Химические факторы воздушной среды

Физические факторы воздушной среды

Воздушная среда имеет малые плотности и подъемную силу, незначительную опорность. Поэтому в ней нет постоянно живущих организмов и все ее обитатели связаны с поверхностью Земли.

К физическим факторам воздушной среды относятся: движение воздушных масс и атмосферное давление.

Движение воздушных масс может быть в виде их пассивного перемещения воздушных масс или в виде ветра — вследствие циклонической деятельности атмосферы Земли.

В первом случае обеспечивается расселение спор, пыльцы, семян, микроорганизмов и мелких животных, которые имеют специальные для этого приспособления — анемохоры: очень мелкие размеры, парашютовидные придатки и др. Всю эту массу организмов называют аэропланктоном.

Во втором случае ветер также переносит аэропланктон, но на значительно большие расстояния, при этом может перенести и загрязняющие вещества в новые зоны, и т. п.

Ветер, подобно течениям в реках, может оказывать и прямое воздействие на растения, например на их рост, угнетающе действовать на активность животных, например птиц.

Низкая сопротивляемость воздуха движению различных тел в ходе эволюции была использована для перемещения многими животными, вплоть до рептилий. Сейчас около 75% наземных видов различными способами (мускульные усилия, планирование) приспособлены к полету. Для птиц, летучих мышей и других полет — это поиск добычи.

Атмосферноедавление оказывает весьма существенное экологическое воздействие в особенности на позвоночных животных, которые из-за этого не могут жить выше 6000 м над уровнем моря.

Воздушная среда оказывает на организмы не только физическое, но и химическое воздействие, обеспечивая их дыхание и фотосинтез.

Химический состав атмосферы весьма однороден: азота — 78,8% кислорода — 21, аргона — 0,9; углекислого газа — 0,03% по объему. По современным данным, концентрации диоксида углерода (С0₂) и кислорода (0₂) в значительной степени лимитирующие факторы даже в наземных условиях: содержание С0₂ находится где-то в минимуме, а кислорода — в максимуме толерантности растений по этим факторам (Ю. Одум, 1986). Тем не менее пока в приземной части атмосферы нет перетока кислорода или избытка диоксида углерода (хотя по С0₂ есть данные об увеличении ее содержания).

В почвах и подстилающих их породах, вплоть до уровня грунтовых вод (в зоне аэрации ) углекислого газа уже 10%, а кислород становится лимитирующим фактором для аэробов-редуцентов, что приводит к замедлению разложения отмершей органики.

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), а растворению способствуют понижение температуры, ветер и волнения воды. Лимитирующее действие С0₂ 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 Н₂С0₃, 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 гидробионтов интервал толерантности по рН столь узок, что даже незначительные отклонения от оптимума приводят организм к гибели. Это связано с нарушением очень тонкой системы ферментной регуляции в организме.

Поскольку величина рН пропорциональна количеству С0₂ в воде, то ее измерение позволяет судить о скорости общего метаболизма водной экосистемы (гидроэкосистемы).

Дата добавления: 2015-06-26