Aké faktory prostredia sú abiotické. Prostredie vzduchu a jeho zloženie plynov

ASTRACHANSKÁ ŠTÁTNA TECHNICKÁ UNIVERZITA

ESAY

Splnené: st-ka gr. BS-12

Mandžieva A.L.

Skontroloval: docent, Ph.D. Rozvinuté

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 atď. Biotické faktory sú živé organizmy (baktérie, huby, rastliny, živočíchy). v interakcii s organizmom. Antropogénne faktory zahŕňajú vlastnosti prostredia v dôsledku ľudskej pracovnej činnosti. S rastom populácie a technického vybavenia ľudstva sa podiel antropogénnych faktorov neustále zvyšuje.

Treba mať na pamäti, že na jednotlivé organizmy a ich populácie pôsobí súčasne veľa faktorov, 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 odolnosť 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 nárazu tento druh normálne žije, rozmnožuje sa a vyvíja (ekologické optimum, ktoré vytvára najlepšie podmienky na život). Pri výrazných odchýlkach od optima, smerom nahor aj nadol, je životne dôležitá aktivita organizmov inhibovaná. Maximálne a minimálne hodnoty faktora, pri ktorom je ešte možná životná aktivita, sa nazývajú limity vytrvalosti (limity tolerancie).

Optimálna hodnota faktora, ako aj hranice únosnosti nie sú rovnaké 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. Napríklad borovica rastie na pieskoch aj v močiaroch, kde je voda, a lekno bez vody okamžite zomrie. Adaptívne reakcie organizmu na vplyv prostredia sa rozvíjajú v procese prirodzeného výberu a zabezpečujú prežitie druhov.

Hodnota environmentálnych faktorov nie je ekvivalentná. Napríklad zelené rastliny nemôžu existovať bez svetla, oxidu uhličitého a minerálnych solí. Zvieratá nemôžu žiť bez potravy a kyslíka. Životne dôležité faktory sa nazývajú obmedzujúce (v ich neprítomnosti je život nemožný). Limitujúci účinok limitujúceho faktora sa prejavuje aj pri optime iných faktorov. Iné faktory môžu mať na živé organizmy menej výrazný vplyv, ako napríklad obsah dusíka v atmosfére pre rastlinné a živočíšne organizmy.

Kombinácia podmienok prostredia, ktoré zabezpečujú zvýšený rast, vývoj a reprodukciu každého organizmu (populácie, druhu), sa nazýva biologické optimum. Vytvorenie biologických optimálnych podmienok 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, v dôsledku ktorej sa živia všetky heterotrofné organizmy.

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 priestorovej orientácie všetkých živých bytostí. Chlorofyl absorbuje hlavne 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 sa odrazí.

Väčšina ultrafialového žiarenia s vlnovou dĺžkou menšou ako 0,29 mikrónov je zadržaná akousi „tienením“ – ozónovou vrstvou atmosféry, ktorá vzniká vplyvom rovnakých lúčov. Toto žiarenie je škodlivé pre živé organizmy. Ultrafialové lúče s dlhšou vlnovou dĺžkou (0,3-0,4 mikrónov) dopadajú na zemský povrch a v miernych dávkach priaznivo pôsobia na živočíchy – stimulujú syntézu vitamínu B, kožných pigmentov (spálenie od slnka) atď.

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

Podľa požiadaviek na intenzitu osvetlenia sa rozlišujú svetlomilné, tieňomilné a tieňomilné rastliny.

Svetlomilné rastliny sa môžu normálne rozvíjať len pri intenzívnom osvetlení. Sú hojne rozšírené v suchých stepiach a polopúšťach, kde je vegetačný kryt riedky a rastliny si navzájom netienia (tulipán, hus cibuľa). K svetlomilným rastlinám patria aj obilniny, rastliny bezlesých strání (tymián, šalvia) atď.

Rastliny tolerujúce tieň lepšie 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 normálne sa vyvíjajú v tieniacich podmienkach. Medzi tieto rastliny patria lesné trávy - šťaveľ, machy atď. Počas odlesňovania môžu niektoré z nich uhynúť.

Rytmické zmeny v aktivite svetelného toku, spojené s rotáciou Zeme okolo svojej osi a okolo Slnka, sa citeľne prejavujú vo voľnej prírode. Denné hodiny sa v rôznych častiach sveta líšia. 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 dosahuje denné svetlo maximálnu dĺžku, potom postupne klesá, koncom decembra sa stáva najkratším a začína sa opäť zvyšovať.

Reakcia organizmov na trvanie denného svetla, vyjadrená v zmene 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 (sezónnym rytmom). Úlohu spúšťača sezónnych zmien (od jarného prebúdzania po zimný spánok) zohráva dĺžka denného svetla ako najstálejšia zmena, predznamenávajúca zmenu teploty a iných podmienok prostredia. Zvýšenie dĺžky denného svetla teda stimuluje aktivitu pohlavných žliaz u mnohých zvierat a určuje začiatok obdobia párenia. Skracovanie denného svetla vedie k útlmu funkcie pohlavných žliaz, hromadeniu tuku, rozvoju bujnej srsti u zvierat, k letu vtákov. Podobne je u rastlín s predlžovaním denného svetla spojená tvorba hormónov ovplyvňujúcich kvitnutie, oplodnenie, plodenie, tvorbu hľúz atď.. Na jeseň tieto procesy doznievajú.

Podľa reakcie na dĺžku denného svetla sa rastliny delia na dlhodenné, ktoré kvitnú, keď je doba denného svetla 12 a viac hodín (raž, ovos, jačmeň, zemiaky a pod.), krátkodňové, v r. ktorý kvitne, 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 denného svetla hodiny (hrach, pohánka a pod.).

Na základe fotoperiodizmu u rastlín a živočíchov v procese evolúcie sa vyvinuli špecifické zmeny v intenzite fyziologických procesov, obdobiach rastu a rozmnožovania, opakujúce sa s ročnou periodicitou, ktoré sa nazývajú sezónne rytmy. Po preštudovaní vzorcov denných rytmov spojených so zmenou dňa a noci a sezónnych rytmov človek využíva tieto poznatky na celoročné pestovanie zeleniny, kvetov, vtákov v umelých podmienkach, zvyšovanie 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.. Denné 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 noci. Množstvo zvierat neustále žije v úplnej tme (škrkavka, krtek atď.).

Neustále sa vyvíjajúce ľudstvo zvlášť nepremýšľa o tom, ako abiotické faktory priamo alebo nepriamo ovplyvňujú človeka. Čo sú abiotické podmienky a prečo je tak dôležité zvážiť ich zdanlivo nepostrehnuteľný vplyv? Ide o určité fyzikálne javy, ktoré nesúvisia s divokou prírodou, ktoré tak či onak ovplyvňujú život alebo prostredie človeka. Zhruba povedané, svetlo, stupeň vlhkosti, magnetické pole Zeme, teplota, vzduch, ktorý dýchame – všetky tieto parametre sa nazývajú abiotické. Pod túto definíciu v žiadnom prípade nespadá vplyv živých organizmov, vrátane baktérií, mikroorganizmov a dokonca prvokov.

Rýchla navigácia v článku

Príklady a typy

Už sme zistili, že ide o súbor javov neživej prírody, ktoré môžu byť klimatické, vodné alebo pôdne. Klasifikácia abiotických faktorov je podmienene rozdelená do troch typov:

1. chemický,
2. fyzický,
3. Mechanický.

Chemický vplyv má organické a minerálne zloženie pôdy, atmosférický vzduch, podzemná voda a ostatné vody. Medzi fyzikálne patrí prirodzené svetlo, tlak, teplota 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 života na našej planéte. A ak si moderný človek myslí, že všetky tieto javy, ktoré doslova ovládajú život jeho dávnych predkov, dnes skrotil pomocou vyspelých technológií, tak to, žiaľ, vôbec nie je pravda.

Netreba zabúdať na 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 faktory neživej prírody?

Na začiatok je potrebné uviesť, čo spadá pod definíciu abiotických faktorov prostredia? Ktorý z parametrov sem možno priradiť? Medzi abiotické faktory prostredia patria: svetlo, teplota, vlhkosť a stav atmosféry. Pozrime sa, ktorý faktor ako 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, takže pri krátkom dennom svetle je rast rastlín výrazne znížený a reprodukčné funkcie sú inhibované. Nie nadarmo pre dobrý rast a úrodu v skleníkových (umelých) podmienkach nevyhnutne vytvárajú čo najdlhšiu svetelnú periódu, ktorá je tak potrebná pre život rastlín. V takýchto prípadoch dochádza k drastickému a úmyselnému porušovaniu prirodzených biologických rytmov. Osvetlenie je najdôležitejším prírodným faktorom pre našu planétu.

Teplota

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

Samozrejme, za milióny rokov existencie na planéte sa rastliny aj živočíchy prispôsobili teplote, ktorá je pre nich nepríjemná. Procesy termoregulácie sú tu odlišné. Napríklad v rastlinách sa rozlišujú dve metódy: fyziologické, konkrétne zvýšenie koncentrácie bunkovej šťavy v dôsledku intenzívnej akumulácie cukru v bunkách. Takýto proces poskytuje potrebnú úroveň mrazuvzdornosti rastlín, pri ktorej nemôžu zomrieť ani pri veľmi nízkych teplotách. Druhý spôsob je fyzický, 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.

Medzi živočíchmi sa rozlišujú eurytermy - tie, ktoré voľne existujú s výrazným teplotným výkyvom, a stenotermy, pre ktorých život je dôležitý určitý teplotný rozsah nie príliš veľkých rozmerov. Eurytermné organizmy existujú, keď teplota okolia kolíše v rozmedzí 40-50 stupňov, zvyčajne sú to podmienky blízke kontinentálnej klíme. V lete vysoké teploty, v zime mráz.

Za nápadný príklad eurytermného zvieraťa možno považovať zajaca. V teplom období sa cíti pohodlne v teple av mrazoch, ktoré sa menia na zajaca, sa dokonale prispôsobujú teplotným abiotickým faktorom prostredia a ich účinku na živé organizmy.

Existuje tiež veľa predstaviteľov fauny - sú to zvieratá, hmyz a cicavce, ktoré majú iný typ termoregulácie - pomocou stavu strnulosti. V tomto prípade sa metabolizmus spomalí, ale telesná teplota sa dá udržať na rovnakej úrovni. Príklad: pre medveďa hnedého je abiotickým faktorom zimná teplota vzduchu a spôsob jeho adaptácie na mráz je hibernácia.

Vzduch

K abiotickým faktorom prostredia patrí aj ovzdušie. V procese evolúcie museli živé organizmy zvládnuť vzdušný biotop po opustení vody na súši. Niektoré z nich, najmä to sa odrazilo na hmyze a vtákoch, v procese vývoja druhov pohybujúcich sa po zemi, prispôsobených pohybu vzduchu, po zvládnutí techniky letu.

Netreba vylúčiť ani proces ansmochorie - migráciu rastlinných druhov pomocou prúdenia vzduchu - drvivá väčšina rastlín osídľovala územia, na ktorých teraz rastú, opelením, prenosom semien vtákmi, hmyzom a pod. Páči sa mi to.

Ak si položíte otázku, aké abiotické faktory ovplyvňujú flóru a faunu, tak atmosféra z hľadiska svojho vplyvu 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, teda chemické zloženie. Aké faktory sú v tomto smere dôležité? Existujú dva z nich: kyslík a oxid uhličitý.

Význam kyslíka

Bez kyslíka môžu existovať iba anaeróbne baktérie, ostatné živé organizmy ho potrebujú v extrémnej miere. Kyslíková zložka ovzdušia sa vzťahuje na tie druhy produktov, ktoré sa iba spotrebúvajú, ale iba zelené rastliny sú schopné produkovať kyslík fotosyntézou.

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

Význam oxidu uhličitého

Oxid uhličitý je produkt vydychovaný cicavcami a niektorými rastlinami, vzniká aj v procese spaľovania a životnej činnosti pôdnych mikroorganizmov. Všetky tieto prírodné procesy však vypúšťajú také nepatrné množstvo oxidu uhličitého, že sa nedajú ani porovnať so skutočnou ekosystémovou katastrofou, ktorá priamo i nepriamo súvisí so všetkými prírodnými procesmi – priemyselnými emisiami a produktmi technologických procesov. A ak pred sto rokmi bol podobný problém pozorovaný najmä vo veľkom priemyselnom meste, akým je napríklad Čeľabinsk, tak dnes je rozšírený takmer po celej planéte. V našej dobe oxid uhličitý, produkovaný všade: podniky, vozidlá, rôzne zariadenia, tvrdohlavo rozširuje skupinu svojho vplyvu vrátane atmosféry.

Vlhkosť

Vlhkosť, ako abiotický faktor, je obsah vody v čomkoľvek: rastlina, vzduch, pôda alebo živý organizmus. Z faktorov prostredia je to práve vlhkosť, ktorá je prvou podmienkou nevyhnutnou pre vznik a rozvoj života na Zemi.

Všetky živé veci na planéte potrebujú vodu. Už len fakt, že každá živá bunka je z osemdesiatich percent vody, hovorí sám za seba. A pre mnohé živé bytosti sú ideálne podmienky pre biotop prírodného prostredia práve vodné plochy alebo vlhké podnebie.

Najvlhkejšie miesto na Zemi Urek (Bioko Island, Rovníková Guinea)

Samozrejme, sú aj typy oblastí, kde je množstvo vody minimálne alebo sa vyskytuje s akoukoľvek periodicitou, sú to púšte, vysokohorský reliéf a pod. To má zjavný vplyv na prírodu: absencia alebo minimum vegetácie, vysychajúca pôda, žiadne plodonosné rastliny, prežívajú len tie druhy flóry a fauny, ktoré sa dokážu prispôsobiť takýmto podmienkam. Fitness, nech už je prejavená akokoľvek, nie je celoživotná a v prípade, že sa z nejakého dôvodu zmenia vlastnosti 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 zložka ekosystému sa vzťahuje aj na objekty, ktoré sú ovplyvňované abiotickými faktormi neživej prírody. Závislosť ľudského zdravia a správania od slnečnej aktivity, lunárneho cyklu, cyklónov a podobných vplyvov bola zaznamenaná už pred niekoľkými storočiami vďaka pozorovaniu našich predkov. A v modernej spoločnosti je prítomnosť skupiny ľudí vždy pevne stanovená, pričom 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 patogénne mikroorganizmy ich naopak urobia húževnatejšími a prispôsobenými rozsiahlemu rozšíreniu v rámci komunity. Smutnými dôsledkami takéhoto procesu sú epidémie, vznik nových mutácií a vírusov.

Epidémia neznámej infekcie v Indii

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

K prejavom pôsobenia abiotických faktorov prostredia na človeka patrí priamo teplota, tlak a vlhkosť, v skratke – klíma. Zvýšenie teploty povedie k inhibícii fyzickej aktivity a rozvoju problémov s kardiovaskulárnym systémom. Nízke teploty sú nebezpečné podchladenie, čo znamená zápal dýchacieho systému, kĺbov a končatín. Tu je potrebné poznamenať, že parameter vlhkosti ďalej zvyšuje vplyv teplotného režimu.

Zvýšenie atmosférického tlaku ohrozuje zdravie majiteľov slabých kĺbov a krehkých ciev. Obzvlášť nebezpečné sú prudké zmeny v tomto klimatickom parametri - môže dôjsť k náhlej hypoxii, upchatiu kapilár, mdlobám až kóme.

Z environmentálnych faktorov si treba všimnúť aj chemický aspekt vplyvu na človeka. Patria sem všetky chemické prvky obsiahnuté vo vode, atmosfére alebo pôde. Existuje koncept regionálnych faktorov - prebytok alebo naopak nedostatok určitých zlúčenín alebo stopových prvkov v povahe každého jednotlivého regiónu. Napríklad z vymenovaných faktorov škodí ako nedostatok fluóru - spôsobuje poškodenie zubnej skloviny, tak aj jeho nadbytok - urýchľuje proces osifikácie väziva, narúša činnosť niektorých vnútorných orgánov. Výkyvy v obsahu takých chemických prvkov ako chróm, vápnik, jód, zinok, olovo sú badateľné najmä z hľadiska výskytu v populácii.

Samozrejme, mnohé z vyššie uvedených abiotických podmienok, hoci sú abiotickými faktormi prírodného prostredia, v skutočnosti veľmi závisia od ľudskej činnosti – rozvoj baní a ložísk, zmeny koryta riek, ovzdušie a podobné príklady o zásahu 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, ktoré určuje počet objektov ekosystému. Osvetlenie, zloženie atmosféry, vlhkosť, teplota, zónovanie rozšírenia zástupcov voľne žijúcich živočíchov, 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 to nevyhnutné. Je ľahké si to overiť: stačí sa pozrieť okolo seba!

Abiotické faktory vodného prostredia zabezpečujú vznik života, tvoria tri štvrtiny každej živej bunky na Zemi. V lesnom ekosystéme biotické faktory zahŕňajú všetky rovnaké parametre: vlhkosť, teplotu, pôdu, svetlo - určujú typ lesa, nasýtenosť rastlinami, ich prispôsobivosť konkrétnemu regiónu.

Okrem zrejmých, už vymenovaných, dôležitých abiotických faktorov prírodného prostredia treba nazývať aj slanosť, pôda a elektromagnetické pole Zeme. Celý ekosystém sa vyvíjal stovky rokov, menil sa terén, miera adaptácie živých organizmov na určité životné podmienky, objavovali sa nové druhy a migrovali celé populácie. Tento prirodzený reťazec je však už dávno narušený plodmi ľudskej činnosti na planéte. Práca faktorov prostredia je zásadne narušená tým, že k vplyvu abiotických parametrov nedochádza cielene, ako faktory neživej prírody, ale už 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 označené ako "individuálne" a substrát, klíma, mikroklíma atď. - "komplexné" faktory.

Substrát (doslova) je miesto uchytenia. Napríklad pre drevité a bylinné formy rastlín, pre pôdne mikroorganizmy je to pôda. V niektorých prípadoch možno substrát považovať za synonymum pre biotop (napríklad pôda je edafický biotop). Substrát sa vyznačuje určitým chemickým zložením, ktoré ovplyvňuje organizmy. Ak sa substrát chápe ako biotop, tak v tomto prípade ide o komplex preň 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 častíc a vyjadrený v stupňoch rôznych mierok. Najbežnejšia je stupnica v stupňoch Celzia (°C), ktorá vychádza z veľkosti expanzie vody (bod varu vody je 100°C). V SI je prijatá absolútna teplotná stupnica, pre ktorú je bod varu vody T kip. voda = 373 K.

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

Podľa charakteru telesnej teploty a sú všetky organizmy rozdelené do dvoch skupín: poikilotermné (ich telesná teplota závisí od teploty okolia a je takmer rovnaká ako teplota okolia) a homoiotermné (ich telesná teplota nezávisí od teploty okolia). a je viac-menej konštantná: ak kolíše, tak v malých medziach – zlomky stupňa).

Medzi poikilotermy 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, umožňuje usadiť sa vo väčšom počte ekologických výklenkov, a to v zemepisnom aj vertikálnom rozložení po planéte. Okrem homoiotermie si však organizmy vyvíjajú adaptácie na prekonanie účinkov nízkych teplôt.

Podľa charakteru prenosu nízkych teplôt 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 dosiahol I. V. Mičurin a ďalší ľudoví chovatelia.

Norma reakcie organizmu na teplotný faktor (pre jednotlivé organizmy) je často úzka, t.j. konkrétny 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 hranice teplotného efektu, pri ktorom je život zachovaný, veľmi široké. Takže v Kalifornii žije druh rýb v horúcich prameňoch, ktoré fungujú normálne pri teplote 52 ° C a tepelne odolné baktérie, ktoré žijú v gejzíroch, dokážu vydržať teploty až do 80 ° C (to je „normálna“ teplota pre oni). V ľadovcoch pri teplote -44 °C niektorí žijú 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 smrteľné následky.

Vplyv teploty na rastlinné organizmy

Teplota nie je len faktorom určujúcim možnosť osídlenia rastlín v určitej oblasti, ale u niektorých rastlín ovplyvňuje proces ich vývoja. Zimné odrody pšenice a raže, ktoré neprešli procesom „vernalizácie“ (nízke teploty) počas klíčenia, teda neprodukujú semená, keď rastú v najpriaznivejších podmienkach.

Rastliny majú rôzne úpravy, aby vydržali vystavenie nízkym teplotám.

1. V zime cytoplazma stráca vodu a hromadia sa v nej látky, ktoré majú účinok „nemrznúcej zmesi“ (sú to 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, okopanín a pod.Drevnaté a kríkové formy rastlín zhadzujú listy, stonky sú pokryté korok, ktorý má vysoké tepelnoizolačné vlastnosti, a nemrznúce látky sa hromadia v živých bunkách.

Vplyv teploty na živočíšne organizmy

Teplota ovplyvňuje poikilotermné a homeotermické živočíchy odlišne.

Poikilotermné živočíchy sú aktívne len v období optimálnych teplôt pre svoju životnú aktivitu. V období nízkych teplôt upadajú do hibernácie (obojživelníky, plazy, článkonožce a pod.). Niektorý hmyz prezimuje buď ako vajíčka alebo ako kukly. Hibernácia organizmu je charakterizovaná stavom anabiózy, v ktorom sú metabolické procesy veľmi silne inhibované a telo môže zostať dlho bez jedla. Poikilotermné živočíchy môžu zimovať aj pod vplyvom vysokých teplôt. Zvieratá v nižších zemepisných šírkach sú v horúcom dennom období v dierach a obdobie ich aktívneho života pripadá na skoré ráno alebo neskorý večer (alebo sú nočné).

Živočíšne organizmy upadajú do hibernácie nielen vplyvom teploty, ale aj vplyvom iných faktorov. Takže medveď (homotermické zviera) v zime hibernuje kvôli nedostatku potravy.

Homoiotermné živočíchy v menšej miere závisia od teploty vo svojom živote, ale teplota ich ovplyvňuje z hľadiska prítomnosti (neprítomnosti) prísunu potravy. Tieto zvieratá majú nasledujúce úpravy na prekonanie účinkov nízkych teplôt:

1) zvieratá 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 sú prispôsobené na zníženie vystavenia teplotám (vysokým aj nízkym). Takže človek má potné žľazy, ktoré pri zvýšených teplotách menia povahu sekrécie (množstvo sekrécie sa zvyšuje), mení sa lúmen krvných ciev v koži (pri nízkych teplotách klesá a pri vysokých teplotách sa zvyšuje) atď.

Žiarenie ako abiotický faktor

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

Slnečné žiarenie je heterogénne a pozostáva z elektromagnetických vĺn rôznych dĺžok, a preto majú aj rôzne energie. Na povrch Zeme dosahujú lúče viditeľného aj neviditeľného spektra. Neviditeľné spektrum zahŕňa infračervené a ultrafialové lúče, zatiaľ čo viditeľné spektrum má sedem najrozlíšiteľnejších lúčov (od červeného po fialový). kvantá žiarenia sa zvyšujú z infračerveného na ultrafialové (t.j. ultrafialové lúče obsahujú kvantá najkratších vĺn a najvyššiu energiu).

Slnečné lúče majú niekoľko ekologicky dôležitých funkcií:

1) vplyvom slnečných lúčov sa na povrchu Zeme realizuje určitý teplotný režim, ktorý má zemepisný a vertikálny zonálny charakter;

Bez vplyvu človeka sa však zloženie vzduchu môže líšiť v závislosti od nadmorskej výšky (s 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. Vzduch v lese sa líši od vzduchu na poliach s nečistotami zlúčenín vylučovaných rôznymi rastlinami (napríklad vzduch v borovicovom lese obsahuje veľké množstvo živicových látok a éterov, ktoré zabíjajú patogény, preto je tento vzduch liečivý na tuberkulózu pacienti).

Klíma je najdôležitejším komplexným abiotickým faktorom.

Klíma je kumulatívny abiotický faktor, ktorý zahŕňa určité zloženie a úroveň slnečného žiarenia, úroveň teploty a vlhkosti s ním spojenú 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 v učebnici fyzickej geografie. Zvážte podnebie oblasti, kde žijete.

Klíma ako kumulatívny faktor tvorí 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, kde 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. Dôvodom vzniku mikroklímy sú rozdiely v reliéfe na danom území, prítomnosť vodných plôch, čo vedie k zmene podmienok na rôznych územiach tejto klimatickej zóny. Aj na relatívne malom priestore letnej chaty môžu v jej jednotlivých častiach vzniknúť rôzne podmienky pre rast rastlín v dôsledku rôznych svetelných podmienok.

Abiotické faktory sú faktory priestor (slnečné žiarenie) klimatický (svetlo, teplota, vlhkosť, atmosférický tlak, zrážky, pohyb vzduchu), edafické alebo pôdne faktory (mechanické zloženie pôdy, vlahová kapacita, 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 jednostrannosť dopadu: telo sa im dokáže prispôsobiť, no nemá na ne výrazný vplyv.

ja. Vesmírne faktory

Biosféra ako biotop pre živé organizmy nie je izolovaná od zložitých procesov prebiehajúcich vo vesmíre, a to nielen priamo súvisiacich so Slnkom. Na Zem dopadá kozmický prach, meteoritická hmota. Zem sa pravidelne zráža s asteroidmi, približuje sa ku kométam. Cez Galaxiu prechádzajú látky a vlny, ktoré vznikajú v dôsledku výbuchov supernov. 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 plynných hmôt, rýchlych častíc a krátkovlnného elektromagnetického žiarenia.

Najintenzívnejšie procesy sú pozorované v centrách aktivity, nazývaných aktívne oblasti, v ktorých sa pozoruje nárast magnetického poľa, objavujú sa oblasti zvýšeného jasu, ako aj takzvané slnečné škvrny. V aktívnych oblastiach môže dochádzať k uvoľňovaniu výbušnej energie, sprevádzanej vyvrhovaním plazmy, náhlym objavením sa slnečného kozmického žiarenia a zvýšením krátkovlnnej a rádiovej emisie. Je známe, že zmeny v úrovni aktivity vzplanutia sú cyklického charakteru s normálnym cyklom 22 rokov, hoci sú známe výkyvy s frekvenciou 4,3 až 1850 rokov. Slnečná aktivita ovplyvňuje množstvo životných procesov na Zemi – od výskytu epidémií a výbuchov pôrodov až po veľké klimatické premeny. Ukázal to už v roku 1915 ruský vedec A.L.Čiževskij, zakladateľ novej vedy – heliobiológie (z gréckeho helios – Slnko), ktorá uvažuje o vplyve zmien slnečnej aktivity na biosféru Zeme.

Elektromagnetické žiarenie spojené so slnečnou aktivitou so širokým rozsahom vlnových dĺžok teda patrí medzi najdôležitejšie kozmické faktory. Absorpcia krátkovlnného žiarenia zemskou atmosférou vedie k tvorbe ochranných obalov, najmä ozonosféry. Z ďalších kozmických faktorov treba spomenúť korpuskulárne žiarenie 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 tok vodíkovej plazmy šíri v radiálnom smere a dosahuje Zem. Hovorí sa tomu slnečný vietor. Vypĺňa celú oblasť slnečnej sústavy; a neustále prúdi okolo Zeme a interaguje s jej magnetickým poľom. Je zrejmé, že je to spôsobené 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 dopad slnečného kozmického žiarenia krátkodobo prekročiť obvyklé pozadie galaktického kozmického žiarenia. V súčasnosti veda nazhromaždila množstvo faktografických materiálov ilustrujúcich vplyv kozmických faktorov na biosférické procesy. Predovšetkým je preukázaná citlivosť bezstavovcov na zmeny slnečnej aktivity, korelácia jej variácií s dynamikou nervového a kardiovaskulárneho systému človeka, ako aj s dynamikou chorôb – dedičných, onkologických, infekčných atď. bola založená.

Charakteristickým znakom vplyvu kozmických faktorov a prejavov slnečnej aktivity na biosféru je, že povrch našej planéty je oddelený od kozmu silnou vrstvou hmoty v plynnom stave, t.j. 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 toho sú 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 prichádzajúceho na Zem (k hornej hranici atmosféry) je takmer konštantné a odhaduje sa na 1370 W/m2. Táto hodnota sa nazýva slnečná konštanta.

Pri prechode atmosférou je slnečné žiarenie rozptýlené molekulami plynu, suspendovanými nečistotami (pevnými a kvapalnými), absorbované vodnou parou, ozónom, oxidom uhličitým, prachovými časticami. Rozptýlené slnečné žiarenie čiastočne dopadá na zemský povrch. Jeho viditeľná časť vytvára svetlo počas dňa bez 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%, znečistený - 40-50, černozemná pôda - 5-14, svetlý piesok - 35-45, lesná koruna - 10-18%. Pomer slnečného žiarenia odrazeného od povrchu k prichádzajúcemu sa nazýva albedo.

Žiarivá energia Slnka je spojená s osvetlením zemského povrchu, ktorá je určená trvaním a intenzitou svetelného toku. Rastliny a zvieratá v procese evolúcie 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. Progresívny trend znižovania dĺžky 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 objektu. Nepretržitá zmena teploty je charakteristická pre všetky ekologické systémy. Na označenie takejto 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. 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 biotop živých organizmov vo vode.

3. Vlhkosť. Vlhkosť je množstvo 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. Zrážky sú voda v kvapalnom (kvapkách) alebo pevnom stave, ktorá padá na zem. povrch z oblakov alebo usadené priamo zo vzduchu v dôsledku kondenzácie vodnej pary. Z mrakov môže padať dážď, sneh, mrholenie, mrznúci dážď, snehové zrnká, ľadové guľôčky, 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 v povrchovej vzduchovej vrstve sa tvorí 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 sú príčinou zrážok. Rozdeľte mokré (vlhké) a suché (suché) zóny zemegule. Maximálne množstvo zrážok spadá do zóny tropického lesa (do 2000 mm / rok), zatiaľ čo v suchých zónach (napríklad v púšti) - 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 vytvára stabilná toxická hmla. Takéto látky sa môžu vyplaviť z atmosféry a uložiť na povrch pôdy a oceánov. Typickým výsledkom sú takzvané kyslé dažde. Častice v atmosfére môžu slúžiť ako zárodky pre kondenzáciu vlhkosti, čo spôsobuje rôzne formy zrážok.

5. Atmosférický tlak. Za normálny tlak sa považuje 101,3 kPa (760 mm Hg). Na povrchu zemegule sú 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 po špirále a pohybujú sa v priestore smerom k stredu. Cyklóny sú spojené s nestabilným počasím a vysokými zrážkami.

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

6. Pohyb vzduchu. Dôvodom vzniku veterných prúdov a pohybu vzdušných hmôt je nerovnomerné zahrievanie rôznych častí zemského povrchu, spojené s poklesmi tlaku. Prúdenie vetra smeruje k nižšiemu tlaku, ale rotácia Zeme ovplyvňuje aj cirkuláciu vzdušných hmôt v globálnom meradle. V povrchovej vrstve vzduchu pôsobí pohyb vzdušných hmôt na všetky meteorologické faktory prostredia, t.j. o klíme vrátane teploty, vlhkosti, vyparovania pôdy a mora a transpirácie rastlín.

Je obzvlášť dôležité vedieť, že prúdenie vetra je najdôležitejším faktorom pri prenose, rozptyle a spade znečisťujúcich látok vstupujúcich do atmosféry z priemyselných podnikov, tepelných elektrární a dopravy. Sila a smer vetra určujú spôsoby znečistenia životného prostredia. Napríklad kľud v kombinácii s teplotnou inverziou vzduchu sa považuje za nepriaznivé meteorologické podmienky (NMC), ktoré prispievajú k dlhodobému silnému znečisteniu ovzdušia v priemyselných a obytných oblastiach.

generál vzory rozloženia úrovní a regionálnych režimov environmentálnych faktorov

Geografický obal Zeme (podobne ako biosféra) je v priestore heterogénny, je rozčlenený na územia, ktoré sa navzájom líšia. Postupne sa delí na fyzickogeografické zóny, geografické zóny, intrazonálne horské a nížinné oblasti a podoblasti, podoblasti atď.

Fyzickogeografický pás je najväčšou taxonomickou jednotkou geografického obalu, ktorý je zložený z množstva geografických pásiem, ktoré sú si blízke z hľadiska tepelnej bilancie a vlahového režimu.

Ide najmä o Arktídu a Antarktídu, subarktický a subantarktický, severný a južný mierny a subtropický, subekvatoriálny a rovníkový pás.

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

Zóny majú prevažne (aj keď v žiadnom prípade nie vždy) široko pretiahnuté obrysy a vyznačujú sa podobnými prírodnými podmienkami, určitou postupnosťou v závislosti od zemepisnej polohy - ide o zemepisnú zemepisnú zonalitu, ktorá je spôsobená najmä charakterom distribúcie slnečnej energie v zemepisných šírkach , teda s poklesom jeho príchodu od rovníka k pólom a nerovnomerným zvlhčovaním.

Spolu so zemepisnou šírkou existuje aj vertikálna (alebo nadmorská) zonalita typická pre horské oblasti, t. j. zmena vegetácie, voľne žijúcich živočíchov, pôdy, klimatických podmienok pri stúpaní z 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 V. R. Williamsa je pôda sypký povrchový horizont krajiny, schopný produkovať úrodu rastlín. 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. edafos - pôda) alebo edafické faktory.

1. Mechanické zloženie pôdy. Pôda je produktom fyzikálnej, chemickej a biologickej premeny (zvetrávania) hornín, je to trojfázové médium 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.

Vo svete existuje veľa druhov pôd spojených s rôznymi klimatickými podmienkami a špecifikami procesov ich vzniku. Pôdy sa vyznačujú určitou zonálnosťou, hoci pásy nie sú v žiadnom prípade 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 kombinácia vytvára na reze pôdny profil (obr. 2), ktorý vo všeobecnosti vyzerá takto:

najvrchnejší horizont (ALE 1 ), obsahujúci produkty rozkladu organickej hmoty, je najúrodnejší. Nazýva sa humus alebo humus, má granulárno-hrudkovitú alebo vrstvenú štruktúru. Práve v ňom prebiehajú zložité fyzikálno-chemické procesy, v dôsledku ktorých sa tvoria prvky výživy rastlín. Humus má inú farbu.

Nad humusovým horizontom sa nachádza vrstva rastlinného opadu, ktorý sa bežne nazýva podstielka (A 0 ). Pozostáva z nerozložených zvyškov rastlín.

Pod humusovým horizontom sa nachádza neplodná belavá vrstva hrubá 10-12 cm (A 2). Živiny sa z nej vymývajú vodou alebo kyselinami. Preto sa nazýva leaching alebo leaching (eluvial) horizon. Vlastne je to podzolický horizont. Kremeň a oxid hlinitý sú slabo rozpustené a zostávajú v tomto horizonte.

Ešte nižšie leží materská hornina (C).

Faktory prostredia sú všetky faktory prostredia pôsobiace na telo. Sú rozdelené do 3 skupín:

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

Antropogénne faktory

Ľudské vplyvy menia prostredie príliš rýchlo. To vedie k tomu, že mnohé druhy sa stávajú vzácnymi a vymierajú. Z tohto dôvodu sa biodiverzita znižuje.

Napríklad, dôsledky odlesňovania:

• Ničí sa biotop pre obyvateľov lesa (živočíchy, huby, lišajníky, trávy). Môžu úplne zmiznúť (znížená biodiverzita).
• Les svojimi koreňmi drží vrchnú úrodnú pôdnu vrstvu. Bez podpory môže byť pôda odfúknutá 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) nepriaznivé počasie 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) pošliapanie 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) poškodzovanie ozónovej vrstvy
2) denná zmena osvetlenia
3) konkurencia v populácii
4) akumulácia herbicídov v pôde
5) vzťah medzi predátormi a ich korisťou
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) pošliapanie pôdy

Odpoveď

5. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Antropogénne faktory prostredia zahŕňajú
1) aplikácia 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 antropogénnou interferenciou?
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 oceánov

Odpoveď

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

Odpoveď

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

Odpoveď

3. Vytvorte súlad medzi príkladmi a environmentálnymi faktormi, ktoré sú ilustrované týmito príkladmi: 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 lúče
B) vysychanie vodných plôch počas sucha
C) 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 sú ilustrované týmito príkladmi: 1) abiotické, 2) biotické. Zapíšte si čísla 1 a 2 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) zvýšenie kyslosti pôdy spôsobené sopečnou erupciou
B) zmena reliéfu biogeocenózy lúky po povodni
C) zmena v populácii diviakov v dôsledku epidémie
D) interakcia medzi osikami v lesnom ekosystéme
E) súťaž o územie medzi samcami tigrov

Odpoveď

7f. Vytvorte súlad medzi environmentálnymi faktormi a skupinami faktorov: 1) biotické, 2) abiotické. Zapíšte si 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. Priraďte príklady k environmentálnym faktorom znázorneným na týchto príkladoch: 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
E) 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. Zapíšte si čísla 1-3 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) zmena zloženia plynov v atmosfére
B) šírenie semien rastlín živočíchmi
C) ľudské odvodňovanie močiarov
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 smrekových šišiek po teplom 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 v rozsiahlych oblastiach vedie k
1) zvýšenie množstva škodlivých dusíkatých nečistôt v atmosfére
2) porušenie 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. Medzi faktory prostredia špecifikujte biotické faktory.
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 sú
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 sú abiotické?
1) teplota vzduchu
2) znečistenie skleníkovými plynmi
3) prítomnosť nerecyklovateľného odpadu
4) prítomnosť 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 bobrovkami z platiny
5) Tvorba ozónu počas búrky
6) Odlesňovanie

Odpoveď

3. Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a do odpovede zapíšte čísla, pod ktorými sú uvedené. Medzi abiotické zložky stepného ekosystému patria:
1) bylinná vegetácia
2) veterná erózia
3) minerálne zloženie pôdy
4) dažďový režim
5) druhové zloženie mikroorganizmov
6) sezónna pastva dobytka

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 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) orať panenskú pôdu
D) jarná záplava vôd
D) výstavba priehrady
E) pohyb oblakov

Odpoveď

2. Stanovte súlad medzi charakteristikami prostredia a environmentálnym faktorom: 1) antropogénnym, 2) abiotickým. Zapíšte si 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) Vo fotofilných rastlinách sú spravidla silne rozrezané čepele listov, veľké množstvo prieduchov v epiderme. (3) Vlhkosť prostredia je dôležitou podmienkou existencie živých organizmov. (4) Rastliny si 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) znižuje sa počet rastlín opeľovaných hmyzom
2) počet dravých vtákov sa zvyšuje
3) počet bylinožravcov sa zvyšuje
4) zvyšuje sa počet vetrom opeľovaných rastlín
5) vodný horizont pôdy sa mení
6) počet hmyzožravých vtákov klesá

Odpoveď

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019