Czynniki abiotyczne. Do czynników abiotycznych środowiska lądowego zalicza się przede wszystkim czynniki klimatyczne

Do czynników abiotycznych środowiska lądowego zalicza się przede wszystkim czynniki klimatyczne. Rozważmy główne.

1. Światło Lub Promieniowanie słoneczne. Biologiczne działanie światła słonecznego zależy od jego intensywności, czasu działania, składu widmowego, okresowości dobowej i sezonowej.

Energia promieniowania pochodząca ze Słońca rozchodzi się w przestrzeni w formie fale elektromagnetyczne: promienie ultrafioletowe (długość fali l< 0,4 мкм), видимые лучи (l = 0,4 ¸ 0,75 мкм) и инфракрасные лучи (l >0,75 µm).

Promienie ultrafioletowe charakteryzują się najwyższą energią kwantową i dużą aktywnością fotochemiczną. U zwierząt przyczyniają się do powstawania witaminy D i syntezy pigmentów przez komórki skóry, u roślin działają kształtująco i przyczyniają się do syntezy związków biologicznie czynnych. Promieniowanie ultrafioletowe o długości fali mniejszej niż 0,29 mikrona jest szkodliwe dla wszystkich żywych istot. Jednak dzięki ekranowi ozonowemu tylko niewielka jego część dociera do powierzchni Ziemi.

Widoczna część widma ma szczególne znaczenie dla organizmów. Dzięki widzialne światło Rośliny rozwinęły aparat do fotosyntezy. Dla zwierząt czynnik świetlny jest przede wszystkim warunkiem niezbędnym do orientacji w przestrzeni i czasie, a także uczestniczy w regulacji wielu procesów życiowych.

Promieniowanie podczerwone podnosi temperaturę środowiska naturalnego i samych organizmów, co jest szczególnie ważne w przypadku zwierząt zimnokrwistych. U roślin promienie podczerwone odgrywają znaczącą rolę w procesie transpiracji (odparowanie wody z powierzchni liści zapewnia odprowadzenie nadmiaru ciepła) oraz przyczyniają się do wchłaniania dwutlenku węgla przez rośliny.

2. Temperatura wpływa na wszystkie procesy życiowe. Przede wszystkim określa szybkość i charakter przebiegu reakcji metabolicznych w organizmach.

Optymalny współczynnik temperatury dla większości organizmów mieści się w granicach 15 ¸ 30 0 С, jednak niektóre żywe organizmy wytrzymują jego znaczne wahania. Przykładowo, niektóre rodzaje bakterii i sinic mogą występować w gorących źródłach w temperaturze około 80 0 C. Wody polarne o temperaturach od 0 do -2 0 C zamieszkują różni przedstawiciele flory i fauny.

3. Wilgotność powietrze atmosferyczne wiąże się z jego nasyceniem parą wodną. Sezonowe i dobowe wahania wilgotności, światła i temperatury regulują aktywność organizmów.

Oprócz czynników klimatycznych znaczenie dla organizmów żywych skład gazowy atmosfery. Jest stosunkowo stała. Atmosfera składa się głównie z azotu i tlenu z niewielkimi ilościami dwutlenku węgla, argonu i innych gazów. Azot bierze udział w tworzeniu struktur białkowych organizmów, tlen zapewnia procesy oksydacyjne.

Czynnikami abiotycznymi środowiska wodnego są:

1 - gęstość, lepkość, ruchliwość wody;

Są to czynniki przyrody nieożywionej działające bezpośrednio lub pośrednio na organizm – światło, temperatura, wilgotność, skład chemicznyśrodowisko powietrza, wody, gleby itp. (tj. właściwości środowiska, których występowanie i oddziaływanie nie jest bezpośrednio zależne od aktywności organizmów żywych).

Światło

(promieniowanie słoneczne) – czynnik środowiskowy charakteryzujący się intensywnością i jakością energii promienistej Słońca, która jest wykorzystywana przez fotosyntetyczne rośliny zielone do tworzenia biomasy roślinnej. Światło słoneczne docierające do powierzchni Ziemi jest głównym źródłem energii niezbędnym do utrzymania bilansu cieplnego planety, wymiany wody między organizmami, tworzenia i przekształcania materii organicznej przez autotroficzne połączenie biosfery, co ostatecznie umożliwia utworzenie środowiska zdolne do zaspokojenia potrzeb życiowych organizmów.

Biologiczne działanie światła słonecznego zależy od jego składu widmowego. [pokazywać] ,

W składzie widmowym światła słonecznego są

promienie podczerwone (długość fali powyżej 0,75 mikrona)
promienie widzialne (0,40-0,75 mikrona) i
promienie ultrafioletowe (poniżej 0,40 mikrona)

Różne części widma słonecznego mają nierówne działanie biologiczne.

podczerwień lub termiczne, promienie przenoszą główną ilość energii cieplnej. Stanowią one około 49% energii promieniowania odbieranej przez organizmy żywe. Promieniowanie cieplne jest dobrze absorbowane przez wodę, której ilość w organizmach jest dość duża. Prowadzi to do nagrzania całego organizmu, co jest szczególnie istotne w przypadku zwierząt zmiennocieplnych (owadów, gadów itp.). W roślinach istotna funkcja promienie podczerwone mają na celu przeprowadzenie transpiracji, za pomocą której nadmiar ciepła jest usuwany z liści przez parę wodną, a także stworzenie optymalnych warunków dla przedostawania się dwutlenku węgla przez aparaty szparkowe.

Widoczna część widma stanowią około 50% energii promieniowania docierającej do Ziemi. Energia ta jest potrzebna roślinom do fotosyntezy. Jednak tylko 1% jest wykorzystywane do tego, reszta jest odbijana lub rozpraszana w postaci ciepła. Ten obszar widma doprowadził do pojawienia się wielu ważnych adaptacji w organizmach roślinnych i zwierzęcych. W roślinach zielonych oprócz tworzenia kompleksu pigmentów pochłaniających światło, za pomocą którego odbywa się proces fotosyntezy, powstaje jasny kolor kwiatów, który pomaga przyciągnąć zapylacze.

Dla zwierząt światło pełni głównie rolę informacyjną i bierze udział w regulacji wielu procesów fizjologicznych i biochemicznych. Pierwotniaki posiadają już organelle światłoczułe (oko wrażliwe na światło u Eugleny green), a reakcja na światło wyraża się w postaci fototaksji – ruchu w kierunku najwyższego lub najniższego oświetlenia. Począwszy od koelenteratów, praktycznie u wszystkich zwierząt rozwijają się narządy światłoczułe o różnej budowie. Występują zwierzęta nocne i zmierzchowe (sowy, nietoperze itp.), a także zwierzęta żyjące w ciągłej ciemności (niedźwiedź, glista, kret itp.).

Część UV charakteryzują się najwyższą energią kwantową i wysoką aktywnością fotochemiczną. Za pomocą promieni ultrafioletowych o długości fali 0,29-0,40 mikrona u zwierząt przeprowadza się biosyntezę witaminy D, pigmentów siatkówki i skóry. Promienie te są najlepiej odbierane przez narządy wzroku wielu owadów, u roślin mają działanie kształtujące i przyczyniają się do syntezy niektórych związków biologicznie czynnych (witaminy, pigmenty). Promienie o długości fali mniejszej niż 0,29 mikrona mają szkodliwy wpływ na organizmy żywe.

intensywność [pokazywać] ,

Rośliny, których aktywność życiowa jest całkowicie zależna od światła, wykazują różnorodne przystosowania morfostrukturalne i funkcjonalne do reżimu świetlnego siedlisk. Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi warunków oświetleniowych rośliny dzielą się na następujące grupy ekologiczne:

Rośliny światłolubne (heliofity). otwarte siedliska, które rozwijają się tylko w pełnym świetle słonecznym. Charakteryzują się dużą intensywnością fotosyntezy. Są to wczesnowiosenne rośliny stepowe i półpustynne (cebula gęsia, tulipany), rośliny bezdrzewnych zboczy (szałwia, mięta, tymianek), zboża, babka lancetowata, lilia wodna, akacja itp.
rośliny tolerujące cień charakteryzują się szeroką amplitudą ekologiczną współczynnika światła. Najlepiej rośnie w warunkach dużego oświetlenia, ale potrafi przystosować się do warunków o różnym stopniu zacienienia. Są to rośliny drzewiaste (brzoza, dąb, sosna) i zielne ( poziomka, fiołek, ziele dziurawca itp.).
Rośliny cieniolubne (sciofity) nie znoszą silnego oświetlenia, rosną tylko w miejscach zacienionych (pod koroną lasu), nigdy nie rosną na terenach otwartych. Na polanach przy silnym oświetleniu ich wzrost spowalnia, a czasami giną. Do roślin tych zaliczają się trawy leśne – paprocie, mchy, szczawiki itp. Przystosowanie do cieniowania zwykle łączy się z koniecznością dobrego zaopatrzenia w wodę.

Częstotliwość dzienna i sezonowa [pokazywać] .

Okresowość dobowa determinuje procesy wzrostu i rozwoju roślin i zwierząt, które zależą od długości godzin dziennych.

Czynnikiem regulującym i kontrolującym rytm codziennego życia organizmów nazywamy fotoperiodyzmem. Jest to najważniejszy czynnik sygnałowy, który pozwala roślinom i zwierzętom „mierzyć czas” – stosunek czasu trwania okresu oświetlenia do ciemności w ciągu dnia, w celu określenia ilościowych parametrów oświetlenia. Innymi słowy fotoperiodyzm to reakcja organizmów na zmianę dnia i nocy, która objawia się wahaniami intensywności procesów fizjologicznych – wzrostu i rozwoju. Jest to czas trwania dnia i nocy, który zmienia się bardzo dokładnie i naturalnie w ciągu roku, niezależnie od czynników losowych, niezmiennie powtarzając się z roku na rok, dlatego organizmy w procesie ewolucji koordynowały wszystkie etapy swojego rozwoju z rytmem tych przedziałów czasowych .

W strefie umiarkowanej właściwość fotoperiodyzmu służy jako funkcjonalny czynnik klimatyczny, który determinuje cykl życia większości gatunków. U roślin efekt fotoperiodyczny objawia się koordynacją okresu kwitnienia i dojrzewania owoców z okresem najbardziej aktywnej fotosyntezy, u zwierząt - w zbieżności czasu rozmnażania z okresem obfitości pożywienia, u owadów - na początku diapauzy i wyjściu z niej.

Do zjawisk biologicznych wywołanych fotoperiodyzmem zaliczają się także sezonowe migracje (loty) ptaków, przejawy ich instynktów lęgowych i rozmnażania, zmiana sierści u ssaków itp.

W zależności od wymaganego czasu trwania okresu świetlnego rośliny dzielą się na

długodniowe, które do prawidłowego wzrostu i rozwoju wymagają ponad 12 godzin światła dziennego (len, cebula, marchew, owies, lulek, narkotyki, młode, ziemniaki, belladonna itp.);
rośliny dnia krótkiego - do kwitnienia potrzebują co najmniej 12 godzin nieprzerwanej ciemności (dalie, kapusta, chryzantemy, amarantus, tytoń, kukurydza, pomidory itp.);
rośliny neutralne, w których rozwój narządów generatywnych następuje zarówno w długim, jak i w późnym okresie krótki dzień(nagietki, winogrona, floksy, bzy, kasza gryczana, groch, rdest rdestowy itp.)

Rośliny dnia długiego pochodzą głównie z północnych szerokości geograficznych, rośliny dnia krótkiego z południowych. W strefie tropikalnej, gdzie długość dnia i nocy zmienia się nieznacznie w ciągu roku, fotoperiod nie może służyć jako czynnik orientacyjny okresowości procesów biologicznych. Zastępuje go naprzemienna pora sucha i mokra. Gatunki dnia długiego dają plony nawet w warunkach krótkiego dnia północne lato. Tworzenie dużej masy substancji organicznych następuje latem podczas dość długich godzin dziennych, które na szerokości geograficznej Moskwy mogą sięgać 17 godzin, a na szerokości geograficznej Archangielska - ponad 20 godzin dziennie.

Długość dnia znacząco wpływa na zachowanie zwierząt. Wraz z nadejściem wiosennych dni, których długość stopniowo się wydłuża, u ptaków pojawia się instynkt gniazdowy, wracają one z ciepłych krajów (mimo że temperatura powietrza może być jeszcze niekorzystna) i rozpoczynają składanie jaj; Zwierzęta stałocieplne topią się.

Skrócenie dnia jesienią powoduje odwrotne zjawiska sezonowe: ptaki odlatują, niektóre zwierzęta zapadają w sen zimowy, inne porastają gęstą sierścią, u owadów tworzą się stadia zimowania (mimo wciąż sprzyjającej temperatury i obfitości pożywienia). W tym przypadku skrócenie dnia sygnalizuje organizmom żywym, że zbliża się okres zimowy i mogą się na to przygotować z wyprzedzeniem.

U zwierząt, zwłaszcza stawonogów, wzrost i rozwój zależą również od długości dnia. Na przykład ćmy kapustne, ćmy brzozowe rozwijają się normalnie tylko przy długim świetle dziennym, natomiast jedwabniki, Różne rodzaje szarańcza, czerpak - z krótkim. Fotoperiodyzm wpływa również na czas rozpoczęcia i zakończenia okresu godowego u ptaków, ssaków i innych zwierząt; na rozrodczość, rozwój embrionalny płazów, gadów, ptaków i ssaków;

Sezonowe i dzienne zmiany oświetlenia to najdokładniejsze zegary, których przebieg jest wyraźnie regularny i praktycznie się nie zmienia w trakcie ostatni okres ewolucja.

Dzięki temu możliwe stało się sztuczne regulowanie rozwoju zwierząt i roślin. Na przykład tworzenie roślin w szklarniach, szklarniach lub inspektach w godzinach dziennych trwających 12-15 godzin pozwala na uprawę warzyw, roślin ozdobnych nawet w zimie, przyspiesza wzrost i rozwój sadzonek. I odwrotnie, zacienienie roślin latem przyspiesza pojawienie się kwiatów lub nasion późno kwitnących roślin jesiennych.

Wydłużając dzień sztucznym oświetleniem w zimie, można wydłużyć okres składania jaj przez kury, gęsi, kaczki i regulować rozród zwierząt futerkowych na fermach futerkowych. Czynnik świetlny odgrywa również ważną rolę w innych procesach życiowych zwierząt. Przede wszystkim jest warunkiem koniecznym widzenia, jego orientacji wzrokowej w przestrzeni w wyniku percepcji przez narządy wzroku bezpośrednich, rozproszonych lub odbitych promieni świetlnych od otaczających obiektów. Treść informacyjna dla większości zwierząt o świetle spolaryzowanym, umiejętność rozróżniania kolorów, nawigacja przy astronomicznych źródłach światła podczas jesiennych i wiosennych migracji ptaków oraz zdolności nawigacyjne innych zwierząt są ogromne.

Na podstawie fotoperiodyzmu u roślin i zwierząt w procesie ewolucji wykształciły się specyficzne roczne cykle okresów wzrostu, rozmnażania i przygotowania do zimy, które nazywane są rytmami rocznymi lub sezonowymi. Rytmy te objawiają się zmianą intensywności charakteru procesów biologicznych i powtarzają się w odstępach rocznych. Ogromne znaczenie dla istnienia gatunku ma zbieżność okresów cyklu życiowego z odpowiednią porą roku. Rytmy pór roku zapewniają roślinom i zwierzętom najkorzystniejsze warunki wzrostu i rozwoju.

Ponadto procesy fizjologiczne roślin i zwierząt są ściśle zależne od rytmu dobowego, który wyrażają się pewne rytmy biologiczne. W konsekwencji rytmy biologiczne to okresowo powtarzające się zmiany intensywności i charakteru procesów i zjawisk biologicznych. U roślin rytmy biologiczne objawiają się codziennym ruchem liści, płatków, zmianami w fotosyntezie, u zwierząt - wahaniami temperatury, zmianami w wydzielaniu hormonów, szybkości podziału komórek itp. U ludzi codziennymi wahaniami częstości oddechów, tętna, krwi ciśnienie, czuwanie, sen itp. Rytmy biologiczne są reakcjami utrwalonymi dziedzicznie, dlatego znajomość ich mechanizmów jest ważna w organizacji pracy i odpoczynku człowieka.

Temperatura

Jeden z najważniejszych czynników abiotycznych, od którego w dużej mierze zależy istnienie, rozwój i rozmieszczenie organizmów na Ziemi [pokazywać] .

Górna granica temperatury życia na Ziemi wynosi prawdopodobnie 50-60°C. W takich temperaturach następuje utrata aktywności enzymatycznej i fałdowanie białek. Jednak ogólny zakres temperatur aktywnego życia na planecie jest znacznie szerszy i ograniczony następującymi granicami (Tabela 1)

Tabela 1. Zakres temperatur aktywnego życia na planecie, °С

Wśród organizmów potrafiących żyć w bardzo wysokich temperaturach znane są glony termofilne, które mogą żyć w gorących źródłach o temperaturze 70-80°C. Łuskowate porosty, nasiona i narządy wegetatywne roślin pustynnych (saksaul, cierń wielbłąda, tulipany) znajdujące się w górnej warstwie gorącej gleby z powodzeniem tolerują bardzo wysokie temperatury (65-80°C).

Istnieje wiele gatunków zwierząt i roślin, które są w stanie wytrzymać duże wartości ujemnych temperatur. Drzewa i krzewy w Jakucji nie zamarzają w temperaturze minus 68°C. Na Antarktydzie w temperaturze minus 70 ° C żyją pingwiny, a w Arktyce - niedźwiedzie polarne, lisy polarne, sowy polarne. Wody polarne o temperaturach od 0 do -2°C zamieszkują różni przedstawiciele flory i fauny - mikroalgi, bezkręgowce, ryby, których cykl życiowy stale przebiega w takich warunkach temperaturowych.

Znaczenie temperatury polega przede wszystkim na jej bezpośrednim wpływie na szybkość i charakter przebiegu reakcji metabolicznych w organizmach. Ponieważ dobowe i sezonowe wahania temperatury rosną wraz z odległością od równika, rośliny i zwierzęta dostosowując się do nich, wykazują odmienne zapotrzebowanie na ciepło.

Metody adaptacji

Migracja - przesiedlenie w korzystniejszych warunkach. Wieloryby, wiele gatunków ptaków, ryb, owadów i innych zwierząt migruje regularnie przez cały rok.
Drętwienie - stan całkowitego bezruchu, gwałtowny spadek aktywności życiowej, zaprzestanie odżywiania. Obserwuje się go u owadów, ryb, płazów, ssaków, gdy temperatura otoczenia spada jesienią, zimą (hibernacja) lub gdy wzrasta latem na pustyniach (hibernacja letnia).
Anabioza to stan gwałtownego tłumienia procesów życiowych, gdy widoczne przejawy życia chwilowo ustają. Zjawisko to jest odwracalne. Obserwuje się to u drobnoustrojów, roślin, zwierząt niższych. Nasiona niektórych roślin w zawieszonej animacji mogą dożywać nawet 50 lat. Drobnoustroje w stanie letargu tworzą zarodniki, pierwotniaki - cysty.

Wiele roślin i zwierząt, przy odpowiednim treningu, z powodzeniem wytrzymuje ekstremalnie niskie temperatury w stanie głębokiego spoczynku lub anabiozy. W doświadczeniach laboratoryjnych nasiona, pyłki, zarodniki roślin, nicienie, wrotki, cysty pierwotniaków i innych organizmów, plemniki po odwodnieniu lub umieszczeniu w roztworach specjalnych substancji ochronnych – krioprotektorów – wytrzymują temperatury bliskie zera absolutnego.

Obecnie nastąpił postęp w praktycznym zastosowaniu substancji o właściwościach krioprotekcyjnych (gliceryna, tlenek polietylenu, sulfotlenek dimetylu, sacharoza, mannitol itp.) w biologii, rolnictwie i medycynie. W roztworach krioprotektantów przeprowadza się długotrwałe przechowywanie krwi w puszkach, nasienia do sztucznego zapłodnienia zwierząt hodowlanych, niektórych narządów i tkanek do przeszczepów; ochrona roślin przed przymrozkami zimowymi, przymrozkami wczesnowiosennymi itp. Powyższe problemy leżą w kompetencjach kriobiologii i kriomedycyny i są rozwiązywane przez wiele instytucji naukowych.

Termoregulacja. Rośliny i zwierzęta w procesie ewolucji rozwinęły różne mechanizmy termoregulacji:

w roślinach
- fizjologiczny - gromadzenie się cukru w komórkach, w wyniku czego wzrasta stężenie soków komórkowych i zmniejsza się zawartość wody w komórkach, co przyczynia się do mrozoodporności roślin. Na przykład u brzozy karłowatej i jałowca górne gałęzie giną w ekstremalnie niskich temperaturach, a pełzające zimują pod śniegiem i nie umierają.
- fizyczny
  1. transpiracja szparkowa - usuwanie nadmiaru ciepła i zapobieganie poparzeniom poprzez usuwanie wody (parowanie) z ciała rośliny
  2. morfologiczne - mające na celu zapobieganie przegrzaniu: gęste pokwitanie liści w celu rozproszenia promieni słonecznych, błyszcząca powierzchnia odbijająca je, zmniejszenie powierzchni pochłaniającej promienie - złożenie blaszki liściowej w rurkę (piórnik, kostrzewa), ustawienie liść z krawędzią skierowaną na promienie słoneczne (eukaliptus), redukcja liści ( saxaul, kaktus); mające na celu zapobieganie zamarzaniu: specjalne formy wzrostu - karłowatość, powstawanie form pełzających (zimowanie pod śniegiem), ciemny kolor (pomaga lepiej absorbować promienie cieplne i nagrzewać się pod śniegiem)
u zwierząt
- zimnokrwiste (poikilotermiczne, ektotermiczne) [bezkręgowce, ryby, płazy i gady] - regulacja temperatury ciała odbywa się w sposób bierny poprzez zwiększenie pracy mięśni, cechy budowy i barwy osłon, znalezienie miejsc, w których możliwa jest intensywna absorpcja światła słonecznego itp., t.Do. nie są w stanie utrzymać reżimu temperaturowego procesów metabolicznych, a ich aktywność zależy głównie od ciepła pochodzącego z zewnątrz, a temperatura ciała od wartości temperatury otoczenia i bilansu energetycznego (stosunek absorpcji i zwrotu energii promieniowania).
- stałocieplne (homeotermiczne, endotermiczne) [ptaki i ssaki] – zdolne do utrzymania stałej temperatury ciała niezależnie od temperatury otoczenia. Ta właściwość umożliwia wielu gatunkom zwierząt życie i rozmnażanie się w temperaturach poniżej zera (renifery, niedźwiedzie polarne, płetwonogi, pingwiny). W procesie ewolucji wykształciły one dwa mechanizmy termoregulacyjne, dzięki którym utrzymują stałą temperaturę ciała: chemiczny i fizyczny. [pokazywać] .
  - Chemiczny mechanizm termoregulacji zapewnia szybkość i intensywność reakcji redoks i jest kontrolowany odruchowo przez centralny układ nerwowy. Ważną rolę w zwiększaniu efektywności chemicznego mechanizmu termoregulacji odegrały takie aromaty, jak pojawienie się czterokomorowego serca, poprawa narządów oddechowych u ptaków i ssaków.
  - Fizyczny mechanizm termoregulacji zapewnia pojawienie się osłon termoizolacyjnych (pióra, futro, tłuszcz podskórny), gruczołów potowych, narządów oddechowych, a także rozwój mechanizmów nerwowych regulujących krążenie krwi.
  Szczególnym przypadkiem homoitermii jest heterotermia – różny poziom temperatury ciała w zależności od czynności funkcjonalnej organizmu. Heterotermia jest charakterystyczna dla zwierząt, które w niesprzyjających porach roku zapadają w stan hibernacji lub chwilowego odrętwienia. Jednocześnie ich wysoka temperatura ciała ulega zauważalnemu obniżeniu na skutek powolnego metabolizmu (wiewiórki ziemne, jeże, nietoperze, szybkie pisklęta itp.).

Granice wytrzymałości duże wartości współczynnika temperatury są różne zarówno u organizmów poikilotermicznych, jak i homoitermicznych.

Gatunki eurytermiczne są w stanie tolerować wahania temperatury w szerokim zakresie.

Organizmy stenotermiczne żyją w warunkach wąskich granic temperatur, podzielone na ciepłolubne gatunki stenotermiczne (storczyki, krzewy herbaciane, kawa, koralowce, meduzy itp.), głębiny oceanów itp.).

Dla każdego organizmu lub grupy osobników istnieje optymalna strefa temperaturowa, w której szczególnie dobrze wyraża się aktywność. Powyżej tej strefy znajduje się strefa chwilowego odrętwienia termicznego, jeszcze wyższa - strefa długotrwałej bezczynności lub letniej hibernacji, granicząca ze strefą wysokiej śmiertelnej temperatury. Gdy ta ostatnia spadnie poniżej optymalnej, następuje strefa zimnego odrętwienia, hibernacji i zabójczej niskiej temperatury.

Rozmieszczenie osobników w populacji, w zależności od zmiany współczynnika temperatury na terytorium, generalnie przebiega według tego samego schematu. Strefa temperatur optymalnych odpowiada największej gęstości zaludnienia, a po obu jej stronach obserwuje się spadek zagęszczenia aż do granicy zakresu, gdzie jest ono najniższe.

Współczynnik temperatury na dużym obszarze Ziemi podlega wyraźnym wahaniom dobowym i sezonowym, co z kolei determinuje odpowiedni rytm zjawisk biologicznych w przyrodzie. W zależności od dostarczenia energii cieplnej do symetrycznych odcinków obu półkul Globus zaczynając od równika, wyróżnia się następujące strefy klimatyczne:

strefa tropikalna. Minimalna średnioroczna temperatura przekracza 16°C, w najchłodniejsze dni nie spada poniżej 0°C. Wahania temperatury w czasie są nieznaczne, amplituda nie przekracza 5°C. Roślinność jest całoroczna.
strefa subtropikalna. Średnia temperatura najzimniejszego miesiąca nie jest niższa niż 4° C, a najcieplejszego miesiąca powyżej 20° C. Temperatury poniżej zera są rzadkością. Zimą nie ma stabilnej pokrywy śnieżnej. Okres wegetacyjny trwa 9-11 miesięcy.
strefa umiarkowana. Dobrze zdefiniowany letni sezon wegetacyjny i okres zimowy spoczynek roślin. W głównej części strefy występuje stabilna pokrywa śnieżna. Przymrozki są typowe wiosną i jesienią. Czasami strefa ta dzieli się na dwie: umiarkowanie ciepłą i umiarkowanie zimną, które charakteryzują się czterema porami roku.
strefa zimna. Średnia roczna temperatura kształtuje się poniżej 0°C, przymrozki możliwe są nawet podczas krótkiego (2-3 miesiące) okresu wegetacyjnego. Roczne wahania temperatur są bardzo duże.

Wzór pionowego rozmieszczenia roślinności, gleby i dzikiej przyrody na obszarach górskich również wynika głównie z czynnika temperaturowego. W górach Kaukazu, Indii, Afryki można wyróżnić cztery lub pięć pasów roślinnych, których kolejność od dołu do góry odpowiada sekwencji stref równoleżnikowych od równika do bieguna na tej samej wysokości.

Wilgotność

Czynnik środowiskowy charakteryzujący się zawartością wody w powietrzu, glebie, organizmach żywych. W przyrodzie istnieje codzienny rytm wilgotności: podnosi się ona w nocy i opada w ciągu dnia. Wilgotność, wraz z temperaturą i światłem, odgrywa ważną rolę w regulacji aktywności organizmów żywych. Źródłem wody dla roślin i zwierząt są głównie opady atmosferyczne i wody gruntowe, a także rosa i mgła.

Wilgoć - warunek konieczny istnienie wszystkich żywych organizmów na Ziemi. Życie powstało w środowisku wodnym. Mieszkańcy tej krainy są nadal uzależnieni od wody. Dla wielu gatunków zwierząt i roślin woda nadal jest siedliskiem. O znaczeniu wody w procesach życiowych decyduje fakt, że jest ona głównym środowiskiem w komórce, w którym zachodzą procesy metaboliczne, pełni funkcję najważniejszego produktu początkowego, pośredniego i końcowego przemian biochemicznych. O znaczeniu wody decyduje także jej zawartość ilościowa. Organizmy żywe składają się z co najmniej 3/4 wody.

W odniesieniu do wody rośliny wyższe dzielą się na

hydrofity – rośliny wodne (lilia wodna, grot strzały, rzęsa);
higrofity - mieszkańcy miejsc nadmiernie wilgotnych (tatarak, zegarek);
mezofity - rośliny o normalnych warunkach wilgotnościowych (konwalia, waleriana, łubin);
kserofity – rośliny żyjące w warunkach stałego lub sezonowego niedoboru wilgoci (saksaul, cierń wielbłąda, efedryna) oraz ich odmiany sukulenty (kaktusy, wilczomlecz).

Przystosowania do życia w środowisku odwodnionym i środowisku o okresowym braku wilgoci

Ważną cechą głównych czynników klimatycznych (światło, temperatura, wilgotność) jest ich regularna zmienność w cyklu rocznym, a nawet w ciągu dnia, a także w zależności od strefy geograficznej. Pod tym względem adaptacje organizmów żywych mają również charakter regularny i sezonowy. Adaptacja organizmów do warunków środowiskowych może być szybka i odwracalna lub raczej powolna, w zależności od głębokości oddziaływania czynnika.

W wyniku aktywności życiowej organizmy są w stanie zmienić abiotyczne warunki życia. Na przykład rośliny niższego poziomu znajdują się w warunkach mniejszego oświetlenia; procesy rozkładu substancji organicznych zachodzące w zbiornikach wodnych często powodują niedobór tlenu dla innych organizmów. Ze względu na aktywność organizmów wodnych zmieniają się warunki temperaturowe i wodne, ilość tlenu, dwutlenku węgla, pH środowiska, skład widmowy światła itp.

Środowisko powietrza i jego skład gazowy

Rozwój środowiska powietrznego przez organizmy rozpoczął się po ich wylądowaniu. Życie w powietrzu wymagało specyficznych adaptacji i wysoki poziom organizacja roślin i zwierząt. Niska gęstość i zawartość wody, wysoka zawartość tlenu, łatwość przemieszczania się mas powietrza, nagłe zmiany temperatury itp. wyraźnie wpływają na proces oddychania, wymianę wody i poruszanie się istot żywych.

Zdecydowana większość zwierząt lądowych w toku ewolucji nabyła zdolność latania (75% wszystkich gatunków zwierząt lądowych). Wiele gatunków charakteryzuje się ansmochorią - osadnictwem za pomocą prądów powietrza (zarodniki, nasiona, owoce, cysty pierwotniaków, owady, pająki itp.). Niektóre rośliny zostały zapylone przez wiatr.

Dla pomyślnego istnienia organizmów ważne są nie tylko właściwości fizyczne, ale także chemiczne powietrza, zawartość niezbędnych do życia składników gazowych.

Tlen. Dla zdecydowanej większości żywych organizmów tlen jest niezbędny. Tylko bakterie beztlenowe mogą rozwijać się w środowisku beztlenowym. Tlen zapewnia realizację reakcji egzotermicznych, podczas których uwalniana jest energia niezbędna do życia organizmów. Jest to końcowy akceptor elektronów, który w procesie wymiany energii oddziela się od atomu wodoru.

W stanie związanym chemicznie tlen wchodzi w skład wielu bardzo ważnych związków organicznych i mineralnych organizmów żywych. Jego rola jako czynnika utleniającego w obiegu poszczególnych elementów biosfery jest ogromna.

Jedynymi producentami wolnego tlenu na Ziemi są rośliny zielone, które tworzą go w procesie fotosyntezy. Pewna ilość tlenu powstaje w wyniku fotolizy pary wodnej pod wpływem promieni ultrafioletowych poza warstwą ozonową. Pobieranie tlenu przez organizmy ze środowiska zewnętrznego następuje całą powierzchnią organizmu (pierwotniaki, robaki) lub przez specjalne narządy oddechowe: tchawice (owady), skrzela (ryby), płuca (kręgowce).

Tlen jest chemicznie wiązany i transportowany po całym organizmie za pomocą specjalnych barwników krwi: hemoglobiny (kręgowce), hemocyapiny (mięczaki, skorupiaki). Organizmy żyjące w warunkach stałego niedoboru tlenu wykształciły odpowiednie adaptacje: zwiększoną pojemność tlenową krwi, częstsze i głębsze ruchy oddechowe, dużą pojemność płuc (u górali, ptaków) czy zmniejszenie wykorzystania tlenu przez tkanki na skutek wzrost ilości mioglobiny, akumulatora tlenu w tkankach (wśród mieszkańców środowiska wodnego).

Ze względu na dużą rozpuszczalność CO 2 i O 2 w wodzie, ich względna zawartość jest tutaj wyższa (2-3 razy) niż w powietrzu (ryc. 1). Ta okoliczność jest bardzo ważna dla organizmów wodnych, które wykorzystują rozpuszczony tlen do oddychania lub CO2 do fotosyntezy (fototrofy wodne).

Dwutlenek węgla. Normalna ilość tego gazu w powietrzu jest niewielka - 0,03% (objętościowo) lub 0,57 mg / l. Dzięki temu nawet niewielkie wahania zawartości CO 2 mają istotne odzwierciedlenie w procesie fotosyntezy, który jest od niego bezpośrednio zależny. Głównymi źródłami CO 2 przedostającego się do atmosfery są oddychanie zwierząt i roślin, procesy spalania, erupcje wulkanów, działalność mikroorganizmów i grzybów glebowych, przedsiębiorstwa przemysłowe i transport.

Dzięki właściwościom absorpcji w zakresie podczerwieni widma dwutlenek węgla wpływa na parametry optyczne i reżim temperaturowy atmosferze, wywołując dobrze znany „efekt cieplarniany”.

Ważnym aspektem ekologicznym jest wzrost rozpuszczalności tlenu i dwutlenku węgla w wodzie wraz ze spadkiem jej temperatury. Dlatego też fauna zbiorników wodnych polarnych i subpolarnych szerokości geograficznych jest bardzo bogata i różnorodna, głównie ze względu na zwiększoną koncentrację zimna woda tlen. Rozpuszczanie tlenu w wodzie, jak każdego innego gazu, podlega prawu Henry'ego: jest odwrotnie proporcjonalne do temperatury i zatrzymuje się po osiągnięciu temperatury wrzenia. W ciepłych wodach basenów tropikalnych obniżone stężenie rozpuszczonego tlenu ogranicza oddychanie, a co za tym idzie, życie i liczbę zwierząt wodnych.

W Ostatnio zauważalne jest pogorszenie reżimu tlenowego wielu zbiorników wodnych, spowodowane wzrostem ilości zanieczyszczeń organicznych, których zniszczenie wymaga dużej ilości tlenu.

Strefowanie rozmieszczenia organizmów żywych

Strefa geograficzna (równoleżnikowa).

W kierunku równoleżnikowym z północy na południe na terytorium Federacji Rosyjskiej znajdują się kolejno następujące strefy naturalne: tundra, tajga, las liściasty, step, pustynia. Wśród elementów klimatu determinujących strefowość rozmieszczenia i rozmieszczenia organizmów wiodącą rolę odgrywają Czynniki abiotyczne- temperatura, wilgotność, reżim świetlny.

Najbardziej zauważalne zmiany strefowe przejawiają się w naturze roślinności – wiodącego składnika biocenozy. Temu z kolei towarzyszą zmiany w składzie zwierząt – konsumentów i niszczycieli pozostałości organicznych w ogniwach łańcuchów pokarmowych.

Tundra- zimna, bezdrzewna równina półkuli północnej. Panujące tam warunki klimatyczne nie sprzyjają wegetacji roślin i rozkładowi pozostałości organicznych (wieczna zmarzlina, stosunkowo niskie temperatury nawet w lecie, krótki okres dodatnich temperatur). Tutaj powstały osobliwe biocenozy o niewielkim składzie gatunkowym (mchy, porosty). Pod tym względem produktywność biocenozy tundry jest niska: 5-15 c/ha materii organicznej rocznie.

Strefa tajga charakteryzuje się stosunkowo korzystnymi warunkami glebowo-klimatycznymi, szczególnie dla drzew iglastych. Powstały tu bogate i wysoce produktywne biocenozy. Roczna produkcja materii organicznej wynosi 15-50 c/ha.

Warunki strefy umiarkowanej doprowadziły do powstania złożonych biocenoz lasy liściaste o najwyższej produktywności biologicznej na terenie Federacji Rosyjskiej (do 60 szt./ha rocznie). Odmianami lasów liściastych są lasy dębowe, bukowo-klonowe, lasy mieszane itp. Lasy takie charakteryzują się dobrze rozwiniętym runem krzewiastym i trawiastym, co przyczynia się do rozmieszczenia fauny zróżnicowanej gatunkowo i ilościowo.

Stepy- naturalna strefa strefy umiarkowanej półkul Ziemi, która charakteryzuje się niedostatecznym zaopatrzeniem w wodę, dlatego przeważa tu roślinność zielna, głównie zbożowa (piórko, kostrzewa itp.). Świat zwierząt różnorodne i bogate (lis, zając, chomik, myszy, wiele ptaków, zwłaszcza wędrownych). W strefie stepowej znajdują się najważniejsze obszary produkcji zbóż, upraw przemysłowych, warzyw i zwierząt gospodarskich. Produktywność biologiczna tej strefy przyrodniczej jest stosunkowo wysoka (do 50 c/ha rocznie).

pustynia panują w Azji Środkowej. Ze względu na niskie opady deszczu i wysokie temperatury latem roślinność zajmuje mniej niż połowę powierzchni tej strefy i ma specyficzne przystosowanie do warunków suchych. Świat zwierząt jest różnorodny cechy biologiczne zostały już wcześniej rozważone. Roczne tworzenie się materii organicznej w strefie pustynnej nie przekracza 5 q/ha (ryc. 107).

Zasolenie środowiska

Zasolenie środowiska wodnego charakteryzuje się zawartością w nim rozpuszczalnych soli. Woda słodka zawiera 0,5-1,0 g/l, a woda morska 10-50 g/l soli.

Zasolenie środowiska wodnego jest ważne dla jego mieszkańców. Istnieją zwierzęta przystosowane do życia wyłącznie w wodzie słodkiej (karpiowate) lub tylko w wodzie morskiej (śledź). Niektóre ryby mają oddzielne etapy rozwój indywidualny przechodzą przy różnym zasoleniu wody, na przykład węgorz zwyczajny żyje w wodach słodkich i migruje na tarło do Morza Sargassowego. Tacy mieszkańcy wód potrzebują odpowiedniej regulacji bilansu soli w organizmie.

Mechanizmy regulacji składu jonowego organizmów.

Zwierzęta lądowe zmuszone są do regulowania składu soli w swoich płynnych tkankach, aby utrzymać środowisko wewnętrzne w stałym lub prawie stałym, niezmiennym chemicznie stanie jonowym. Głównym sposobem utrzymania równowagi soli w organizmach wodnych i roślinach lądowych jest unikanie siedlisk o niewłaściwym zasoleniu.

Takie mechanizmy powinny szczególnie intensywnie i dokładnie działać w przypadku ryb migrujących (łosoś, łosoś kumpel, łosoś różowy, węgorz, jesiotr), które okresowo przedostają się z wody morskiej do słodkiej lub odwrotnie.

Najprostszym sposobem jest regulacja osmotyczna w wodzie słodkiej. Wiadomo, że w tych ostatnich stężenie jonów jest znacznie niższe niż w tkankach płynnych. Zgodnie z prawami osmozy, środowisko zewnętrzne wzdłuż gradientu stężeń przez półprzepuszczalne membrany dostaje się do komórek, następuje rodzaj „hodowli” wewnętrznej zawartości. Jeżeli proces ten nie będzie kontrolowany, organizm może puchnąć i umrzeć. Organizmy słodkowodne posiadają jednak narządy usuwające nadmiar wody na zewnątrz. Zachowanie jonów niezbędnych do życia ułatwia fakt, że mocz takich organizmów jest dość rozcieńczony (ryc. 2, a). Oddzielenie tak rozcieńczonego roztworu od płynów wewnętrznych wymaga prawdopodobnie aktywnej pracy chemicznej wyspecjalizowanych komórek lub narządów (nerek) i zużycia przez nie znacznej części całkowitej podstawowej energii metabolicznej.

Wręcz przeciwnie, zwierzęta morskie i ryby piją i przyswajają wyłącznie wodę morską, uzupełniając w ten sposób jej ciągłe wyjście z organizmu do środowiska zewnętrznego, które charakteryzuje się wysokim potencjałem osmotycznym. Jednocześnie jednowartościowe jony słonej wody są aktywnie wydalane przez skrzela, a jony dwuwartościowe - przez nerki (ryc. 2, b). Komórki wydają dość dużo energii na wypompowanie nadmiaru wody, dlatego wraz ze wzrostem zasolenia i spadkiem wody w organizmie organizmy zwykle przechodzą w stan nieaktywny - anabiozę soli. Jest to charakterystyczne dla gatunków żyjących w okresowo wysychających zbiornikach wody morskiej, ujściach rzek, w litoralu (wrotki, obunogi, wiciowce itp.)

Zasolenie górnej warstwy skorupa Ziemska zależy od zawartości w nim jonów potasu i sodu i podobnie jak zasolenie środowiska wodnego jest ważne dla jego mieszkańców, a przede wszystkim roślin, które mają do niego odpowiednie zdolności adaptacyjne. Czynnik ten nie jest dla roślin przypadkowy, towarzyszy im w procesie ewolucji. Tak zwana roślinność solonczakowa (solniczka, lukrecja itp.) występuje na glebach o dużej zawartości potasu i sodu.

Górną warstwą skorupy ziemskiej jest gleba. Oprócz zasolenia gleby wyróżnia się jej inne wskaźniki: kwasowość, reżim hydrotermalny, napowietrzenie gleby itp. Wraz z rzeźbą terenu te właściwości powierzchni ziemi, zwane czynnikami edaficznymi środowiska, wywierają wpływ ekologiczny na jej mieszkańców.

Edaficzne czynniki środowiskowe

Właściwości powierzchni ziemi mające wpływ ekologiczny na jej mieszkańców.

pożyczone

profil gleby

Rodzaj gleby zależy od jej składu i koloru.

Odp.: Gleba tundrowa ma ciemną, torfową powierzchnię.

B - Gleba pustynna jest lekka, gruboziarnista i uboga w materię organiczną

Gleby kasztanowe (C) i czarnoziemy (D) to bogate w próchnicę gleby łąkowe, typowe dla stepów Eurazji i prerii Ameryki Północnej.

Czerwonawy wyługowany latosol (E) tropikalnej sawanny ma bardzo cienką, ale bogatą w próchnicę warstwę.

Gleby bielicowe są typowe dla północnych szerokości geograficznych, gdzie duża liczba opadów i bardzo niewielkie parowanie. Należą do nich organiczny bielic brunatny (F), bielic szarobrązowy (H) i bielic szaro-kamienisty (I), na którym rosną zarówno drzewa iglaste, jak i liściaste. Wszystkie są stosunkowo kwaśne i w przeciwieństwie do nich bielic czerwono-żółty (G) lasy sosnowe dość mocno wyługowany.

W zależności od czynników edaficznych, wiele organizacje ekologiczne rośliny.

W zależności od reakcji na kwasowość roztworu glebowego wyróżnia się:

gatunki kwasolubne rosnące przy pH poniżej 6,5 (rośliny torfowisk, skrzypu, sosny, jodły, paproci);
neutrofilny, preferujący glebę o odczynie obojętnym (pH 7) (większość roślin uprawnych);
zasadochłonne - rośliny najlepiej rosnące na podłożu o odczynie zasadowym (pH powyżej 7) (świerk, grab, tuja)
i obojętne - mogą rosnąć na glebach z inne znaczenie pH.

Ze względu na skład chemiczny gleby rośliny dzielą się na

oligotroficzny, mało wymagający pod względem ilości składników odżywczych;
mezotroficzny, wymagający umiarkowanej ilości składników mineralnych w glebie (byliny zielne, świerk),
mezotroficzny, wymagający dużej ilości przyswajalnych pierwiastków jesionowych (dąb, owoce).

W kierunku poszczególne elementyżywność

nazywa się gatunki szczególnie wymagające dużej zawartości azotu w glebie - nitrofile (pokrzywa, rośliny podłogowe);
wymagające dużej ilości wapnia - kalcefile (buk, modrzew, kuter, bawełna, oliwka);
rośliny gleb zasolonych nazywane są halofitami (solanka, sarsazan), niektóre z halofitów są w stanie wydalać nadmiar soli na zewnątrz, gdzie sole te po wyschnięciu tworzą stałe błony lub skupiska krystaliczne

W odniesieniu do składu mechanicznego

sypkie rośliny piaskowe - psammofity (saksak, akacja piaskowa)
rośliny piargów, pęknięć i zagłębień skał oraz innych podobnych siedlisk – litofity [petrofity] (jałowiec, dąb bezszypułkowy)

Rzeźba terenu i charakter gleby w istotny sposób wpływają na specyfikę przemieszczania się zwierząt, rozmieszczenie gatunków, których aktywność życiowa jest czasowo lub trwale związana z glebą. Charakter systemu korzeniowego (głęboki, powierzchniowy) i sposób życia fauny glebowej zależą od reżimu hydrotermalnego gleb, ich napowietrzenia, składu mechanicznego i chemicznego. Skład chemiczny gleby i różnorodność mieszkańców wpływają na jej żyzność. Najbardziej żyzne są gleby czarnoziem bogate w próchnicę.

Jako czynnik abiotyczny, rzeźba terenu wpływa na rozkład czynników klimatycznych, a tym samym na kształtowanie się odpowiedniej flory i fauny. Na przykład na południowych zboczach wzgórz lub gór zawsze panuje wyższa temperatura, lepsze oświetlenie i odpowiednio mniejsza wilgotność.

PAŃSTWOWY UNIWERSYTET TECHNICZNY ASTRACHANIA

ABSTRAKCYJNY

Ukończono: st-ka gr. BS-12

Mandzhieva A.L.

Sprawdził: profesor nadzwyczajny, dr hab. Rozwinięty

Astrachań 2009

Wstęp

I. Czynniki abiotyczne

II. Czynniki biotyczne

Wstęp

Środowisko to zbiór elementów, które mogą mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na organizmy. Elementy środowiska oddziałujące na organizmy żywe nazywane są czynnikami środowiskowymi. Dzielimy je na abiotyczne, biotyczne i antropogeniczne.

Do czynników abiotycznych zalicza się elementy przyrody nieożywionej: światło, temperaturę, wilgotność, opady atmosferyczne, wiatr, ciśnienie atmosferyczne, promieniowanie tła, skład chemiczny atmosfery, wodę, glebę itp. Czynnikami biotycznymi są organizmy żywe (bakterie, grzyby, rośliny, zwierzęta) interakcji z organizmem. Czynniki antropogeniczne obejmują cechy środowiska, ze względu na aktywność zawodowa osoba. Wraz ze wzrostem liczby ludności i wyposażeniem technicznym ludzkości udział czynników antropogenicznych stale rośnie.

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

Ryż. 1. Schemat działania czynnika środowiskowego

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

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

Wartość czynników środowiskowych nie jest równoważna. Na przykład rośliny zielone nie mogą istnieć bez światła, dwutlenku węgla i soli mineralnych. Zwierzęta nie mogą żyć bez pożywienia i tlenu. Czynniki istotne nazywane są ograniczającymi (pod ich nieobecność życie jest niemożliwe). Ograniczający wpływ czynnika ograniczającego objawia się także w optymalnym przypadku innych czynników. Inne czynniki, takie jak zawartość azotu w atmosferze dla organizmów roślinnych i zwierzęcych, mogą mieć mniej wyraźny wpływ na organizmy żywe.

Połączenie warunków środowiskowych, które zapewniają zwiększony wzrost, rozwój i reprodukcję każdego organizmu (populacji, gatunku) nazywa się optymalnym biologicznym. Stworzenie optymalnych warunków biologicznych w uprawie roślin i zwierząt może znacząco zwiększyć ich produktywność.

I. Czynniki abiotyczne

Czynniki abiotyczne obejmują warunki klimatyczne, które w różnych częściach globu są ściśle powiązane z aktywnością Słońca.

Światło słoneczne jest głównym źródłem energii wykorzystywanej we wszystkich procesach życiowych na Ziemi. Dzięki energii światła słonecznego w roślinach zielonych zachodzi fotosynteza, w wyniku której odżywiają się wszystkie organizmy heterotroficzne.

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

Większość promieniowania ultrafioletowego o długości fali mniejszej niż 0,29 mikrona jest opóźniana przez rodzaj „ekranu” - warstwa ozonowa atmosfera, która powstaje pod wpływem tych samych promieni. Promieniowanie to jest szkodliwe dla organizmów żywych. Promienie ultrafioletowe o większej długości fali (0,3-0,4 mikrona) docierają do powierzchni Ziemi i w umiarkowanych dawkach powodują korzystny efekt na zwierzętach - stymulują syntezę witaminy B, pigmentów skóry (oparzenia słoneczne) itp.

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

Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi intensywności oświetlenia rozróżnia się rośliny światłolubne, tolerujące cień i kochające cień.

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

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

Rośliny kochające cień nie tolerują bezpośredniego światła słonecznego i normalnie rozwijają się w cieniu. Do roślin tych zaliczają się trawy leśne – szczawiki, mchy itp. Podczas wylesiania część z nich może umrzeć.

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

Reakcja organizmów na długość dnia, wyrażająca się zmianą intensywności procesów fizjologicznych, nazywana jest fotoperiodyzmem. Fotoperiodyzm jest związany z głównymi reakcjami adaptacyjnymi i zmianami sezonowymi we wszystkich żywych organizmach. Ogromne znaczenie dla istnienia gatunku ma zbieżność okresów cyklu życiowego z odpowiednią porą roku (rytmem sezonowym). Rolę czynnika wyzwalającego zmiany sezonowe (od przebudzenia wiosennego do spoczynku zimowego) pełni długość dnia, jako najbardziej stała zmiana, zapowiadająca zmianę temperatur i innych warunków środowiskowych. Zatem wzrost długości światła dziennego stymuluje aktywność gonad u wielu zwierząt i determinuje początek okresu godowego. Skrócenie godzin dziennych prowadzi do osłabienia funkcji gonad, gromadzenia się tłuszczu, rozwoju bujnej sierści u zwierząt i lotu ptaków. Podobnie u roślin z wydłużaniem się dnia dziennego wiąże się powstawanie hormonów wpływających na kwitnienie, nawożenie, owocowanie, tworzenie bulw itp. Jesienią procesy te zanikają.

W zależności od reakcji na długość dnia, rośliny dzielą się na rośliny dnia długiego, które kwitną, gdy dzień słoneczny wynosi 12 godzin i więcej (żyto, owies, jęczmień, ziemniaki itp.), rośliny dnia krótkiego, w których kwitnienie następuje, gdy dzień staje się krótki (poniżej 12 godzin) (są to rośliny pochodzenia głównie tropikalnego - kukurydza, soja, ifoso, dalie itp.) i neutralne, których kwitnienie nie zależy od długości światła dziennego godzin (groch, kasza gryczana itp.).

Na podstawie fotoperiodyzmu u roślin i zwierząt w procesie ewolucji wykształciły się specyficzne zmiany intensywności procesów fizjologicznych, okresów wzrostu i rozmnażania, powtarzające się z roczną częstotliwością, zwane rytmami sezonowymi. Po przestudiowaniu wzorców rytmów dobowych związanych ze zmianą dnia i nocy oraz rytmów sezonowych, osoba wykorzystuje tę wiedzę do całorocznej uprawy warzyw, kwiatów, ptaków w sztucznych warunkach, zwiększając produkcję jaj kurcząt itp.

Rytm dobowy u roślin objawia się okresowym otwieraniem i zamykaniem kwiatów (bawełna, len, pachnący tytoń), wzmocnieniem lub osłabieniem fizjologicznych i biochemicznych procesów fotosyntezy, szybkością podziału komórek itp. Rytmy dobowe objawiają się okresowo naprzemienność aktywności i odpoczynku jest charakterystyczna dla zwierząt i człowieka. Wszystkie zwierzęta można podzielić na dzienne i nocne. Większość z nich jest najbardziej aktywna w ciągu dnia, a tylko nieliczne (nietoperze, sowy, nietoperze owocożerne itp.) przystosowały się do życia wyłącznie w nocy. Wiele zwierząt stale żyje w całkowitej ciemności (glista, kret itp.).

Czynniki abiotyczne są czynnikami przestrzeń (Promieniowanie słoneczne) klimatyczny (światło, temperatura, wilgotność, ciśnienie atmosferyczne, opady, ruch powietrza), edaficzny lub glebowy czynniki (skład mechaniczny gleby, wilgotność, przepuszczalność powietrza, gęstość gleby), czynniki orograficzne (rzeźba terenu, wysokość nad poziomem morza, ekspozycja zbocza), czynniki chemiczne (skład gazowy powietrza, skład soli i kwasowość roztworów wodnych i glebowych). Czynniki abiotyczne wpływają na organizmy żywe (bezpośrednio lub pośrednio) poprzez pewne aspekty metabolizmu. Ich osobliwością jest jednostronność oddziaływania: organizm może się do nich dostosować, ale nie ma na nie znaczącego wpływu.

I. Czynniki kosmiczne

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

Najbardziej intensywne procesy zachodzą w ośrodkach aktywności, zwanych obszarami aktywnymi, w których obserwuje się wzrost pola magnetycznego, pojawiają się obszary o zwiększonej jasności, a także tzw. plamy słoneczne. W obszarach aktywnych mogą wystąpić wybuchowe uwolnienia energii, którym towarzyszą wyrzuty plazmy, nagłe pojawienie się słonecznych promieni kosmicznych oraz wzrost emisji fal krótkich i radiowych. Wiadomo, że zmiany poziomu aktywności rozbłysków mają charakter cykliczny z normalnym cyklem 22 lat, chociaż znane są wahania z częstotliwością od 4,3 do 1850 lat. Aktywność słoneczna wpływa na szereg procesów życiowych na Ziemi – od występowania epidemii i wybuchów urodzeń po poważne przemiany klimatyczne. Pokazał to już w 1915 roku rosyjski naukowiec A.L. Chizhevsky, twórca nowej nauki - heliobiologii (od greckiego helios - Słońce), która bada wpływ zmian aktywności Słońca na biosferę Ziemi.

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

Korona słoneczna (górna część atmosfery słonecznej), składająca się głównie ze zjonizowanych atomów wodoru – protonów – z domieszką helu, stale się rozszerza. Opuszczając koronę, ten strumień plazmy wodorowej rozprzestrzenia się w kierunku promieniowym i dociera do Ziemi. Nazywa się to wiatrem słonecznym. Wypełnia cały obszar Układ Słoneczny; i stale opływa Ziemię, oddziałując z jej polem magnetycznym. Oczywiste jest, że wynika to z dynamiki aktywności magnetycznej (na przykład burz magnetycznych) i bezpośrednio wpływa na życie na Ziemi.

Zmiany w jonosferze w obszarach polarnych Ziemi są również związane ze słonecznymi promieniami kosmicznymi, które powodują jonizację. Z mocnymi błyskami aktywność słoneczna wpływ słonecznych promieni kosmicznych może na krótko przekroczyć zwykłe tło galaktycznych promieni kosmicznych. Obecnie nauka zgromadziła wiele materiałów faktograficznych ilustrujących wpływ czynników kosmicznych na procesy biosferyczne. W szczególności wykazano wrażliwość bezkręgowców na zmiany aktywności słonecznej, korelację jej zmian z dynamiką układu nerwowego i sercowo-naczyniowego człowieka, a także dynamiką chorób - dziedzicznych, onkologicznych, zakaźnych itp., zostało ustalone.

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

II. czynniki klimatyczne

Najważniejsza funkcja klimatotwórcza należy do atmosfery jako środowiska, które odbiera czynniki kosmiczne i słoneczne.

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

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

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

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

Promienna energia Słońca jest związana z oświetleniem powierzchni ziemi, które zależy od czasu trwania i intensywności strumienia świetlnego. Rośliny i zwierzęta w procesie ewolucji rozwinęły głębokie adaptacje fizjologiczne, morfologiczne i behawioralne do dynamiki oświetlenia. Wszystkie zwierzęta, w tym ludzie, mają tzw. dobowy (dobowy) rytm aktywności.

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

2. Temperatura

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

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

4. Opady to woda w stanie ciekłym (krople) lub stałym, która spada na ziemię. powierzchnia z chmur lub osadzane bezpośrednio z powietrza w wyniku kondensacji pary wodnej. Z chmur może spaść deszcz, śnieg, mżawka, marznący deszcz, ziarna śniegu, grudki lodu, grad. Ilość opadów mierzy się grubością warstwy opadniętej wody w milimetrach.

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

Opad atmosferyczny - najważniejszy czynnik, co wpływa na procesy zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Obecność pary wodnej (mgły) w powietrzu przy jednoczesnym przedostawaniu się do niej np. dwutlenku siarki powoduje, że ten ostatni zamienia się w kwas siarkawy, który utlenia się do kwasu siarkowego. W warunkach stagnacji powietrza (spokoju) tworzy się trwała toksyczna mgła. Substancje takie mogą być wymywane z atmosfery i osadzane na powierzchniach lądów i oceanów. Typowym skutkiem są tak zwane kwaśne deszcze. Cząstki stałe w atmosferze mogą służyć jako zarodki kondensacji wilgoci, powodując różne formy opadów.

5. Ciśnienie atmosferyczne. Za normalne ciśnienie uważa się 101,3 kPa (760 mm Hg). Na powierzchni globu występują obszary wysokiego i niskiego ciśnienia, a w tych samych punktach obserwuje się sezonowe i dobowe minima oraz maksima ciśnienia. Różnią się także morskie i kontynentalne typy dynamiki ciśnienia atmosferycznego. Okresowo występujące obszary niskiego ciśnienia nazywane są cyklonami i charakteryzują się silnymi prądami powietrza poruszającymi się spiralnie i przemieszczającymi się w przestrzeni w kierunku centrum. Cyklony kojarzą się z niestabilną pogodą i dużymi opadami deszczu.

Natomiast antycyklony charakteryzują się stabilną pogodą, niską prędkością wiatru i, w niektórych przypadkach, inwersją temperatury. W czasie antycyklonów mogą wystąpić niekorzystne warunki meteorologiczne z punktu widzenia przenoszenia i dyspersji zanieczyszczeń.

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

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

Są pospolite wzorce rozkładu poziomów i regionalne reżimy czynników środowiskowych

Otoczka geograficzna Ziemi (podobnie jak biosfera) jest niejednorodna w przestrzeni, jest zróżnicowana na terytoria różniące się od siebie. Dzieli się go sukcesywnie na strefy fizyczno-geograficzne, strefy geograficzne, wewnątrzstrefowe regiony górskie i nizinne oraz podregiony, podstrefy itp.

Pas fizyczno-geograficzny jest największą jednostką taksonomiczną otoczki geograficznej, która składa się z szeregu stref geograficznych bliskich sobie pod względem bilansu cieplnego i reżimu wilgotności.

Istnieją w szczególności pasy Arktyki i Antarktyki, subarktyki i subantarktyki, północne i południowe strefy umiarkowane i subtropikalne, podrównikowe i równikowe.

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

Strefy mają przeważnie (choć nie zawsze) szeroko wydłużone kontury i charakteryzują się podobnymi warunkami przyrodniczymi, w określonej kolejności zależnej od położenia równoleżnikowego - jest to równoleżnikowa strefowość geograficzna, wynikająca głównie z charakteru rozkładu energii słonecznej na szerokościach geograficznych , tj. ze zmniejszeniem jego dopływu od równika do biegunów i nierównomiernym nawilżeniem.

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

III. edaficznylub glebaczynniki

Zgodnie z definicją V. R. Williamsa gleba to luźny horyzont powierzchniowy gruntu, zdolny do wytworzenia plonu roślin. Najważniejszą właściwością gleby jest jej żyzność, czyli m.in. zdolność do zapewnienia roślinom odżywiania organicznego i mineralnego. Płodność zależy od właściwości fizycznych i chemicznych gleby, które razem mają charakter edafogeniczny (z gr. Edafos - gleba) lub czynniki edaficzne.

1. Skład mechaniczny gleby. Gleba jest produktem przemian fizycznych, chemicznych i biologicznych (wietrzenia) skał, jest ośrodkiem trójfazowym zawierającym ciało stałe; składniki ciekłe i gazowe. Powstaje w wyniku złożonych interakcji klimatu, roślin, zwierząt, mikroorganizmów i jest uważany za ciało bioobojętne, zawierające składniki żywe i nieożywione.

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

W wyniku ruchu i przemian substancji gleba zwykle dzieli się na osobne warstwy, czyli poziomy, których połączenie tworzy na przekroju profil glebowy (ryc. 2), który ogólnie wygląda następująco:

najwyższy horyzont (A 1 ), zawierający produkty rozkładu materii organicznej, jest najbardziej żyzny. Nazywa się to humusem lub humusem, ma strukturę ziarnisto-grudkowatą lub warstwową. To w nim zachodzą złożone procesy fizykochemiczne, w wyniku których powstają elementy odżywiania roślin. Humus ma inny kolor.

Nad poziomem próchnicy znajduje się warstwa ściółki roślinnej, którą potocznie nazywa się ściółką (A 0 ). Składa się z nierozłożonych szczątków roślinnych.

Poniżej poziomu próchnicy znajduje się jałowa biaława warstwa o grubości 10-12 cm (A 2). Składniki odżywcze wypłukuje się z niego wodą lub kwasami. Dlatego nazywa się to horyzontem ługowania lub ługowania (eluwialnym). Właściwie jest to horyzont bielicowy. Kwarc i tlenek glinu są słabo rozpuszczone i pozostają w tym horyzoncie.

Jeszcze niżej leży skała macierzysta (C).

Sygnał rozpoczęcia jesiennej migracji ptaków owadożernych

1) obniżenie temperatury otoczenia 2) skrócenie godzin dziennych
3) brak pożywienia 4) zwiększona wilgotność i ciśnienie

NIE ma to wpływu na liczbę wiewiórek w strefie leśnej

Czynnikami abiotycznymi są

1) konkurencja roślin o absorpcję światła
2) wpływ roślin na życie zwierząt
3) zmiana temperatury w ciągu dnia
4) zanieczyszczenie człowieka

Czynnik ograniczający wzrost rośliny zielne w lesie świerkowym - wada

1) światło 2) ciepło 3) woda 4) minerały

Jak nazywa się współczynnik, który znacznie odbiega od wartości optymalnej dla gatunku

1) abiotyczny 2) biotyczny 3) antropogeniczny 4) ograniczający

44. Jaki czynnik ogranicza życie roślin w strefie stepowej?

1) wysoka temperatura 2) brak wilgoci 3) brak próchnicy
4) nadmiar promieni ultrafioletowych

Najważniejszym czynnikiem abiotycznym mineralizującym szczątki organiczne w biogeocenozie leśnej są

1) przymrozki 2) pożary 3) wiatry 4) deszcze

Czynniki abiotyczne determinujące wielkość populacji obejmują

Głównym czynnikiem ograniczającym życie roślin na Oceanie Indyjskim jest brak

1) światło 2) ciepło 3) sole mineralne 4) substancje organiczne

48. Co może stać się czynnikiem ograniczającym życie jelenia sika żyjącego w Primorye na południowych stokach gór?

1) głęboki śnieg 2) silny wiatr 3) brak drzew iglastych

4) krótki dzień w zimie

do abiotycznego czynniki środowiskowe ma zastosowanie

1) żyzność gleby 2) szeroka gama roślin
3) obecność drapieżników 4) temperatura powietrza

41. Każdy czynnik środowiskowy może ograniczać, ale najważniejsze są często:

1) wilgoć i żywność

2) temperatura, dla roślin – obecność składników mineralnych

3) temperatura, woda, pożywienie, dla roślin – obecność pierwiastków biogennych w glebie

42. Organizmy o szerokim zakresie tolerancji - wytrzymałości ~ nazywane są:

1) stenobionty, praktycznie nie występują w przyrodzie

2) eurybionty, są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie

3) eurybionty, rzadko występują w przyrodzie

43. Rozmiar liści jest taki sam w warunkach, w których:

1) ciemno – wilgotno i sucho – słonecznie

2) ciemno – wilgotno i wilgotno – słonecznie

3) sucho – słonecznie i słonecznie – mokro

44. Hydrobiolog zawsze ma pod ręką miernik tlenu, ale ekolog ziemski raczej nie zmierzy tlenu, ponieważ:

1) W siedliskach lądowych tlen jest dostępny dla istot żywych, w siedliskach wodnych jest często czynnikiem ograniczającym

2) W ekosystemach lądowych tlen jest czynnikiem ograniczającym, w ekosystemach wodnych jest prawie zawsze dostępny

3) Zarówno w ekosystemach lądowych, jak i wodnych czynnikiem ograniczającym jest tlen

45. Mecz

CECHY METABOLIZMU GRUPY ORGANIZMÓW

A) uwalnianie tlenu do atmosfery 1) autotrofy

B) wykorzystanie energii zawartej w żywności do syntezy ATP 2) heterotrofów

C) wykorzystanie gotowych substancji organicznych

D) synteza substancji organicznych z nieorganicznych

D) wykorzystanie dwutlenku węgla w żywności

Blok C. Podaj szczegółową odpowiedź na pytania

1. Jaka jest różnica pomiędzy środowiskiem gruntowo-powietrznym a wodnym?

2. Tempo fotosyntezy zależy od czynników ograniczających (ograniczających), do których zalicza się światło, stężenie dwutlenku węgla, temperatura. Dlaczego te czynniki ograniczają reakcje fotosyntezy?

3. Jakie są morfologiczne, fizjologiczne i behawioralne przystosowania zwierząt stałocieplnych do temperatury otoczenia?

4. Jakie zmiany czynników biotycznych mogą spowodować wzrost liczebności nagiego ślimaka żyjącego w lesie i żywiącego się głównie roślinami?

5. Czasami na powierzchni gleby można zobaczyć dużą liczbę dżdżownic. Wyjaśnij, w jakich warunkach meteorologicznych ma to miejsce i dlaczego.