Климатические факторы

Закон оптимума

Каждый фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организм. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей.

Зона оптимума (или оптимум) экологического фактора - благоприятная сила воздействия для организмов данного вида.

Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выражено угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). Максимально и минимально переносимые значения фактора - это критические точки, за пределами которых существование уже невозможно и наступает смерть. Пределы выносливости за критическими точками называют экологической валентностью живых существ по отношению к конкретному фактору среды.

Представители разных видов сильно отличаются друг от друга и по оптимуму и по экологической валентности. Одна и та же сила проявления фактора может быть оптимальной для одного вида, пессимальной для другого и выходить за пределы выносливости третьего.

Широкую экологическую валентность вида к абиотическим факторам обозначают добавлением к названию фактора приставки "эври". Виды, выносящие значительные колебания температуры, - эвритермные, давления - эврибатные, засоления среды - эвригалинные.

Узкая экологическая валентность характеризуется приставкой "стено" соответственно стенотермные, стенобионтные и т.п.

Аналогично, виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называются стенобионтными, а те, которые способны приспосабливаться к разной экологической обстановке, - эврибионтными. Действие одного и того же фактора на разные функции организма неоднозначно. Оптимум для одних процессов является пессимумом для других.

Абиотические компоненты экосистемы подразделяются на климатические, почвенные, ландшафтные и другие физические факторы.

Свет. Солнечный свет - основной источник энергии, обеспечивающий все жизненные процессы на Земле. Если принять солнечную энергию, достигающую Земли за 100%, то 19% ее поглощается при прохождении через атмосферу, 34% отражается обратно в космическое пространство и 47% достигает земной поверхности в виде прямой и рассеянной радиации. Прямая солнечная радиация - это электромагнитное излучение с длинами волн от 0,1 до 30000 нм. На ультрафиолетовую часть спектра приходится от 1 до 5%, на видимую - от 16 до 45% и на инфракрасную - от 49 до 84% потока радиации, падающего на Землю. Распределение энергии по спектру зависит от массы атмосферы и высоты солнца.

Действие разных участков спектра солнечного излучения на живые организмы:

Ультрафиолетовые лучи (УФЛ).

До поверхности Земли доходят только длинноволновые (290 - 380 нм) УФЛ. Губительные для всего живого коротковолновые УФЛ поглощаются на высоте около 20-25 км озоновым экраном.

Длинноволновые УФЛ, обладающие большой энергией фотонов, имеют высокую химическую активность. Большие дозы их вредны для организмов, а небольшие - необходимы многим видам. В диапазоне 250-300 нм УФЛ оказывают мощное бактерицидное действие, у животных и у человека вызывают образование «антирахитического» витамина Д. При длине волны 200-400 нм ультрафиолет вызывает у человека загар, который является защитной реакцией кожи.

Инфракрасные лучи

Лучи с длинной волны более 750 нм оказывают тепловое действие.

Видимая радиация

Видимый солнечный свет несет приблизительно 50% суммарной энергии.

Область видимой (воспринимаемой человеческим глазом) радиации (300-800 нм). В этих пределах выделяют область активной фотосинтетической радиации (ФАР). Видимый свет имеет разное экологическое значение для фототрофных и гетеротрофных организмов.

Зеленым растениям свет нужен для процессов фотосинтеза или воздушного питания. Он также влияет на газообмен, синтез белков и нуклеиновых кислот, ростовые процессы и развитие растений, определяет сроки цветения и плодоношения.

Для животных солнечный свет не является таким необходимым фактором, как для зеленых растений, так как, в конечном счете, все гетеротрофы существуют за счет энергии, накопленной растениями. Свет для животных и человека - необходимое условие видения, зрительной ориентации в пространстве. Рассеянные, отраженные от окружающих предметов лучи, воспринимаемые органами зрения, дают значительную часть информации о внешнем мире. Развитие зрения у животных шло параллельно с развитием нервной системы. Для человека свет является внешним раздражителем, который через зрительный анализатор влияет на состояние нервной системы, повышая активность коры больших полушарий.

Дата добавления: 2014-10-23