотніше для рослин вплив трьох абіотичних факторів - температури, вологості і світла. Розглянемо вплив світла, Як абіотичним фактора, на живі організми.
Роль світла в житті всіх живих організмів важко переоцінити, тому що сонячна енергія є основою для реалізації всіх процесів життєдіяльності, починаючи від харчування і закінчуючи відправленням окремих фізіологічних функцій. За висловом відомого еколога Юждіна Одума, вся еволюція біосфери в значній мірі спрямована на використання корисних складових світла і на захист від його згубних властивостей.
Сонячні промені мають кілька екологічно важливих функцій:
1) завдяки сонячним променям на поверхні Землі реалізується певний температурний режим, має широтний і вертикальний зональний характер;
2) сонячна енергія - джерело енергії для всіх організмів, що живуть на Землі (виключаючи невелику групу організмів-хемосинтетиков). Енергія Сонця є і джерелом енергії для гетеротрофних організмів (тварин, бактерій, грибів та ін.), Так як ці організми використовують енергію хімічних зв'язків речовин, синтезованих фотосинтетиками (т. е. рослинами);
3) сонячна енергія є регулятором циклів життя різних організмів.
Сонячне випромінювання є основним джерелом енергії для всіх процесів, що відбуваються на Землі. Для рослин має велике значення довжина світлової хвилі сприйманого випромінювання, його тривалість (довжина світлового дня) і інтенсивність (освітленість). У спектрі сонячного випромінювання можна виділити три області, різні по біологічній дії: ультрафіолетову, видиму і інфрачервону .
Ультрафіолетові промені з довжиною хвилі менше 0,290 мкм згубні для всього живого, але вони затримуються озоновим шаром атмосфери. До поверхні Землі доходить лише невелика частина більш довгих ультрафіолетових променів (0,300 - 0,400 мкм). Вони складають близько 10% променевої енергії. Ці промені мають високу хімічну активність - при великій дозі можуть пошкоджувати живі організми. У невеликих кількостях, однак, вони необхідні, наприклад, людині: під впливом цих променів в організмі людини утворюється вітамін Д, а комахи візуально розрізняють ці промені, тобто бачать в ультрафіолетовому світлі. Вони можуть орієнтуватися по поляризованому світлі.
видимі промені з довжиною хвилі від 0,400 до 0,750 мкм (на їх частку припадає більша частина енергії - 45% - сонячного випромінювання), що досягають поверхні Землі, мають особливо велике значення для організмів. Зелені рослини за рахунок цього випромінювання синтезують органічну речовину (здійснюють фотосинтез), яке використовують в їжу всі інші організми. Для більшості рослин і тварин видиме світло є одним з важливих факторів середовища, хоча є й такі, для яких світ не є обов'язковою умовою існування (грунтові, печерні і глибоководні види пристосування до життя в темряві). Більшість тварин здатні розрізняти спектральний склад світла - володіти колірним зором, а у рослин квітки мають яскраве забарвлення для залучення комах-запилювачів.
інфрачервоні промені з довжиною хвилі більше 0,750 мкм очей людини не сприймає, але вони є джерелом теплової енергії (45% променевої енергії). Ці промені поглинаються тканинами тварин і рослин, внаслідок чого тканини нагріваються. У рослин найважливіша функція інфрачервоних променів полягає в здійсненні транспірації, за допомогою якої з листя водяними парами відводиться надлишок тепла, а також у створенні оптимальних умов для входження вуглекислого газу через продихи. Багато холоднокровні тварини (ящірки, змії, комахи) використовують сонячне світло для підвищення температури тіла (деякі змії і ящірки є екологічно теплокровними тваринами).
По відношенню до світла розрізняють кілька груп рослин:
1. Світлолюбні - рослини відкритих просторів, на які падає пряме світло. До них відносять рослини степів, пустель, напівпустель (ковили, полину, різні види злакових, наприклад, пшениця та ін.), А також рослини верхніх ярусів лісів (сосна, береза \u200b\u200bта ін.).
2. Тіньовитривалі - рослини, які можуть рости в умовах деякого затінення (бук, дуб, граб, ялина, липа, бузок і ін.) Ця група рослин пристосована до існування в умовах недостатнього надходження світла, так і в умовах гарного освітлення. Такі рослини вловлюють розсіяне світло темно-зеленими збагаченими хлорофілом листям.
3. Тіньолюбні - рослини, які не можуть існувати в умовах попадання на них прямого світла. До них відносяться рослини, які живуть під пологом лісу: папороті, зірочник, конвалії і ін.
Пристосування організмів до світлових чинників
рослини
Світлові умови, пов'язані з обертанням Землі, мають виразну добову і сезонну періодичність. Довжина дня (фотоперіод) має величезне значення в житті рослин і тварин. Фотоперіодизм - регуляція біоритму живих істот за допомогою світла. Розрізняють добовий і сезонний фотопериодизм, а також періодізм процесів, що протікають на Сонці. Найбільш вивчені добовий і сезонний фотопериодизм. "Біологічний годинник" визначають добовий ритм активності як цілих організмів, так і процесів, що відбуваються навіть на рівні клітин, зокрема клітинних поділів.
У рослин днем \u200b\u200bреалізуються процеси світловий фази фотосинтезу і, частково, темновой фази, а вночі - темновая фаза фотосинтезу. З фотопериодизмом у рослин пов'язано явище фототропізм - рух окремих органів рослини до світла, наприклад, рух головки соняшника протягом дня по ходу руху Сонця, розкриття суцвіть кульбаби вранці і закриття їх увечері, зростання кімнатних рослин в освітлену сторону і т. Д. (Добовий фотопериодизм). У вищих рослин через укорочення світлового дня і зменшення інтенсивності освітлення відбувається таке сезонне явище, як листопад.
Світло впливає і на процес розвитку рослинних організмів. Деякі рослини еволюційно формувалися при «короткому дні» (не більше 12 годин на добу), їх називають рослинами «короткого дня», а інші рослини (вони ростуть в середніх і високих широтах) - при «довгому дні» (тривалість дня може досягати 20 годин і більше), їх називають рослинами «довгого дня» (журавлина, морошка і ін.). Рослини «довгого дня» не можуть нормально розвиватися на півдні (вони не дають насіння), то ж відноситься і до рослин «короткого дня», якщо їх вирощувати на півночі, створюючи все сприятливі умови, зберігаючи тривалість світлого часу доби.
тварини
Сонячна енергія безпосередньо тваринами не засвоюється, і, тим не менш, вона є джерелом їх життєдіяльності. Крім того, що сонячна енергія - джерело життя тварин, вона грає величезну роль в їх житті за рахунок наступних процесів.
1. Сонячне світло визначає добовий фотопериодизм життя тварин і їх розподіл по екологічних нішах. Розрізняють тварин, провідних денної і нічний спосіб життя , Що виключає конкуренцію за джерела їжі. Велике значення світло грає і в житті людей. Так, у деяких людей спостерігається підвищена працездатність в ранкові години ( «Жайворонки» ), А у інших - в нічні години ( «Сови» ). Сонячним днем \u200b\u200bемоційний настрій більшості людей значно вищий, ніж в похмурі або дощові дні і т. Д.
2. Сонячне світло дозволяє тваринам легко орієнтуватися в навколишньому середовищі; світло еволюційно сприяв розвитку органів зору . абиотический фактор сонячний організм
3. Світло визначає і сезонний фотопериодизм , З яким пов'язана зміна в ході фізіологічних процесів (з настанням осені інтенсифікується накопичення запасних речовин в організмі, змінюється характер покривів і т. Д.). Організми, для яких характерні міграції (наприклад, перелітні птахи), готуються до них і мігрують, незважаючи на наявність тепла і кормової бази. Однак не всі явища можна пояснити фотопериодизмом, наприклад, міграції птахів з місць зимівлі в теплі краї, де довжина дня сезонно не змінюється, можна пояснити наявністю «біологічного годинника», що виникли в процесі еволюції і закладених в генетичному коді.
Мешканці підводних глибин знаходяться в постійному мороці. Чим глибше проникає в море денне світло, тим швидше він слабшає. Різними приладами з фотографічними пластинками, які набагато чутливіше до світла, виявлено, що світло проникає в товщу океану до глибини 1000 м. Глибше вже ніякі прилади його не вловлюють. Тому одні мешканці підводних глибин сліпі, а у інших очі мають особливу будову, що дозволяє вловлювати навіть найменші проблиски світла. Їх очі досягають високого ступеня розвитку. Іноді вони бувають величезних розмірів, забезпечені системою лінз. Інші тварини мають спеціальні пристосування, що світяться різними кольорами. Вони не тільки висвітлюють дорогу власнику, але і приманюють видобуток. А деякі мешканці можуть за своїм бажанням «гасити» і «запалювати» світло в цих органах. Також є тварини, (1 з видів кальмара), у яких в організмі накопичується особлива слизова рідина. Тварина в момент небезпеки випускає її і ховається від ворога за світловим блакитним хмарою.
література
1. http://znanija.com/
2. http://bono-esse.ru/
3. http://ppt4web.ru/
4. http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/
5. http://beaplanet.ru/
6. http://burenina.narod.ru/
Розміщено на Allbest.ru
подібні документи
Вплив світла на харчування і випаровування. Значення світла для розподілу рослин. Сила світла і напрям світлових променів. Класифікація рослин по відношенню до світла. Напрямок листя і освітлення. Відмінності в анатомічній будові.
реферат, доданий 21.01.2003
Сутність поняття "фотопериодизм". Нейтральні, дліннодневние, короткодневние рослини. Світло і його роль в житті рослин. Екологічні групи рослин по відношенню до світла. Адаптація рослин до світлового режиму. Локалізація фотоперіодичних реакцій.
курсова робота, доданий 20.05.2011
Загальна характеристика водного середовища. Аналіз адаптації організмів до різних факторів - щільності води, сольового, температурному, світловому та газового режимів. Особливості адаптації рослин і тварин до водного середовища, екологічні групи гідробіонтів.
курсова робота, доданий 29.12.2012
Взаємовідносини організмів між собою і між організмами і фізичним середовищем проживання. Екологічні фактори, їх взаємодія, видові пристосування. Взаємозалежність організмів і середовища. Основні кліматичні чинники та їх вплив на організм.
реферат, доданий 13.10.2009
Фізичні властивості води і ґрунту. Вплив світла і вологості на живі організми. Основні рівні дії абіотичних факторів. Роль тривалості та інтенсивності впливу світла - фотоперіоду в регуляції активності живих організмів і їх розвитку.
презентація, доданий 02.09.2014
Систематичне положення златогузки, особливості біології. Зовнішнє і внутрішню будову шкідника. Тип личинки і її характерні ознаки. Абіотичні, водно-ґрунтові й антропогенні фактори впливу. Екологічні зв'язку комахи з рослиною.
курсова робота, доданий 18.03.2011
Компоненти неживої і неорганічної природи, що впливають на живі організми. Характеристика абіотичних чинників середовища. Вплив змін сонячної активності на біосферні процеси. Вивчення вимог, що пред'являються до теплового і водного режиму.
реферат, доданий 23.09.2014
Вплив перегріву рослин на їх функціональні особливості, види небезпек. Зв'язок між умовами місцеперебування рослин і жаростійкість. Пристосування і адаптація рослин до високих температур. Екологічні групи рослин по жаростійкості.
реферат, доданий 23.04.2011
Адаптація рослин до підтримання водного балансу. Тип розгалуження різних кореневих систем. Екологічні групи рослин по відношенню до води: (гідато-, гідро-, гігро-, мезо-, ксеро-, Склерофіти і сукуленти). Регуляція водного обміну у наземних тварин.
реферат, доданий 26.12.2013
Визначення понять "посуха" і "посухостійкість". Розгляд реакції рослин на посуху. Вивчення типів рослин по відношенню до водного режиму: ксерофитов, гигрофитов і мезофитов. Опис механізму пристосування рослин до умов зовнішнього середовища.
середовища визначаються кліматичними умовами, А також грунтовими і водними.
Класифікація
Існує кілька класифікацій абіотичних факторів. Одна з найпопулярніших ділить їх на такі складові:
- фізичні фактори барометричний тиск, вологість);
- хімічні фактори (склад атмосфери, мінеральні та органічні речовини грунту, рівень рН в грунті і інші)
- механічні фактори (вітер, зсуви, руху води і грунту, рельєф місцевості та ін.)
Абіотичні фактори навколишнього середовища істотно впливають на поширення видів і визначають їх ареал, тобто географічну зону, яка є місцем проживання тих чи інших організмів.
температура
Особливе значення відводиться температурі, так як це найважливіший показник. Залежно від температури, абіотичні фактори середовища розрізняються термічними поясами, з якими пов'язане життя організмів в природі. Це - холодний, помірний, тропічний і Температура, яка сприятлива для життєдіяльності організмів, називається оптимальною. Майже всі організми здатні жити в діапазоні 0 ° - 50 ° С.
Залежно від здатності існувати в різних температурних умовах, їх класифікують як:
- евритермні організми, пристосовані до умов різких температурних коливань;
- стенотермні організми, що існують у вузькому температурному діапазоні.
Еврітермние вважають організми, що мешкають переважно там, де переважає континентальний клімат. Ці організми здатні витримувати жорсткі температурні коливання (личинки двокрилих, бактерії, водорості, гельмінти). Деякі евритермні організми можуть впадати в стан сплячки, якщо «посилюється» температурний фактор. Обмін речовин в такому стані значно знижується (борсуки, ведмеді та ін.).
Стенотермні організми можуть бути як серед рослин, так і тварин. Наприклад, більшість морських тварин виживають при температурі до 30 ° С.
Тварин поділяють по здатності підтримувати власну терморегуляцію, тобто постійну температуру тіла, на так званих пойкілотермних і гомойотермних. Перші можуть міняти свою температуру, тоді як у других, вона завжди постійна. Всі ссавці і ряд птахів є гомойотермним тваринами. До пойкілотермним відносять всі організми, крім деяких видів птахів і ссавців. Температура тіла у них близька до температури навколишнього середовища. В ході еволюція тварини, що відносяться до гомойотермним, пристосувалися захищатися від холоду (сплячка, міграції, хутро і інше).
світло
Абіотичні фактори середовища - це світло і його інтенсивність. Його важливість особливо велика для фотосинтезуючих рослин. На рівень фотосинтезу впливає інтенсивність якісний склад світла, розподіл світла в часі. Однак при цьому відомі бактерії і гриби, які можуть тривалий час розмножуватися в повній темряві. Рослини поділяють на світлолюбні, тепловинослівие і теплолюбні.
Для багатьох тварин важлива тривалість світлового дня, яка впливає на статеву функцію, збільшуючи її в період довгого світлового дня і пригнічуючи при короткому (осінь або зима).
Вологість
Вологість є комплексним фактором і являє собою кількість водяної пари в повітряному середовищі і води в грунті. Від рівня вологості залежить тривалість життя клітин, а, відповідно, і всього організму. На вологість грунту впливає кількість опадів, глибина залягання води в грунті і інші умови. Волога необхідна для розчинення мінеральних речовин.
Абіотичні фактори водного середовища
Хімічні фактори не поступаються за своїм значенням фізичних факторів. Велика роль належить газовому а також складу водного середовища. Майже всі організми мають потребу в кисні, а ряд організмів - в азоті, сірководні або метані.
Фізичні абіотичні фактори середовища являє газовий склад, який є надзвичайно важливим для тих живих істот, які живуть у водному середовищі. У водах Чорного моря, наприклад, багато сірководню, через що цей басейн вважається не дуже сприятливим для багатьох організмів. Солоність - важлива складова водного середовища. Найбільше водних тварин проживає в солоних водах, менша кількість - в прісних водах, а ще менше - в трохи солонуватою воді. На поширення і розмноження водних тварин впливає здатність до підтримки сольового складу внутрішнього середовища.
Абіотичні фактори - компоненти неживої природи. До них відносять: кліматичні (світло, температура, вода, вітер, атмосфера і ін.), Що діють на всі середовища існування живих організмів: водну, повітряну, грунтову, тіло іншого організму. Їх дія завжди буває сукупним.
світло - один з найважливіших біотичних факторів, це джерело життя для всього живого на землі. У житті організмів важливі не тільки видимі промені, але і інші, що досягають земної поверхні: ультрафіолетові, інфрачервоні, електромагнітні. Найважливіший процес, що протікає у рослин на Землі за участю сонячної енергії: фотосинтез. В середньому 1-5% падаючого на рослину світла використовується для фотосинтезу і у вигляді накопиченої енергії передається далі по харчовому ланцюжку.
Фотоперіодизм - пристосування рослин і тварин до визначеної довжини дня.
У рослин: розрізняють світлолюбні і тіньовитривалі види. Одні види ростуть на освітленій місцевості (злаки, береза, соняшник), інші при нестачі світла (лісові трави, папороті), тіньовитривалі види можуть рости в різних умовах, але при цьому змінюють свій зовнішній вигляд. Сосна, самотньо виросла, має густу широку крону, в древостое - крона формується у верхній частині, а стовбур голий. Існують рослини короткого і довгого дня.
Серед тварин світло є засобом орієнтації в просторі. Одні пристосовані жити при сонячному світлі, інші ведуть нічний або сутінковий спосіб життя. Є тварини, такі, як кроти, яким сонячне світло не потрібно.
температураДіапазон температур при яких можливе життя дуже невеликий. Для більшості організмів він визначається від 0 до + 50С.
Температурний фактор має яскраво виражені сезонні і добові коливання. Температура визначає швидкість біохімічних процесів в клітині. Вона визначає зовнішній вигляд організму і широту географічного поширення. Організми, здатні витримувати широкий діапазон температур називають Еврітермние. Стенотермні організми живуть при вузькому діапазоні температур.
Одні організми краще пристосувалися переносити несприятливу (високу або низьку) температуру повітря, інші температуру ґрунту. Є велика група теплокровних організмів, які здатні
підтримувати температуру тіла на стабільному рівні. Здатність організмів припиняти свою життєдіяльність при несприятливих температурах називають анабіозом.
водаЖивих організмів, що не містять воду в своїх тканинах на землі не існує. Вміст води в організмі може досягати 60-98%. Кількість води, необхідне для нормального розвитку змінюється в залежності від віку. Особливо чутливі організми до дефіциту води в період розмноження.
По відношенню до водного режиму рослини діляться на 3 великих груп:
гігрофіти - рослини вологих місць. Вони не переносять дефіциту води.
мезофіти- рослини помірно зволожених місцезростань. Вони здатні переносити грунтову і повітряну засуху короткий період. Це більшість сільськогосподарських культур, лугових трав.
ксерофіти - рослини сухих місць існування. Вони пристосовані тривалий час переносити нестачу води за рахунок спеціальних пристосувань. Листя перетворюються в колючки або як, наприклад, у сукулентів - клітини розростаються до величезних розмірів, запасаючи в собі воду. Для тварин також існує аналогічна класифікація. Тільки змінюється закінчення фіти на філи: гігрофіли, мезофіл, ксерофіли.
атмосфераПокриває землю шарувата атмосфера і озоновий шар, що знаходиться на висоті 10-15 км, захищають від потужного ультрафіолетового випромінювання і космічної радіації все живе. Газовий склад сучасної атмосфери - 78% азоту, 21% кисню, 0,3-3% водяні пари, 1% припадає на інші хімічні елементи.
Грунтові або едафіческіе чинники. Грунт - це биокосное природне тіло, що сформувалися під впливом живої і неживої природи. Вона володіє родючістю. З грунтів рослини споживають азот, фосфор, калій, кальцій, магній, бор і ін. Мікроелементи. Від наявності поживних речовин у грунті залежить зростання, розвиток і біологічна продуктивність рослин. Як недолік, так і надлишок поживних речовин може стати лімітуючим фактором. Деякі види рослин пристосувалися до надлишку будь-якого елементу, наприклад до кальцію і отримали назву кальціефіллов.
Грунт характеризується певною структурою, яка залежить від гумусу - продукту життєдіяльності мікроорганізмів, грибів. Грунт в своєму складі має повітря і воду, які взаємодіють з іншими елементами біосфери.
При вітрової, водної чи іншої ерозії відбувається руйнування ґрунтового покриву, що веде до втрати ґрунтової родючості.
Орографічні чинники - рельєф місцевості.Рельєф місцевості не є прямодействующім фактором, але має велике екологічне значення як непрямого фактора, що перерозподіляє кліматичні і інші абіотичні чинники. Найяскравішим прикладом впливу рельєфу є вертикальна зональність, властива гірським районам.
розрізняють:
нанорельєф - це купки біля нір тварин, купини на болотах і т.д .;
мікрорельєф - невеликі воронки, барханчікі;
мезорельеф - яри, балки, долини річок, височини, зниження;
макрорельеф - плоскогір'я, рівнини, гірські хребти, тобто значні географічні кордони, що роблять істотний вплив на переміщення повітряних мас.
Біотичні фактори.На живі організми впливають не тільки абіотичні фактори, а й самі живі організми. До групи цих факторів входять: фітогенні, зоогенние і антропогенні.
Вплив біотичних факторів на навколишнє середовище дуже різноманітне. В одному випадку при впливі різних видів один на одного вони не мають жодного дії (0), в іншому випадку впливу сприятливі (+) або несприятливі (-).
Типи взаємовідносин видів
нейтрализм (0,0) - види не впливають один на одного;
конкуренція (-, -) - кожен вид справляє негативний вплив, пригнічуючи інший і витісняючи слабший;
мутуалізм (+, +) - один з видів може нормально розвиватися тільки в присутності іншого виду (симбіоз рослин і грибів);
Протокооперація (+, +) - співпраця, взаємовигідне вплив, інше жорстке як при мутуалізм;
комменсализм (+, 0) один вид отримує користь від спільного існування;
Аменсалізм (0, -) - один вид відчуває пригнічення, інший вигляд не пригнічується;
Антропогенний вплив вписується в цю класифікацію видових взаємин. Серед біотичних факторів це найпотужніший. Він може бути прямої дії або непрямого, позитивною або негативною спрямованості. Антропогенний вплив на абиотическую і биотическую середу в посібнику розглядається далі з точки зору охорони природи.
До абіотичних факторів середовища відносять субстрат і його склад, вологість, температуру, світло та інші види випромінювань в природі, і його склад, і мікроклімат. Слід зазначити, що температуру, склад повітря, вологість і світло можна умовно віднести до «індивідуальним», а субстрат, клімат, мікроклімат і ін. - до «комплексним» факторам.
Субстрат (буквально) - це місце прикріплення. Наприклад, для деревних і трав'янистих форм рослин, для ґрунтових мікроорганізмів це грунт. У ряді випадків субстрат можна вважати синонімом місця існування (наприклад, грунт - це едафічної середовище проживання). Субстрат характеризується певним хімічним складом, Який впливає на організми. Якщо субстрат розуміється як середовище проживання, то він в цьому випадку представляє собою комплекс характерних для нього біотичних і абіотичних факторів, до яких пристосовується той чи інший організм.
Характеристика температури як абіотичним фактора середовища
Роль температури як екологічного фактора зводиться до того, що вона впливає на обмін речовин: при низьких температурах швидкість біоорганічних реакцій сильно сповільнюється, а при високих - значно збільшується, що призводить до порушення рівноваги в протіканні біохімічних процесів, а це викликає різні захворювання, а іноді і летальний результат.
Вплив температури, на рослинні організми
Температура не тільки є фактором, що визначає можливість існування рослин на тій чи іншій території, але вона для деяких рослин впливає на процес їх розвитку. Так, озимі сорти пшениці і жита, які при проростанні НЕ зазнали процесу «яровизації» (впливу низьких температур), не дають насіння при їх виростанні в найсприятливіших умовах.
Для перенесення впливу низьких температур рослини мають різні пристосування.
1. У зимовий період цитоплазма втрачає воду і накопичує речовини, що володіють ефектом «антифризу» (це моносахара, гліцерин та інші речовини) - концентровані розчини таких речовин замерзають тільки при низьких температурах.
2. Перехід рослин в стадію (фазу), стійку до впливу низьких температур - стадія суперечка, насіння, бульб, цибулин, кореневищ, коренеплодів і т. Д. Дерев'яні і чагарникові форми рослин скидають листя, стебла покриваються пробкою, що володіє високими теплоізоляційними властивостями, а в живих клітинах накопичуються речовини-антифризи.
Вплив температури на розвиток тваринних організмів
Температура по-різному впливає на пойкілотермних і гомойотермних тварин.
Пойкілотермні тварини активні тільки в період оптимальних для їх життєдіяльності температур. В період низьких температур вони впадають в сплячку (земноводні, плазуни, членистоногі та ін.). Деякі комахи зимують або в вигляді яєць, або у вигляді лялечок. Знаходження організму в сплячці характеризується станом анабіозу, при якому процеси обміну дуже сильно загальмовані і організм може тривалий час обходитися без їжі. У сплячку пойкілотермні тварини можуть впадати і під впливом високих температур. Так, тварини в нижніх широтах в жарку пору дня знаходяться в норах, а період їх активної життєдіяльності доводиться на ранній ранок або пізній вечір (або вони ведуть нічний спосіб життя).
У сплячку тварини організми впадають не тільки за рахунок впливу температури, але і за рахунок інших факторів. Так, ведмідь (гомойотермних тварина) впадає в сплячку взимку через нестачу їжі.
Гомойотермниє тварини в меншій мірі в своїй життєдіяльності залежать від температури, але температура впливає на них з точки зору наявності (відсутності) кормової бази. Ці тварини мають такі пристосування до подолання впливу низьких температур:
1) тварини переміщаються з більш холодних областей в тепліші (перельоти птахів, міграції ссавців);
2) змінюють характер покриву (літнє хутро або оперення замінюються на більш густий зимовий; накопичують великий шар жиру - дикі свині, тюлені і ін.);
3) впадають в сплячку (наприклад, ведмідь).
Гомойотермниє тварини мають пристосування для зниження впливу температур (як підвищених, так і знижених). Так, у людини є потові залози, які змінюють характер секреції при підвищених температурах (кількість секрету збільшується), змінюється просвіт кровоносних судин в шкірі (при низьких температурах він зменшується, а при високих - збільшується) і т. Д.
Випромінювання як абиотический фактор
І в житті рослин, і в житті тварин величезну роль грають різні випромінювання, які або потрапляють на планету ззовні (сонячні промені), або виділяються з надр Землі. Тут розглянемо в основному сонячні випромінювання.
Сонячні випромінювання неоднорідні і складаються з електромагнітних хвиль різної довжини, а отже, мають і різною енергією. Поверхні Землі досягають промені як видимого, так і невидимого спектру. До променям невидимого спектру відносяться інфрачервоні і ультрафіолетові промені, а промені видимого спектру мають сім найбільш помітних променів (від червоного до фіолетового). квантів випромінювань збільшується від інфрачервоного до ультрафіолетового (т. е. ультрафіолетові промені містять кванти найбільш коротких хвиль і найбільшою енергії).
Сонячні промені мають кілька екологічно важливих функцій:
1) завдяки сонячним променям на поверхні Землі реалізується певний температурний режим, має широтний і вертикальний зональний характер;
При відсутності впливу людини склад повітря, тим не менш, може відрізнятися в залежності від висоти над рівнем моря (з висотою вміст кисню і вуглекислого газу зменшується, так як ці гази важче азоту). повітря приморських районів збагачений парами води, в яких містяться морські солі в розчиненому стані. Повітря лісу відрізняється від повітря полів домішками сполук, які виділяються різними рослинами (так, повітря соснового бору містить велику кількість смолистих речовин і ефірів, які вбивають хвороботворні мікроорганізми, тому це повітря є цілющим для хворих на туберкульоз).
Найважливішим комплексним абиотическим фактором є клімат.
Клімат - це сукупний абиотический фактор, що включає в себе певний склад і рівень сонячної радіації, пов'язаний з ним рівень температурного і вологісного впливу і певний режим вітрів. Клімат залежить також від характеру рослинності, що виростає на даній території, і від рельєфу місцевості.
На Землі спостерігається певна широтная і вертикальна кліматична зональність. Розрізняють вологий тропічний, субтропічний, різко континентальний і інші різновиди клімату.
Повторіть відомості про різні види клімату за підручником фізичної географії. Розгляньте особливості клімату тієї території, на якій ви живете.
Клімат як сукупний фактор формує той чи інший тип рослинності (флори) та тісно пов'язаний з ним тип фауни. Великий вплив на клімат роблять поселення людей. Клімат великих міст відрізняється від клімату приміських зон.
Порівняйте температурний режим міста, в якому ви живете, і режим температур області, де знаходиться місто.
Як правило, температура в межах міста (особливо в центрі) завжди вище, ніж в області.
З кліматом тісно пов'язаний мікроклімат. Причиною виникнення мікроклімату є відмінності в рельєфі на даній території, наявність водойм, що призводить до зміни умов на різних територіях даної кліматичної зони. Навіть на відносно невеликій території дачної ділянки на окремих його частинах можуть виникати різні умови для проростання рослин через різних умов освітлення.
