Jakie czynniki środowiskowe są abiotyczne. Środowisko powietrza i jego skład gazowy

ASTRACHAŃSKI PAŃSTWOWY UNIWERSYTET TECHNICZNY

ABSTRAKCYJNY

Ukończone: st-ka gr. BS-12

Mandżyjewa A.L.

Sprawdzone przez: profesor nadzwyczajny, dr hab. Rozwinięty

Astrachań 2009

Wstęp

I. Czynniki abiotyczne

II. Czynniki biotyczne

Wstęp

Środowisko to zestaw elementów, które mogą mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na organizmy. Elementy środowiska wpływające na organizmy żywe nazywane są czynnikami środowiskowymi. Dzieli się je na abiotyczne, biotyczne i antropogeniczne.

Czynniki abiotyczne obejmują elementy przyrody nieożywionej: światło, temperaturę, wilgotność, opady atmosferyczne, wiatr, ciśnienie atmosferyczne, promieniowanie tła, skład chemiczny atmosfery, wody, gleby itp. Czynniki biotyczne to organizmy żywe (bakterie, grzyby, rośliny, zwierzęta) interakcji z organizmem. Czynniki antropogeniczne obejmują cechy środowiska wynikające z działalności człowieka. Wraz ze wzrostem liczby ludności i wyposażeniem technicznym ludzkości stale rośnie udział czynników antropogenicznych.

Należy pamiętać, że na poszczególne organizmy i ich populacje jednocześnie oddziałuje wiele czynników, które tworzą określony zestaw warunków, w których mogą żyć określone organizmy. Niektóre czynniki mogą wzmacniać lub osłabiać działanie innych czynników. Na przykład w optymalnej temperaturze wzrasta odporność organizmów na brak wilgoci i pożywienia; z kolei obfitość pożywienia zwiększa odporność organizmów na niekorzystne warunki klimatyczne.

Ryż. 1. Schemat działania czynnika środowiskowego

Stopień oddziaływania czynników środowiskowych zależy od siły ich działania (ryc. 1). Przy optymalnej sile oddziaływania gatunek ten żyje normalnie, rozmnaża się i rozwija (optymalne ekologiczne stwarzające najlepsze warunki do życia). Przy znacznych odchyleniach od optimum, zarówno w górę, jak iw dół, aktywność życiowa organizmów zostaje zahamowana. Maksymalne i minimalne wartości czynnika, przy których aktywność życiowa jest nadal możliwa, nazywane są granicami wytrzymałości (granice tolerancji).

Optymalna wartość współczynnika, podobnie jak granice wytrzymałości, nie są takie same dla różnych gatunków, a nawet dla poszczególnych osobników tego samego gatunku. Niektóre gatunki tolerują znaczne odchylenia od optymalnej wartości współczynnika, tj. mają szeroki zakres wytrzymałości, inni mają wąski. Na przykład sosna rośnie zarówno na piaskach, jak i na bagnach, gdzie jest woda, a lilia wodna natychmiast umiera bez wody. Reakcje adaptacyjne organizmu na wpływ środowiska rozwijają się w procesie doboru naturalnego i zapewniają przetrwanie gatunków.

Wartość czynników środowiskowych nie jest równoważna. Na przykład zielone rośliny nie mogą istnieć bez światła, dwutlenku węgla i soli mineralnych. Zwierzęta nie mogą żyć bez pożywienia i tlenu. Czynniki życiowe nazywane są ograniczającymi (w przypadku ich braku życie jest niemożliwe). Ograniczające działanie czynnika ograniczającego przejawia się również przy optimum innych czynników. Inne czynniki mogą mieć mniej wyraźny wpływ na organizmy żywe, takie jak zawartość azotu w atmosferze dla organizmów roślinnych i zwierzęcych.

Kombinacja warunków środowiskowych, które zapewniają wzmożony wzrost, rozwój i reprodukcję każdego organizmu (populacji, gatunku) nazywana jest biologicznym optimum. Stworzenie optymalnych warunków biologicznych w uprawie zbóż i zwierząt może znacznie zwiększyć ich produktywność.

I. Czynniki abiotyczne

Do czynników abiotycznych zalicza się warunki klimatyczne, które w różnych częściach globu są ściśle związane z aktywnością Słońca.

Światło słoneczne jest głównym źródłem energii wykorzystywanej do wszystkich procesów życiowych na Ziemi. Dzięki energii światła słonecznego w roślinach zielonych zachodzi fotosynteza, w wyniku której odżywiane są wszystkie organizmy heterotroficzne.

Promieniowanie słoneczne ma niejednorodny skład. Rozróżnia promienie podczerwone (długość fali powyżej 0,75 mikrona), widzialne (0,40 - 0,75 mikrona) i ultrafioletowe (poniżej 0,40 mikrona). Promienie podczerwone stanowią około 45% energii promieniowania docierającej do Ziemi i są głównym źródłem ciepła utrzymującego temperaturę otoczenia. Promienie widzialne stanowią około 50% energii promieniowania, która jest szczególnie niezbędna roślinom do procesu fotosyntezy, a także do zapewnienia widoczności i orientacji przestrzennej wszystkim istotom żywym. Chlorofil pochłania głównie promienie pomarańczowo-czerwone (0,6-0,7 mikrona) i niebiesko-fioletowe (0,5 mikrona). Rośliny zużywają mniej niż 1% energii słonecznej do fotosyntezy; reszta jest rozpraszana w postaci ciepła lub odbijana.

Większość promieniowania ultrafioletowego o długości fali mniejszej niż 0,29 mikrona jest zatrzymywana przez swego rodzaju „ekran” - warstwę ozonową atmosfery, która powstaje pod wpływem tych samych promieni. To promieniowanie jest szkodliwe dla żywych istot. Promienie ultrafioletowe o większej długości fali (0,3-0,4 mikrona) docierają do powierzchni Ziemi iw umiarkowanych dawkach mają korzystny wpływ na zwierzęta - stymulują syntezę witamin z grupy B, pigmentów skóry (oparzenia słoneczne) itp.

Większość zwierząt jest w stanie odbierać bodźce świetlne. Już u pierwotniaków zaczynają pojawiać się światłoczułe organelle („oko” u zielonej eugleny), za pomocą których są w stanie reagować na ekspozycję na światło (fototaksja). Prawie wszystkie organizmy wielokomórkowe mają różne narządy światłoczułe.

Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi intensywności oświetlenia wyróżnia się rośliny kochające światło, tolerujące cień i kochające cień.

Rośliny kochające światło mogą normalnie rozwijać się tylko przy intensywnym oświetleniu. Są szeroko rozpowszechnione na suchych stepach i półpustyniach, gdzie szata roślinna jest rzadka, a rośliny nie zacieniają się nawzajem (tulipan, cebula gęsia). Do roślin światłolubnych zalicza się również zboża, rośliny o bezdrzewnych zboczach (tymianek, szałwia) itp.

Rośliny tolerujące cień rosną lepiej w bezpośrednim świetle słonecznym, ale mogą również tolerować zacienienie. Są to głównie gatunki lasotwórcze (brzoza, osika, sosna, dąb, świerk) oraz rośliny zielne (dziurawiec, truskawka) itp.

Rośliny cieniolubne nie tolerują bezpośredniego światła słonecznego i normalnie rozwijają się w cieniu. Do roślin tych należą trawy leśne - szczawiki, mchy itp. Podczas wylesiania niektóre z nich mogą obumrzeć.

Rytmiczne zmiany w aktywności strumienia świetlnego, związane z obrotem Ziemi wokół własnej osi i wokół Słońca, są zauważalnie odzwierciedlone w dzikiej przyrodzie. Godziny dzienne różnią się w różnych częściach świata. Na równiku jest stała przez cały rok i wynosi 12 h. W miarę przesuwania się od równika do biegunów zmienia się długość dnia. Na początku lata światło dzienne osiąga swoją maksymalną długość, następnie stopniowo maleje, pod koniec grudnia staje się najkrótsze i ponownie zaczyna się wydłużać.

Reakcja organizmów na długość dnia, wyrażająca się zmianą intensywności procesów fizjologicznych, nazywana jest fotoperiodyzmem. Fotoperiodyzm jest związany z głównymi reakcjami adaptacyjnymi i sezonowymi zmianami we wszystkich żywych organizmach. Zbieżność okresów cyklu życiowego z odpowiadającą im porą roku (rytmem sezonowym) ma ogromne znaczenie dla istnienia gatunków. Rolę wyzwalacza zmian sezonowych (od wiosennego przebudzenia do spoczynku zimowego) odgrywa długość godzin dziennych, jako najbardziej stała zmiana, zapowiadająca zmianę temperatur i innych warunków środowiskowych. Wydłużenie długości dnia stymuluje więc aktywność gonad u wielu zwierząt i warunkuje początek okresu godowego. Skracanie godzin dziennych prowadzi do osłabienia funkcji gonad, gromadzenia się tłuszczu, rozwoju bujnej sierści u zwierząt i lotu ptaków. Podobnie u roślin z wydłużaniem się dnia wiąże się tworzenie hormonów wpływających na kwitnienie, zapłodnienie, owocowanie, tworzenie bulw itp. Jesienią procesy te zanikają.

W zależności od reakcji na długość dnia rośliny dzielą się na rośliny dnia długiego, które kwitną, gdy dzień trwa 12 lub więcej godzin (żyto, owies, jęczmień, ziemniaki itp.), krótkiego dnia, w których kwitnienie występuje, gdy dzień staje się krótki (mniej niż 12 godzin) (są to rośliny pochodzenia głównie tropikalnego - kukurydza, soja, ifoso, dalie itp.) oraz neutralne, których kwitnienie nie zależy od długości dnia godzin (groszek, kasza gryczana itp.).

Na podstawie fotoperiodyzmu u roślin i zwierząt w procesie ewolucji opracowano specyficzne zmiany w natężeniu procesów fizjologicznych, okresy wzrostu i rozmnażania, powtarzające się z roczną okresowością, które nazywane są rytmami sezonowymi. Po przestudiowaniu wzorców rytmów dobowych związanych ze zmianą dnia i nocy oraz rytmów sezonowych, człowiek wykorzystuje tę wiedzę do całorocznej uprawy warzyw, kwiatów, ptaków w sztucznych warunkach, zwiększenia produkcji jaj kurcząt itp.

Rytm dobowy u roślin przejawia się w okresowym otwieraniu i zamykaniu kwiatów (bawełna, len, pachnący tytoń), wzmacnianiu lub osłabianiu fizjologicznych i biochemicznych procesów fotosyntezy, tempie podziału komórek itp. Rytmy dobowe, przejawiające się w okresowych przemiana czynności i odpoczynku, są charakterystyczne dla zwierząt i ludzi. Wszystkie zwierzęta można podzielić na dzienne i nocne. Większość z nich jest najbardziej aktywna w ciągu dnia, a tylko nieliczne (nietoperze, sowy, nietoperze owocożerne itp.) przystosowały się do życia tylko w nocy. Wiele zwierząt stale żyje w całkowitej ciemności (robak, kret itp.).

Ciągle ewoluując, ludzkość nie myśli szczególnie o tym, jak czynniki abiotyczne bezpośrednio lub pośrednio wpływają na człowieka. Czym są warunki abiotyczne i dlaczego tak ważny jest ich pozornie niezauważalny wpływ? Są to pewne zjawiska fizyczne niezwiązane z dziką przyrodą, które w taki czy inny sposób wpływają na życie lub środowisko człowieka. Z grubsza mówiąc, światło, stopień wilgotności, pole magnetyczne Ziemi, temperatura, powietrze, którym oddychamy - wszystkie te parametry nazywane są abiotycznymi. Pod tą definicją nie mieści się w żaden sposób wpływ organizmów żywych, w tym bakterii, mikroorganizmów, a nawet pierwotniaków.

Szybka nawigacja po artykułach

Przykłady i rodzaje

Przekonaliśmy się już, że jest to zespół zjawisk przyrody nieożywionej, którymi mogą być klimat, woda lub gleba. Klasyfikacja czynników abiotycznych jest warunkowo podzielona na trzy typy:

1. Chemiczny,
2. fizyczny,
3. Mechaniczny.

Oddziaływanie chemiczne wywiera skład organiczny i mineralny gleby, powietrza atmosferycznego, wód gruntowych i innych wód. Fizyczne obejmują światło naturalne, ciśnienie, temperaturę i wilgotność otoczenia. W związku z tym cyklony, aktywność słoneczna, ruch gleby, powietrza i wody w przyrodzie są uważane za czynniki mechaniczne. Połączenie wszystkich tych parametrów ma ogromny wpływ na reprodukcję, rozmieszczenie i jakość życia wszelkiego życia na naszej planecie. A jeśli współczesny człowiek myśli, że wszystkie te zjawiska, które dosłownie kontrolują życie jego starożytnych przodków, zostały teraz oswojone za pomocą zaawansowanych technologii, to niestety wcale tak nie jest.

Nie należy zapominać o czynnikach i procesach biotycznych, które są nieuchronnie związane z abiotycznym wpływem na wszystkie żywe istoty. Biotyczne to formy wzajemnego oddziaływania organizmów żywych, prawie każda z nich spowodowana jest abiotycznymi czynnikami środowiskowymi i ich wpływem na organizmy żywe.

Jaki wpływ mogą mieć czynniki przyrody nieożywionej?

Na wstępie należy wskazać, co mieści się w definicji abiotycznych czynników środowiskowych? Który z parametrów można tutaj przypisać? Do abiotycznych czynników środowiska należą: światło, temperatura, wilgotność i stan atmosfery. Rozważmy bardziej szczegółowo, który czynnik wpływa na sposób.

Światło

Światło jest jednym z czynników środowiskowych, z których korzysta dosłownie każdy obiekt w geobotanice. Światło słoneczne jest najważniejszym źródłem energii cieplnej, odpowiedzialnej w przyrodzie za procesy rozwoju, wzrostu, fotosyntezy i wiele, wiele innych.

Światło, jako czynnik abiotyczny, ma szereg specyficznych cech: skład widmowy, intensywność, okresowość. Te warunki abiotyczne są najważniejsze dla roślin, których głównym życiem jest proces fotosyntezy. Bez wysokiej jakości widma i dobrego natężenia oświetlenia świat roślin nie będzie w stanie aktywnie się rozmnażać i w pełni rozwijać. Ważny jest również czas ekspozycji na światło, dlatego przy krótkim świetle dziennym wzrost roślin jest znacznie ograniczony, a funkcje reprodukcyjne są zahamowane. Nie na próżno, dla dobrego wzrostu i zbiorów, w warunkach szklarniowych (sztucznych) z konieczności tworzą najdłuższy możliwy okres świetlny, który jest tak niezbędny do życia roślin. W takich przypadkach drastycznie i celowo naruszane są naturalne rytmy biologiczne. Oświetlenie jest najważniejszym naturalnym czynnikiem dla naszej planety.

Temperatura

Temperatura jest również jednym z najsilniejszych czynników abiotycznych. Bez odpowiedniego reżimu temperaturowego życie na Ziemi jest naprawdę niemożliwe – i nie jest to przesada. Co więcej, jeśli dana osoba może celowo utrzymać równowagę światła na pewnym poziomie i jest to dość proste, sytuacja z temperaturą jest znacznie trudniejsza.

Oczywiście przez miliony lat istnienia na planecie zarówno rośliny, jak i zwierzęta przystosowały się do niewygodnej dla nich temperatury. Inaczej przebiegają tu procesy termoregulacji. Na przykład w roślinach wyróżnia się dwie metody: fizjologiczną, a mianowicie zwiększenie stężenia soku komórkowego w wyniku intensywnego gromadzenia się cukru w ​​​​komórkach. Taki proces zapewnia niezbędny poziom mrozoodporności roślin, przy którym nie mogą one obumrzeć nawet w bardzo niskich temperaturach. Drugi sposób jest fizyczny, polega na specjalnej strukturze listowia lub jego zmniejszeniu, a także metodach wzrostu - przysiadu lub pełzania po ziemi - aby uniknąć zamarznięcia na otwartej przestrzeni.

Wśród zwierząt wyróżnia się eurytermy - te, które występują swobodnie ze znacznymi wahaniami temperatury, oraz stenotermy, dla których życia ważny jest pewien zakres temperatur o niezbyt dużych rozmiarach. Organizmy eurytermalne występują, gdy temperatura otoczenia waha się w granicach 40-50 stopni, zwykle są to warunki zbliżone do klimatu kontynentalnego. Wysokie temperatury latem, mróz zimą.

Uderzający przykład zwierzęcia eurytermicznego można uznać za zająca. W ciepłym sezonie dobrze czuje się w upale, aw mrozach, zamieniając się w zająca, doskonale dostosowuje się do temperaturowych czynników abiotycznych środowiska i ich wpływu na organizmy żywe.

Jest też wielu przedstawicieli fauny - są to zwierzęta, a także owady i ssaki, które mają inny rodzaj termoregulacji - za pomocą stanu odrętwienia. W takim przypadku metabolizm zwalnia, ale temperaturę ciała można utrzymać na tym samym poziomie. Przykład: dla niedźwiedzia brunatnego czynnikiem abiotycznym jest zimowa temperatura powietrza, a sposobem przystosowania się do mrozu jest hibernacja.

Powietrze

Do abiotycznych czynników środowiskowych zalicza się również środowisko powietrza. W procesie ewolucji organizmy żywe musiały opanować środowisko powietrzne po opuszczeniu wody na lądzie. Niektóre z nich, zwłaszcza to, znalazło odzwierciedlenie w owadach i ptakach, w procesie rozwoju gatunków poruszających się po ziemi, przystosowanych do ruchu powietrza, po opanowaniu techniki lotu.

Nie należy wykluczać procesu ansmochorii – migracji gatunków roślin za pomocą prądów powietrza – zdecydowana większość roślin zasiedliła tereny, na których obecnie rosną w ten sposób, poprzez zapylanie, przenoszenie nasion przez ptaki, owady i tak jak.

Jeśli zadać sobie pytanie, jakie czynniki abiotyczne wpływają na florę i faunę, to atmosfera pod względem wpływu z pewnością nie będzie na ostatnim miejscu - jej roli w procesie ewolucji, rozwoju i wielkości populacji nie można przecenić.

Jednak nie samo powietrze, jako parametr mający wpływ na przyrodę i organizmy, jest ważne, ale także jego jakość, czyli skład chemiczny. Jakie czynniki są ważne w tym aspekcie? Są dwa z nich: tlen i dwutlenek węgla.

Znaczenie tlenu

Bez tlenu mogą istnieć tylko bakterie beztlenowe, inne żywe organizmy potrzebują go w skrajnym stopniu. Składnik tlenu w środowisku powietrza odnosi się do tych rodzajów produktów, które są tylko konsumowane, ale tylko rośliny zielone są zdolne do wytwarzania tlenu w procesie fotosyntezy.

Tlen, dostając się do organizmu ssaka, jest wiązany przez hemoglobinę we krwi w związek chemiczny iw tej postaci jest przenoszony z krwią do wszystkich komórek i narządów. Proces ten zapewnia normalne funkcjonowanie każdego żywego organizmu. Wpływ środowiska powietrznego na proces podtrzymywania życia jest duży i ciągły przez całe życie.

Znaczenie dwutlenku węgla

Dwutlenek węgla jest produktem wydychanym przez ssaki i niektóre rośliny, powstaje również w procesie spalania i życiowej aktywności mikroorganizmów glebowych. Jednak wszystkie te naturalne procesy emitują tak znikomą ilość dwutlenku węgla, że ​​nie można ich nawet porównać z prawdziwą katastrofą ekosystemową, która jest bezpośrednio i pośrednio związana ze wszystkimi naturalnymi procesami - emisjami przemysłowymi i produktami procesów technologicznych. A jeśli jeszcze sto lat temu podobny problem występowałby głównie w dużym mieście przemysłowym, takim jak na przykład Czelabińsk, to dziś jest on rozprzestrzeniony niemal na całą planetę. W naszych czasach dwutlenek węgla, wytwarzany wszędzie: w przedsiębiorstwach, pojazdach, różnych urządzeniach, uparcie poszerza grupę swojego oddziaływania, włączając atmosferę.

Wilgotność

Wilgotność, jako czynnik abiotyczny, to zawartość wody w czymkolwiek: roślinie, powietrzu, glebie lub żywym organizmie. Spośród czynników środowiskowych to właśnie wilgotność jest pierwszym warunkiem niezbędnym do powstania i rozwoju życia na Ziemi.

Wszystkie żywe istoty na planecie potrzebują wody. Sam fakt, że każda żywa komórka składa się w osiemdziesięciu procentach z wody, mówi sam za siebie. A dla wielu istot żywych idealnymi warunkami siedliska środowiska naturalnego są właśnie zbiorniki wodne lub wilgotny klimat.

Najbardziej mokre miejsce na ziemi Urek (Wyspa Bioko, Gwinea Równikowa)

Oczywiście są też rodzaje obszarów, w których ilość wody jest minimalna lub występuje z dowolną okresowością, są to pustynia, płaskorzeźba wysokogórska i tym podobne. Ma to oczywisty wpływ na przyrodę: brak lub minimum roślinności, wysychająca gleba, brak roślin owocujących, przetrwały tylko te rodzaje flory i fauny, które potrafią się przystosować do takich warunków. Sprawność fizyczna, w jakimkolwiek stopniu jest wyrażona, nie trwa całe życie, aw przypadku, gdy z jakiegoś powodu zmieniają się cechy czynników abiotycznych, może również ulec zmianie lub całkowicie zniknąć.

Jeśli chodzi o stopień oddziaływania na przyrodę, wilgotność należy brać pod uwagę nie tylko jako pojedynczy parametr, ale także w połączeniu z każdym z wymienionych czynników, ponieważ razem tworzą one typ klimatu. Każde określone terytorium z własnymi abiotycznymi czynnikami środowiskowymi ma swoją własną charakterystykę, własną roślinność, gatunek i wielkość populacji.

Wpływ czynników abiotycznych na człowieka

Człowiek, jako składnik ekosystemu, dotyczy także obiektów, na które mają wpływ czynniki abiotyczne przyrody nieożywionej. Zależność zdrowia i zachowania człowieka od aktywności słonecznej, cyklu księżycowego, cyklonów i podobnych wpływów została zauważona kilka wieków temu dzięki obserwacji naszych przodków. A we współczesnym społeczeństwie obecność grupy ludzi jest niezmiennie utrwalona, ​​a na zmiany nastroju i samopoczucia pośrednio wpływają abiotyczne czynniki środowiskowe.

Na przykład badania wpływu Słońca wykazały, że ta gwiazda ma jedenastoletni cykl okresowej aktywności. Na tej podstawie dochodzi do wahań pola elektromagnetycznego Ziemi, które oddziałuje na organizm człowieka. Szczyty aktywności słonecznej mogą osłabiać układ odpornościowy, a wręcz przeciwnie, mikroorganizmy chorobotwórcze sprawiają, że są one bardziej wytrwałe i przystosowane do powszechnego rozprzestrzeniania się w społeczności. Smutnymi konsekwencjami takiego procesu są wybuchy epidemii, pojawienie się nowych mutacji i wirusów.

Epidemia nieznanej infekcji w Indiach

Innym ważnym przykładem wpływu abiotycznego jest ultrafiolet. Każdy wie, że w pewnych dawkach ten rodzaj promieniowania jest nawet użyteczny. Ten czynnik środowiskowy ma działanie antybakteryjne, spowalnia rozwój zarodników powodujących choroby skóry. Ale w dużych dawkach promieniowanie ultrafioletowe negatywnie wpływa na populację, powodując tak śmiertelne choroby, jak rak, białaczka czy mięsak.

Przejawami działania abiotycznych czynników środowiskowych bezpośrednio na człowieka są temperatura, ciśnienie i wilgotność, w skrócie klimat. Wzrost temperatury doprowadzi do zahamowania aktywności fizycznej i rozwoju problemów z układem sercowo-naczyniowym. Niskie temperatury to niebezpieczna hipotermia, czyli stany zapalne układu oddechowego, stawów i kończyn. W tym miejscu należy zauważyć, że parametr wilgotności dodatkowo wzmacnia wpływ reżimu temperaturowego.

Wzrost ciśnienia atmosferycznego zagraża zdrowiu właścicieli słabych stawów i kruchych naczyń krwionośnych. Szczególnie niebezpieczne są gwałtowne zmiany tego parametru klimatycznego - może wystąpić nagłe niedotlenienie, zablokowanie naczyń włosowatych, omdlenia, a nawet śpiączka.

Spośród czynników środowiskowych należy również zwrócić uwagę na chemiczny aspekt oddziaływania na człowieka. Należą do nich wszystkie pierwiastki chemiczne zawarte w wodzie, atmosferze lub glebie. Istnieje koncepcja czynników regionalnych - nadmiar lub odwrotnie brak pewnych związków lub pierwiastków śladowych w naturze każdego regionu. Przykładowo z wymienionych czynników zarówno brak fluoru jest szkodliwy – powoduje uszkodzenia szkliwa zębów, jak i jego nadmiar – przyspiesza proces kostnienia więzadeł, zaburza funkcjonowanie niektórych narządów wewnętrznych. Szczególnie widoczne w zapadalności populacji są wahania zawartości takich pierwiastków jak chrom, wapń, jod, cynk i ołów.

Oczywiście wiele z wymienionych powyżej warunków abiotycznych, choć są abiotycznymi czynnikami środowiska naturalnego, w rzeczywistości jest bardzo mocno zależnych od działalności człowieka – rozwoju kopalń i złóż, zmian w korytach rzek, środowiska powietrznego itp. ingerencji postępu w zjawiska naturalne.

Szczegółowa charakterystyka czynników abiotycznych

Dlaczego wpływ większości czynników abiotycznych na populację jest tak ogromny? Jest to logiczne: w końcu dla zapewnienia cyklu życia każdego żywego organizmu na Ziemi ważny jest ogół wszystkich parametrów wpływających na jakość życia, czas jego trwania, który określa liczbę obiektów ekosystemu. Oświetlenie, skład atmosfery, wilgotność, temperatura, strefowanie rozmieszczenia przedstawicieli dzikich zwierząt, zasolenie wody i powietrza, jego dane edaficzne są najważniejszymi czynnikami abiotycznymi i adaptacja organizmów do nich jest pozytywna lub negatywna, ale w każdym przypadku , to jest nieuniknione. Łatwo to zweryfikować: wystarczy się rozejrzeć!

Czynniki abiotyczne środowiska wodnego zapewniają początek życia, stanowią trzy czwarte każdej żywej komórki na Ziemi. W ekosystemie leśnym czynniki biotyczne obejmują wszystkie te same parametry: wilgotność, temperaturę, glebę, światło - decydują o typie lasu, nasyceniu roślinnością, ich zdolnościach adaptacyjnych do określonego regionu.

Poza oczywistymi, już wymienionymi, ważnymi abiotycznymi czynnikami środowiska naturalnego należy wymienić również zasolenie, glebę i pole elektromagnetyczne Ziemi. Cały ekosystem ewoluował przez setki lat, zmieniał się teren, stopień przystosowania organizmów żywych do określonych warunków życia, pojawiały się nowe gatunki i migrowały całe populacje. Jednak ten naturalny łańcuch od dawna jest naruszany przez owoce działalności człowieka na planecie. Działanie czynników środowiskowych jest zasadniczo zaburzone przez to, że oddziaływanie parametrów abiotycznych nie występuje celowo, jako czynniki przyrody nieożywionej, ale już jako szkodliwy wpływ na rozwój organizmów.

Niestety wpływ czynników abiotycznych na jakość i oczekiwaną długość życia człowieka i całej ludzkości był i jest ogromny i może mieć zarówno pozytywne, jak i negatywne konsekwencje dla każdego pojedynczego organizmu dla całej ludzkości jako całości.

Abiotyczne czynniki środowiskowe obejmują podłoże i jego skład, wilgotność, światło i inne rodzaje promieniowania w przyrodzie oraz jego skład i mikroklimat. Należy zauważyć, że temperaturę, skład powietrza, wilgotność i światło można warunkowo określić jako „indywidualne”, a podłoże, klimat, mikroklimat itp. – do czynników „złożonych”.

Podłoże (dosłownie) jest miejscem mocowania. Na przykład dla drzewiastych i zielnych form roślin, dla mikroorganizmów glebowych jest to gleba. W niektórych przypadkach podłoże można uznać za synonim siedliska (na przykład gleba jest siedliskiem edaficznym). Podłoże charakteryzuje się określonym składem chemicznym, który oddziałuje na organizmy. Jeśli podłoże jest rozumiane jako siedlisko, to w tym przypadku jest to zespół charakterystycznych dla niego czynników biotycznych i abiotycznych, do których przystosowuje się ten lub inny organizm.

Charakterystyka temperatury jako abiotycznego czynnika środowiska

Temperatura jest czynnikiem środowiskowym związanym ze średnią energią kinetyczną cząstek i wyrażoną w stopniach o różnych skalach. Najbardziej powszechna jest skala w stopniach Celsjusza (°C), która opiera się na stopniu rozszerzalności wody (temperatura wrzenia wody wynosi 100°C). W układzie SI przyjmuje się bezwzględną skalę temperatur, dla której temperatura wrzenia wody wynosi T kip. woda = 373 K.

Bardzo często temperatura jest czynnikiem ograniczającym, który decyduje o możliwości (niemożliwości) zaistnienia organizmów żywych w danym siedlisku.

Ze względu na charakter temperatury ciała a wszystkie organizmy dzielą się na dwie grupy: poikilotermiczne (temperatura ich ciała zależy od temperatury otoczenia i jest prawie taka sama jak temperatura otoczenia) oraz homoiotermiczne (temperatura ich ciała nie zależy od temperatury otoczenia) i jest mniej więcej stała: jeśli się waha, to w małych granicach - ułamki stopnia).

Poikilotermy obejmują organizmy roślinne, bakterie, wirusy, grzyby, zwierzęta jednokomórkowe, a także zwierzęta o stosunkowo niskim poziomie organizacji (ryby, stawonogi itp.).

Homeotermy obejmują ptaki i ssaki, w tym ludzi. Stała temperatura ciała zmniejsza zależność organizmów od temperatury środowiska zewnętrznego, umożliwia zasiedlenie większej liczby nisz ekologicznych, zarówno w rozmieszczeniu równoleżnikowym, jak i pionowym wokół planety. Jednak oprócz homoiotermii organizmy rozwijają adaptacje, aby przezwyciężyć skutki niskich temperatur.

Zgodnie z naturą przenoszenia niskich temperatur rośliny dzielą się na ciepłolubne i odporne na zimno. Do roślin ciepłolubnych należą rośliny południa (banany, palmy, południowe odmiany jabłoni, gruszki, brzoskwinie, winogrona itp.). Rośliny odporne na zimno obejmują rośliny ze środkowych i północnych szerokości geograficznych, a także rośliny rosnące wysoko w górach (na przykład mchy, porosty, sosna, świerk, jodła, żyto itp.). W centralnej Rosji uprawiane są odmiany mrozoodpornych drzew owocowych, które są specjalnie hodowane przez hodowców. Pierwsze wielkie sukcesy w tej dziedzinie odnieśli I. V. Miczurin i inni hodowcy ludowi.

Norma reakcji organizmu na czynnik temperaturowy (dla poszczególnych organizmów) jest często wąska, tj. dany organizm może normalnie funkcjonować w dość wąskim zakresie temperatur. Tak więc kręgowce morskie giną, gdy temperatura wzrasta do 30-32°C. Ale dla żywej materii jako całości granice efektu temperaturowego, w którym zachowuje się życie, są bardzo szerokie. Tak więc w Kalifornii gatunek ryby żyje w gorących źródłach, funkcjonując normalnie w temperaturze 52 ° C, a żaroodporne bakterie żyjące w gejzerach mogą wytrzymać temperatury do 80 ° C (jest to „normalna” temperatura dla ich). W lodowcach w temperaturze -44 ° C niektóre żyją itp.

Rola temperatury jako czynnika środowiskowego sprowadza się do tego, że wpływa ona na metabolizm: w niskich temperaturach tempo reakcji bioorganicznych znacznie zwalnia, a w wysokich znacznie wzrasta, co prowadzi do zachwiania równowagi w przebiegu procesów biochemicznych , a to powoduje różne choroby, a czasem nawet śmiertelne.

Wpływ temperatury na organizmy roślinne

Temperatura jest nie tylko czynnikiem decydującym o możliwości zasiedlenia roślin na danym terenie, ale w przypadku niektórych roślin wpływa na proces ich rozwoju. Tak więc odmiany ozime pszenicy i żyta, które nie uległy procesowi „wernalizacji” (niskich temperatur) podczas kiełkowania, nie wytwarzają nasion, gdy rosną w najkorzystniejszych warunkach.

Rośliny mają różne przystosowania do wytrzymywania ekspozycji na niskie temperatury.

1. Zimą cytoplazma traci wodę i gromadzi substancje, które mają działanie „przeciw zamarzaniu” (są to monosacharydy, gliceryna i inne substancje) - stężone roztwory takich substancji zamarzają tylko w niskich temperaturach.

2. Przejście roślin do stadium (fazy) odpornej na niskie temperatury – stadium zarodników, nasion, bulw, cebul, kłączy, roślin okopowych itp. Formy zdrewniałe i krzewiaste roślin zrzucają liście, łodygi pokryte są korek, który ma wysokie właściwości termoizolacyjne, aw żywych komórkach gromadzą się substancje zapobiegające zamarzaniu.

Wpływ temperatury na organizmy zwierzęce

Temperatura inaczej wpływa na zwierzęta poikilotermiczne i homeotermiczne.

Zwierzęta poikilotermiczne są aktywne tylko w okresie temperatur optymalnych dla ich życiowej aktywności. W okresie niskich temperatur zapadają w stan hibernacji (płazy, gady, stawonogi itp.). Niektóre owady zimują w postaci jaj lub poczwarek. Hibernacja organizmu charakteryzuje się stanem anabiozy, w którym procesy metaboliczne są bardzo mocno zahamowane i organizm może długo obejść się bez jedzenia. Zwierzęta poikilotermiczne mogą również hibernować pod wpływem wysokich temperatur. Tak więc zwierzęta na niższych szerokościach geograficznych w upalnej porze dnia przebywają w norach, a okres ich aktywnego życia przypada na wczesny poranek lub późny wieczór (lub są nocne).

Organizmy zwierzęce zapadają w stan hibernacji nie tylko pod wpływem temperatury, ale także innych czynników. Tak więc niedźwiedź (zwierzę homeotermiczne) zapada w sen zimowy z powodu braku pożywienia.

Zwierzęta homootermiczne w mniejszym stopniu uzależnione są w swoim życiu od temperatury, natomiast temperatura wpływa na nie pod względem obecności (braku) zaopatrzenia w pokarm. Zwierzęta te mają następujące przystosowania do przezwyciężania skutków niskich temperatur:

1) przemieszczanie się zwierząt z regionów chłodniejszych do cieplejszych (migracja ptaków, migracja ssaków);

2) zmienić charakter okrywy (letnie futro lub upierzenie zastępuje się grubszym zimowym; gromadzą dużą warstwę tłuszczu – dzikie świnie, foki itp.);

3) hibernować (na przykład niedźwiedź).

Zwierzęta homeotermiczne mają przystosowania zmniejszające ekspozycję na temperatury (zarówno wysokie, jak i niskie). Tak więc osoba ma gruczoły potowe, które zmieniają charakter wydzielania w podwyższonej temperaturze (ilość wydzielania wzrasta), zmienia się światło naczyń krwionośnych w skórze (w niskich temperaturach zmniejsza się, aw wysokich temperaturach wzrasta) itp.

Promieniowanie jako czynnik abiotyczny

Zarówno w życiu roślin, jak iw życiu zwierząt ogromną rolę odgrywają różne rodzaje promieniowania, które albo dostają się na planetę z zewnątrz (promienie słoneczne), albo są uwalniane z trzewi Ziemi. Rozważamy tutaj głównie promieniowanie słoneczne.

Promieniowanie słoneczne jest niejednorodne i składa się z fal elektromagnetycznych o różnej długości, a zatem mają one również różne energie. Do powierzchni Ziemi docierają promienie zarówno widzialnego, jak i niewidzialnego widma. Widmo niewidzialne obejmuje promienie podczerwone i ultrafioletowe, podczas gdy widmo widzialne obejmuje siedem najbardziej rozpoznawalnych promieni (od czerwieni do fioletu). kwanty promieniowania wzrastają od podczerwieni do ultrafioletu (tj. promienie ultrafioletowe zawierają kwanty o najkrótszych falach i najwyższej energii).

Promienie słoneczne pełnią kilka ekologicznie ważnych funkcji:

1) dzięki promieniom słonecznym na powierzchni Ziemi realizowany jest pewien reżim temperaturowy, który ma równoleżnikowy i pionowy charakter strefowy;

Przy braku wpływu człowieka skład powietrza może się jednak różnić w zależności od wysokości nad poziomem morza (wraz z wysokością zawartość tlenu i dwutlenku węgla maleje, gdyż gazy te są cięższe od azotu). Powietrze obszarów nadmorskich jest wzbogacone parą wodną, ​​która zawiera sole morskie w stanie rozpuszczonym. Powietrze leśne różni się od powietrza polnego zanieczyszczeniami związkami wydzielanymi przez różne rośliny (np. pacjentów).

Klimat jest najważniejszym złożonym czynnikiem abiotycznym.

Klimat to skumulowany czynnik abiotyczny, który obejmuje określony skład i poziom promieniowania słonecznego, związany z nim poziom temperatury i wilgotności oraz określony reżim wiatrowy. Klimat zależy również od charakteru roślinności rosnącej na danym terenie oraz ukształtowania terenu.

Na Ziemi istnieje pewna równoleżnikowa i pionowa strefa klimatyczna. Występują wilgotne tropikalne, subtropikalne, ostro kontynentalne i inne rodzaje klimatu.

Powtórz informacje o różnych typach klimatu z podręcznika geografii fizycznej. Weź pod uwagę klimat obszaru, w którym mieszkasz.

Klimat jako czynnik skumulowany tworzy jeden lub inny rodzaj roślinności (flory) i blisko spokrewniony typ fauny. Osady ludzkie mają ogromny wpływ na klimat. Klimat dużych miast różni się od klimatu obszarów podmiejskich.

Porównaj reżim temperaturowy miasta, w którym mieszkasz, z reżimem temperaturowym obszaru, w którym znajduje się miasto.

Z reguły temperatura w mieście (zwłaszcza w centrum) jest zawsze wyższa niż w regionie.

Mikroklimat jest ściśle powiązany z klimatem. Przyczyną powstawania mikroklimatu są różnice w rzeźbie terenu na danym terenie, obecność zbiorników wodnych, co prowadzi do zmiany warunków na różnych terenach tej strefy klimatycznej. Nawet na stosunkowo niewielkiej powierzchni domku letniskowego, w poszczególnych jego częściach, mogą powstać różne warunki do wzrostu roślin z uwagi na różne warunki oświetleniowe.

Czynniki abiotyczne to czynniki przestrzeń (Promieniowanie słoneczne) klimatyczny (światło, temperatura, wilgotność, ciśnienie atmosferyczne, opady, ruch powietrza), edaficzne lub glebowe czynniki (skład mechaniczny gleby, wilgotność, przepuszczalność powietrza, gęstość gleby), czynniki orograficzne (rzeźba terenu, wysokość nad poziomem morza, ekspozycja stoku), czynniki chemiczne (skład gazowy powietrza, skład soli i kwasowość roztworów wodnych i glebowych). Czynniki abiotyczne wpływają na organizmy żywe (bezpośrednio lub pośrednio) poprzez określone aspekty metabolizmu. Ich osobliwością jest jednostronność uderzenia: ciało może się do nich przystosować, ale nie ma na nie znaczącego wpływu.

I. Czynniki kosmiczne

Biosfera, jako środowisko życia organizmów żywych, nie jest odizolowana od złożonych procesów zachodzących w przestrzeni kosmicznej, a nie tylko bezpośrednio związana ze Słońcem. Kosmiczny pył, materia meteorytowa spada na Ziemię. Ziemia okresowo zderza się z asteroidami, zbliża się do komet. Przez Galaktykę przechodzą substancje i fale, które powstają w wyniku wybuchów supernowych. Oczywiście nasza planeta jest najściślej związana z procesami zachodzącymi na Słońcu, z tzw. aktywnością słoneczną. Istotą tego zjawiska jest przemiana energii zgromadzonej w polach magnetycznych Słońca w energię ruchu mas gazowych, szybkich cząstek i krótkofalowego promieniowania elektromagnetycznego.

Najbardziej intensywne procesy obserwuje się w ośrodkach aktywności, zwanych obszarami aktywnymi, w których obserwuje się wzrost pola magnetycznego, pojawiają się obszary o zwiększonej jasności oraz tzw. plamy słoneczne. Wybuchowe uwolnienia energii mogą wystąpić w aktywnych obszarach, którym towarzyszą wyrzuty plazmy, nagłe pojawienie się słonecznego promieniowania kosmicznego oraz wzrost emisji krótkofalowej i radiowej. Wiadomo, że zmiany poziomu aktywności rozbłysków mają charakter cykliczny z normalnym cyklem 22 lat, chociaż znane są fluktuacje z częstotliwością od 4,3 do 1850 lat. Aktywność słoneczna wpływa na szereg procesów życiowych na Ziemi – od występowania epidemii i wybuchów urodzeń po wielkie przemiany klimatyczne. Pokazał to już w 1915 roku rosyjski naukowiec A.L. Czyżewski, twórca nowej nauki - heliobiologii (od greckiego helios - Słońce), która zajmuje się wpływem zmian aktywności słonecznej na biosferę Ziemi.

Tak więc promieniowanie elektromagnetyczne związane z aktywnością słoneczną o szerokim zakresie długości fal należy do najważniejszych czynników kosmicznych. Absorpcja przez atmosferę ziemską promieniowania krótkofalowego prowadzi do powstawania powłok ochronnych, w szczególności ozonosfery. Wśród innych czynników kosmicznych należy wymienić promieniowanie korpuskularne Słońca.

Korona słoneczna (górna część atmosfery słonecznej), złożona głównie ze zjonizowanych atomów wodoru - protonów - z domieszką helu, stale się rozszerza. Opuszczając koronę, strumień plazmy wodorowej rozchodzi się w kierunku promieniowym i dociera do Ziemi. Nazywa się to wiatrem słonecznym. Wypełnia cały region Układu Słonecznego; i nieustannie krąży wokół Ziemi, oddziałując z jej polem magnetycznym. Oczywiste jest, że wynika to z dynamiki aktywności magnetycznej (na przykład burz magnetycznych) i bezpośrednio wpływa na życie na Ziemi.

Zmiany w jonosferze w polarnych rejonach Ziemi są również związane ze słonecznymi promieniami kosmicznymi, które powodują jonizację. Podczas potężnych rozbłysków aktywności słonecznej wpływ słonecznego promieniowania kosmicznego może na krótko przekroczyć zwykłe tło galaktycznego promieniowania kosmicznego. Obecnie nauka zgromadziła wiele materiałów faktograficznych ilustrujących wpływ czynników kosmicznych na procesy biosferyczne. W szczególności udowodniono wrażliwość bezkręgowców na zmiany aktywności słonecznej, korelację jej zmian z dynamiką układu nerwowego i sercowo-naczyniowego człowieka, a także z dynamiką chorób - dziedzicznych, onkologicznych, zakaźnych itp., zostało ustalone.

Cechy wpływu czynników kosmicznych i przejawów aktywności słonecznej na biosferę polegają na tym, że powierzchnia naszej planety jest oddzielona od Kosmosu potężną warstwą materii w stanie gazowym, czyli atmosferą.

II. czynniki klimatyczne

Najważniejszą funkcję klimatotwórczą pełni atmosfera jako środowisko, które odbiera czynniki kosmiczne i słoneczne.

1. Światło. Energia promieniowania słonecznego rozchodzi się w przestrzeni w postaci fal elektromagnetycznych. Około 99% to promienie o długości fali 170-4000 nm, w tym 48% w widzialnej części widma o długości fali 400-760 nm, a 45% w podczerwieni (długość fali od 750 nm do 10" 3 m) około 7% - do ultrafioletu (długość fali mniejsza niż 400 nm). W procesach fotosyntezy najważniejszą rolę odgrywa promieniowanie aktywne fotosyntetycznie (380-710 nm).

Ilość energii promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi (do górnej granicy atmosfery) jest prawie stała i szacowana jest na 1370 W/m2. Ta wartość nazywana jest stałą słoneczną.

Przechodząc przez atmosferę, promieniowanie słoneczne jest rozpraszane przez cząsteczki gazu, zawieszone zanieczyszczenia (stałe i ciekłe), pochłaniane przez parę wodną, ​​ozon, dwutlenek węgla, cząsteczki pyłu. Rozproszone promieniowanie słoneczne częściowo dociera do powierzchni ziemi. Jego widoczna część wytwarza światło w ciągu dnia przy braku bezpośredniego światła słonecznego, na przykład przy dużym zachmurzeniu.

Energia promieniowania słonecznego jest nie tylko pochłaniana przez powierzchnię Ziemi, ale również odbijana przez nią w postaci strumienia promieniowania długofalowego. Jaśniejsze kolorowe powierzchnie odbijają światło intensywniej niż ciemniejsze. Tak więc czysty śnieg odbija 80-95%, zanieczyszczony - 40-50, czarnoziem - 5-14, jasny piasek - 35-45, baldachim lasu - 10-18%. Stosunek promieniowania słonecznego odbitego od powierzchni do docierającego nazywa się albedo.

Energia promieniowania Słońca jest związana z oświetleniem powierzchni ziemi, które jest określone przez czas trwania i intensywność strumienia świetlnego. Rośliny i zwierzęta w procesie ewolucji rozwinęły głębokie adaptacje fizjologiczne, morfologiczne i behawioralne do dynamiki oświetlenia. Wszystkie zwierzęta, w tym ludzie, mają tak zwane dobowe (dobowe) rytmy aktywności.

Wymagania organizmów dotyczące określonego czasu ciemności i światła nazywane są fotoperiodyzmem, a sezonowe wahania oświetlenia są szczególnie ważne. Postępująca tendencja do skracania się długości dnia od lata do jesieni służy jako informacja do przygotowania się do zimowania lub hibernacji. Ponieważ warunki fotoperiodyczne zależą od szerokości geograficznej, wiele gatunków (głównie owadów) może tworzyć rasy geograficzne różniące się progową długością dnia.

2. Temperatura

Stratyfikacja temperatury to zmiana temperatury wody wzdłuż głębokości obiektu wodnego. Ciągła zmiana temperatury jest charakterystyczna dla każdego systemu ekologicznego. Często słowo „gradient” jest używane do określenia takiej zmiany. Jednak rozwarstwienie temperaturowe wody w zbiorniku jest zjawiskiem specyficznym. Tak więc latem wody powierzchniowe nagrzewają się bardziej niż głębokie. Ponieważ cieplejsza woda ma mniejszą gęstość i mniejszą lepkość, jej cyrkulacja zachodzi w powierzchniowej, ogrzanej warstwie i nie miesza się z gęstszą i bardziej lepką zimną wodą. Pomiędzy warstwami ciepłą i zimną tworzy się strefa pośrednia z ostrym gradientem temperatury, zwana termokliną. Ogólny reżim temperaturowy związany z okresowymi (rocznymi, sezonowymi, dobowymi) zmianami temperatury jest również najważniejszym warunkiem siedliska organizmów żywych w wodzie.

3. Wilgotność. Wilgotność to ilość pary wodnej w powietrzu. Najbogatsze w wilgoć są dolne warstwy atmosfery (do wysokości 1,5-2,0 km), gdzie koncentruje się około 50% całej wilgoci atmosferycznej. Zawartość pary wodnej w powietrzu zależy od temperatury tego ostatniego.

4. Opady to woda w stanie ciekłym (krople) lub stałym, która spada na ziemię. powierzchnia z chmur lub osadzone bezpośrednio z powietrza w wyniku skraplania się pary wodnej. Deszcz, śnieg, mżawka, marznący deszcz, ziarna śniegu, grudki lodu, grad mogą spaść z chmur. Ilość opadów mierzona jest grubością warstwy spadającej wody w milimetrach.

Opady są ściśle związane z wilgotnością powietrza i są wynikiem kondensacji pary wodnej. W wyniku kondensacji w powierzchniowej warstwie powietrza powstają rosy i mgły, aw niskich temperaturach obserwuje się krystalizację wilgoci. Kondensacja i krystalizacja pary wodnej w wyższych warstwach atmosfery tworzy chmury o różnej strukturze i jest przyczyną opadów atmosferycznych. Przydziel mokre (wilgotne) i suche (suche) strefy globu. Maksymalna ilość opadów przypada na strefę lasów tropikalnych (do 2000 mm / rok), podczas gdy w strefach suchych (na przykład na pustyniach) - 0,18 mm / rok.

Opady atmosferyczne są najważniejszym czynnikiem wpływającym na procesy zanieczyszczenia środowiska. Obecność pary wodnej (mgły) w powietrzu przy jednoczesnym wprowadzeniu do niego np. dwutlenku siarki prowadzi do tego, że ten ostatni zamienia się w kwas siarkawy, który utlenia się do kwasu siarkowego. W warunkach stagnacji powietrza (spokoju) tworzy się stabilna toksyczna mgła. Takie substancje mogą być wypłukiwane z atmosfery i osadzane na powierzchni lądów i oceanów. Typowym rezultatem są tak zwane kwaśne deszcze. Cząstki stałe w atmosferze mogą służyć jako jądra kondensacji wilgoci, powodując różne formy opadów.

5. Ciśnienie atmosferyczne. Uważa się, że normalne ciśnienie wynosi 101,3 kPa (760 mm Hg). Na powierzchni kuli ziemskiej występują obszary wyżów i niżów, aw tych samych punktach obserwuje się minima sezonowe i dobowe oraz maksima ciśnienia. Morskie i kontynentalne typy dynamiki ciśnienia atmosferycznego również się różnią. Okresowo występujące obszary niskiego ciśnienia nazywane są cyklonami i charakteryzują się silnymi prądami powietrza poruszającymi się po spirali i przemieszczającymi się w przestrzeni w kierunku centrum. Cyklony kojarzą się z niestabilną pogodą i dużymi opadami deszczu.

Natomiast antycyklony charakteryzują się stabilną pogodą, niskimi prędkościami wiatru, aw niektórych przypadkach inwersjami temperatury. Podczas antycyklonów mogą wystąpić niekorzystne warunki meteorologiczne z punktu widzenia przenoszenia i rozpraszania zanieczyszczeń.

6. Ruch powietrza. Przyczyną powstawania prądów wiatrowych i ruchu mas powietrza jest nierównomierne nagrzewanie się różnych części powierzchni ziemi, związane ze spadkami ciśnienia. Przepływ wiatru skierowany jest w stronę niższego ciśnienia, ale obrót Ziemi wpływa również na cyrkulację mas powietrza w skali globalnej. W powierzchniowej warstwie powietrza ruch mas powietrza wpływa na wszystkie czynniki meteorologiczne środowiska, tj. na klimat, w tym temperaturę, wilgotność, parowanie z lądów i mórz oraz transpirację roślin.

Szczególnie ważne jest, aby wiedzieć, że przepływy wiatru są najważniejszym czynnikiem przenoszenia, rozpraszania i opadu zanieczyszczeń przedostających się do atmosfery z przedsiębiorstw przemysłowych, elektrociepłowni i transportu. Siła i kierunek wiatru określają sposoby zanieczyszczenia środowiska. Na przykład spokój w połączeniu z inwersją temperatury powietrza jest uważany za niekorzystne warunki meteorologiczne (NMC), które przyczyniają się do długotrwałego poważnego zanieczyszczenia powietrza na obszarach przemysłowych i mieszkalnych.

Są pospolite wzorce rozkładu poziomów i regionalne reżimy czynników środowiskowych

Geograficzna powłoka Ziemi (podobnie jak biosfera) jest niejednorodna w przestrzeni, jest zróżnicowana na terytoria, które różnią się od siebie. Dzieli się ją kolejno na strefy fizyczno-geograficzne, strefy geograficzne, wewnątrzstrefowe regiony i podregiony górskie i nizinne, podstrefy itp.

Pas fizyczno-geograficzny jest największą jednostką taksonomiczną otoczki geograficznej, na którą składa się szereg stref geograficznych zbliżonych pod względem bilansu cieplnego i reżimu wilgotnościowego.

Wyróżnia się w szczególności pas arktyczny i antarktyczny, subarktyczny i subantarktyczny, północny i południowy umiarkowany i subtropikalny, podrównikowy i równikowy.

geograficzny (tzw.–strefa przyrodnicza, krajobrazowa).–jest to znaczna część pasa fizyczno-geograficznego o szczególnym charakterze procesów geomorfologicznych, ze szczególnymi typami klimatu, roślinności, gleb, flory i fauny.

Strefy mają przeważnie (choć bynajmniej nie zawsze) szeroko rozciągnięte kontury i charakteryzują się podobnymi warunkami naturalnymi, pewną kolejnością zależną od położenia równoleżnikowego – jest to równoleżnikowa strefowość geograficzna, wynikająca głównie z charakteru rozkładu energii słonecznej na szerokościach geograficznych , tj. ze spadkiem jego nadejścia od równika do biegunów i nierównomiernym zawilgoceniem.

Wraz z szerokością geograficzną istnieje również strefa pionowa (lub wysokościowa) typowa dla regionów górskich, tj. zmiana wegetacji, dzikiej przyrody, gleby, warunków klimatycznych, gdy podnosisz się z poziomu morza, związana głównie ze zmianą bilansu cieplnego: różnica temperatur powietrza wynosi 0,6-1,0°C na każde 100 m wysokości.

III. edaficznylub glebaczynniki

Zgodnie z definicją V. R. Williamsa gleba to luźna powierzchnia terenu, zdolna do wytworzenia plonu roślin. Najważniejszą właściwością gleby jest jej żyzność, tj. zdolność do dostarczania roślinom składników organicznych i mineralnych. Płodność zależy od właściwości fizycznych i chemicznych gleby, które razem są edafogeniczne (z gr. edafos - gleba) lub czynniki edaficzne.

1. Skład mechaniczny gleby. Gleba jest produktem fizycznej, chemicznej i biologicznej przemiany (wietrzenia) skał, jest ośrodkiem trójfazowym zawierającym ciało stałe; składniki płynne i gazowe. Powstaje w wyniku złożonych interakcji klimatu, roślin, zwierząt, mikroorganizmów i jest uważany za organizm bioobojętny, zawierający składniki żywe i nieożywione.

Na świecie istnieje wiele typów gleb związanych z różnymi warunkami klimatycznymi i specyfiką procesów ich powstawania. Gleby charakteryzują się pewną strefowością, chociaż pasy nie zawsze są ciągłe. Do głównych rodzajów gleb w Rosji należą tundra, gleby bielicowe strefy tajgi-leśnej (najczęściej), czarnoziemy, szare gleby leśne, gleby kasztanowe (na południe i wschód od czarnoziemów), gleby brunatne (charakterystyczne dla suchych stepów i półpustynie), czerwone gleby, słone bagna itp.

W wyniku przemieszczania się i przekształcania substancji gleba zazwyczaj dzieli się na odrębne warstwy, czyli poziomy, których połączenie tworzy na przekroju profil glebowy (ryc. 2), który generalnie wygląda następująco:

najwyższy horyzont (A 1 ), zawierająca produkty rozpadu materii organicznej, jest najbardziej płodna. Nazywa się próchnicą lub próchnicą, ma strukturę ziarnisto-grudkową lub warstwową. To w nim zachodzą złożone procesy fizyko-chemiczne, w wyniku których powstają elementy odżywiania roślin. Humus ma inny kolor.

Powyżej poziomu humusu występuje warstwa ściółki roślinnej, którą potocznie nazywa się ściółką (A 0 ). Składa się z nierozłożonych szczątków roślin.

Poniżej poziomu humusu występuje biaława warstwa niepłodna o grubości 10-12 cm (A 2). Składniki odżywcze są z niej wypłukiwane wodą lub kwasami. Dlatego nazywa się to horyzontem wymywania lub wymywania (eluwialnego). Właściwie jest to horyzont bielicowy. Kwarc i tlenek glinu są słabo rozpuszczone i pozostają w tym horyzoncie.

Jeszcze niżej leży skała macierzysta (C).

Czynniki środowiskowe to wszystkie czynniki środowiskowe działające na organizm. Są one podzielone na 3 grupy:

Najlepsza wartość czynnika dla organizmu to tzw optymalny(punkt optymalny), na przykład optymalna temperatura powietrza dla człowieka wynosi 22º.

Czynniki antropogeniczne

Wpływ człowieka zbyt szybko zmienia środowisko. Prowadzi to do tego, że wiele gatunków staje się rzadkich i wymiera. Z tego powodu zmniejsza się różnorodność biologiczna.

Na przykład, konsekwencje wylesiania:

• Niszczone są siedliska mieszkańców lasu (zwierzęta, grzyby, porosty, trawy). Mogą całkowicie zniknąć (spadek bioróżnorodności).
• Las swoimi korzeniami utrzymuje górną żyzną warstwę gleby. Bez wsparcia glebę może zdmuchnąć wiatr (dostajesz pustynię) lub wodę (dostajesz wąwozy).
• Las odparowuje dużo wody z powierzchni swoich liści. Jeśli usuniesz las, wilgotność powietrza w okolicy spadnie, a wilgotność gleby wzrośnie (może powstać bagno).

1. Wybierz trzy opcje. Jakie czynniki antropogeniczne wpływają na liczebność populacji dzików w zbiorowisku leśnym?
1) wzrost liczby drapieżników
2) strzelanie do zwierząt
3) dokarmianie zwierząt
4) rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych
5) wycinanie drzew
6) surowa pogoda w zimie

Odpowiedź

2. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Jakie czynniki antropogeniczne wpływają na wielkość populacji konwalii majowej w zbiorowisku leśnym?
1) wycinanie drzew
2) wzrost zacienienia

4) zbiór roślin dziko rosnących
5) niska temperatura powietrza w zimie
6) deptanie gleby

Odpowiedź

3. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Jakie procesy w przyrodzie zaliczamy do czynników antropogenicznych?
1) zubożenie warstwy ozonowej
2) codzienna zmiana oświetlenia
3) konkurencja w populacji
4) nagromadzenie herbicydów w glebie
5) związek między drapieżnikami a ich ofiarami
6) zwiększony efekt cieplarniany

Odpowiedź

4. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Jakie czynniki antropogeniczne wpływają na liczbę roślin wymienionych w Czerwonej Księdze?
1) zniszczenie ich środowiska życia
2) wzrost zacienienia
3) brak wilgoci latem
4) powiększanie obszarów agrocenoz
5) nagłe zmiany temperatury
6) deptanie gleby

Odpowiedź

5. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Antropogeniczne czynniki środowiskowe obejmują
1) stosowanie nawozów organicznych do gleby
2) spadek oświetlenia w zbiornikach wraz z głębokością
3) opady atmosferyczne
4) przerzedzanie sadzonek sosny
5) ustanie aktywności wulkanicznej
6) spłycenie rzek w wyniku wylesiania

Odpowiedź

6. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Jakie zaburzenia środowiskowe w biosferze są spowodowane ingerencją antropogeniczną?
1) zniszczenie warstwy ozonowej atmosfery
2) sezonowe zmiany oświetlenia powierzchni terenu
3) spadek liczebności waleni
4) nagromadzenie metali ciężkich w ciałach organizmów w pobliżu autostrad
5) nagromadzenie próchnicy w glebie w wyniku opadania liści
6) nagromadzenie skał osadowych w głębinach oceanów

Odpowiedź

1. Ustal zgodność między przykładem a ilustrowaną grupą czynników środowiskowych: 1) biotyczne, 2) abiotyczne
A) zarastanie stawu rzęsą wodną
B) wzrost liczby narybku
C) zjedzenie narybku przez pływającego chrząszcza
D) tworzenie się lodu
E) spłukiwanie do rzeki nawozów mineralnych

Odpowiedź

2. Ustalić zgodność między procesem zachodzącym w biocenozie leśnej a charakteryzowanym przez nią czynnikiem środowiskowym: 1) biotycznym, 2) abiotycznym
A) związek między mszycami a biedronkami
B) nasiąkanie wodą gleby
C) codzienna zmiana oświetlenia
D) konkurencja między gatunkami drozdów
D) wzrost wilgotności powietrza
E) wpływ hubki na brzozę

Odpowiedź

3. Ustal zgodność między przykładami a czynnikami środowiskowymi ilustrowanymi tymi przykładami: 1) abiotyczny, 2) biotyczny. Wpisz cyfry 1 i 2 we właściwej kolejności.
A) wzrost ciśnienia atmosferycznego
B) zmiana topografii ekosystemu spowodowana trzęsieniem ziemi
C) zmiana liczebności populacji zajęcy w wyniku epidemii
D) interakcja między wilkami w stadzie
D) rywalizacja o terytorium między sosnami w lesie

Odpowiedź

4. Ustal zgodność między charakterystyką czynnika środowiskowego a jego rodzajem: 1) biotyczny, 2) abiotyczny. Wpisz cyfry 1 i 2 we właściwej kolejności.
A) promienie ultrafioletowe
B) wysychanie zbiorników wodnych w czasie suszy
C) migracji zwierząt
D) zapylanie roślin przez pszczoły
D) fotoperiodyzm
E) spadek liczebności wiewiórek w latach chudych

Odpowiedź

Odpowiedź

6f. Ustal zgodność między przykładami a czynnikami środowiskowymi, które ilustrują te przykłady: 1) abiotyczny, 2) biotyczny. Zapisz cyfry 1 i 2 w kolejności odpowiadającej literom.
A) wzrost zakwaszenia gleby spowodowany erupcją wulkanu
B) zmiana rzeźby terenu biogeocenozy łąki po powodzi
C) zmiany liczebności populacji dzików w wyniku epidemii
D) współdziałanie osiki w ekosystemie leśnym
E) rywalizacja o terytorium między samcami tygrysów

Odpowiedź

7f. Ustal zgodność między czynnikami środowiskowymi a grupami czynników: 1) biotycznymi, 2) abiotycznymi. Zapisz cyfry 1 i 2 w kolejności odpowiadającej literom.
A) dobowe wahania temperatury powietrza
B) zmiana długości dnia
B) relacja drapieżnik-ofiara
D) symbioza glonów i grzybów w porostach
D) zmiana wilgotności otoczenia

Odpowiedź

Odpowiedź

2. Połącz przykłady z czynnikami środowiskowymi przedstawionymi na tych przykładach: 1) Biotyczne, 2) Abiotyczne, 3) Antropogeniczne. Wpisz cyfry 1, 2 i 3 we właściwej kolejności.
A) jesienne liście
B) Sadzenie drzew w parku
C) Powstawanie kwasu azotowego w glebie podczas burzy
D) Oświetlenie
E) Walka o zasoby w populacji
E) Emisje freonów do atmosfery

Odpowiedź

3. Ustal zgodność przykładów z czynnikami środowiskowymi: 1) abiotycznymi, 2) biotycznymi, 3) antropogenicznymi. Zapisz cyfry 1-3 w kolejności odpowiadającej literom.
A) zmiana składu gazu w atmosferze
B) rozsiewanie nasion roślin przez zwierzęta
C) osuszanie bagien przez człowieka
D) wzrost liczby konsumentów w biocenozie
D) zmiana pór roku
E) wylesianie

Odpowiedź

Odpowiedź

Odpowiedź

1. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz je pod cyframi, pod którymi są wskazane. Następujące czynniki prowadzą do zmniejszenia liczby wiewiórek w lesie iglastym:
1) zmniejszenie liczebności ptaków szponiastych i ssaków
2) wycinanie drzew iglastych
3) zbiór szyszek świerkowych po ciepłym, suchym lecie
4) wzrost aktywności drapieżników
5) wybuchu epidemii
6) głęboka pokrywa śnieżna w zimie

Odpowiedź

Odpowiedź

Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Niszczenie lasów na rozległych obszarach prowadzi do
1) wzrost ilości szkodliwych zanieczyszczeń azotowych w atmosferze
2) naruszenie warstwy ozonowej
3) naruszenie reżimu wodnego
4) zmiana biogeocenoz
5) naruszenie kierunku przepływów powietrza
6) zmniejszenie różnorodności gatunkowej

Odpowiedź

1. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Wymień czynniki biotyczne wśród czynników środowiskowych.
1) powódź
2) konkurencja między osobnikami gatunku
3) obniżenie temperatury
4) drapieżnictwo
5) brak światła
6) powstawanie mikoryzy

Odpowiedź

2. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Czynniki biotyczne są
1) drapieżnictwo
2) pożar lasu
3) konkurencja między osobnikami różnych gatunków
4) wzrost temperatury
5) powstawanie mikoryzy
6) brak wilgoci

Odpowiedź

1. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi z sześciu i zapisz liczby, pod którymi są one wskazane w tabeli. Które z poniższych czynników środowiskowych są abiotyczne?
1) temperatura powietrza
2) zanieczyszczenie gazami cieplarnianymi
3) obecność śmieci nienadających się do recyklingu
4) obecność drogi
5) oświetlenie
6) stężenie tlenu

Odpowiedź

2. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi z sześciu i zapisz liczby, pod którymi są one wskazane w tabeli. Czynniki abiotyczne obejmują:
1) Sezonowa migracja ptaków
2) Erupcja wulkanu
3) Pojawienie się tornada
4) Budowa przez bobry z platyny
5) Powstawanie ozonu podczas burzy
6) Wylesianie

Odpowiedź

3. Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz w odpowiedzi cyfry, pod którymi są wskazane. Do abiotycznych składników ekosystemu stepowego należą:
1) roślinność zielna
2) erozja wietrzna
3) skład mineralny gleby
4) tryb opadów
5) skład gatunkowy mikroorganizmów
6) sezonowy wypas zwierząt gospodarskich

Odpowiedź

Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Jakie czynniki środowiskowe mogą ograniczać pstrąga potokowego?
1) słodka woda
2) zawartość tlenu poniżej 1,6 mg/l
3) temperatura wody +29 stopni
4) zasolenie wody
5) oświetlenie zbiornika
6) prędkość rzeki

Odpowiedź

1. Ustal zgodność między czynnikiem środowiskowym a grupą, do której należy: 1) antropogeniczna, 2) abiotyczna. Wpisz cyfry 1 i 2 we właściwej kolejności.
A) sztuczne nawadnianie ziemi
B) upadek meteorytu
B) oranie dziewiczej ziemi
D) wiosenny wylew wód
D) budowa tamy
E) ruch chmur

Odpowiedź

2. Ustalić zgodność między cechami środowiska a czynnikiem środowiskowym: 1) antropogenicznym, 2) abiotycznym. Zapisz cyfry 1 i 2 w kolejności odpowiadającej literom.
A) wylesianie
B) deszcze tropikalne
B) topniejące lodowce
D) plantacje leśne
D) osuszanie bagien
E) wzrost długości dnia na wiosnę

Odpowiedź

Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Następujące czynniki antropogeniczne mogą zmienić liczbę producentów w ekosystemie:
1) kolekcja roślin kwitnących
2) wzrost liczby konsumentów pierwszego rzędu
3) deptanie roślin przez turystów
4) spadek wilgotności gleby
5) wycinanie dziuplastych drzew
6) wzrost liczby odbiorców drugiego i trzeciego rzędu

Odpowiedź

Przeczytaj tekst. Wybierz trzy zdania opisujące czynniki abiotyczne. Zapisz liczby, pod którymi są wskazane. (1) Głównym źródłem światła na Ziemi jest Słońce. (2) W roślinach światłolubnych z reguły silnie rozcięte blaszki liściowe, duża liczba aparatów szparkowych w naskórku. (3) Wilgotność środowiska jest ważnym warunkiem istnienia organizmów żywych. (4) Rośliny wyewoluowały przystosowania, aby utrzymać równowagę wodną organizmu. (5) Zawartość dwutlenku węgla w atmosferze jest niezbędna dla organizmów żywych.

Odpowiedź

Wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu i zapisz cyfry, pod którymi są wskazane. Z gwałtownym spadkiem liczby owadów zapylających na łące w czasie
1) zmniejsza się liczba roślin zapylanych przez owady
2) zwiększa się liczba ptaków szponiastych
3) wzrasta liczba roślinożerców
4) zwiększa się liczba roślin wiatropylnych
5) zmiany poziomu wodnego gleby
6) zmniejsza się liczba ptaków owadożernych

Odpowiedź

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019