Aké faktory prostredia sa považujú za abiotické? Prostredie vzduchu a jeho zloženie plynov

ASTRACHANSKÁ ŠTÁTNA TECHNICKÁ UNIVERZITA

ABSTRAKT

Vyplnil: st-ka gr. BS-12

Mandžieva A.L.

Skontroloval: docent, Ph.D. Nespadnutý

Astrachaň 2009

Úvod

I. Abiotické faktory

II. Biotické faktory

Úvod

Životné prostredie je súbor prvkov, ktoré môžu mať priamy alebo nepriamy vplyv na organizmy. Prvky prostredia, ktoré ovplyvňujú živé organizmy, sa nazývajú environmentálne faktory. Delia sa na abiotické, biotické a antropogénne.

Medzi abiotické faktory patria prvky neživej prírody: svetlo, teplota, vlhkosť, zrážky, vietor, atmosférický tlak, žiarenie pozadia, chemické zloženie atmosféry, vody, pôdy a pod. Biotické faktory sú živé organizmy (baktérie, huby, rastliny, živočíchy). v interakcii s týmto organizmom. Antropogénne faktory zahŕňajú environmentálne vlastnosti spôsobené ľudskou pracovnou činnosťou. S rastom populácie a technologického vybavenia ľudstva sa podiel antropogénnych faktorov neustále zvyšuje.

Treba brať do úvahy, že jednotlivé organizmy a ich populácie sú súčasne ovplyvňované mnohými faktormi, ktoré vytvárajú určitý súbor podmienok, v ktorých môžu určité organizmy žiť. Niektoré faktory môžu zvýšiť alebo oslabiť účinok iných faktorov. Napríklad pri optimálnej teplote sa zvyšuje tolerancia organizmov voči nedostatku vlahy a potravy; dostatok potravy zase zvyšuje odolnosť organizmov voči nepriaznivým klimatickým podmienkam.

Ryža. 1. Schéma pôsobenia faktora prostredia

Miera vplyvu faktorov prostredia závisí od sily ich pôsobenia (obr. 1). Pri optimálnej sile vplyvu tento druh žije, rozmnožuje sa a vyvíja normálne (ekologické optimum, vytvára najlepšie životné podmienky). Pri výrazných odchýlkach od optima smerom nahor aj nadol je životne dôležitá aktivita organizmov potlačená. Maximálne a minimálne hodnoty faktora, pri ktorom je život ešte možný, sa nazývajú hranice únosnosti (hranice tolerancie).

Optimálna hodnota faktora, podobne ako hranice únosnosti, nie je rovnaká pre rôzne druhy a dokonca ani pre jednotlivé jedince toho istého druhu. Niektoré druhy dokážu tolerovať výrazné odchýlky od optimálnej hodnoty faktora, t.j. majú široký rozsah výdrže, iné majú úzky rozsah. Napríklad borovica rastie v pieskoch a močiaroch, kde je voda, ale lekno bez vody okamžite zomrie. Adaptívne reakcie organizmu na vplyv prostredia sa rozvíjajú v procese prirodzeného výberu a zabezpečujú prežitie druhov.

Význam environmentálnych faktorov je nerovnaký. Napríklad zelené rastliny nemôžu existovať bez svetla, oxidu uhličitého a minerálnych solí. Zvieratá nemôžu prežiť bez potravy a kyslíka. Životne dôležité faktory sa nazývajú limitujúce faktory (v ich neprítomnosti je život nemožný). Limitujúci účinok obmedzujúceho faktora sa prejavuje aj vtedy, keď sú ostatné faktory v optime. Iné faktory môžu mať na živé organizmy menej výrazný vplyv, ako napríklad hladina dusíka v atmosfére pre život rastlín a zvierat.

Kombinácia podmienok prostredia, ktoré zabezpečujú zvýšený rast, vývoj a rozmnožovanie každého organizmu (populácie, druhu), sa nazýva biologické optimum. Vytváranie podmienok pre biologické optimum pri pestovaní plodín a zvierat môže výrazne zvýšiť ich produktivitu.

I. Abiotické faktory

Medzi abiotické faktory patria klimatické podmienky, ktoré v rôznych častiach zemegule úzko súvisia s činnosťou Slnka.

Slnečné svetlo je hlavným zdrojom energie, ktorá sa využíva pre všetky životné procesy na Zemi. Vďaka energii slnečného žiarenia dochádza v zelených rastlinách k fotosyntéze, ktorá zabezpečuje výživu všetkým heterotrofným organizmom.

Slnečné žiarenie je svojím zložením heterogénne. Rozlišuje infračervené (vlnová dĺžka viac ako 0,75 mikrónu), viditeľné (0,40 - 0,75 mikrónu) a ultrafialové (menej ako 0,40 mikrónu) lúče. Infračervené lúče tvoria asi 45 % sálavej energie dopadajúcej na Zem a sú hlavným zdrojom tepla, ktorý udržuje teplotu prostredia. Viditeľné lúče tvoria asi 50% žiarivej energie, ktorá je potrebná najmä pre rastliny pre proces fotosyntézy, ako aj pre zabezpečenie viditeľnosti a orientácie v priestore všetkých živých bytostí. Chlorofyl absorbuje prevažne oranžovo-červené (0,6-0,7 mikrónu) a modrofialové (0,5 mikrónu) lúče. Rastliny využívajú na fotosyntézu menej ako 1 % slnečnej energie; zvyšok sa rozptýli ako teplo alebo odrazí.

Väčšina ultrafialového žiarenia s vlnovou dĺžkou menšou ako 0,29 mikrónov je oneskorená akousi „sieňou“ - ozónovou vrstvou atmosféry, ktorá sa vytvára pod vplyvom tých istých lúčov. Toto žiarenie je pre živé organizmy deštruktívne. Ultrafialové lúče s dlhšou vlnovou dĺžkou (0,3-0,4 mikrónov) dopadajú na povrch Zeme a v miernych dávkach priaznivo pôsobia na živočíchy – stimulujú syntézu vitamínu B, kožných pigmentov (opaľovanie) atď.

Väčšina zvierat je schopná vnímať svetelné podnety. Už u prvokov sa začínajú objavovať svetlocitlivé organely („oko“ u zelených euglena), pomocou ktorých sú schopné reagovať na svetelnú expozíciu (fototaxia). Takmer všetky mnohobunkové organizmy majú rôzne orgány citlivé na svetlo.

Na základe ich požiadaviek na intenzitu svetla sa rozlišujú svetlomilné, tieňomilné a tieňomilné rastliny.

Svetlomilné rastliny sa môžu normálne rozvíjať iba pri intenzívnom osvetlení. Sú rozšírené v suchých stepiach a polopúšťach, kde je pokryv rastlín riedky a rastliny si navzájom netienia (tulipán, hus cibuľa). Medzi svetlomilné rastliny patria aj obilniny, rastliny na stráňach bez stromov (tymián, šalvia) atď.

Rastliny tolerujúce tieň najlepšie rastú na priamom slnku, ale znesú aj tieň. Ide najmä o lesotvorné druhy (breza, osika, borovica, dub, smrek) a bylinné rastliny (ľubovník, jahoda) atď.

Tieňomilné rastliny neznášajú priame slnečné svetlo a v tienistých podmienkach sa vyvíjajú normálne. Medzi tieto rastliny patria lesné trávy - šťaveľ, machy atď. Pri výrube lesov môžu niektoré z nich odumrieť.

Rytmické zmeny v aktivite svetelného toku spojené s rotáciou Zeme okolo svojej osi a okolo Slnka sa citeľne prejavujú v živej prírode. Dĺžka denného svetla sa v rôznych častiach zemegule líši. Na rovníku je konštantná počas celého roka a rovná sa 12 hodinám.Ako sa pohybujete od rovníka k pólom, dĺžka denného svetla sa mení. Začiatkom leta dosahujú denné hodiny svoju maximálnu dĺžku, potom postupne klesajú, koncom decembra sú najkratšie a začínajú opäť pribúdať.

Reakcia organizmov na dĺžku denných hodín, vyjadrená v zmenách intenzity fyziologických procesov, sa nazýva fotoperiodizmus. Fotoperiodizmus je spojený s hlavnými adaptačnými reakciami a sezónnymi zmenami vo všetkých živých organizmoch. Pre existenciu druhov má veľký význam zhoda období životného cyklu s príslušným ročným obdobím (sezónny rytmus). Úlohu spúšťača sezónnych zmien (od jarného prebúdzania po zimný spánok) zohráva dĺžka denného svetla, ako najstálejšia zmena, predznamenávajúca zmeny teplôt a iných podmienok prostredia. Zvýšenie dĺžky denného svetla teda stimuluje aktivitu pohlavných žliaz u mnohých zvierat a určuje začiatok obdobia párenia. Skrátenie denného svetla vedie k útlmu funkcie pohlavných žliaz, hromadeniu tuku, rozvoju bujnej srsti zvierat a migrácii vtákov. Podobne u rastlín je predlžovanie denného svetla spojené s tvorbou hormónov, ktoré ovplyvňujú kvitnutie, oplodnenie, plodenie, tvorbu hľúz atď. Na jeseň tieto procesy odumierajú.

V závislosti od reakcie na dĺžku denného svetla sa rastliny delia na rastliny dlhého dňa, u ktorých kvitnutie nastáva, keď doba denného svetla trvá 12 hodín a viac (raž, ovos, jačmeň, zemiaky atď.), a rastliny krátkeho dňa. , pri ktorých kvitnutie nastáva, keď sa deň skráti ( menej ako 12 hodín) (ide o rastliny prevažne tropického pôvodu - kukurica, sója, ifoso, georgíny a pod.) a neutrálne, ktorých kvitnutie nezávisí od dĺžky denných hodín (hrach, pohánka atď.).

Na základe fotoperiodizmu sa u rastlín a živočíchov v procese evolúcie vyvinuli špecifické zmeny intenzity fyziologických procesov, periód rastu a rozmnožovania, opakujúce sa v ročných intervaloch, ktoré sa nazývajú sezónne rytmy. Po preštudovaní vzorcov denných rytmov spojených so zmenou dňa a noci a sezónnych rytmov človek používa tieto poznatky na pestovanie zeleniny, kvetov, vtákov v umelých podmienkach po celý rok, zvýšenie produkcie vajec kurčiat atď.

Denný rytmus sa u rastlín prejavuje periodickým otváraním a zatváraním kvetov (bavlna, ľan, voňavý tabak), posilňovaním alebo zoslabovaním fyziologických a biochemických procesov fotosyntézy, rýchlosťou delenia buniek a pod.. Cirkadiánne rytmy, prejavujúce sa v periodickom striedanie aktivity a odpočinku, sú charakteristické pre zvieratá a človeka. Všetky živočíchy možno rozdeliť na denné a nočné. Väčšina z nich je najaktívnejších cez deň a len málokto (netopiere, sovy, kaloni a pod.) sa prispôsobil životu len v nočných podmienkach. Množstvo zvierat neustále žije v úplnej tme (ascaris, krtci atď.).

Ľudstvo, ktoré sa neustále vyvíja, zvlášť nepremýšľa o tom, ako abiotické faktory priamo alebo nepriamo ovplyvňujú ľudí. Čo sú abiotické podmienky a prečo je tak dôležité zvážiť ich zdanlivo jemný vplyv? Ide o určité fyzikálne javy nesúvisiace so živou prírodou, ktoré majú tak či onak vplyv na ľudský život alebo životné prostredie. Zhruba povedané, svetlo, stupeň vlhkosti, magnetické pole Zeme, teplota, vzduch, ktorý dýchame - všetky tieto parametre sa nazývajú abiotické. Táto definícia v žiadnom prípade nezahŕňa vplyv živých organizmov vrátane baktérií, mikroorganizmov a dokonca prvokov.

Rýchla navigácia v článku

Príklady a typy

Už sme zistili, že ide o súbor neživých prírodných javov, ktoré môžu byť klimatické, vodné alebo pôdne. Klasifikácia abiotických faktorov sa bežne delí na tri typy:

1. chemický,
2. fyzické,
3. Mechanický.

Chemický vplyv má organické a minerálne zloženie pôdy, atmosférický vzduch, podzemné a iné vody. Fyzikálne faktory zahŕňajú prirodzené svetlo, tlak, teplotu a vlhkosť prostredia. V súlade s tým sa cyklóny, slnečná aktivita, pohyb pôdy, vzduchu a vody v prírode považujú za mechanické faktory. Kombinácia všetkých týchto parametrov má obrovský vplyv na rozmnožovanie, distribúciu a kvalitu života všetkého živého na našej planéte. A ak si moderný človek myslí, že všetky tieto javy, ktoré doslova ovládajú život jeho dávnych predkov, sa podarilo skrotiť pomocou progresívnych technológií, tak to, žiaľ, v skutočnosti vôbec nie je.

Nesmieme stratiť zo zreteľa biotické faktory a procesy, ktoré sú nevyhnutne spojené s abiotickým vplyvom na všetko živé. Biotické sú formy vzájomného vplyvu živých organizmov, z ktorých takmer každá je spôsobená abiotickými faktormi prostredia a ich vplyvom na živé organizmy.

Aký vplyv môžu mať neživé faktory?

Na začiatok si musíme definovať, čo spadá pod definíciu abiotických faktorov prostredia? Aké parametre sem možno zahrnúť? Abiotické faktory prostredia zahŕňajú: svetlo, teplotu, vlhkosť a atmosférické podmienky. Pozrime sa, ktorý faktor ako presne ovplyvňuje, podrobnejšie.

Svetlo

Svetlo je jedným z environmentálnych faktorov, ktoré využíva doslova každý objekt v geobotanike. Slnečné svetlo je najdôležitejším zdrojom tepelnej energie, ktorý je v prírode zodpovedný za procesy vývoja, rastu, fotosyntézy a mnoho ďalších.

Svetlo ako abiotický faktor má množstvo špecifických vlastností: spektrálne zloženie, intenzitu, periodicitu. Tieto abiotické podmienky sú najdôležitejšie pre rastliny, ktorých hlavným životom je proces fotosyntézy. Bez kvalitného spektra a dobrej intenzity osvetlenia sa svet rastlín nebude môcť aktívne rozmnožovať a plnohodnotne rásť. Dôležité je aj trvanie vystavenia svetlu, napríklad pri krátkom dennom svetle sa rast rastlín výrazne zníži a reprodukčné funkcie sú inhibované. Nie nadarmo musia pre dobrý rast a úrodu v skleníkových (umelých) podmienkach vytvárať čo najdlhšiu fotoperiódu, ktorá je pre život rastlín taká potrebná. V takýchto prípadoch dochádza k radikálnemu a zámernému narušeniu prirodzených biologických rytmov. Osvetlenie je najdôležitejším prírodným faktorom pre našu planétu.

Teplota

Teplota je tiež jedným z najsilnejších abiotických faktorov. Bez požadovaného teplotného režimu je život na Zemi skutočne nemožný - a to nie je prehnané. Navyše, ak človek môže zámerne udržiavať rovnováhu svetla na určitej úrovni, a to je celkom jednoduché, potom je situácia s teplotou oveľa ťažšia.

Samozrejme, za milióny rokov existencie na Planéte sa rastliny aj zvieratá prispôsobili teplotám, ktoré sú pre nich nepríjemné. Termoregulačné procesy sú tu odlišné. Napríklad v rastlinách existujú dve metódy: fyziologické, konkrétne zvýšenie koncentrácie bunkovej šťavy v dôsledku intenzívnej akumulácie cukru v bunkách. Tento proces poskytuje potrebnú úroveň mrazuvzdornosti rastlín, pri ktorej nemôžu zomrieť ani pri veľmi nízkych teplotách. Druhá metóda je fyzická, spočíva v špeciálnej štruktúre lístia alebo v jeho redukcii, ako aj v rastových metódach - squat alebo plazenie po zemi - aby sa zabránilo zamrznutiu na voľnom priestranstve.

Spomedzi živočíchov sa rozlišujú eurytermáky - tie, ktoré voľne existujú s výraznými teplotnými výkyvmi, a stenotermy, pre ktorých život je dôležitý určitý teplotný rozsah nie príliš veľkých rozmerov. Eurytermické organizmy existujú, keď teplota okolia kolíše v rozmedzí 40-50 stupňov, zvyčajne sú to podmienky blízke kontinentálnej klíme. V lete sú vysoké teploty, v zime mráz.

Pozoruhodným príkladom eurytermného živočícha je zajac. V teplom období sa v teple cíti pohodlne av chladnom počasí sa mení na bieleho zajaca a dokonale sa prispôsobuje teplotným abiotickým faktorom prostredia a ich vplyvu na živé organizmy.

Existuje mnoho predstaviteľov fauny - zvierat, hmyzu a cicavcov, ktorí majú iný typ termoregulácie - využívajúc stav strnulosti. V tomto prípade sa metabolizmus spomaľuje, ale telesná teplota sa môže udržiavať na rovnakej úrovni. Príklad: pre medveďa hnedého je abiotickým faktorom zimná teplota vzduchu a spôsob jeho adaptácie na mráz je hibernácia.

Vzduch

Medzi abiotické environmentálne faktory patrí aj ovzdušie. V procese evolúcie museli živé organizmy zvládnuť vzdušný biotop po opustení vody na súši. Niektoré z nich, najmä to ovplyvnilo hmyz a vtáky, v procese vývoja druhov, ktoré sa pohybujú na súši, sa prispôsobili pohybu vzduchom a ovládali techniku ​​letu.

Netreba vylúčiť ani proces ansmochorie - migráciu rastlinných druhov pomocou prúdenia vzduchu - drvivá väčšina rastlín takto osídlila územia, na ktorých teraz rastú, a to opeľovaním, prenosom semien vtákmi, hmyzom, resp. podobne.

Ak si položíte otázku, aké abiotické faktory ovplyvňujú flóru a faunu, tak atmosféra, pokiaľ ide o jej vplyv, jednoznačne nebude na poslednom mieste - jej úlohu v procese evolúcie, vývoja a veľkosti populácie nemožno preháňať.

Dôležitý však nie je samotný vzduch ako parameter ovplyvňujúci prírodu a organizmy, ale aj jeho kvalita, a to chemické zloženie. Aké faktory sú v tomto smere dôležité? Existujú dva z nich: kyslík a oxid uhličitý.

Hodnota kyslíka

Bez kyslíka môžu existovať iba anaeróbne baktérie, iné živé organizmy ho nevyhnutne potrebujú. Kyslíková zložka ovzdušia sa vzťahuje na tie druhy produktov, ktoré sa iba spotrebúvajú, ale iba zelené rastliny sú schopné produkovať kyslík metódou fotosyntézy.

Kyslík, ktorý vstupuje do tela cicavca, je hemoglobínom v krvi viazaný na chemickú zlúčeninu a v tejto forme je spolu s krvou transportovaný do všetkých buniek a orgánov. Tento proces zabezpečuje normálne fungovanie akéhokoľvek živého organizmu. Vplyv ovzdušia na proces podpory života je veľký a nepretržitý počas celého života.

Hodnota oxidu uhličitého

Oxid uhličitý je produkt vydychovaný cicavcami a niektorými rastlinami, vzniká aj pri spaľovaní a činnosti pôdnych mikroorganizmov. Všetky tieto prírodné procesy však vypúšťajú také nepatrné množstvo oxidu uhličitého, že sa nedajú ani porovnať so skutočnou katastrofou ekosystému, ktorá priamo i nepriamo súvisí so všetkými prírodnými procesmi – priemyselnými emisiami a odpadovými produktmi technologických procesov. A ak by sa pred sto rokmi podobný problém pozoroval hlavne vo veľkom priemyselnom meste, akým je Čeľabinsk, dnes je rozšírený takmer na celom území planéty. V súčasnosti oxid uhličitý, produkovaný všade: podnikmi, vozidlami, rôznymi zariadeniami, neustále rozširuje svoju dopadovú skupinu vrátane atmosféry.

Vlhkosť

Vlhkosť ako abiotický faktor je obsah vody čohokoľvek: rastliny, vzduchu, pôdy alebo živého organizmu. Z faktorov prostredia je vlhkosť primárnou podmienkou pre vznik a rozvoj života na Zemi.

Absolútne každý živý tvor na planéte potrebuje vodu. Už len fakt, že každá živá bunka pozostáva z osemdesiatich percent vody, hovorí za všetko. A pre mnohé živé tvory sú ideálne životné podmienky prírodného prostredia vodné plochy alebo vlhké podnebie.

Najvlhkejším miestom na Zemi je Ureka (Bioko Island, Rovníková Guinea)

Samozrejme, existujú aj typy oblastí, kde je množstvo vody minimálne alebo je prítomné s určitou periodicitou, sú to púšte, vysokohorský terén a podobné oblasti. To má zjavný vplyv na prírodu: absencia alebo minimum vegetácie, vysychanie pôdy, žiadne plodonosné rastliny, prežívajú len tie druhy flóry a fauny, ktoré sa dokázali takýmto podmienkam prispôsobiť. Fitness, bez ohľadu na to, do akej miery je vyjadrená, nie je celoživotná a v prípade, že sa z nejakého dôvodu zmení charakteristika abiotických faktorov, môže sa tiež zmeniť alebo úplne vymiznúť.

Z hľadiska miery vplyvu na prírodu je dôležité vlhkosť brať do úvahy nielen ako jeden parameter, ale aj v kombinácii s každým z uvedených faktorov, keďže spolu tvoria typ klímy. Každé špecifické územie s vlastnými abiotickými environmentálnymi faktormi má svoje vlastné charakteristiky, vlastnú vegetáciu, druhy a veľkosť populácie.

Vplyv abiotických faktorov na človeka

Človek ako súčasť ekosystému označuje aj objekty náchylné na vplyv abiotických faktorov neživej prírody. Závislosť ľudského zdravia a správania od slnečnej aktivity, lunárneho cyklu, cyklónov a podobných vplyvov bola zaznamenaná už pred niekoľkými storočiami vďaka pozorovacím schopnostiam našich predkov. A v modernej spoločnosti je vždy zaznamenaná prítomnosť skupiny ľudí, ktorých zmeny nálady a pohody sú nepriamo ovplyvnené abiotickými environmentálnymi faktormi.

Napríklad štúdie vplyvu Slnka ukázali, že táto hviezda má jedenásťročný cyklus periodickej aktivity. Na tomto základe dochádza ku kolísaniu elektromagnetického poľa Zeme, ktoré ovplyvňuje ľudský organizmus. Vrcholy slnečnej aktivity môžu oslabiť imunitný systém a naopak spôsobiť, že patogénne mikroorganizmy budú húževnatejšie a prispôsobené rozsiahlemu rozšíreniu v rámci komunity. Smutnými dôsledkami tohto procesu sú epidémie, vznik nových mutácií a vírusov.

Epidémia neznámej infekcie v Indii

Ďalším dôležitým príkladom abiotického vplyvu je ultrafialové svetlo. Každý vie, že v určitých dávkach je tento typ žiarenia dokonca užitočný. Tento faktor prostredia pôsobí antibakteriálne a spomaľuje vývoj spór, ktoré spôsobujú kožné ochorenia. Ale vo veľkých dávkach ultrafialové žiarenie negatívne ovplyvňuje populáciu a spôsobuje smrteľné ochorenia, ako je rakovina, leukémia alebo sarkóm.

K prejavom pôsobenia abiotických faktorov prostredia na človeka patrí priamo teplota, tlak a vlhkosť vzduchu, v skratke – klíma. Zvýšenie teploty povedie k inhibícii fyzickej aktivity a rozvoju problémov s kardiovaskulárnym systémom. Nízke teploty sú nebezpečné kvôli podchladeniu, čo znamená zápalové procesy v dýchacom systéme, kĺboch ​​a končatinách. Tu je potrebné poznamenať, že parameter vlhkosti ešte zosilňuje vplyv teplotných podmienok.

Zvýšenie atmosférického tlaku ohrozuje zdravie ľudí so slabými kĺbmi a krehkými cievami. Nebezpečné sú najmä náhle zmeny tohto klimatického parametra – môže nastať náhla hypoxia, upchatie kapilár, mdloby až kóma.

Z environmentálnych faktorov nemožno nespomenúť chemický aspekt vplyvu na človeka. Patria sem všetky chemické prvky obsiahnuté vo vode, atmosfére alebo pôde. Existuje koncept regionálnych faktorov - nadbytok alebo naopak nedostatok určitých zlúčenín alebo stopových prvkov v povahe každého jednotlivého regiónu. Napríklad z vymenovaných faktorov škodí ako nedostatok fluoridu - spôsobuje poškodenie zubnej skloviny, tak aj jeho nadbytok - urýchľuje proces osifikácie väziva a narúša činnosť niektorých vnútorných orgánov. Na incidencii populácie sú badateľné najmä výkyvy v obsahu chemických prvkov ako chróm, vápnik, jód, zinok a olovo.

Samozrejme, mnohé z vyššie uvedených abiotických podmienok, hoci ide o abiotické faktory prírodného prostredia, sú v skutočnosti veľmi závislé od ľudskej činnosti – rozvoj baní a ložísk, zmeny koryta riek, ovzdušia a podobné príklady zásah pokroku do prírodných javov.

Podrobná charakteristika abiotických faktorov

Prečo je vplyv väčšiny abiotických faktorov na populáciu taký obrovský? Je to logické: veď na zabezpečenie životného cyklu akéhokoľvek živého organizmu na Zemi je dôležitý súhrn všetkých parametrov, ktoré ovplyvňujú kvalitu života, jeho trvanie a určujú počet objektov ekosystému. Osvetlenie, zloženie atmosféry, vlhkosť, teplota, zonalita rozmiestnenia predstaviteľov živej prírody, slanosť vody a vzduchu, jej edafické údaje sú najdôležitejšie abiotické faktory a adaptácia organizmov na ne je pozitívna alebo negatívna, ale v každom prípade je nevyhnutné. Je ľahké si to overiť: stačí sa pozrieť okolo seba!

Abiotické faktory vo vodnom prostredí zabezpečujú vznik života a tvoria tri štvrtiny každej živej bunky na Zemi. V lesnom ekosystéme biotické faktory zahŕňajú všetky rovnaké parametre: vlhkosť, teplotu, pôdu, svetlo – určujú typ lesa, sýtosť rastlín a ich prispôsobivosť konkrétnemu regiónu.

Ako významné abiotické faktory prírodného prostredia treba okrem už uvedených samozrejmých spomenúť aj salinitu, pôdu a elektromagnetické pole Zeme. Celý ekosystém sa vyvíjal stovky rokov, zmenila sa topografia oblastí, zmenila sa miera adaptácie živých organizmov na určité životné podmienky, objavili sa nové druhy a migrovali celé populácie. Tento prirodzený reťazec je však už dávno narušený plodmi ľudskej činnosti na planéte. Práca environmentálnych faktorov je zásadne narušená tým, že k ovplyvňovaniu abiotických parametrov nedochádza cielene, ako faktory neživej prírody, ale ako škodlivý vplyv na vývoj organizmov.

Žiaľ, vplyv abiotických faktorov na kvalitu a dĺžku života človeka a ľudstva ako celku bol a zostáva obrovský a môže mať pozitívne aj negatívne dôsledky pre každý jednotlivý organizmus pre celé ľudstvo ako celok.

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

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

Charakteristika teploty ako abiotického faktora prostredia

Teplota je environmentálny faktor spojený s priemernou kinetickou energiou pohybu častíc a vyjadruje sa v stupňoch na rôznych mierkach. Najbežnejšia stupnica je v stupňoch Celzia (°C), ktorá je založená na rozpínavosti vody (bod varu vody je 100°C). SI prijal absolútnu teplotnú stupnicu, pre ktorú je bod varu vody T bp. voda = 373 K.

Veľmi často je teplota limitujúcim faktorom, ktorý určuje možnosť (nemožnosť) života organizmov v určitom biotope.

Podľa charakteru telesnej teploty sa všetky organizmy delia na dve skupiny: poikilotermné (ich telesná teplota závisí od teploty okolia a je takmer rovnaká ako teplota okolia) a homeotermné (ich telesná teplota nezávisí od vonkajšej teploty a je viac-menej konštantná: ak kolíše, pohybuje sa v malých medziach – zlomkoch stupňa).

Medzi poikilotermné organizmy patria rastlinné organizmy, baktérie, vírusy, huby, jednobunkové živočíchy, ako aj živočíchy s relatívne nízkou úrovňou organizácie (ryby, článkonožce atď.).

Homeotermy zahŕňajú vtáky a cicavce vrátane ľudí. Konštantná telesná teplota znižuje závislosť organizmov na teplote vonkajšieho prostredia, čím umožňuje usadiť sa vo väčšom počte ekologických výklenkov, a to v zemepisnom aj vertikálnom rozložení po celej planéte. Okrem homeotermie si však organizmy vyvíjajú adaptácie na prekonanie účinkov nízkych teplôt.

Na základe povahy ich tolerancie voči nízkym teplotám sa rastliny delia na teplomilné a mrazuvzdorné. Medzi teplomilné rastliny patria rastliny juhu (banány, palmy, južné odrody jabloní, hrušky, broskyne, hrozno atď.). Medzi rastliny odolné voči chladu patria rastliny stredných a severných zemepisných šírok, ako aj rastliny rastúce vysoko v horách (napríklad machy, lišajníky, borovica, smrek, jedľa, raž atď.). V strednom Rusku sa pestujú odrody mrazuvzdorných ovocných stromov, ktoré sú špeciálne chované chovateľmi. Prvé veľké úspechy v tejto oblasti dosiahli I.V.Mičurin a ďalší ľudoví chovatelia.

Norma reakcie organizmu na teplotný faktor (pre jednotlivé organizmy) je často úzka, t.j. špecifický organizmus môže normálne fungovať v dosť úzkom teplotnom rozsahu. Morské stavovce teda hynú, keď teplota stúpne na 30-32°C. Ale pre živú hmotu ako celok sú limity teplotného vplyvu, pri ktorých je život zachovaný, veľmi široké. V Kalifornii teda v horúcich prameňoch žije druh rýb, ktorý bežne funguje pri teplote 52 °C a tepelne odolné baktérie žijúce v gejzíroch vydržia teploty až 80 °C (to je „normálna“ teplota pre oni). Niektorí ľudia žijú v ľadovcoch pri teplote -44°C atď.

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

Vplyv teploty na rastlinné organizmy

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

Aby rastliny odolali účinkom nízkych teplôt, majú rôzne úpravy.

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

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

Vplyv teploty na živočíšne organizmy

Teplota ovplyvňuje poikilotermné a homeotermické živočíchy odlišne.

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

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

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

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

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

3) hibernovať (napríklad medveď).

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

Žiarenie ako abiotický faktor

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

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

Slnečné lúče majú niekoľko environmentálnych dôležitých funkcií:

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

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

Najdôležitejším komplexným abiotickým faktorom je klíma.

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

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

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

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

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

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

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

Medzi abiotické faktory patria faktory priestor (slnečné žiarenie) klimatický (svetlo, teplota, vlhkosť, atmosférický tlak, zrážky, pohyb vzduchu), edafické alebo pôdne faktory (mechanické zloženie pôdy, vlhkosť, priedušnosť, hustota pôdy), orografické faktory (reliéf, nadmorská výška, sklon svahu), chemické faktory (plynové zloženie vzduchu, zloženie solí a kyslosť vodných a pôdnych roztokov). Abiotické faktory ovplyvňujú živé organizmy (priamo alebo nepriamo) prostredníctvom určitých aspektov metabolizmu. Ich zvláštnosťou je jednostranný dopad: telo sa im dokáže prispôsobiť, no nemá na ne výrazný vplyv.

ja. Priestorové faktory

Biosféra ako biotop pre živé organizmy nie je izolovaná od zložitých procesov prebiehajúcich vo vesmíre, ktoré priamo súvisia nielen so Slnkom. Kozmický prach a meteorit padajú na Zem. Zem sa pravidelne zráža s asteroidmi a približuje sa ku kométam. Materiály a vlny vznikajúce pri výbuchoch supernov prechádzajú galaxiou. Naša planéta je, samozrejme, najužšie spojená s procesmi prebiehajúcimi na Slnku - s takzvanou slnečnou aktivitou. Podstatou tohto javu je premena energie akumulovanej v magnetických poliach Slnka na energiu pohybu hmôt plynu, rýchlych častíc a krátkovlnného elektromagnetického žiarenia.

Najintenzívnejšie procesy sú pozorované v centrách aktivity, nazývaných aktívne oblasti, v ktorých sa pozoruje zosilnenie magnetického poľa, objavujú sa oblasti so zvýšeným jasom, ako aj takzvané slnečné škvrny. V aktívnych oblastiach môže dôjsť k explozívnemu uvoľneniu energie, sprevádzanému emisiami plazmy, náhlym objavením sa slnečného kozmického žiarenia a zvýšením krátkovlnných a rádiových emisií. Je známe, že zmeny v úrovni aktivity vzplanutia sú cyklické, s typickým cyklom 22 rokov, hoci sú známe fluktuácie s periodicitou 4,3 až 1850 rokov. Slnečná aktivita ovplyvňuje množstvo životných procesov na Zemi – od výskytu epidémií a nárastu pôrodnosti až po veľké klimatické zmeny. Ukázal to už v roku 1915 ruský vedec A.L.Čiževskij, zakladateľ novej vedy – heliobiológie (z gréckeho helios – Slnko), ktorá skúma vplyv zmien aktivity Slnka na biosféru Zeme.

Medzi najdôležitejšie kozmické faktory teda patrí elektromagnetické žiarenie spojené so slnečnou aktivitou so širokým rozsahom vlnových dĺžok. Absorpcia krátkovlnného žiarenia zemskou atmosférou vedie k tvorbe ochranných obalov, najmä ozonosféry. Medzi ďalšie kozmické faktory patrí korpuskulárne žiarenie zo Slnka.

Slnečná koróna (horná časť slnečnej atmosféry), pozostávajúca najmä z ionizovaných atómov vodíka - protónov - s prímesou hélia, sa neustále rozširuje. Pri opustení koróny sa tento prúd vodíkovej plazmy šíri v radiálnom smere a dosahuje Zem. Nazýva sa to slnečný vietor. Vypĺňa celú oblasť slnečnej sústavy; a neustále prúdi okolo Zeme a interaguje s jej magnetickým poľom. Je jasné, že to súvisí s dynamikou magnetickej aktivity (napríklad magnetické búrky) a priamo ovplyvňuje život na Zemi.

Zmeny v ionosfére v polárnych oblastiach Zeme súvisia aj so slnečným kozmickým žiarením, ktoré spôsobuje ionizáciu. Počas silných erupcií slnečnej aktivity môže vystavenie slnečnému kozmickému žiareniu krátko presiahnuť normálne pozadie galaktického kozmického žiarenia. Veda v súčasnosti nazhromaždila množstvo faktografických materiálov ilustrujúcich vplyv kozmických faktorov na biosférické procesy. Predovšetkým je dokázaná citlivosť bezstavovcov na zmeny slnečnej aktivity a korelácia jej variácií s dynamikou nervového a kardiovaskulárneho systému človeka, ako aj s dynamikou chorôb – dedičných, onkologických, infekčných, atď., bola stanovená.

Zvláštnosťou vplyvu kozmických faktorov a prejavov slnečnej aktivity na biosféru je, že povrch našej planéty je oddelený od kozmu hrubou vrstvou hmoty v plynnom stave, teda atmosférou.

II. Klimatické faktory

Najdôležitejšiu klímotvornú funkciu má atmosféra ako prostredie, ktoré vníma kozmické a slnečné faktory.

1. Svetlo. Energia slnečného žiarenia sa šíri vesmírom vo forme elektromagnetických vĺn. Asi 99 % z neho tvoria lúče s vlnovou dĺžkou 170-4000 nm, z toho 48 % vo viditeľnej časti spektra s vlnovou dĺžkou 400-760 nm a 45 % v infračervenom (vlnová dĺžka od 750 nm do 10" 3 m) , asi 7% - na ultrafialové (vlnová dĺžka menej ako 400 nm).V procesoch fotosyntézy zohráva najdôležitejšiu úlohu fotosynteticky aktívne žiarenie (380-710 nm).

Množstvo energie slnečného žiarenia dopadajúceho na Zem (až po hornú hranicu atmosféry) je takmer konštantné a odhaduje sa na 1370 W/m2. Táto hodnota sa nazýva slnečná konštanta.

Pri prechode atmosférou sa slnečné žiarenie rozptýli na molekulách plynu, suspendovaných nečistotách (pevných a kvapalných) a pohlcuje ho vodná para, ozón, oxid uhličitý a prachové častice. Rozptýlené slnečné žiarenie čiastočne dopadá na zemský povrch. Jeho viditeľná časť vytvára svetlo počas dňa v neprítomnosti priameho slnečného žiarenia, napríklad pri veľkej oblačnosti.

Energiu slnečného žiarenia povrch Zeme nielen pohlcuje, ale aj odráža vo forme prúdu dlhovlnného žiarenia. Svetlejšie farebné povrchy odrážajú svetlo intenzívnejšie ako tmavšie. Čistý sneh teda odráža 80-95%, kontaminovaný sneh - 40-50, černozemná pôda - 5-14, svetlý piesok - 35-45, lesná koruna - 10-18%. Pomer toku slnečného žiarenia odrazeného povrchom k toku prijatého sa nazýva albedo.

Žiarivá energia Slnka je spojená s osvetlením zemského povrchu, ktorá je určená trvaním a intenzitou svetelného toku. V procese evolúcie si rastliny a zvieratá vyvinuli hlboké fyziologické, morfologické a behaviorálne adaptácie na dynamiku osvetlenia. Všetky zvieratá, vrátane ľudí, majú takzvané cirkadiánne (denné) rytmy aktivity.

Požiadavky organizmov na určitú dobu trvania tmy a svetla sa nazývajú fotoperiodizmus a dôležité sú najmä sezónne výkyvy osvetlenia. Postupný trend znižovania denného svetla od leta do jesene slúži ako informácia na prípravu na zimovanie alebo zimný spánok. Keďže fotoperiodické podmienky závisia od zemepisnej šírky, množstvo druhov (predovšetkým hmyz) môže vytvárať geografické rasy, ktoré sa líšia prahovou dĺžkou dňa.

2. Teplota

Teplotná stratifikácia je zmena teploty vody pozdĺž hĺbky vodného útvaru. Neustále zmeny teploty sú charakteristické pre každý ekologický systém. Na označenie tejto zmeny sa často používa slovo „gradient“. Špecifickým javom je však teplotné rozvrstvenie vody v nádrži. V lete sa teda povrchové vody ohrievajú viac ako hlboké vody. Keďže teplejšia voda má nižšiu hustotu a nižšiu viskozitu, dochádza k jej cirkulácii v povrchovej, zohriatej vrstve a nemieša sa s hustejšou a viskóznejšou studenou vodou. Medzi teplou a studenou vrstvou sa vytvára medzizóna s ostrým teplotným gradientom, ktorá sa nazýva termoklina. Všeobecný teplotný režim, spojený s periodickými (ročnými, sezónnymi, dennými) teplotnými zmenami, je tiež najdôležitejšou podmienkou pre život živých organizmov vo vode.

3. Vlhkosť. Vlhkosť vzduchu je obsah vodnej pary vo vzduchu. Na vlhkosť sú najbohatšie spodné vrstvy atmosféry (do výšky 1,5-2,0 km), kde sa sústreďuje približne 50 % všetkej atmosférickej vlhkosti. Obsah vodnej pary vo vzduchu závisí od jej teploty.

4. Atmosférické zrážky sú voda v kvapalnej (kvapôčky) alebo pevnej forme, ktorá padá na zem. povrch z oblakov alebo usadené priamo zo vzduchu v dôsledku kondenzácie vodnej pary. Mraky môžu produkovať dážď, sneh, mrholenie, mrznúci dážď, snehové zrná, ľadové pelety a krúpy. Množstvo zrážok sa meria hrúbkou vrstvy spadnutej vody v milimetroch.

Zrážky úzko súvisia s vlhkosťou vzduchu a sú výsledkom kondenzácie vodnej pary. V dôsledku kondenzácie sa v prízemnej vrstve vzduchu vytvára rosa a hmla a pri nízkych teplotách sa pozoruje kryštalizácia vlhkosti. Kondenzácia a kryštalizácia vodnej pary vo vyšších vrstvách atmosféry tvoria oblaky rôznych štruktúr a spôsobujú zrážky. Na zemeguli sú mokré (vlhké) a suché (suché) zóny. Maximálne množstvo zrážok spadne v zóne tropických pralesov (do 2000 mm/rok), zatiaľ čo v suchých zónach (napríklad púšte) – 0,18 mm/rok.

Atmosférické zrážky sú najdôležitejším faktorom ovplyvňujúcim procesy znečisťovania životného prostredia. Prítomnosť vodnej pary (hmly) vo vzduchu so súčasným vstupom napríklad oxidu siričitého do vzduchu vedie k tomu, že tento sa mení na kyselinu sírovú, ktorá sa oxiduje na kyselinu sírovú. V podmienkach stojatého vzduchu (kľud) sa tvorí pretrvávajúca toxická hmla. Takéto látky sa môžu vyplaviť z atmosféry a spadnúť na povrch pevniny a oceánov. Typickým výsledkom sú takzvané kyslé dažde. Častice v atmosfére môžu slúžiť ako zárodky kondenzácie vlhkosti, ktoré spôsobujú rôzne formy zrážok.

5. Atmosférický tlak. Za normálny tlak sa považuje 101,3 kPa (760 mm Hg). Na povrchu zemegule sa nachádzajú oblasti vysokého a nízkeho tlaku a sezónne a denné minimá a maximá tlaku sú pozorované v rovnakých bodoch. Morské a kontinentálne typy dynamiky atmosférického tlaku sa tiež líšia. Periodicky sa vyskytujúce oblasti nízkeho tlaku sa nazývajú cyklóny a vyznačujú sa silnými prúdmi vzduchu, ktoré sa pohybujú v špirále a pohybujú sa priestorom smerom k stredu. Cyklóny sú spojené s nestabilným počasím a veľkým množstvom zrážok.

Naproti tomu anticyklóny sa vyznačujú stabilným počasím, nízkou rýchlosťou vetra a v niektorých prípadoch teplotnými inverziami. Počas anticyklón môžu vzniknúť meteorologické podmienky, ktoré sú nepriaznivé z hľadiska transportu a rozptylu nečistôt.

6. Pohyb vzduchu. Dôvodom vzniku prúdenia vetra a pohybu vzdušných hmôt je nerovnomerné zahrievanie rôznych častí zemského povrchu spojené so zmenami tlaku. Prúdenie vetra smeruje k nižšiemu tlaku, ale rotácia Zeme ovplyvňuje aj cirkuláciu vzdušných hmôt v globálnom meradle. V povrchovej vrstve vzduchu pohyb vzdušných hmôt ovplyvňuje všetky meteorologické faktory prostredia, t.j. o klíme vrátane režimov teploty, vlhkosti, vyparovania z povrchu zeme a mora, ako aj transpirácie rastlín.

Zvlášť dôležité je vedieť, že prúdenie vetra je najdôležitejším faktorom pri prenose, rozptyle a spade znečisťujúcich látok vstupujúcich do atmosféry z priemyselných podnikov, tepelnej energetiky a dopravy. Sila a smer vetra určujú režimy znečistenia životného prostredia. Napríklad kľud v kombinácii s teplotnou inverziou vzduchu sa považuje za nepriaznivé meteorologické podmienky (AMC), ktoré prispievajú k dlhodobému silnému znečisteniu ovzdušia v oblastiach priemyselných podnikov a ľudských obydlí.

Sú bežné vzory rozloženia úrovní a regionálnych režimov environmentálnych faktorov

Geografická obálka Zeme (podobne ako biosféra) je v priestore heterogénna, je rozdelená na územia, ktoré sa navzájom líšia. Postupne sa delí na fyzicko-geografické zóny, geografické zóny, intrazonálne horské a rovinaté oblasti a subregióny, subzóny atď.

Fyzickogeografická zóna je najväčšia taxonomická jednotka geografického obalu, ktorá pozostáva z niekoľkých geografických oblastí, ktoré sú podobné tepelnou bilanciou a vlhkostným režimom.

Ide najmä o Arktídu a Antarktídu, subarktické a subantarktické, severné a južné mierne a subtropické, subekvatoriálne a rovníkové pásy.

Geografická (aka–prírodná, krajinná) zóna–ide o významnú časť fyzickogeografického pásma s osobitným charakterom geomorfologických procesov, s osobitnými typmi podnebia, vegetácie, pôd, flóry a fauny.

Zóny majú prevažne (aj keď nie vždy) predĺžené obrysy v širokom pôdoryse a vyznačujú sa podobnými prírodnými podmienkami, určitou postupnosťou v závislosti od zemepisnej polohy - ide o zemepisné zemepisné členenie, určené najmä charakterom distribúcie slnečnej energie. naprieč zemepisnými šírkami, teda s poklesom jeho príchodu od rovníka k pólom a nerovnomernou vlhkosťou.

Okrem zemepisnej šírky existuje aj vertikálna (alebo nadmorská) zonácia typická pre horské oblasti, t. j. zmena vegetácie, fauny, pôd, klimatických podmienok pri stúpaní od hladiny mora, spojená najmä so zmenou tepelnej bilancie: rozdiel teplôt vzduchu je 0,6-1,0 °C na každých 100 m výšky.

III. Edafickýalebo pôdyfaktory

Podľa definície W. R. Williamsa je pôda sypký povrchový horizont pôdy schopný produkovať rastlinné plodiny. Najdôležitejšou vlastnosťou pôdy je jej úrodnosť, t.j. schopnosť poskytnúť rastlinám organickú a minerálnu výživu. Úrodnosť závisí od fyzikálnych a chemických vlastností pôdy, ktoré sú spolu edafogénne (z gréčtiny. edaphos - pôda) alebo edafické faktory.

1. Mechanické zloženie pôdy. Pôda je produktom fyzikálnej, chemickej a biologickej premeny (zvetrávania) hornín, je to trojfázové prostredie s obsahom pevných látok; kvapalné a plynné zložky. Vzniká ako výsledok zložitých interakcií podnebia, rastlín, živočíchov, mikroorganizmov a považuje sa za bioinertné teleso obsahujúce živé a neživé zložky.

Na svete existuje mnoho druhov pôd, ktoré súvisia s rôznymi klimatickými podmienkami a špecifickými procesmi ich vzniku. Pôdy sa vyznačujú určitou zonálnosťou, hoci pásy nie sú vždy súvislé. Medzi hlavné typy pôd v Rusku patria tundra, podzolové pôdy zóny tajgy-lesy (najbežnejšie), černozeme, sivé lesné pôdy, gaštanové pôdy (na juh a východ od černozemí), hnedé pôdy (charakteristické pre suché stepi). a polopúšte), červené pôdy, slané močiare atď.

V dôsledku pohybu a premeny látok sa pôda zvyčajne rozdelí na samostatné vrstvy alebo horizonty, ktorých kombináciou v reze vzniká pôdny profil (obr. 2), ktorý vo všeobecnosti vyzerá takto:

najvrchnejší horizont (A 1 ), obsahujúci produkty rozkladu organickej hmoty, je najúrodnejší. Nazýva sa humus alebo humus a má granulárno-hrudkovitú alebo vrstvenú štruktúru. Práve v nej prebiehajú zložité fyzikálne a chemické procesy, v dôsledku ktorých vznikajú rastlinné živiny. Humus má rôzne farby.

Nad humusovým horizontom sa nachádza vrstva rastlinného opadu, ktorý sa zvyčajne nazýva podstielka (A0,). Pozostáva z rastlinných zvyškov, ktoré sa ešte nerozložili.

Pod humusovým horizontom sa nachádza neplodná belavá vrstva hrubá 10-12 cm (A 2). Živiny sa z nej vyplavujú vodou alebo kyselinami. Preto sa nazýva horizont lúhovania alebo lúhovania (eluviálny). Vlastne je to podzolický horizont. Kremeň a oxid hlinitý sa mierne rozpúšťajú a zostávajú v tomto horizonte.

Ešte nižšie leží zdrojová hornina (C).

Environmentálne faktory sú všetky faktory prostredia, ktoré ovplyvňujú telo. Sú rozdelené do 3 skupín:

Najlepšia hodnota faktora pre organizmus je tzv optimálne(optimálny bod), napríklad optimálna teplota vzduchu pre ľudí je 22º.

Antropogénne faktory

Vplyvy človeka menia prostredie príliš rýchlo. To vedie k tomu, že mnohé druhy sa stávajú vzácnymi a vyhynú. Z tohto dôvodu sa biodiverzita znižuje.

Napríklad, dôsledky odlesňovania:

• Ničí sa biotop pre obyvateľov lesa (zvieratá, huby, lišajníky, byliny). Môžu úplne zmiznúť (zníženie biodiverzity).
• Les svojimi koreňmi drží vrchnú úrodnú vrstvu pôdy. Bez podpory môže byť pôda unesená vetrom (dostanete púšť) alebo vodou (dostanete rokliny).
• Les z povrchu svojich listov vyparuje veľa vody. Ak odstránite les, vlhkosť vzduchu v oblasti sa zníži a vlhkosť pôdy sa zvýši (môže sa vytvoriť močiar).

1. Vyberte tri možnosti. Aké antropogénne faktory ovplyvňujú veľkosť populácie diviakov v lesnom spoločenstve?
1) zvýšenie počtu predátorov
2) strieľanie zvierat
3) kŕmenie zvierat
4) šírenie infekčných chorôb
5) výrub stromov
6) drsné poveternostné podmienky v zime

Odpoveď

2. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Aké antropogénne faktory ovplyvňujú veľkosť populácie konvalinky májovej v lesnom spoločenstve?
1) výrub stromov
2) zvýšenie tieňovania

4) zber divo rastúcich rastlín
5) nízka teplota vzduchu v zime
6) ušliapanie pôdy

Odpoveď

3. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Aké procesy v prírode sú klasifikované ako antropogénne faktory?
1) zničenie ozónovej vrstvy
2) denná zmena osvetlenia
3) konkurencia v populácii
4) akumulácia herbicídov v pôde
5) vzťahy medzi predátormi a ich obeťami
6) zvýšený skleníkový efekt

Odpoveď

4. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Aké antropogénne faktory ovplyvňujú počet rastlín uvedených v Červenej knihe?
1) ničenie ich životného prostredia
2) zvýšenie tieňovania
3) nedostatok vlahy v lete
4) rozšírenie plôch agrocenóz
5) náhle zmeny teploty
6) ušliapanie pôdy

Odpoveď

5. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Antropogénne faktory prostredia zahŕňajú
1) pridávanie organických hnojív do pôdy
2) zníženie osvetlenia v nádržiach s hĺbkou
3) zrážky
4) riedenie sadeníc borovice
5) zastavenie sopečnej činnosti
6) plytčenie riek v dôsledku odlesňovania

Odpoveď

6. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Aké environmentálne poruchy v biosfére sú spôsobené antropogénnym zásahom?
1) zničenie ozónovej vrstvy atmosféry
2) sezónne zmeny v osvetlení zemského povrchu
3) pokles počtu veľrýb
4) hromadenie ťažkých kovov v telách organizmov v blízkosti diaľnic
5) akumulácia humusu v pôde v dôsledku pádu listov
6) akumulácia sedimentárnych hornín v hlbinách svetového oceánu

Odpoveď

1. Vytvorte súlad medzi príkladom a skupinou faktorov prostredia, ktoré ilustruje: 1) biotické, 2) abiotické
A) jazierko zarastajúce žaburinou
B) zvýšenie počtu rybieho poteru
C) jedenie rybieho poteru plávajúcim chrobákom
D) tvorba ľadu
D) splachovanie minerálnych hnojív do rieky

Odpoveď

2. Vytvorte súlad medzi procesom vyskytujúcim sa v lesnej biocenóze a environmentálnym faktorom, ktorý charakterizuje: 1) biotický, 2) abiotický
A) vzťah medzi voškami a lienkami
B) podmáčanie pôdy
B) denná zmena osvetlenia
D) konkurencia medzi druhmi drozdov
D) zvýšenie vlhkosti vzduchu
E) účinok huby na brezu

Odpoveď

3. Vytvorte súlad medzi príkladmi a environmentálnymi faktormi, ktoré tieto príklady ilustrujú: 1) abiotické, 2) biotické. Napíšte čísla 1 a 2 v správnom poradí.
A) zvýšenie atmosférického tlaku vzduchu
B) zmena topografie ekosystému spôsobená zemetrasením
C) zmena v populácii zajacov v dôsledku epidémie
D) interakcia medzi vlkmi vo svorke
D) súťaž o územie medzi borovicami v lese

Odpoveď

4. Stanovte súlad medzi charakteristikami faktora prostredia a jeho typom: 1) biotický, 2) abiotický. Napíšte čísla 1 a 2 v správnom poradí.
A) ultrafialové žiarenie
B) vysychanie vodných plôch počas sucha
B) migrácia zvierat
D) opeľovanie rastlín včelami
D) fotoperiodizmus
E) pokles počtu veveričiek v chudých rokoch

Odpoveď

Odpoveď

6f. Vytvorte súlad medzi príkladmi a environmentálnymi faktormi, ktoré tieto príklady ilustrujú: 1) abiotické, 2) biotické. Napíšte čísla 1 a 2 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) zvýšenie kyslosti pôdy spôsobené sopečnou erupciou
B) zmena reliéfu lúčnej biogeocenózy po povodni
C) zmena populácie diviakov v dôsledku epidémie
D) interakcia medzi osikami v lesnom ekosystéme
D) súťaž o územie medzi samcami tigrov

Odpoveď

7f. Vytvorte súlad medzi environmentálnymi faktormi a skupinami faktorov: 1) biotické, 2) abiotické. Napíšte čísla 1 a 2 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) denné výkyvy teploty vzduchu
B) zmena dĺžky dňa
B) vzťah dravec – korisť
D) symbióza rias a húb v lišajníku
D) zmena vlhkosti prostredia

Odpoveď

Odpoveď

2. Vytvorte súlad medzi príkladmi a environmentálnymi faktormi, ktoré tieto príklady ilustrujú: 1) biotické, 2) abiotické, 3) antropogénne. Napíšte čísla 1, 2 a 3 v správnom poradí.
A) Jesenné lístie
B) Výsadba stromov v parku
C) Tvorba kyseliny dusičnej v pôde počas búrky
D) Osvetlenie
D) Boj o zdroje v populácii
E) Emisie freónov do atmosféry

Odpoveď

3. Vytvorte súlad medzi príkladmi a faktormi prostredia: 1) abiotické, 2) biotické, 3) antropogénne. Napíšte čísla 1-3 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) zmena zloženia plynov v atmosfére
B) distribúcia semien rastlín živočíchmi
C) odvodňovanie močiarov človekom
D) zvýšenie počtu spotrebiteľov v biocenóze
D) zmena ročných období
E) odlesňovanie

Odpoveď

Odpoveď

Odpoveď

1. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte ich číslami, pod ktorými sú uvedené. Nasledujúce faktory vedú k zníženiu počtu veveričiek v ihličnatom lese:
1) zníženie počtu dravých vtákov a cicavcov
2) výrub ihličnatých stromov
3) zber jedľových šišiek po teplom a suchom lete
4) zvýšenie aktivity predátorov
5) vypuknutie epidémií
6) hlboká snehová pokrývka v zime

Odpoveď

Odpoveď

Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Ničenie lesov na rozsiahlych územiach vedie k
1) zvýšenie množstva škodlivých dusíkatých nečistôt v atmosfére
2) zničenie ozónovej vrstvy
3) porušenie vodného režimu
4) zmena biogeocenóz
5) porušenie smeru prúdenia vzduchu
6) zníženie druhovej diverzity

Odpoveď

1. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Spomedzi environmentálnych faktorov uveďte biotické.
1) povodeň
2) konkurencia medzi jednotlivcami druhu
3) zníženie teploty
4) dravosť
5) nedostatok svetla
6) tvorba mykorízy

Odpoveď

2. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Biotické faktory zahŕňajú
1) dravosť
2) lesný požiar
3) konkurencia medzi jedincami rôznych druhov
4) zvýšenie teploty
5) tvorba mykorízy
6) nedostatok vlhkosti

Odpoveď

1. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené v tabuľke. Ktoré z nasledujúcich environmentálnych faktorov sa považujú za abiotické?
1) teplota vzduchu
2) znečistenie skleníkovými plynmi
3) prítomnosť nerecyklovateľného odpadu
4) dostupnosť cesty
5) osvetlenie
6) koncentrácia kyslíka

Odpoveď

2. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené v tabuľke. Medzi abiotické faktory patria:
1) Sezónna migrácia vtákov
2) Sopečná erupcia
3) Vzhľad tornáda
4) Konštrukcia platiny bobrom
5) Tvorba ozónu počas búrky
6) Odlesňovanie

Odpoveď

3. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú v odpovedi uvedené. Medzi abiotické zložky stepného ekosystému patria:
1) bylinná vegetácia
2) veterná erózia
3) minerálne zloženie pôdy
4) zrážkový režim
5) druhové zloženie mikroorganizmov
6) sezónne pasenie hospodárskych zvierat

Odpoveď

Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Aké environmentálne faktory môžu byť pre pstruha potočného limitujúce?
1) čerstvá voda
2) obsah kyslíka nižší ako 1,6 mg/l
3) teplota vody +29 stupňov
4) slanosť vody
5) osvetlenie nádrže
6) rýchlosť toku rieky

Odpoveď

1. Vytvorte súlad medzi environmentálnym faktorom a skupinou, do ktorej patrí: 1) antropogénny, 2) abiotický. Napíšte čísla 1 a 2 v správnom poradí.
A) umelé zavlažovanie pôdy
B) pád meteoritu
B) orba panenskej pôdy
D) jarná povodeň
D) výstavba priehrady
E) pohyb oblakov

Odpoveď

2. Stanovte súlad medzi charakteristikami prostredia a environmentálnym faktorom: 1) antropogénnym, 2) abiotickým. Napíšte čísla 1 a 2 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) odlesňovanie
B) tropické prehánky
B) topiace sa ľadovce
D) lesné plantáže
D) odvodňovanie močiarov
E) zvýšenie dĺžky dňa na jar

Odpoveď

Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Nasledujúce antropogénne faktory môžu zmeniť počet producentov v ekosystéme:
1) zber kvitnúcich rastlín
2) zvýšenie počtu spotrebiteľov prvého rádu
3) pošliapanie rastlín turistami
4) zníženie vlhkosti pôdy
5) výrub dutých stromov
6) zvýšenie počtu spotrebiteľov druhého a tretieho rádu

Odpoveď

Prečítať text. Vyberte tri vety, ktoré popisujú abiotické faktory. Zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. (1) Hlavným zdrojom svetla na Zemi je Slnko. (2) Svetlomilné rastliny majú spravidla silne rozrezané listové čepele a veľké množstvo prieduchov v epiderme. (3) Vlhkosť prostredia je dôležitou podmienkou existencie živých organizmov. (4) Počas evolúcie sa u rastlín vyvinuli adaptácie na udržanie vodnej rovnováhy tela. (5) Obsah oxidu uhličitého v atmosfére je nevyhnutný pre živé organizmy.

Odpoveď

Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. S prudkým poklesom počtu opeľujúceho hmyzu na lúke v priebehu času
1) počet rastlín opeľovaných hmyzom klesá
2) počet dravých vtákov sa zvyšuje
3) zvyšuje sa počet bylinožravcov
4) zvyšuje sa počet vetrom opeľovaných rastlín
5) mení sa horizont vody v pôde
6) počet hmyzožravých vtákov klesá

Odpoveď

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019