Všetky abiotické faktory. Abiotické faktory - charakteristika a klasifikácia

ABIOTICKÉ FAKTORY, rôzne faktory nesúvisiace so živými organizmami, prospešné aj škodlivé, nachádzajúce sa v prostredí obklopujúcom živé organizmy. Patria sem napríklad atmosféra, klíma, geologické štruktúry, množstvo svetla,... ... Vedecko-technický encyklopedický slovník

ABIOTICKÉ FAKTORY- prostredia, zložky a javy neživej, anorganickej povahy (klíma, svetlo, chemické prvky a látky, teplota, tlak a pohyb prostredia, pôdy a pod.), priamo alebo nepriamo pôsobiace na organizmy. Ekologická encyklopédia...... Ekologický slovník

abiotické faktory- abiotiniai veiksniai statusas t sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis fiziniai (Temperatūra, Aplinos slėgis, Klampumas, Šviesos, Jonizuoji, gruniai, grun inė… Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Faktory anorganickej povahy ovplyvňujúce živé organizmy... Veľký lekársky slovník

Abiotické faktory- faktory anorganického, resp. neživého prostredia v skupine environmentálnych adaptačných faktorov pôsobiacich medzi biologickými druhmi a ich spoločenstvami, rozdelené na klimatické (svetlo, vzduch, voda, pôda, vlhkosť, vietor), pôdne... ... Počiatky moderných prírodných vied

ABIOTICKÉ FAKTORY- Faktory anorganického prostredia ovplyvňujúce živé organizmy. Patria sem: zloženie atmosféry, morské a sladké vody, pôda, klíma, ako aj zoohygienické podmienky stavieb hospodárskych zvierat... Pojmy a definície používané v chove, genetike a reprodukcii hospodárskych zvierat

ABIOTICKÉ FAKTORY- (z gréčtiny záporová predpona a biotikos vitálny, živý), anorganické faktory. prostredia ovplyvňujúce živé organizmy. K A. f. zahŕňajú zloženie atmosféry, mora. a sladká voda, pôda, klíma. charakteristiky (teplota pa, tlak atď.). Totalita... Poľnohospodársky encyklopedický slovník

abiotické faktory- (z gréčtiny záporná predpona a bioōtikós vitálny, živý), faktory anorganického prostredia, ktoré pôsobia na živé organizmy. K A. f. zahŕňajú zloženie atmosféry, morskej a sladkej vody, pôdy, klimatických vlastností (teplota... Poľnohospodárstvo. Veľký encyklopedický slovník

ABIOTICKÉ FAKTORY- prostredie, súhrn podmienok v anorganickom prostredí, ktoré pôsobia na organizmus. Chemické a.f.: chemické zloženie atmosféry, morskej a sladkej vody, pôdy alebo sedimentov na dne. Fyzikálne a.f.: teplota, svetlo, barometrický tlak, vietor,... ... Veterinárny encyklopedický slovník

Prostredia, súbor podmienok v anorganickom prostredí, ktoré ovplyvňujú organizmy. A. f. sa delia na chemické (chemické zloženie atmosféry, morskej a sladkej vody, pôdne alebo dnové sedimenty) a fyzikálne, čiže klimatické (teplota, ... ... Veľká sovietska encyklopédia

knihy

• Ekológia. Učebnica. Pečiatka ministerstva obrany RF
• Ekológia. Učebnica. Grif Ministerstvo obrany Ruskej federácie, Potapov A.D.. Učebnica skúma základné princípy ekológie ako vedy o interakcii živých organizmov s ich biotopom. Hlavné princípy geoekológie ako vedy o hlavných...

Ide o faktory neživej prírody, ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú organizmus – svetlo, teplota, vlhkosť, chemické zloženie ovzdušia, vody a pôdneho prostredia a pod.(t.j. vlastnosti prostredia, ktorého výskyt a vplyv nepôsobí priamo závisí od aktivity živých organizmov).

Svetlo

(slnečné žiarenie) je environmentálny faktor charakterizovaný intenzitou a kvalitou žiarivej energie Slnka, ktorú využívajú fotosyntetické zelené rastliny na tvorbu rastlinnej biomasy. Slnečné svetlo dopadajúce na zemský povrch je hlavným zdrojom energie pre udržanie tepelnej rovnováhy planéty, vodného metabolizmu organizmov, tvorbu a premenu organickej hmoty autotrofným prvkom biosféry, čo v konečnom dôsledku umožňuje vytvárať prostredie schopné uspokojovať životné potreby organizmov.

Biologický účinok slnečného žiarenia je určený jeho spektrálnym zložením [šou] ,

Spektrálne zloženie slnečného svetla sa delí na

• infračervené lúče (vlnová dĺžka viac ako 0,75 mikrónov)
• viditeľné lúče (0,40-0,75 µm) a
• ultrafialové lúče (menej ako 0,40 mikrónov)

Rôzne časti slnečného spektra majú nerovnaké biologické účinky.

Infračervené, alebo tepelné, lúče nesú väčšinu tepelnej energie. Tvoria asi 49 % žiarivej energie, ktorú vnímajú živé organizmy. Tepelné žiarenie je dobre absorbované vodou, ktorej množstvo v organizmoch je dosť veľké. To vedie k zahrievaniu celého tela, čo je obzvlášť dôležité pre studenokrvné zvieratá (hmyz, plazy atď.). U rastlín je najdôležitejšou funkciou infračervených lúčov uskutočňovanie transpirácie, prostredníctvom ktorej je vodnou parou odvádzané prebytočné teplo z listov, ako aj vytváranie optimálnych podmienok pre vstup oxidu uhličitého cez prieduchy.

Viditeľné spektrum tvoria asi 50 % energie žiarenia dopadajúcej na Zem. Túto energiu potrebujú rastliny na fotosyntézu. Na to sa však využije len 1 % z neho, zvyšok sa odrazí alebo odvedie vo forme tepla. Táto časť spektra viedla k objaveniu sa mnohých dôležitých úprav v rastlinných a živočíšnych organizmoch. V zelených rastlinách sa okrem tvorby pigmentového komplexu absorbujúceho svetlo, pomocou ktorého prebieha proces fotosyntézy, objavili svetlé farby kvetov, ktoré pomáhajú prilákať opeľovače.

Pre zvieratá zohráva svetlo najmä informačnú úlohu a podieľa sa na regulácii mnohých fyziologických a biochemických procesov. Už tie najjednoduchšie majú fotosenzitívne organely (svetlocitlivý ocellus v zelenom euglene) a reakcia na svetlo sa prejavuje vo forme fototaxie – pohybu smerom k najvyššiemu alebo najnižšiemu osvetleniu. Počnúc koelenterátmi sa takmer u všetkých živočíchov vyvíjajú svetlocitlivé orgány rôznych štruktúr. Existujú nočné a súmračné zvieratá (sovy, netopiere atď.), Ako aj zvieratá, ktoré žijú v neustálej tme (krtky, škrkavky, krtky atď.).

Ultrafialová časť charakterizované najvyššou kvantovou energiou a vysokou fotochemickou aktivitou. Pomocou ultrafialových lúčov s vlnovou dĺžkou 0,29-0,40 mikrónov sa v tele zvierat uskutočňuje biosyntéza vitamínu D, retinálnych pigmentov a kože. Tieto lúče sú najlepšie vnímané zrakovými orgánmi mnohých druhov hmyzu, v rastlinách majú formujúci účinok a prispievajú k syntéze niektorých biologicky aktívnych zlúčenín (vitamíny, pigmenty). Lúče s vlnovou dĺžkou menšou ako 0,29 mikrónov majú škodlivý vplyv na živé organizmy.

Intenzita [šou] ,

Rastliny, ktorých životná aktivita je úplne závislá od svetla, vyvíjajú rôzne morfoštrukturálne a funkčné prispôsobenia svetelnému režimu ich biotopov. Na základe požiadaviek na svetelné podmienky sú rastliny rozdelené do nasledujúcich skupín prostredia:

1. Svetlomilné (heliofyty) rastliny otvorené stanovištia, ktoré úspešne rastú iba v podmienkach plného slnečného žiarenia. Vyznačujú sa vysokou intenzitou fotosyntézy. Sú to skoré jarné rastliny stepí a polopúští (hus cibuľa, tulipány), rastliny bezlesých strání (šalvia, mäta, tymian), obilniny, skorocel, lekno, akácia atď.
2. Rastliny odolné voči tieňom charakterizované širokou ekologickou amplitúdou svetelného faktora. Najlepšie rastú pri vysokých svetelných podmienkach, ale dokážu sa prispôsobiť rôznym úrovniam tieňa. Ide o drevité (breza, dub, borovica) a bylinné (lesná jahoda, fialka, ľubovník atď.) rastliny.
3. Tieňomilné rastliny (sciofyty) Neznášajú silné osvetlenie, rastú iba v tienených oblastiach (pod korunou lesa) a nikdy nerastú na otvorených priestranstvách. Na čistinách so silným osvetlením sa ich rast spomaľuje a niekedy hynú. Medzi takéto rastliny patria lesné trávy - paprade, machy, šťaveľ a pod. Prispôsobenie sa tieneniu sa zvyčajne spája s potrebou dobrého zásobovania vodou.

Denná a sezónna frekvencia [šou] .

Denná periodicita určuje procesy rastu a vývoja rastlín a živočíchov, ktoré závisia od dĺžky denného svetla.

Faktor, ktorý reguluje a riadi rytmus každodenného života organizmov, sa nazýva fotoperiodizmus. Je to najdôležitejší signalizačný faktor umožňujúci rastlinám a živočíchom „merať čas“ – pomer medzi dobou trvania osvetlenia a tmy počas dňa a určovať kvantitatívne parametre osvetlenia. Inými slovami, fotoperiodizmus je reakcia organizmov na zmenu dňa a noci, ktorá sa prejavuje kolísaním intenzity fyziologických procesov – rastu a vývoja. Práve dĺžka dňa a noci sa v priebehu roka veľmi presne a prirodzene mení, bez ohľadu na náhodné faktory, neustále sa opakujúce z roka na rok, preto organizmy v procese evolúcie koordinovali všetky štádiá svojho vývoja s rytmom týchto časových intervalov. .

V miernom pásme vlastnosť fotoperiodizmu slúži ako funkčný klimatický faktor, ktorý určuje životný cyklus väčšiny druhov. U rastlín sa fotoperiodický efekt prejavuje v koordinácii obdobia kvitnutia a dozrievania plodov s obdobím najaktívnejšej fotosyntézy, u živočíchov - v zhode času rozmnožovania s obdobím hojnosti potravy, u hmyzu - v r. nástup diapauzy a výstup z nej.

Medzi biologické javy spôsobené fotoperiodizmom patria aj sezónne migrácie (prelety) vtákov, prejavy ich hniezdnych pudov a rozmnožovania, zmena srsti u cicavcov a pod.

Podľa požadovanej dĺžky fotoperiódy sa rastliny delia na

• rastliny s dlhým dňom, ktoré vyžadujú viac ako 12 hodín svetla na normálny rast a vývoj (ľan, cibuľa, mrkva, ovos, kurník, dop, mláďatá, zemiaky, belladonna atď.);
• rastliny krátkeho dňa - na rozkvitnutie potrebujú aspoň 12 hodín nepretržitej tmy (georgíny, kapusta, chryzantémy, amarant, tabak, kukurica, paradajky atď.);
• neutrálne rastliny, v ktorých dochádza k vývoju generatívnych orgánov s dlhými aj krátkymi dňami (nechtík, hrozno, floxy, orgován, pohánka, hrach, krídlatka atď.)

Rastliny s dlhým dňom pochádzajú hlavne zo severných zemepisných šírok, kým rastliny s krátkym dňom pochádzajú z južných šírok. V tropickom pásme, kde sa dĺžka dňa a noci počas roka len málo mení, nemôže fotoperióda slúžiť ako vodiaci faktor pre periodicitu biologických procesov. Nahrádza ho striedanie suchých a vlhkých období. Dlhodenné druhy dokážu priniesť úrodu aj v krátkom severskom lete. K tvorbe veľkého množstva organických látok dochádza v lete počas pomerne dlhých denných hodín, ktoré v šírke Moskvy môžu dosiahnuť 17 hodín a v zemepisnej šírke Archangeľsk - viac ako 20 hodín denne.

Dĺžka dňa výrazne ovplyvňuje aj správanie zvierat. S nástupom jarných dní, ktorých trvanie sa postupne predlžuje, sa u vtákov vyvinú hniezdne pudy, vracajú sa z teplých oblastí (hoci teplota vzduchu môže byť stále nepriaznivá) a začínajú znášať vajíčka; Teplokrvné zvieratá búda.

Skrátenie dĺžky dňa na jeseň spôsobuje opačné sezónne javy: vtáky odlietajú, niektoré živočíchy sa ukladajú na zimný spánok, iným narastá hustá srsť, tvoria sa zimujúce štádiá hmyzu (napriek stále priaznivej teplote a dostatku potravy). Skrátenie dĺžky dňa v tomto prípade signalizuje živým organizmom blížiaci sa nástup zimného obdobia a môžu sa naň vopred pripraviť.

U zvierat, najmä článkonožcov, rast a vývoj závisí aj od dĺžky denného svetla. Napríklad molice kapustové a brezové sa normálne vyvíjajú iba s dlhým denným svetlom, zatiaľ čo priadka morušová, rôzne druhy kobyliek a molice sa normálne vyvíjajú iba s krátkym denným svetlom. Fotoperiodizmus tiež ovplyvňuje načasovanie začiatku a ukončenia obdobia párenia u vtákov, cicavcov a iných zvierat; o rozmnožovaní, embryonálnom vývoji obojživelníkov, plazov, vtákov a cicavcov;

Sezónne a denné zmeny osvetlenia sú najpresnejšie hodiny, ktorých priebeh je jednoznačne pravidelný a počas posledného obdobia evolúcie zostal prakticky nezmenený.

Vďaka tomu bolo možné umelo regulovať vývoj zvierat a rastlín. Napríklad, ak rastlinám v skleníkoch, fóliovníkoch alebo pareniskách poskytnete 12 – 15 hodín denného svetla, umožníte im pestovať zeleninu a okrasné rastliny aj v zime a urýchliť rast a vývoj sadeníc. Naopak, zatienenie rastlín v lete urýchli výskyt kvetov alebo semien na neskoro kvitnúcich jesenných rastlinách.

Predĺžením dňa umelým osvetlením v zime môžete predĺžiť obdobie znášky kurčiat, husí a kačíc a regulovať rozmnožovanie kožušinových zvierat na kožušinových farmách. Svetelný faktor zohráva obrovskú úlohu aj v iných životných procesoch živočíchov. V prvom rade je to nevyhnutná podmienka videnia, ich zraková orientácia v priestore ako výsledok vnímania zrakovými orgánmi priamych, rozptýlených alebo odrazených svetelných lúčov od okolitých predmetov. Polarizované svetlo, schopnosť rozlišovať farby, navigácia podľa astronomických svetelných zdrojov, jesenné a jarné migrácie vtákov a navigačné schopnosti iných zvierat sú pre väčšinu zvierat vysoko informatívne.

Na základe fotoperiodizmu si rastliny a živočíchy v procese evolúcie vyvinuli špecifické ročné cykly období rastu, rozmnožovania a prípravy na zimu, ktoré sa nazývajú ročné alebo sezónne rytmy. Tieto rytmy sa prejavujú zmenami intenzity charakteru biologických procesov a opakujú sa v ročných intervaloch. Pre existenciu druhu má veľký význam zhoda období životného cyklu s príslušným ročným obdobím. Sezónne rytmy poskytujú rastlinám a živočíchom najpriaznivejšie podmienky pre rast a vývoj.

Navyše fyziologické procesy rastlín a živočíchov sú prísne závislé od denného rytmu, ktorý je vyjadrený určitými biologickými rytmami. V dôsledku toho biologické rytmy periodicky opakujú zmeny v intenzite a povahe biologických procesov a javov. U rastlín sa biologické rytmy prejavujú každodenným pohybom listov, okvetných lístkov, zmenami vo fotosyntéze, u živočíchov - kolísaním teplôt, zmenami sekrécie hormónov, rýchlosti delenia buniek a pod.. U človeka denné kolísanie dychovej frekvencie , pulz, krvný tlak, bdenie a spánok a pod. Biologické rytmy sú dedične fixné reakcie, preto je znalosť ich mechanizmov dôležitá pri organizácii ľudskej práce a odpočinku.

Teplota

Jeden z najdôležitejších abiotických faktorov, od ktorého vo veľkej miere závisí existencia, vývoj a distribúcia organizmov na Zemi [šou] .

Horná hranica teploty života na Zemi je pravdepodobne 50-60°C. Pri takýchto teplotách dochádza k strate aktivity enzýmov a koagulácii bielkovín. Všeobecný teplotný rozsah aktívneho života na planéte je však oveľa širší a je obmedzený na nasledujúce limity (tabuľka 1)

Tabuľka 1. Teplotný rozsah aktívneho života na planéte, °C

Z organizmov, ktoré môžu existovať pri veľmi vysokých teplotách, sú známe teplomilné riasy, ktoré dokážu žiť v horúcich prameňoch pri 70-80°C. Krížové lišajníky, semená a vegetatívne orgány púštnych rastlín (saxaul, tŕň ťavy, tulipány) umiestnené v hornej vrstve horúcej pôdy úspešne znášajú veľmi vysoké teploty (65-80°C).

Existuje veľa druhov zvierat a rastlín, ktoré znesú vysoké mínusové teploty. Stromy a kríky v Jakutsku nemrznú pri mínus 68°C. Tučniaky žijú v Antarktíde pri mínus 70 °C a ľadové medvede, polárne líšky a polárne sovy žijú v Arktíde. Polárne vody s teplotami od 0 do -2°C obýva rozmanitá flóra a fauna - mikroriasy, bezstavovce, ryby, ktorých životný cyklus neustále prebieha v takýchto teplotných podmienkach.

Význam teploty spočíva predovšetkým v jej priamom vplyve na rýchlosť a charakter metabolických reakcií v organizmoch. Keďže denné a sezónne teplotné výkyvy sa zvyšujú so vzdialenosťou od rovníka, rastliny a zvieratá, ktoré sa im prispôsobujú, vykazujú rôzne potreby tepla.

Adaptačné metódy

• Migrácia je sťahovanie do priaznivejších podmienok. Veľryby, mnohé druhy vtákov, rýb, hmyzu a iných živočíchov migrujú pravidelne počas celého roka.
• Necitlivosť je stav úplnej nehybnosti, prudkého poklesu vitálnej aktivity a ukončenia výživy. Pozoruje sa u hmyzu, rýb, obojživelníkov a cicavcov, keď sa teplota prostredia zníži na jeseň, v zime (hibernácia) alebo keď sa zvýši v lete na púšti (letná hibernácia).
• Anabióza je stav prudkej inhibície životných procesov, keď viditeľné prejavy života dočasne ustanú. Tento jav je reverzibilný. Pozoruje sa u mikróbov, rastlín a nižších živočíchov. Semená niektorých rastlín môžu zostať v pozastavenej animácii až 50 rokov. Mikróby v stave pozastavenej animácie tvoria spóry, prvoky tvoria cysty.

Mnohé rastliny a živočíchy s vhodnou prípravou úspešne znášajú extrémne nízke teploty v stave hlbokej kľudovej fázy alebo pozastavenej animácie. V laboratórnych pokusoch semená, peľ, výtrusy rastlín, háďatká, vírniky, cysty prvokov a iných organizmov, spermie po dehydratácii alebo umiestnení do roztokov špeciálnych ochranných látok - kryoprotektantov - tolerujú teploty blízke absolútnej nule.

V súčasnosti sa dosiahol pokrok v praktickom využití látok s kryoprotektívnymi vlastnosťami (glycerín, polyetylénoxid, dimetylsulfoxid, sacharóza, manitol atď.) v biológii, poľnohospodárstve a medicíne. Kryoprotektívne roztoky poskytujú dlhodobé skladovanie konzervovanej krvi, spermií na umelú insemináciu hospodárskych zvierat a niektorých orgánov a tkanív na transplantáciu; ochrana rastlín pred zimnými mrazmi, skorými jarnými mrazmi a pod.. Tieto problémy spadajú do kompetencie kryobiológie a kryomedicíny a riešia ich mnohé vedecké inštitúcie.

• Termoregulácia. V procese evolúcie si rastliny a zvieratá vyvinuli rôzne mechanizmy termoregulácie:

1. v rastlinách
   • fyziologické - hromadenie cukru v bunkách, vďaka čomu sa zvyšuje koncentrácia bunkovej šťavy a znižuje sa obsah vody v bunkách, čo prispieva k mrazuvzdornosti rastlín. Napríklad u trpasličej brezy a borievky horné vetvy odumierajú pri príliš nízkych teplotách, zatiaľ čo plazivé prezimujú pod snehom a nezomrú.
   • fyzické
     1. stomatálna transpirácia - odstránenie prebytočného tepla a predchádzanie popáleniu odstránením vody (vyparovaním) z tela rastliny
     2. morfologické - zamerané na prevenciu prehrievania: husté dospievanie listov na rozptýlenie slnečného žiarenia, lesklý povrch na ich odraz, zmenšenie povrchu absorbujúceho lúče - zvinutie čepele listu do trubice (perina, kostrava), priloženie listu okrajom na slnečné lúče (eukalyptus), redukcia lístia ( saxaul, kaktus); zamerané na prevenciu zamrznutia: špeciálne formy rastu - zakrpatenie, tvorba plazivých foriem (zimovanie pod snehom), tmavé sfarbenie (pomáha lepšie absorbovať tepelné lúče a vyhrievať sa pod snehom)
2. u zvierat
   • studenokrvné (poikilotermné, ektotermné) [bezstavovce, ryby, obojživelníky a plazy] - regulácia telesnej teploty prebieha pasívne zvýšením svalovej práce, štruktúry a farby pokožky, hľadaním miest, kde je možné intenzívne pohlcovať slnečné svetlo atď. ., atď. .Do. nedokážu udržať teplotný režim metabolických procesov a ich činnosť závisí najmä od tepla prichádzajúceho zvonka a telesnej teploty - od hodnôt teploty okolia a energetickej bilancie (pomer absorpcie a výdaja sálavej energie).
   • teplokrvné (homeotermné, endotermické) [vtáky a cicavce] – schopné udržiavať stálu telesnú teplotu bez ohľadu na teplotu prostredia. Táto vlastnosť umožňuje mnohým druhom živočíchov žiť a rozmnožovať sa pri teplotách pod nulou (soby, ľadový medveď, plutvonožce, tučniaky). V procese evolúcie si vyvinuli dva termoregulačné mechanizmy, pomocou ktorých udržujú stálu telesnú teplotu: chemický a fyzikálny. [šou] .
     • Chemický mechanizmus termoregulácie je zabezpečený rýchlosťou a intenzitou redoxných reakcií a je reflexne riadený centrálnym nervovým systémom. Dôležitú úlohu pri zvyšovaní účinnosti chemického mechanizmu termoregulácie zohrali také aromorfózy, ako je vzhľad štvorkomorového srdca a zlepšenie dýchacieho systému u vtákov a cicavcov.
     • Fyzikálny mechanizmus termoregulácie je zabezpečený výskytom tepelne izolačných obalov (perie, srsť, podkožný tuk), potných žliaz, dýchacích orgánov, ako aj vývojom nervových mechanizmov na reguláciu krvného obehu.

     Špeciálnym prípadom homeotermie je heterotermia – rôzne úrovne telesnej teploty v závislosti od funkčnej aktivity organizmu. Heterotermia je charakteristická pre zvieratá, ktoré v nepriaznivých obdobiach roka upadajú do hibernácie alebo dočasnej nehybnosti. Zároveň je ich vysoká telesná teplota výrazne znížená v dôsledku pomalého metabolizmu (gophery, ježkovia, netopiere, rýchle kurčatá atď.).

Hranice výdrže veľké hodnoty teplotného faktora sú rozdielne u poikilotermných aj u homeotermických organizmov.

Eurytermné druhy sú schopné tolerovať teplotné výkyvy v širokom rozmedzí.

Stenotermné organizmy žijú v podmienkach úzkych teplotných hraníc, delia sa na teplomilné stenotermné druhy (orchidey, čajovník, káva, koraly, medúzy a pod.) a chladnomilné (elfský céder, predľadová a tundrová vegetácia, ryby polárnych panví, priepastné živočíchy – oblasti najväčších hĺbok oceánov a pod.).

Pre každý organizmus alebo skupinu jedincov existuje optimálna teplotná zóna, v ktorej sa aktivita obzvlášť dobre prejavuje. Nad touto zónou je zóna dočasného tepelného nehybnosti a ešte vyššie je zóna dlhšej nečinnosti alebo letnej hibernácie, hraničiaca s zónou vysokej smrteľnej teploty. Keď klesne pod optimum, nastáva zóna chladného nehybnosti, hibernácie a smrteľne nízkej teploty.

Rozloženie jedincov v populácii v závislosti od zmien teplotného faktora na celom území sa vo všeobecnosti riadi rovnakým vzorom. Optimálna teplotná zóna zodpovedá najvyššej hustote obyvateľstva a na jej oboch stranách dochádza k poklesu hustoty až po hranicu rozsahu, kde je najnižšia.

Teplotný faktor na veľkej ploche Zeme podlieha výrazným denným a sezónnym výkyvom, ktoré zase určujú zodpovedajúci rytmus biologických javov v prírode. V závislosti od poskytovania tepelnej energie v symetrických oblastiach oboch hemisfér zemegule, počnúc rovníkom, sa rozlišujú tieto klimatické zóny:

1. tropická zóna. Minimálna priemerná ročná teplota presahuje 16°C, v najchladnejších dňoch neklesá pod 0°C. Kolísanie teplôt v čase je nepatrné, amplitúda nepresahuje 5°C. Vegetácia je celoročná.
2. Subtropické pásmo. Priemerná teplota najchladnejšieho mesiaca nie je nižšia ako 4 °C a najteplejšia je nad 20 °C. Teploty pod nulou sú zriedkavé. V zime nie je stabilná snehová pokrývka. Vegetačné obdobie trvá 9-11 mesiacov.
3. Mierne pásmo. Letné vegetačné obdobie a zimné obdobie vegetačného pokoja rastlín sú dobre definované. V hlavnej časti pásma je stabilná snehová pokrývka. Na jar a na jeseň sú typické mrazy. Niekedy sa táto zóna delí na dve: mierne teplé a mierne chladné, ktoré sa vyznačujú štyrmi ročnými obdobiami.
4. Studená zóna. Priemerná ročná teplota je pod O° C, mrazy sú možné aj počas krátkeho (2-3 mesiace) vegetačného obdobia. Ročné kolísanie teploty je veľmi veľké.

Vzor vertikálnej distribúcie vegetácie, pôd a fauny v horských oblastiach je tiež určený hlavne teplotným faktorom. V horách Kaukazu, Indie a Afriky možno rozlíšiť štyri alebo päť pásov rastlín, ktorých postupnosť zdola nahor zodpovedá postupnosti zemepisných zón od rovníka po pól v rovnakej nadmorskej výške.

Vlhkosť

Environmentálny faktor charakterizovaný obsahom vody vo vzduchu, pôde a živých organizmoch. V prírode existuje denný rytmus vlhkosti: zvyšuje sa v noci a klesá počas dňa. Vlhkosť spolu s teplotou a svetlom zohráva dôležitú úlohu pri regulácii činnosti živých organizmov. Zdrojom vody pre rastliny a živočíchy sú najmä zrážky a podzemné vody, ako aj rosa a hmla.

Vlhkosť je nevyhnutnou podmienkou existencie všetkých živých organizmov na Zemi. Život vznikol vo vodnom prostredí. Obyvatelia pôdy sú stále závislí na vode. Pre mnohé druhy zvierat a rastlín je voda naďalej biotopom. Význam vody v životných procesoch je daný tým, že je hlavným prostredím v bunke, kde prebiehajú metabolické procesy a je najdôležitejším počiatočným, medziproduktom a konečným produktom biochemických premien. Význam vody určuje aj jej kvantitatívny obsah. Živé organizmy pozostávajú najmenej z 3/4 z vody.

Vo vzťahu k vode sa vyššie rastliny delia na

• hydrofyty - vodné rastliny (lekno, šípka, žaburinka);
• hygrofyty - obyvatelia nadmerne vlhkých miest (calamus, hodinky);
• mezofyty - rastliny s normálnymi vlhkostnými podmienkami (konvalinka, valeriána, vlčí bôb);
• xerofyty - rastliny žijúce v podmienkach konštantného alebo sezónneho nedostatku vlhkosti (saxaul, ťava tŕň, ephedra) a ich odrody - sukulenty (kaktusy, euphorbia).

Adaptácie na život v dehydrovanom prostredí a prostredí s periodickým nedostatkom vlhkosti Dôležitou črtou hlavných klimatických faktorov (svetlo, teplota, vlhkosť) je ich prirodzená premenlivosť počas ročného cyklu a dokonca aj denne, ako aj v závislosti od geografickej zonácie. V tomto smere majú úpravy živých organizmov tiež pravidelný a sezónny charakter. Adaptácia organizmov na podmienky prostredia môže byť rýchla a reverzibilná alebo celkom pomalá, v závislosti od hĺbky vystavenia faktoru. V dôsledku svojej životnej činnosti sú organizmy schopné meniť abiotické životné podmienky. Napríklad rastliny nižšej úrovne sa ocitnú v podmienkach menej svetla; procesy rozkladu organických látok, ktoré sa vyskytujú vo vodných plochách, často spôsobujú nedostatok kyslíka pre iné organizmy. Vplyvom aktivity vodných organizmov, teplotných a vodných režimov sa mení množstvo kyslíka, oxidu uhličitého, pH prostredia, spektrálne zloženie svetla a pod. Prostredie vzduchu a jeho zloženie plynov Vývoj ovzdušia organizmami sa začal po tom, čo sa dostali na súš. Život vo vzduchu si vyžadoval špecifické úpravy a vysokú úroveň organizácie rastlín a živočíchov. Nízka hustota a obsah vody, vysoký obsah kyslíka, ľahký pohyb vzdušných hmôt, náhle zmeny teplôt a pod. výrazne ovplyvnili dýchací proces, výmenu vody a pohyb živých bytostí. Prevažná väčšina suchozemských živočíchov nadobudla schopnosť lietať počas evolúcie (75 % všetkých druhov suchozemských živočíchov). Pre mnohé druhy je charakteristická ansmochória – šírenie pomocou prúdenia vzduchu (spóry, semená, plody, cysty prvokov, hmyz, pavúky a pod.). Niektoré rastliny boli opeľované vetrom. Pre úspešnú existenciu organizmov sú dôležité nielen fyzikálne, ale aj chemické vlastnosti vzduchu a obsah plynných zložiek potrebných pre život. Kyslík. Pre veľkú väčšinu živých organizmov je kyslík životne dôležitý. V prostredí bez kyslíka môžu rásť iba anaeróbne baktérie. Kyslík zabezpečuje realizáciu exotermických reakcií, pri ktorých sa uvoľňuje energia potrebná pre život organizmov. Je to konečný akceptor elektrónov, ktorý sa oddeľuje od atómu vodíka v procese výmeny energie. V chemicky viazanom stave je kyslík súčasťou mnohých veľmi dôležitých organických a minerálnych zlúčenín živých organizmov. Jeho úloha ako oxidačného činidla v kolobehu jednotlivých prvkov biosféry je obrovská. Jedinými producentmi voľného kyslíka na Zemi sú zelené rastliny, ktoré ho tvoria pri fotosyntéze. Určité množstvo kyslíka vzniká v dôsledku fotolýzy vodnej pary ultrafialovým žiarením mimo ozónovej vrstvy. K absorpcii kyslíka organizmami z vonkajšieho prostredia dochádza po celom povrchu tela (prvky, červy) alebo prostredníctvom špeciálnych dýchacích orgánov: priedušnica (hmyz), žiabre (ryby), pľúca (stavovce). Kyslík je chemicky viazaný a transportovaný do celého tela špeciálnymi krvnými farbivami: hemoglobín (stavovce), hemocyapín (mäkkýše, kôrovce). Organizmy žijúce v podmienkach neustáleho nedostatku kyslíka majú vyvinuté vhodné adaptácie: zvýšená kyslíková kapacita krvi, častejšie a hlbšie dýchacie pohyby, veľký objem pľúc (u obyvateľov horských oblastí, vtáky) alebo zníženie spotreby kyslíka tkanivami v dôsledku zvýšenie množstva myoglobínu - kyslíkového akumulátora v tkanivách (u obyvateľov vodného prostredia). Vzhľadom na vysokú rozpustnosť CO 2 a O 2 vo vode je ich relatívny obsah tu vyšší (2-3 krát) ako vo vzduchu (obr. 1). Táto okolnosť je veľmi dôležitá pre hydrobioniku, ktorá využíva buď rozpustený kyslík na dýchanie alebo CO 2 na fotosyntézu (vodné fototrofy). Oxid uhličitý. Normálne množstvo tohto plynu vo vzduchu je malé – 0,03 % (objemovo) alebo 0,57 mg/l. Vďaka tomu sa aj malé výkyvy v obsahu CO 2 výrazne prejavia v procese fotosyntézy, ktorá od neho priamo závisí. Hlavnými zdrojmi CO 2 vstupujúceho do atmosféry sú dýchanie živočíchov a rastlín, spaľovacie procesy, sopečné erupcie, činnosť pôdnych mikroorganizmov a húb, priemyselné podniky a doprava. Oxid uhličitý, ktorý má schopnosť absorpcie v infračervenej oblasti spektra, ovplyvňuje optické parametre a teplotný režim atmosféry, čo spôsobuje známy „skleníkový efekt“. Dôležitým environmentálnym aspektom je zvýšenie rozpustnosti kyslíka a oxidu uhličitého vo vode pri znižovaní jej teploty. Práve preto je fauna vodných nádrží polárnych a subpolárnych šírok veľmi bohatá a rôznorodá, a to najmä vďaka zvýšenej koncentrácii kyslíka v studenej vode. Rozpúšťanie kyslíka vo vode, rovnako ako akýkoľvek iný plyn, sa riadi Henryho zákonom: je nepriamo úmerné teplote a zastaví sa, keď sa dosiahne bod varu. V teplých vodách tropických bazénov obmedzuje znížená koncentrácia rozpusteného kyslíka dýchanie, a tým aj životnú aktivitu a množstvo vodných živočíchov. V poslednom období je badateľné zhoršenie kyslíkového režimu mnohých vodných útvarov, spôsobené nárastom množstva organických škodlivín, ktorých deštrukcia si vyžaduje veľké množstvo kyslíka. Zónovanie rozšírenia živých organizmov Geografické (zemepisné) zónovanie V zemepisnom smere zo severu na juh sa na území Ruskej federácie postupne nachádzajú tieto prírodné zóny: tundra, tajga, listnatý les, step, púšť. Medzi klimatickými prvkami, ktoré určujú zonalitu rozšírenia a rozšírenia organizmov, vedú úlohu abiotické faktory - teplota, vlhkosť, svetelné podmienky. Najvýraznejšie zonálne zmeny sa prejavujú v charaktere vegetácie - vedúcej zložky biocenózy. To je zasa sprevádzané zmenami v zložení zvierat – konzumentov a ničiteľov organických zvyškov v potravinových reťazcoch. Tundra- studená planina severnej pologule bez stromov. Jeho klimatické podmienky sú nevhodné pre rast rastlín a rozklad organických zvyškov (permafrost, relatívne nízke teploty aj v lete, krátke obdobia nad nulou). Tu vznikli unikátne biocenózy, malé druhovým zložením (machy, lišajníky). V tomto ohľade je produktivita biocenózy tundry nízka: 5-15 c/ha organickej hmoty za rok. Zóna tajga vyznačujúce sa pomerne priaznivými pôdnymi a klimatickými podmienkami, najmä pre ihličnaté druhy. Vznikli tu bohaté a vysoko produktívne biocenózy. Ročná tvorba organickej hmoty je 15-50 c/ha. Podmienky mierneho pásma viedli k vytvoreniu zložitých biocenóz listnaté lesy s najvyššou biologickou produktivitou v Ruskej federácii (až 60 c/ha za rok). Odrodami listnatých lesov sú dubové lesy, bukovo-javorové lesy, zmiešané lesy atď. Takéto lesy sa vyznačujú dobre vyvinutým krovinatým a bylinným podrastom, ktorý uľahčuje umiestnenie fauny rôzneho druhu a počtu. stepi- prirodzená zóna mierneho pásma zemských hemisfér, ktorá sa vyznačuje nedostatočným zásobovaním vodou, preto tu prevláda bylinná, najmä obilná vegetácia (perina, kostrava a pod.). Fauna je rozmanitá a bohatá (líška, zajac, škrečok, myši, množstvo vtákov, najmä sťahovavých). V stepnej zóne sú najdôležitejšie oblasti pestovania obilia, priemyselných plodín, zeleniny a chovu dobytka. Biologická produktivita tejto prírodnej zóny je pomerne vysoká (až 50 c/ha za rok). Púšte prevládajú v Strednej Ázii. V dôsledku nízkych zrážok a vysokých teplôt v lete zaberá vegetácia menej ako polovicu územia tohto pásma a má špecifické prispôsobenia na sucho. Fauna je rôznorodá, o jej biologických vlastnostiach sa diskutovalo už skôr. Ročná tvorba organickej hmoty v púštnej zóne nepresahuje 5 c/ha (obr. 107). Slanosť prostredia Slanosť vodného prostredia charakterizované obsahom rozpustných solí v ňom. Sladká voda obsahuje 0,5-1,0 g/l a morská voda obsahuje 10-50 g/l solí. Pre jeho obyvateľov je dôležitá slanosť vodného prostredia. Existujú zvieratá prispôsobené na život len ​​v sladkej vode (cyprinidy) alebo len v morskej vode (sleď). U niektorých rýb prebiehajú jednotlivé štádiá individuálneho vývoja pri rôznej salinite vody, napríklad úhor obyčajný žije v sladkých vodách a migruje do Sargasového mora, aby sa rozmnožil. Takíto vodní obyvatelia si vyžadujú primeranú reguláciu rovnováhy solí v tele. Mechanizmy regulácie iónového zloženia organizmov. Suchozemské zvieratá sú nútené regulovať zloženie solí vo svojich tekutých tkanivách, aby udržali vnútorné prostredie v konštantnom alebo takmer konštantnom chemicky nezmenenom iónovom stave. Hlavným spôsobom, ako udržať rovnováhu solí vo vodných organizmoch a suchozemských rastlinách, je vyhýbať sa biotopom s nevhodnou slanosťou. Takéto mechanizmy musia fungovať obzvlášť intenzívne a presne u sťahovavých rýb (losos, losos, ružový losos, úhor, jeseter), ktoré sa periodicky presúvajú z morskej vody do sladkej alebo naopak. Osmotická regulácia prebieha najjednoduchšie v sladkej vode. Je známe, že v druhom z nich je koncentrácia iónov oveľa nižšia ako v tekutých tkanivách. Podľa zákonov osmózy sa vonkajšie prostredie dostáva do buniek pozdĺž koncentračného gradientu cez polopriepustné membrány a dochádza k akejsi „zriedenosti“ vnútorného obsahu. Ak by takýto proces nebol kontrolovaný, telo by mohlo opuchnúť a zomrieť. Sladkovodné organizmy však majú orgány, ktoré odstraňujú prebytočnú vodu. Uchovávanie iónov potrebných pre život uľahčuje skutočnosť, že moč takýchto organizmov je dosť zriedená (obr. 2, a). Oddelenie takto zriedeného roztoku od vnútorných tekutín si pravdepodobne vyžaduje aktívnu chemickú prácu špecializovaných buniek alebo orgánov (obličiek) a ich spotrebu významného podielu z celkovej energie bazálneho metabolizmu. Naopak, morské živočíchy a ryby pijú a absorbujú iba morskú vodu, čím dopĺňajú jej neustále uvoľňovanie z tela do vonkajšieho prostredia, ktoré sa vyznačuje vysokým osmotickým potenciálom. V tomto prípade sú jednomocné ióny slanej vody aktívne odstraňované smerom von žiabrami a dvojmocné ióny obličkami (obr. 2, b). Bunky vynakladajú pomerne veľa energie na odčerpávanie prebytočnej vody, takže keď sa slanosť zvýši a voda v tele ubudne, organizmy väčšinou prejdú do neaktívneho stavu – soľnej anabiózy. Je to typické pre druhy žijúce v pravidelne vysychajúcich bazénoch s morskou vodou, ústiach riek a prímorských zónach (vírniky, amfipody, bičíkovce atď.) Slanosť hornej kôry je určený obsahom iónov draslíka a sodíka v ňom a rovnako ako slanosť vodného prostredia je dôležitý pre jeho obyvateľov a predovšetkým rastliny, ktoré sa mu primerane prispôsobili. Tento faktor nie je pre rastliny náhodný, sprevádza ich počas evolučného procesu. Takzvaná slaná vegetácia (solyanka, sladké drievko atď.) sa obmedzuje na pôdy s vysokým obsahom draslíka a sodíka. Vrchná vrstva zemskej kôry je pôda. Okrem salinity pôdy sa rozlišujú ďalšie ukazovatele: kyslosť, hydrotermálny režim, prevzdušnenie pôdy atď. Spolu s reliéfom majú tieto vlastnosti zemského povrchu, nazývané edafické faktory prostredia, ekologický dopad na jeho obyvateľov. Edafické faktory prostredia Vlastnosti zemského povrchu, ktoré majú environmentálny vplyv na jej obyvateľov. požičal Pôdny profil Typ pôdy je určený jej zložením a farbou. A - Pôda z tundry má tmavý, rašelinový povrch. B – Púštna pôda je ľahká, hrubozrnná a chudobná na organické látky Gaštanová pôda (C) a černozem (D) sú humózne lúčne pôdy typické pre euroázijské stepi a severoamerické prérie. Červenkastý vylúhovaný latosol (E) tropickej savany má veľmi tenkú, ale na humus bohatú vrstvu. Podzolické pôdy sú typické pre severné zemepisné šírky, kde je veľké množstvo zrážok a veľmi malý výpar. Zahŕňajú organicky bohatý hnedý lesný podzol (F), sivohnedý podzol (H) a sivokamenitý podzol (I), ktorý podporuje ihličnaté aj listnaté stromy. Všetky sú pomerne kyslé a naopak červeno-žltý podzol (G) borovicových lesov je dosť silne vylúhovaný. V závislosti od edafických faktorov možno rozlíšiť množstvo ekologických skupín rastlín. Na základe reakcie na kyslosť pôdneho roztoku sa rozlišujú: acidofilné druhy rastúce pri pH pod 6,5 (rašeliniská, praslička roľná, borovica, jedľa, papraď); neutrofily, uprednostňujúce pôdu s neutrálnou reakciou (pH 7) (väčšina pestovaných rastlín); bazophila - rastliny, ktoré najlepšie rastú na substráte, ktorý má zásaditú reakciu (pH viac ako 7) (smrek, hrab, tuja) a ľahostajné - môžu rásť na pôdach s rôznymi hodnotami pH. Vo vzťahu k chemickému zloženiu pôdy sa rastliny delia na oligotrofné, nenáročné na množstvo živín; mezotrofné, vyžadujúce mierne množstvo minerálov v pôde (bylinné trvalky, smrek), mezotrofné, vyžadujúce veľké množstvo dostupných prvkov popola (dub, ovocie). Vo vzťahu k jednotlivým batériám druhy, ktoré sú obzvlášť náročné na vysoký obsah dusíka v pôde, sa nazývajú nitrofily (žihľava, záhradné rastliny); tie, ktoré vyžadujú veľa vápnika - kalcifily (buk, smrekovec, tráva, topol, oliva); rastliny slaných pôd sa nazývajú halofyty (solyanka, sarsazan); niektoré halofyty sú schopné vylučovať prebytočné soli von, kde tieto soli po vysušení vytvárajú pevné filmy alebo kryštalické akumulácie Vo vzťahu k mechanickému zloženiu sypké pieskové rastliny - psamofyty (saxaul, piesočná akácia) rastliny skalnatých sutín, puklín a priehlbín skál a iných podobných biotopov - litofyty [petrofyty] (borievka, dub setý) Terén a charakter pôdy výrazne ovplyvňujú špecifický pohyb živočíchov a rozšírenie druhov, ktorých životné aktivity sú dočasne alebo trvalo spojené s pôdou. Charakter koreňového systému (hĺbkový, povrchový) a životný štýl pôdnej fauny závisí od hydrotermálneho režimu pôd, ich prevzdušnenia, mechanického a chemického zloženia. Chemické zloženie pôdy a rozmanitosť jej obyvateľov ovplyvňujú jej úrodnosť. Najúrodnejšie sú černozemné pôdy bohaté na humus. Reliéf ako abiotický faktor ovplyvňuje distribúciu klimatických faktorov a tým aj tvorbu zodpovedajúcej flóry a fauny. Napríklad na južných svahoch kopcov alebo hôr je vždy vyššia teplota, lepšie osvetlenie a teda nižšia vlhkosť.

Medzi abiotické faktory prostredia patrí substrát a jeho zloženie, vlhkosť, teplota, svetlo a iné druhy žiarenia v prírode a jeho zloženie a mikroklíma. Je potrebné poznamenať, že teplota, zloženie vzduchu, vlhkosť a svetlo môžu byť podmienene klasifikované ako „individuálne“ a substrát, klíma, mikroklíma atď. - ako „komplexné“ faktory.

Substrát (doslova) je miesto pripojenia. Napríklad pre drevité a bylinné formy rastlín je to pre pôdne mikroorganizmy pôda. V niektorých prípadoch možno substrát považovať za synonymum biotopu (napríklad pôda je edafický biotop). Substrát sa vyznačuje určitým chemickým zložením, ktoré ovplyvňuje organizmy. Ak sa substrát chápe ako biotop, tak v tomto prípade predstavuje komplex charakteristických biotických a abiotických faktorov, ktorým sa ten či onen organizmus prispôsobuje.

Charakteristika teploty ako abiotického faktora prostredia

Úloha teploty ako environmentálneho faktora spočíva v tom, že ovplyvňuje metabolizmus: pri nízkych teplotách sa rýchlosť bioorganických reakcií výrazne spomaľuje a pri vysokých teplotách výrazne stúpa, čo vedie k nerovnováhe v priebehu biochemických procesov, a to spôsobuje rôzne choroby a niekedy aj smrť.

Vplyv teploty na rastlinné organizmy

Teplota nie je len faktorom určujúcim možnosť života rastlín v určitej oblasti, ale u niektorých rastlín ovplyvňuje proces ich vývoja. Zimné odrody pšenice a raže, ktoré počas klíčenia neprešli procesom „vernalizácie“ (vystavenie nízkym teplotám), teda pri pestovaní v najpriaznivejších podmienkach neprodukujú semená.

Aby rastliny odolali účinkom nízkych teplôt, majú rôzne úpravy.

1. V zime cytoplazma stráca vodu a hromadia sa v nej látky, ktoré majú „nemrznúci“ účinok (monosacharidy, glycerín a iné látky) – koncentrované roztoky takýchto látok zamŕzajú len pri nízkych teplotách.

2. Prechod rastlín do štádia (fázy) odolné voči nízkym teplotám - štádium výtrusov, semien, hľúz, cibúľ, pakoreňov, koreňov a pod.Drevnaté a kríčkové formy rastlín zhadzujú listy, stonky sú pokryté korkom , ktorý má vysoké tepelnoizolačné vlastnosti a v živých bunkách sa hromadia nemrznúce látky.

Vplyv teploty na živočíšne organizmy

Teplota ovplyvňuje poikilotermné a homeotermické živočíchy odlišne.

Poikilotermné živočíchy sú aktívne len počas teplôt, ktoré sú pre ich život optimálne. V období nízkych teplôt sa ukladajú na zimný spánok (obojživelníky, plazy, článkonožce atď.). Niektorý hmyz prezimuje buď ako vajíčka alebo ako kukly. Prítomnosť organizmu v hibernácii je charakterizovaná stavom pozastavenej animácie, v ktorej sú metabolické procesy veľmi inhibované a telo môže dlho zostať bez jedla. Poikilotermné živočíchy môžu prezimovať aj pri vystavení vysokým teplotám. Zvieratá v nižších zemepisných šírkach sú teda v najteplejšej časti dňa v norách a obdobie ich aktívnej životnej aktivity nastáva skoro ráno alebo neskoro večer (alebo sú nočné).

Živočíšne organizmy hibernujú nielen vplyvom teploty, ale aj inými faktormi. Medveď (homotermický živočích) teda v zime hibernuje kvôli nedostatku potravy.

Homeotermné živočíchy sú pri svojich životných aktivitách menej závislé od teploty, ale teplota ich ovplyvňuje z hľadiska dostupnosti (neprítomnosti) ponuky potravy. Tieto zvieratá majú nasledujúce úpravy na prekonanie účinkov nízkych teplôt:

1) živočíchy sa presúvajú z chladnejších oblastí do teplejších (migrácia vtákov, migrácia cicavcov);

2) zmeniť charakter prikrývky (letná srsť alebo operenie sa nahrádza hustejším zimným; hromadí veľkú vrstvu tuku - diviaky, tulene atď.);

3) hibernovať (napríklad medveď).

Homeotermické zvieratá majú prispôsobenia na zníženie účinkov teplôt (vysokých aj nízkych). Človek má teda potné žľazy, ktoré pri zvýšených teplotách menia charakter sekrécie (množstvo sekrécie sa zvyšuje), mení sa lúmen krvných ciev v koži (pri nízkych teplotách klesá a pri vysokých sa zvyšuje) atď.

Žiarenie ako abiotický faktor

Ako v živote rastlín, tak aj v živote živočíchov zohrávajú obrovskú úlohu rôzne žiarenia, ktoré buď vstupujú na planétu zvonku (slnečné lúče), alebo sa uvoľňujú z útrob Zeme. Tu budeme uvažovať hlavne slnečné žiarenie.

Slnečné žiarenie je heterogénne a pozostáva z elektromagnetických vĺn rôznych dĺžok, a preto má rôzne energie. Na zemský povrch dopadajú lúče viditeľného aj neviditeľného spektra. Lúče neviditeľného spektra zahŕňajú infračervené a ultrafialové lúče a lúče viditeľného spektra majú sedem najrozlíšiteľnejších lúčov (od červenej po fialovú). kvantá žiarenia sa zvyšujú z infračerveného na ultrafialové (to znamená, že ultrafialové lúče obsahujú kvantá najkratších vĺn a najvyššiu energiu).

Slnečné lúče majú niekoľko environmentálnych dôležitých funkcií:

1) vďaka slnečným lúčom sa na povrchu Zeme realizuje určitý teplotný režim, ktorý má zemepisný a vertikálny zonálny charakter;

Bez vplyvu človeka sa však zloženie vzduchu môže meniť v závislosti od nadmorskej výšky (s nadmorskou výškou klesá obsah kyslíka a oxidu uhličitého, keďže tieto plyny sú ťažšie ako dusík). Vzduch pobrežných oblastí je obohatený o vodnú paru, ktorá obsahuje morské soli v rozpustenom stave. Ovzdušie lesa sa líši od ovzdušia polí v nečistotách zlúčenín uvoľňovaných rôznymi rastlinami (napríklad vzduch v borovicovom lese obsahuje veľké množstvo živicových látok a esterov, ktoré ničia patogény, takže tento vzduch je liečivý pre pacienti s tuberkulózou).

Najdôležitejším komplexným abiotickým faktorom je klíma.

Klíma je kumulatívny abiotický faktor, ktorý zahŕňa určité zloženie a úroveň slnečného žiarenia, s tým spojenú úroveň vplyvu teploty a vlhkosti a určitý režim vetra. Klíma závisí aj od charakteru vegetácie rastúcej v danej oblasti a od terénu.

Na Zemi existuje určitá zemepisná a vertikálna klimatická zóna. Vyskytujú sa tu vlhké tropické, subtropické, ostro kontinentálne a iné typy podnebia.

Zopakujte si informácie o rôznych typoch podnebia z učebnice fyzickej geografie. Zvážte klimatické vlastnosti oblasti, kde žijete.

Klíma ako kumulatívny faktor formuje ten či onen druh vegetácie (flóry) a príbuzný druh fauny. Ľudské sídla majú veľký vplyv na klímu. Klíma veľkých miest sa líši od klímy prímestských oblastí.

Porovnajte teplotný režim mesta, v ktorom žijete a teplotný režim oblasti, kde sa mesto nachádza.

Teplota v meste (najmä v centre) je spravidla vždy vyššia ako v regióne.

Mikroklíma úzko súvisí s klímou. Príčinou vzniku mikroklímy sú rozdiely v reliéfe na danom území, prítomnosť nádrží, čo vedie k zmenám podmienok na rôznych územiach danej klimatickej zóny. Dokonca aj na relatívne malej ploche letnej chaty môžu v niektorých jej častiach vzniknúť rôzne podmienky pre rast rastlín v dôsledku rôznych svetelných podmienok.

Abiotické faktory sú zložky neživej prírody. Patria sem: klimatické (svetlo, teplota, voda, vietor, atmosféra atď.), pôsobiace na všetky biotopy živých organizmov: voda, vzduch, pôda, telo iného organizmu. Ich pôsobenie je vždy kumulatívne.

Svetlo- jeden z najdôležitejších biotických faktorov, je zdrojom života všetkého života na zemi. V živote organizmov sú dôležité nielen viditeľné lúče, ale aj iné, ktoré dopadajú na zemský povrch: ultrafialové, infračervené, elektromagnetické. Najdôležitejší proces, ktorý sa vyskytuje v rastlinách na Zemi za účasti slnečnej energie: fotosyntéza. V priemere 1-5% svetla dopadajúceho na rastlinu sa využíva na fotosyntézu a prenáša sa ďalej po potravinovom reťazci vo forme nahromadenej energie.

Fotoperiodizmus– prispôsobenie sa rastlín a živočíchov určitej dĺžke dňa.

V rastlinách: rozlišujú sa druhy, ktoré milujú svetlo a tolerujú tieň. Niektoré druhy rastú na osvetlených plochách (obilniny, breza, slnečnica), iné s nedostatkom svetla (lesné trávy, paprade), druhy odolné voči tieňom môžu rásť v rôznych podmienkach, no zároveň meniť svoj vzhľad. Borovica, ktorá rastie sama, má hrubú, širokú korunu, v poraste je koruna vytvorená v hornej časti a kmeň je holý. Existujú rastliny krátkeho a dlhého dňa.

Medzi zvieratami je svetlo prostriedkom orientácie v priestore. Niektoré sú prispôsobené na život na slnku, zatiaľ čo iné sú nočné alebo za súmraku. Existujú zvieratá, ako sú krtky, ktoré nevyžadujú slnečné svetlo.

Teplota Teplotný rozsah, pri ktorom je možný život, je veľmi malý. Pre väčšinu organizmov sa stanovuje od 0 do +50C.

Teplotný faktor má výrazné sezónne a denné výkyvy. Teplota určuje rýchlosť biochemických procesov v bunke. Určuje vzhľad organizmu a šírku jeho geografického rozšírenia. Organizmy, ktoré znesú široký rozsah teplôt, sa nazývajú eurytermálne. Stenotermné organizmy žijú v úzkom rozmedzí teplôt.

Niektoré organizmy sú lepšie prispôsobené na to, aby znášali nepriaznivé (vysoké alebo nízke) teploty vzduchu, iné zase lepšie znášajú teploty pôdy. Existuje veľká skupina teplokrvných organizmov, ktoré sú schopné

udržiavať telesnú teplotu na stabilnej úrovni. Schopnosť organizmov pozastaviť svoje životné funkcie pri nepriaznivých teplotách sa nazýva pozastavená animácia.

Voda Na zemi neexistujú živé organizmy, ktoré by vo svojich tkanivách neobsahovali vodu. Obsah vody v tele môže dosiahnuť 60-98%. Množstvo vody potrebné pre normálny vývoj sa líši v závislosti od veku. Organizmy sú obzvlášť citlivé na nedostatok vody v období rozmnožovania.

Vo vzťahu k vodnému režimu sú rastliny rozdelené do 3 veľkých skupín:

Hygrofyty– rastliny vlhkých miest. Nedokážu tolerovať nedostatok vody.

Mezofyty– rastliny mierne vlhkých stanovíšť. Sú schopné krátkodobo tolerovať pôdne a vzdušné sucho. Ide o väčšinu poľnohospodárskych plodín a lúčnych tráv.

Xerofyty– rastliny suchých stanovíšť. Sú prispôsobené tak, aby vďaka špeciálnym zariadeniam dlhodobo odolávali nedostatku vody. Listy sa menia na tŕne alebo napríklad v sukulentoch bunky dorastajú do obrovských rozmerov a uchovávajú vodu. Podobná klasifikácia existuje aj pre zvieratá. Len zakončenie fyty sa mení na fyly: hygrofily, mezofyly, xerofily.

Atmosféra Vrstvená atmosféra pokrývajúca zem a ozónová vrstva, ktorá sa nachádza v nadmorskej výške 10-15 km, chráni všetky živé veci pred silným ultrafialovým žiarením a kozmickým žiarením. Zloženie plynu modernej atmosféry je 78% dusíka, 21% kyslíka, 0,3-3% vodnej pary, 1% pochádza z iných chemických prvkov.

Pôda alebo edafické faktory. Pôda je bioinertné prírodné teleso, ktoré vzniká vplyvom živej a neživej prírody. Má plodnosť. Rastliny spotrebúvajú dusík, fosfor, draslík, vápnik, horčík, bór a ďalšie mikroelementy z pôdy. Rast, vývoj a biologická produktivita rastlín závisí od dostupnosti živín v pôde. Limitujúcim faktorom sa môže stať nedostatok aj nadbytok živín. Niektoré rastlinné druhy sa prispôsobili prebytku prvku, ako je vápnik, a nazývajú sa kalciumfyly.

Pôda sa vyznačuje určitou štruktúrou, ktorá závisí od humusu - produktu životnej činnosti mikroorganizmov a húb. Pôda obsahuje vzduch a vodu, ktoré interagujú s inými prvkami biosféry.

Pri veternej, vodnej alebo inej erózii dochádza k deštrukcii pôdneho krytu, čo vedie k strate úrodnosti pôdy.

Orografické faktory – terén. Terén nie je priamym faktorom, ale má veľký ekologický význam ako nepriamy faktor, ktorý prerozdeľuje klimatické a iné abiotické faktory. Najvýraznejším príkladom vplyvu reliéfu je vertikálne členenie charakteristické pre horské oblasti.

Existujú:

nanoreliéf – sú to haldy v blízkosti nôr zvierat, humná v močiaroch a pod.;

mikroreliéf – malé lieviky, duny;

mezoreliéf – rokliny, rokliny, riečne údolia, kopce, priehlbiny;

makroreliéf – plošiny, roviny, pohoria, t.j. významné geografické hranice, ktoré majú významný vplyv na pohyb vzdušných más.

Biotické faktory. Na živé organizmy vplývajú nielen abiotické faktory, ale aj samotné živé organizmy. Do skupiny týchto faktorov patria: fytogénne, zoogénne a antropogénne.

Vplyv biotických faktorov na životné prostredie je veľmi rôznorodý. V jednom prípade, keď sa rôzne druhy navzájom ovplyvňujú, nemajú žiadny účinok (0), v inom prípade sú účinky priaznivé (+) alebo nepriaznivé (-).

Typy druhových vzťahov

Neutralizmus (0,0) – druhy sa navzájom neovplyvňujú;

konkurencia (-,-) – každý typ pôsobí nepriaznivo, potláča druhý a vytláča slabší;

Mutualizmus (+,+) – jeden z druhov sa môže normálne vyvíjať len v prítomnosti iného druhu (symbióza rastlín a húb);

Protokooperácia (+,+) – spolupráca, obojstranne výhodné ovplyvňovanie, nie také striktné ako pri vzájomnosti;

Komenzalizmus (+, 0) jeden druh profituje zo spolužitia;

amensalizmus (0,-) – jeden druh je utláčaný, druhý druh nie je utláčaný;

Antropogénny vplyv zapadá do tejto klasifikácie druhových vzťahov. Spomedzi biotických faktorov je najsilnejší. Môže byť priamy alebo nepriamy, pozitívny alebo negatívny. Antropogénnemu vplyvu na abiotické a biotické prostredie sa ďalej venuje príručka z hľadiska ochrany prírody.