Давление экологический фактор

Экологические факторы и их действие

Экологический фактор – это любое условие среды, способное оказать прямое или косвенное воздействие на живой организм хотя бы на одной из стадий его индивидуального развития. Организм реагирует на экологические факторы специфическими приспособительными реакциями.

Экологические факторы делят на две категории:

— абиотические – факторы неживой природы (гр. «биос» — жизнь) ;

— биотические – факторы живой природы.

Абиотические факторы разделяют на следующие группы:

— климатические: свет, температура, влажность, движение воздуха, давление;

— эдафогенные («эдафос» – почва): механическое состояние почвы, влагоемкость, воздухопроницаемость, плотность;

— орографические (гр. «oros» – гора): рельеф, высота над уровнем моря, экспозиция склона;

— химические: газовый состав воздуха, солевое состояние воды, концентрация, кислотность и состав почвенных растворов.

Под биотическими факторами понимается совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Взаимодействия между растениями и животными чрезвычайно многообразны. Прямые взаимодействия – это непосредственное влияние одних организмов на другие. Косвенные взаимодействия – это изменение абиотических факторов, влияющих на другие организмы.

С общеэкологических позиций все организмы необходимы друг другу. В естественных условиях ни один вид не стремится полностью уничтожить полностью другой вид. Всё это человек должен учитывать при планировании взаимодействия природы и человека.

Биотические факторы делят на группы:

— фитогенные, вызванные воздействием растительных организмов;

— зоогенные, вызванные воздействием животных организмов;

— микробиогенные – воздействие вирусов, бактерий, простейших;

— антропогенные – воздействие человека.

Есть и другие классификации экологических факторов, например, можно выделить факторы, зависящие и независящие от численности особей в популяции. Можно разделить организмы по территориям обитания. Особое значение имеет деление экологических факторов на постоянные и периодические. Адаптация, т. е. приспособление возможно только к периодическим экологическим фактором.

Основные абиотические факторы:

1. Лучистая энергия солнца. 99 % поступающей на Землю солнечной энергии несут ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Причем ультрафиолетовые лучи составляют 7 %, видимые лучи – 48 %, инфракрасные – 45 % энергии. Тепловой баланс планеты поддерживает инфракрасное излучение. Для фотосинтеза растения используют оранжево-красные и ультрафиолетовые лучи.

У живых организмов существуют суточные циклы активности связанные со сменой дня и ночи. Количество солнечной энергии зависит от продолжительности дня, угла падения, прозрачности воздуха. Свежевыпавший снег отражает до 95 % солнечной радиации, загрязненный снег – до 45-50 %, чернозем – до 5 % солнечных лучей, хвойные леса – 10-15 %, светлая почва – 35-45 %.

2. Абиотические факторы атмосферы. Влажность атмосферного воздуха. Наиболее богатые влагой нижние слои атмосферы. Слой воздуха до высоты 1,5 км содержит примерно 50 % всей влаги атмосферы. Дефицит влажности – это разность между максимальным и данным насыщением. Дефицит влажности – это важный экологический фактор, так как он характеризует сразу два параметра: температуру воздуха T и его влажность W. Чем выше дефицит влажности, тем теплее. Анализ динамики дефицита влажности позволяет прогнозировать различные явления в мире животных организмов.

Осадки – это результат конденсации водяных паров атмосферы. Режим осадков – самый важный фактор, регулирующий миграцию загрязняющих веществ в атмосфере.

Состав атмосферы относительно постоянный. Лишь в последние десятилетия растёт концентрация оксидов азота, серы, углерода. Состав атмосферы меняется с повышением высоты над уровнем моря. Отмечается рост содержания таких лёгких газов как водород и гелий.

Движение воздушных масс возникает из-за неодинакового нагрева земной поверхности. Ветер переносит примеси атмосферного воздуха. Антициклон – область повышенного давления воздуха, который стремится уйти в области более низкого давления.

3. Абиотические факторы почвенного покрова. К ним относят механический состав почвы, водопроницаемость, способность удерживать влагу, возможность проникновения корней и т. д.

Все горизонты почвы – это смесь органических и минеральных соединений. Свыше 50 % минерального состава почвы составляют оксиды кремния SiO₂. Оставшуюся часть почвы представляют следующие оксиды: 1-25 % Al₂O₃; 1-10 % FeO; 0,1-5,0 % MgO, K₂O, P₂O₅, CaO. Органические вещества поступают в почву с растительными остатками. В почве эти остатки разрушаются (минерализируются) или переходят в более сложное органическое соединение: перегной или гумус

В почве протекают разнообразные процессы, связанные с жизнедеятельностью бактерий. Их множество и их функции разнообразны. Одни бактерии участвуют в циклах превращения одного элемента (Р), другие бактерии перерабатывают соединения нескольких элементов (С, Са и т.д).

Минеральные вещества почвы растения используют для построения стебля или ствола, веток и листьев. Потери минеральных веществ почвы обычно восполняют минеральные удобрения. Эти удобрения растения способны использовать только после того, как микробы переведут их в биологическую доступную форму. Наибольшее количество микроорганизмов находятся в слоях почвы до глубины 40см.

В промышленности почву используют для очистки сточных вод на полях орошения и полях фильтрации. Вредные органические вещества окисляются при активном участии флоры и фауны почвы.

4. Абиотические факторы водной среды. Это плотность, вязкость, подвижность, концентрация растворённого кислорода, температурная стратификация, т. е. изменение температуры по глубине. Температура воды меняется в относительно узком диапазоне от 2 до 37 °С. Динамика колебаний температуры воды гораздо меньше, чем воздуха.

Важным фактором является соленость воды. В пресной воде соли представлены в виде карбонатов, в морской воде – хлориды и отчасти сульфаты. Содержание соли в открытом океане – 35 г на 1 л воды, в Чёрном море – 19г/л, в Каспийском море – 14 г/л. Загрязнение воды промышленными стоками меняет рН воды, что приводит к гибели водных организмов (гидробионтов) или к замещению одних видов другими.

Экологический фактор

Экологический фактор

Экологический фактор — условие среды обитания, оказывающее воздействие на организм. Среда включает в себя все тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях.

экологических факторов — температура, влажность, ветер, конкуренты и т. д. — отличаются значительной изменчивостью во времени и пространстве. Степень изменчивости каждого из этих факторов зависит от особенностей среды обитания. Например, температура сильно варьируется на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер.

Один и тот же фактор среды имеет разное значение в жизни совместно обитающих организмов. Например, солевой режим почвы играет первостепенную роль при минеральном питании растений, но безразличен для большинства наземных животных. Интенсивность освещения и спектральный состав света исключительно важны в жизни фототрофных растений, а в жизни гетеротрофных организмов (грибов и водных животных) свет не оказывает заметного влияния на их жизнедеятельность.

Экологические факторы действуют на организмы по-разному. Они могут выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфологические и анатомические изменения организмов.

Классификация экологических факторов

Принято выделять биотические, антропогенные и абиотические экологические факторы.

• Биотические факторы — всё множество факторов среды, связанных с деятельностью живых организмов. К ним относятся фитогенные (растения), зоогенные (животные), микробиогенные (микроорганизмы) факторы.
• Антропогенные факторы — всё множество факторов, связанных с деятельностью человека. К ним относятся физические (использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации и др.), химические (использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта; биологические (продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания), социальные (связанные с отношениями людей и жизнью в обществе) факторы.
• Абиотические факторы — всё множество факторов, связанных с процессами в неживой природе. К ним относятся климатические (температурный режим, влажность, давление), эдафогенные (механический состав, воздухопроницаемость, плотность почвы), орографические (рельеф, высота над уровнем моря), химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность), физические (шум, магнитные поля, теплопроводность, радиоактивность, космическое излучение)

Часто встречающаяся классификация экологических факторов (факторов среды)

ПО ВРЕМЕНИ: эволюционный, исторический, действующий

ПО ПЕРИОДИЧНОСТИ: периодический, непериодический

ПО ОЧЕРЕДНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ: первичный, вторичный

ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ: космический, абиотический (он же абиогенный), биогенный, биологический, биотический, природно-антропогенный, антропогенный (в том числе техногенный, загрязнения среды), антропический (в том числе беспокойства)

ПО СРЕДЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ: атмосферный, водный (он же влажности), гео-морфологический, эдафический, физиологиче-ский, генетический, популяционный, биоценотический, экосистемный, биосферный

ПО ХАРАКТЕРУ: вещественно-энергетический, физический (геофизический, термический), биогенный (он же биотический), информационный, химический (солености, кислотности), комплексный (экологический, эволюции, системообразующий, географический, климатический)

ПО ОБЪЕКТУ: индивидуальный, групповой (социальный, этологический, социально-экономический, соци-ально-психологический, видовой (в том числе человеческий, жизни общества)

ПО УСЛОВИЯМ СРЕДЫ: зависящий от плотности, не зависящий от плотности

ПО СТЕПЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ: летальный, экстремальный, лимитирующий, беспокоящий, мутагенный, тератогенный; канцерогенный

ПО СПЕКТРУ ВОЗДЕЙСТВИЯ: избирательный, общего действия

Давление экологический фактор

Определяется годовой суммарной солнечной радиацией, географическими факторами (состояние атмосферы, характер рельефа и т. д.). Свет необходим для процесса фотосинтеза, определяет сроки цветения и плодоношения растений. Растения подразделяются на:

светолюбивые — растения открытых, хорошо освещаемых мест.

тенелюбивые — нижние ярусы лесов (зеленый мох, лишайник).

тепловыносливые — хорошо растут на свету, но и переносят затенение. Легко подстраиваются под световой режим.

Для животных световой режим не является таким необходимым экологическим фактором, но он необходим для ориентации в пространстве. Поэтому различные животные имеют различную конструкцию глаз. У беспозвоночных — самая примитивная, у других — очень сложная. У постоянных обитателей пещер может отсутствовать. Гремучие змеи видят ИК часть спектра, поэтому охотятся ночью.

Один из важнейших абиотических факторов, прямо или косвенно влияющий на живые организмы.

Температура непосредственно влияет на жизнедеятельность растений и животных, определяя их активность и характер существования в конкретных ситуациях.

Особенно заметное влияние оказывает t о на фотосинтез, обмен веществ, потребление пищи, двигательную активность и размножение. Например, у картофеля максимальная продуктивность фотосинтеза при +20°С, а при t = 48°С полностью прекращается.

В зависимости от характера теплообмена с внешней средой организмы делятся:

Организмы, t о тела = t о окр. среды, т.е. меняется в зависимости от t о окр. среды, нет механизма терморегуляции (эффективного) (растения, рыбы, рептилии. ). Растения понижают t о за счет интенсивного испарения, при достаточном снабжении водой в пустыне — уменьшается t о листьев на 15°С.

Организмы с постоянной t о тела (млекопитающие, птицы), более высокий уровень обмена веществ. Существует теплоизоляционный слой (мех, перья, жир),t о =36-40°C.

Организмы с постоянной t о (еж, барсук, медведь), период активности — const t о тела, зимняя спячка — значительно уменьшается (низкие потери энергии).

Также выделяют организмы, способные переносить колебания t 0 в широких пределах (лишайники, млекопитающие, северные птицы) и организмы, существующие только при определенных t о (глубоководные организмы, водоросли полярных льдов).

Влажность атмосферного воздуха

Наиболее богаты влагой нижние слои атмосферы (до высоты 2 км), где концентрируется до 50% всей влаги, количество водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит от t о воздуха.

Это дождь, снег, град и т.д. Осадки определяют перемещение и распространение вредных веществ в окружающей среде. В общем кругообороте воды наиболее подвижны именно атмосферные осадки, т.к. объем влаги в атмосфере меняется 40 раз за год. Основными условиями возникновения осадков являются: t о воздуха, движение воздуха, рельеф.

Существуют следующие зоны в распределении осадков по земной поверхности:

Осадков более 2000 мм/год, например, бассейны рек Амазонка, Конго. Максимальное количество осадков — 11684 мм/год — о. Кауан (Гавайские о-ва), 350 дней в году дождь. Здесь располагаются влажные экваториальные леса — самый богатый тип растительности (более 50 тысяч видов).

Сухая зона тропического пояса

Осадков менее 200 мм/год. Пустыня Сахара и т.д. Минимальное количество осадков — 0,8 мм/год — пустыня Атакама (Чили, Южная Америка).

Влажная зона умеренных широт

Осадков более 500 мм/год. Лесная зона Европы и Северная Америка, Сибирь.

Незначительное количество осадков до 250 мм/год (низкая t о воздуха, низкое испарение). Арктические пустыни с бедной растительностью.

Газовый состав атмосферы

Состав ее практически постоянен и включает: N₂-78%, О₂-20,9%, СО₂, аргон и другие газы, частицы воды, пыль.

Движение воздушных масс (ветер)

Максимальная скорость ветра примерно 400 км/час — ураган (штат Нью-Гемпшир, США).

Ветровой напор — направление ветра в сторону меньшего давления. Ветер переносит примеси в атмосфере.

760 мм ртутного столба или 10 5 кПа.

Абиотические факторы почвенного покрова

Почва — это поверхностный слой земной коры, который образуется и развивается в результате взаимодействия растений, животных, микроорганизмов, горных пород и является самостоятельной экосистемой.

Важнейшим свойством почвы является плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство представляет исключительную ценность для жизни человека и других организмов. Почва является составной частью биосферы и энергии в природе, поддерживает газовый состав атмосферы.

Состав почвы: твердые частицы, жидкость (вода), газы (воздух- О₂, СО₂), растения, животные, микроорганизмы, гумус.

Толщина почвы: 0,5м — тундра, горы; 1,5м — на равнинах.

1 см почвы образуется примерно за 100 лет.

Арктические и тундровые (гумус до 1 -3 %)

Подзолистые (хвойные леса, гумус до 4-5 %).

Черноземы (степь, гумус до 10 %).

Каштановые (в сухих степях, гумус до 4%).

Серо-бурые (пустыни субтропические пояса, гумус 1-1,5%).

Красноземы (влажный субтропический лес, гумус до 6 %).

Гумус — органическое вещество почвы, образующееся в результате биохимического разложения растительных и животных остатков, которое накапливается в верхнем слое почвы. Главный источник питания растений. В гумусе также накапливаются микроэлементы. В процессе эксплуатации почв количество гумуса уменьшается, поэтому необходимо вносить различные удобрения.

Механический состав — содержание частиц различного диаметра.

Влагоемкость, влагопроницаемость (у песка выше влагопроницаемость, у глины — влагопроницаемость).

Аэрация — способность насыщения почвы воздухом (рыхление почвы).

1. Химический состав:

до 50 % SiO₂ — кремнезем

до 10 % — оксиды Fe

остальное — оксиды Са, К, Mg, Р и т.д.

3. Содержание вредных веществ (пестициды, тяжелые металлы и т.д.)

Влияние кислотности на растения:

• Обитают на кислых почвах (рН 7,0) степные и пустынные растения (лебеда, полынь. )

• Могут расти на любой почве (ландыш, вьюн, земляника лесная)

Абиотические факторы водной среды

Водная оболочка Земли называется гидросферой, и включает океаны, моря, реки, озера, болота, ледники и т. д. Вода занимает преобладающую часть биосферы Земли (71 % земной поверхности). Средняя глубина — 3554м, вес 0,022 % веса планеты, площадь — 1350 млн. кв. км — океаны, 35 млн. кв. км — пресные воды.

Абиотические факторы водной среды — это физические и химические свойства воды как среды обитания живых организмов.

Плотность как экологический фактор определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные и т.д.), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 400 — 500 атмосфер. Плотность воды также обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм (планктон).

Изменение t° в зависимости от глубины и колебания (суточные и сезонные).

Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше, что связано с высокой теплоемкостью воды. Например, колебания t° верхних слоев океана 10 — 15°С, более глубокие слой 3 — 4°С.

Играет важную роль в распределении водных организмов. Водоросли в океане обитают в освещаемой зоне, чаще всего на глубине до 40 м, если прозрачность воды велика, то и до 200 м. У Багамских островов обнаружены водоросли на глубине 265 м, а туда доходит всего 5*10 -6 солнечной радиации.

С глубиной меняется и окраска животных. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели мелководной части океана. В глубоководной зоне распространена красная окраска, здесь она воспринимается, как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов. В наиболее глубоководных районах Мирового океана в качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминесценция).

Подвижность — постоянное перемещение водных масс в пространстве.

Зависит от содержания взвешенных частиц. Самое чистое — море Уэддела в Антарктиде, видимость 80м (прозрачность дистиллированной воды).

1.Соленость воды — содержание растворенных сульфатов, хлоридов, карбонатов. В океане 35 г/л солей. Черное море — 19 г/л.

Пресноводные виды не могут обитать в морях, а морские — в реках. Однако, такие рыбы, как лосось, сельдь всю жизнь проводят в море, а для нереста поднимаются в реки.

3. Кислая, нейтральная, щелочная среда.

Все обитатели приспособились к определенным кислотно-щелочным условиям. Их изменение в результате загрязнения может привести к гибели организмов.

Воздух как экологический фактор

Атмосфера является составной частью наземно-воздушной среды обитания и одновременно важнейшим комплексом абиотических факторов, среди которых выделяется газовый состав, движение воздуха и давление. Общий газовый состав атмосферы сформировался около 600 млн лет назад и является относительно постоянным фактором: в нижнем слое (тропосфере) содержится азота — 78,1%, кислорода — 21%, углекислого газа — 0,032%, инертных газов, водяного пара, пыли, промышленных и природных загрязнителей — около 1%.

Азот (в переводе с греческого — не поддерживающий жизнь) инертен, в связанном состоянии необходим как источник построения белковых молекул, а по содержанию в живых организмах стоит на четвертом месте. Однако живыми организмами не усваивается, за исключением клубеньковых бактерий и сине-зеленых водорослей (цианобактерии царства Дробянки). По отношению к постоянно действующим факторам вырабатываются адаптации, но по отношению к усвоению азота из воздуха, кроме древней группы организмов, их нет, что является величайшей загадкой природы. Работы по усвоению азота из атмосферного воздуха относят к стратегическим в большинстве стран мира, так как решение снимет проблему «белкового» голода.

Кислород — важнейшая составляющая, так как является важнейшим геологическим фактором, естественным окислителем горных пород и минералов, служит источником для окисления веществ в процессе дыхания и энергетическом обмене. Кислородное окисление в процессе эволюции появилось значительно позднее при достижении в атмосфере приблизительно 1% (древние организмы имеют анаэробный обмен веществ). Газ активен, проходит полный круговорот веществ за 2 тыс. лет. Целиком является продуктом жизнедеятельности живых организмов. Взрослое дерево выделяет около 180 л, человек потребляет в спокойном состоянии 360 л, а при интенсивной работе до 900 л, расход кислорода легковым автомобилем на 1 тыс. км — годичная норма потребления одного человека, лайнер в течение одного рейса Америка — Европа окисляет 35 т. Кислород играет роль лимитирующего фактора в почве и водной среде, где его содержание зависит от температуры и концентрации других химических веществ.

Углекислый газ — продукт дыхания, брожения и гниения (56,1%), почвенного дыхания (38%), пожаров (0,4%) и вулканизма (0,1%). Имеет важнейшее значение для фотосинтезирующих организмов. Причем при повышении концентрации до 0,4% интенсивность процесса фотосинтеза увеличивается, при большей концентрации происходит спад за счет снижения дыхания (используется человеком при хранении овощей и фруктов). Фиксация углекислого газа по оценкам разных авторов составляет от 40 до 60 млрд т/год. Рост содержания в атмосфере, за счет антропогенного фактора, приводит к проявлению парникового эффекта и увеличению температуры. В естественных условиях колебания содержания определяются сезоном года и временем суток (ночью в лесу увеличивается до 0,3%).

К газообмену у живых организмов выработались следующие адаптации:

• 1) наличие специальных образований у растений (устьиц, способных в засушливой среде к закрытию (гомойгидратные растения — некоторые папоротники, голо- и покрытосеменные растения), чечевички во вторичных покровных тканях);
• 2) распространение пойкилогидратных растений (не способных регулировать газообмен) в переувлажненных местообитаниях;
• 3) запасание в аэренхиме у погруженных в воду растений метаболического кислорода (до 26%) и углекислого газа (до 0,4—0,5%);
• 4) колебание кислородной емкости легких (от 21% по объему у людей, живущих на уровне моря, до 30% у жителей высокогорий);
• 5) проблема снабжения кислородом организма осуществляется путем простой диффузии через клетки (простейшие, губки, кишечнополостные), циркуляции внутриполостной жидкости от наружных слоев к внутренним (круглые черви), открытой системы кровообращения без капилляров (членистоногие), связывания кислорода гемоглобином (позвоночные), снижения вязкости крови путем заключения дыхательных белков в эритроцитах, наличия различного парциального давления в дыхательных органах и внутри организма для осуществления газообмена;
• 6) постоянное движение для омывания водой, богатой кислородом, органов дыхания у водных обитателей;
• 7) увеличение эффективности легких при относительно малых размерах за счет сведенных в различных направлениях трубочек, лишенных альвеол — воздух распространяется во всех направлениях (птицы);
• 8) адаптация к резервированию кислорода в тонкостенных воздушных мешках значительного объема (у пеликана 10,5 л);
• 9) использование прикрепленных к растениям воздушных пузырьков для дыхания у водных насекомых (паук-серебрянка).

Влияние инертных газов на жизнедеятельность изучено недостаточно. Влияние пыли естественного и антропогенного происхождения велико. Она уменьшает прозрачность атмосферы, снижает интенсивность фотосинтеза, оказывает механическое воздействие во время пылевых бурь, воздействует на органы дыхания животных, оседает на поверхности листьев, уменьшает газообмен, зачастую оказывает токсическое действие непосредственно на организм или опосредованно, изменяя химический состав почв. Важнейшее значение имеют примеси антропогенного происхождения.

Ветер имеет большое экологическое значение:

• ? перераспределяет воздушные массы с различной температурой, влагонасыщенностыо и химическим составом, участвует в термическом балансе внутри экосистем и круговороте веществ;
• ? увеличивает испарение у животных и транспирацию у растений;
• ? способствует изменению водного режима почв;
• ? образует эоловые формы рельефа, способствует деградации и засолению почв в прибрежных районах;
• ? наносит механические повреждения в форме ветровалов (вырывание с корневой системой) и ветроломов (сламывание стволов и ветвей), охлеста (повреждения ветвями листьев кроны), полегания травянистых растений.

Но отношению к ветру у растения и животных выработаны следующие адаптации:

• 1) шарообразная крона у однолетников пустынь (перекати-поле — род Anastica, Odonospermum) и степей (качим метельчатый) позволяет им легко переноситься ветром. У основания этих растений хрупкая механическая ткань, которая при созревании легко сламывается и семена распространяются на далекое расстояние;
• 2) у съедобного лишайника Аравийской пустыни (манна небесная — Lekanora eskulenta) отсутствует прикрепление;
• 3) в зоне действия сильных ветров встречаются стланцевая форма кустарников, флаговая форма кроны и наличие креневой древесины. Также для открытых местообитаний характерно явление карликовости жизненных форм растений;
• 4) у большинства голосеменных и однодольных растений опыление происходит с помощью ветра (анемофилия);
• 5) анемохория — распространение с помощью ветра плодов и семян, причем иногда на огромные расстояния (в Арктике 800—2 000 км от источника плодоношений), за счет уменьшения веса семян (семена орхидные, вересковые, кускутовые — в 1 г содержится до 200 тыс. семян). Наличие крылаток у семян (клен, ясень, вяз и другие), опушения (парашютик одуванчика, ивовые, астрагал) или образований, напоминающих воздушные шары (физалис, пустынные маревые).
• 6) наблюдается торможение полета у птиц при встречном ветре и увеличение скорости миграции вдвое при попутном;
• 7) некоторые виды птиц используют вертикальные термические потоки для планирующего полета статического типа (орлы, грифы).
• 8) на островах морского типа климата отсутствуют летающие формы насекомых, что связано с периодически дующими ветрами;
• 9) ветер способствует распространению животных (например, с помощью паутинок молодые пауки переносятся на достаточно большие расстояния).

Атмосферное давление имеет большое значение. Оно играет важную роль в циркуляции атмосферы и формировании погодных условий. Колебание атмосферного давления влияет на газообмен между приземным слоем и смесью почвенных газов, за счет этого происходит обогащение почвы кислородом и вовлечение азота в биологический круговорот. При повышенном давлении происходит и обогащение поверхностных слоев воды. У животных выработались анатомо-физиологические механизмы регуляции внутреннего давления в соответствии с динамикой атмосферного за счет изменения просветов кровеносных сосудов.

Действие атмосферного электричества изучено недостаточно, хотя оказывает подавляющую роль на жизнедеятельность микроорганизмов, повышает сопротивляемость организма человека, стимулирует рост некоторых растений (свекла, капуста и другие), ускоряет развитие репродуктивных органов.

Действие электрических разрядов (грозы) увеличивает ионизацию воздуха, повреждает отдельно стоящие высокие древесные растения (причем реже повреждаются гладкоствольные древесные породы (бук, ясень, граб)). Образование озона в тропосфере способствует подавлению жизнедеятельности болезнетворных микроорганизмов (причем газ в 40 раз активнее хлора, чувствуется при концентрации нескольких молекул на 1 м 3 воздуха).

Экологические факторы и их классификация

Среда, которая окружает живые существа, состоит из многих элементов. Они по-разному влияют на жизнедеятельность организмов. Последние неодинаково реагируют на различные факторы среды. Отдельные элементы среды, взаимодействующие с организмами, называют экологическими факторами. Условия существования — это совокупность жизненно необходимых факторов среды, без которых живые организмы не могут существовать. Относительно организмов они выступают как экологические факторы.

Классификация экологических факторов.

Все экологические факторы принято классифицировать (распределять) на следующие основные группы: абиотические, биотические и антропические. в Абиотические (абиогенные) факторы — это физико-химические факторы неживой природы. Биотические, или биогенные, факторы — это прямое или опосредованное влияние живых организмов как друг на друга, так и на окружающую среду. Антропические (антропогенные) факторы в последние годы выделяют в самостоятельную группу факторов среди биотических, в связи с их большим значением. Это факторы прямого или косвенного воздействия человека и его хозяйственной деятельности на живые организмы и среда.

Абиотические факторы.

К абиотических факторов относятся элементы неживой природы, которые действуют на живой организм. Виды абиотических факторов представлены в табл. 1.2.2.

Таблица 1.2.2. Основные виды абиотических факторов

Климатические или атмосферные

Едафічні (грунтовые факторы)

Орографические

Гидрологические (факторы водной среды)

солнечная радиация; температура; влажность воздуха и осадки;

газовый состав воздуха; атмосферное давление и течения воздуха; атмосферное электричество

структура почвы; механический состав почвы; влажность; соленость почвы; кислотность почвы(показатель рН)

факторы рельефа

освещенность;

температура;

соленость;

газовый

давление

Климатические факторы.

Все абиотические факторы проявляются и действуют в пределах трех геологических оболочек Земли: атмосферы, гидросферы и литосферы. Факторы, проявляющиеся (действуют) в атмосфере и при взаимодействии последней с гидросферой или же с литосферой, называют климатическими. их проявление зависит от физико-химических свойств геологических оболочек Земли, от количества и распределения солнечной энергии, проникающей и поступает к ним.

Наибольшее значение среди всего многообразия экологических факторов имеет солнечная радиация (солнечное излучение). Это непрерывный поток элементарных частиц (скорость 300-1500 км/с) и электромагнитных волн (скорость 300 тыс. км/с), что несет к Земле огромное количество энергии. Солнечная радиация — это основной источник жизни на нашей планете. Под непрерывным потоком солнечного излучения на Земле зародилась жизнь, прошло долгий путь своей эволюции и продолжает существовать и зависеть от солнечной энергии. Основные свойства лучистой энергии Солнца как экологического фактора определяется длиной волн. Волны, проходящие атмосферу и достигают Земли, измеряются в пределах от 0,3 до 10 мкм.

По характеру воздействия на живые организмы этот спектр солнечной радиации разделяют на три части: ультрафиолетовое излучение, видимый свет и инфракрасное излучение.

Коротковолновые ультрафиолетовые лучи почти полностью поглощаются атмосферой, а именно ее озоновым экраном. Незначительное количество ультрафиолетовых лучей проникает к поверхности земли. Длина их волн лежит в пределах 0,3-0,4 мкм. На их долю приходится 7% энергии солнечной радиации. Коротковолновые лучи губительно действуют на живые организмы. Они могут вызвать изменения наследственного материала — мутации. Поэтому в процессе эволюции организмы, которые длительное время находятся под влиянием солнечной радиации, выработали приспособления защиты от ультрафиолетовых лучей. У многих из них в покровах вырабатывается дополнительное количество черного пигмента — меланина, который защищает от проникновения нежелательных лучей. Именно поэтому люди приобретают загара, долгое время находясь на открытом воздухе. Во многих индустриальных регионах наблюдается так называемый индустриальный меланизм — потемнение окраски животных. Но это происходит не под воздействием ультрафиолетового излучения, а из-за загрязнения сажей, пылью окружающей среды, элементы которого обычно становятся темнее. На таком темном фоне выживают (хорошо маскируются) более темные формы организмов.

Видимый свет проявляется в пределах длин волн от 0,4 до 0,7 мкм. На его долю приходится 48% энергии солнечной радиации.

Оно тоже неблагоприятно влияет на живые клетки и их функции в целом: меняет вязкость протоплазмы, величину электрического заряда цитоплазмы, нарушает проницаемость мембран и меняет движение цитоплазмы. Свет влияет на состояние коллоидов белков и протекания энергетических процессов в клетках. Но несмотря на это, видимый свет было, есть и впредь будет одним из важнейших источников энергии для всего живого. Его энергия используется в процессе фотосинтеза и накапливается в виде химических связей в продуктах фотосинтеза, а затем передается как еда всем другим живым организмам. В целом можно сказать, что все живое в биосфере, и даже человек, зависят от солнечной энергии, от фотосинтеза.

Свет для животных — это необходимое условие восприятия информации об окружающей среде и его элементы, видения, зрительной ориентации в пространстве. В зависимости от условий существования животные приспособились к различной степени освещенности. Одни виды животных ведут дневной образ жизни, другие — наиболее активны в сумерках или ночью. Большинство млекопитающих и птиц, ведут сумеречный образ жизни, плохо различают цвета и все видят в черно-белом изображении (собачьи, кошачьи, хомяки, совы, козодои и др.). Жизнь в сумерках или при недостаточной освещенности часто приводит к гипертрофии глаз. Относительно огромные глаза, способные улавливать ничтожные доли света, свойственные ночным животным или же тем, которые живут в полной темноте и ориентируются на органы свечения других организмов (лемуры, обезьяны, совы, глубоководные рыбы и др.). Если же в условиях полной темноты (в пещерах, под землей в норах) нет никаких других источников света, тогда животные, живущие там, как правило, утрачивают органы зрения (европейский протей, слепыш и др.).

Источниками создания фактора температуры на Земле является солнечная радиация и геотермальные процессы. Хотя ядро нашей планеты характеризуется чрезвычайно высокой температурой, влияние его на поверхность планеты незначительный, кроме зон вулканической деятельности и выхода геотермальных вод (гейзеры, фумаролы). Следовательно, основным источником тепла в пределах биосферы можно считать солнечную радиацию, а именно, инфракрасные лучи. Те лучи, которые достигают поверхности Земли, поглощаются литосферой и гидросферой. Литосфера, как твердое тело, быстрее нагревается и так же быстро охлаждается. Гидросфера более теплоемкая, чем литосфера: она медленно нагревается и медленно же остывает, а потому длительное время удерживает тепло. Приземные слои тропосферы нагреваются благодаря излучению тепла гидросферой и поверхностью литосферы. Земля поглощает солнечную радиацию и излучает энергию обратно в безвоздушное пространство. И все же атмосфера Земли способствует удержанию тепла в приземных слоях тропосферы. Благодаря ее свойствам, атмосфера пропускает коротковолновые инфракрасные лучи и задерживает длинноволновые инфракрасные лучи, испускаемые нагретой поверхностью Земли. Это явление атмосферы имеет название парникового эффекта. именно Благодаря ему на Земле стало возможным жизнь. Парниковый эффект способствует удержанию тепла в приземных слоях атмосферы (здесь сосредоточено большинство организмов) и сглаживает колебания температуры в течение дня и ночи. На Луне, например, что размещается почти в тех же условиях космоса, и Земля, и на котором нет атмосферы, суточные колебания температуры на его экваторе проявляются в пределах от 160° С до + 120° С.

Диапазон имеющихся в окружающей среде температур достигает тысяч градусов (раскаленная магма вулканов и максимально низкие температуры Антарктиды). Пределы, в которых может существовать известное нам жизнь, довольно узкие и равны приблизительно 300° С, от -200° С (замораживание в сжиженных газах) до + 100° С (точка кипения воды). На самом деле, большинство видов и большая часть их активности привязана к еще более узкому диапазону температур. Общий температурный диапазон активной жизни на Земле ограничивается следующими значениями температур (табл. 1.2.3):

Таблица 1.2.3 Температурный диапазон жизни на Земле