Химические факторы воздушной среды

Вода в жизни организмов

Вода физиологически необходима любой протоплазме и с экологической точки зрения является лимитирующим факто­ром как в наземных, так и в водных местообитаниях, если там ее количество подвержено резким изменениям (приливы, от­ливы) или происходит ее потеря организмом в сильно соленой воде осмотическим путем.

В наземно-воздушной среде этот абиотический фактор ха­рактеризуется величиной количества осадков, влажности, ис­сушающими свойствами воздуха и доступной площадью вод­ного запаса.

Количество атмосферных осадков обусловлено физико-географическими условиями и неравномерно распределено на земном шаре. Но для организмов важнейшим лими­тирующим фактором является распределение осадков по сезо­нам года. В умеренных широтах даже при достаточном коли­честве годовых осадков их неравномерное распределение мо­жет привести к гибели растений от засухи или, наоборот, от переувлажнения. В тропической зоне организмам приходится переживать влажные и сухие сезоны, регулирующие их сезонную активность при постоянной почти круглый год температу­ре.

Влажность воздушной среды измеряется обычно в пока­зателях относительной влажности, т. е. в виде процента ре­ального давления водяного пара от давления насыщенного па­ра при той же температуре. Отсюда способность влажности из­менять эффекты температуры: понижение влажности ниже не­которого предела при данной температуре ведет к иссушающе­му действию воздуха.

Человек погибает уже при 10%-ной потере воды.

Химический состав атмосферы весьма однороден: азота — 78,8% кислорода — 21, аргона — 0,9; углекислого газа — 0,03% по объему. По современным данным, концентрации двуокиси углерода (СО₂) и кислорода (О₂) в значительной степени лими­тирующие факторы даже в наземных условиях: содержание СО₂ находится где-то в минимуме, а кислорода — в максимуме то­лерантности растений по этим факторам.

В воде кислорода в 20 раз меньше, чем в атмосфере, и здесь он является лимитирующим фактором. Источники его — диф­фузия из атмосферного воздуха и фотосинтез водных растений (водорослей).

Лимитирующее действие СО₂ в воде выражено не явно, но известно, что высокое его содер­жание ведет к гибели рыб и других животных.

При растворении СО₂ в воде образуется слабая угольная ки­слота Н₂СО₃, легко образующая карбонаты и бикарбонаты. Кар­бонаты — источник питательных веществ для построения ра­ковин и костной ткани и хороший буфер для поддержания во­дородного показателя (рН) водной среды на нейтральном уров­не.

Важность последнего обстоятельства состоит в том, что для водных организмов интервал толерантности по рН столь узок, что даже незначительные отклонения от оптимума приводят орга­низм к гибели.

Поскольку величина рН пропорциональна количеству СО₂ в воде, то ее измерение позволяет судить о скорости общего метаболизма (обмен веществ) водной экосистемы (гидроэкосистемы).

Дата добавления: 2014-01-07