Закон минимума: рост растений ограничивается недостатком хотя бы одного химического элемента, количество которого ниже необходимого минимума

Наиболее важными лимитирующими факторами на суше являются свет, температура и осадки, а в море – свет, температура и солёность. К лимитирующим факторам относятся также атмосферные газы (кислород, углекислый газ, азот) и биогенные соли. Важным лимитирующим фактором в современных условиях является загрязнение природной среды. Живые организмы изменяют условия среды, чтобы ослабить лимитирующее влияние экологических факторов. Все факторы среды зависят друг от друга и действуют согласованно.

Многочисленные опыты и наблюдения, проводимые разными учёными, показали, что лимитирующим может быть не только минимум, но и максимум экологического фактора. Для каждого организма существует определённый диапазон действия экологического фактора.

Диапазон между минимумом и максимумом действия экологического фактора определяет величину выносливости – толерантности (от лат. tolerantia –терпение) к данному фактору. Разные организмы характеризуются разной величиной толерантности.

В 1913 г. американский учёный В Шелфорд сформулировал закон о лимитирующем влиянии минимума и максимума экологического фактора, закон толерантности. -

Закон толерантности (закон В.Шелфорда): отсутствие или невозможность развития природной системы определяется не только минимумом, но и максимумом любого из экологических факторов.

Слишком много хорошего плохо, как и слишком много плохого. Закон толерантности В.Шелфорда часто называют первой заповедью экологии.

Способность организма приспосабливаться к действию экологических факторов называют адаптацией (от лат adaptare –приспособлять). Различают адаптацию физиологическую, эволюционную, социальную (для человека).

Как уже говорилось, все экологические факторы связаны между собой и влияют друг на друга. Это значит, что существует экологическое равновесие между живыми организмами и средой их обитания.

Живая система ← → Окружающая среда

Среда обитания как компонент биосферы состоит из нескольких геосфер: литосфера, гидросфера, атмосфера (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Границы биосферы

)

Литосфера (греч. lithos – камень) – внешняя твердая оболочка Земли. Включает земную кору и часть верхней мантии планеты, имеет толщину от 50 до 75 км на континентах и 5- 10 км ниже дна океана. Жизнь в литосфере распространена на глубину до 4 – 8,5 км. На этой глубине, где температура превышает + 100 °С, обнаружены бактерии. Литосфера содержит до 3000 разных минералов. Из литосферы человек получает уголь, нефть, газ, различные руды и минералы.

Атмосфера (греч.atmos – пар) – газовая (воздушная) оболочка вокруг Земли, которая вращается вместе с ней.

Верхняя граница атмосферы около 1000 км, а общая масса примерно 5·10¹⁵ т.

Тропосфера (греч. tropos – перемена) – нижний, прилегающий к поверхности Земли слой атмосферы.

Высота тропосферы составляет приблизительно» 8 – 18 км в зависимости от широты: от 8 км на полюсах и до 18 км на экваторе. Масса тропосферы составляет около 80% от массы всей атмосферы.

Состав сухого воздуха у поверхности Земли (основные компоненты):

Вещество азот (N2) кислород (О2) аргон (Ar) углекислый газ (СО2)

Объемная доля, % 78,084 20,947 0,934 3,27·10^- 2

Запасы кислорода в атмосфере Земли значительно не изменяются, хотя кислород постоянно расходуется для дыхания живых организмов (людей, животных) и для технологических процессов, но растения также постоянно выделяют кислород в атмосферу,

Озоновый слой – часть атмосферы с высоким содержанием газа озона(О₃).Основная часть озонового слоя расположена на высоте 20 ¸ 25 км. Ультрафиолетовое излучение Солнца (УФ) негативно действует на все живое, а озоновый слой поглощает большую часть УФ-излучения Солнца. Следовательно, озоновый слой защищает все живое на Земле от УФ-излучения Солнца. Озон является одним из важнейших компонентов атмосферы, но его общее содержание удивительно мало. Если весь озон при атмосферном давлении сосредоточить в одном слое у поверхности Земли, то толщина озонового слоя составит всего» 3 мм.

Выше озонового слоя находится стратосфера.

Стратосфера – следующий по высоте после озонового слой атмосферы (от 15 до 50 км). В стратосфере практически нет ничего живого.

Гидросфера (от греч. hydor – вода) – водная оболочка Земли.

Гидросферу образуют все океаны, моря, реки, озера, болота, ледники, подземные воды. Масса гидросферы составляет около 1,4·10¹⁸ т.

Совокупность океанов и морей называют Мировым океаном. Площадь Мирового океана составляет 70,8 % поверхности Земли. На Мировой океан приходится 97% массы гидросферы и только примерно 3% - на пресную воду (из них ¾ составляют льды Арктики и Антарктиды).

Самый большой океан – Тихий, который находится между Америкой и Азией, занимает более 1/3 поверхности Земли. Другие океаны: Атлантический, Индийский, Южный и Северный Ледовитый. Последний занимает всю северную полярную область, большую часть года покрыт дрейфующими льдами. Моря представляют собой части океанов; Каспийское и Мёртвое моря, окружённые сушей, являются фактически солёными озёрами.Вода в морях и океанах солёная, она непригоднва для питья и использования для технических нужд без специальной дорогостоящей обработки.

Реки, большинство озёр, подземные воды и ледники – это источники пресной воды, которую человек использует в своей жизни. Крупнейшие реки Земли: Амазонка в Южной Америке (около 7000 км), Нил в Африке (6671км); в России6 Волга (3530 км), и самая многоводная река Сибири – Енисей (3487 км). Реки всегда служили источником питьевой воды для человека и животных. Люди издавна строили на берегах рек города и деревни. Реки представляют собой гидроресурсы: на реках строят гидроэлектростанции (ГЭС), дающие электроэнергию. С давних времён реки и моря – это транспортные магистрали, которые являлись для людей торговыми путями. Кроме того, реки и моря поставляют человеку в качестве продуктов питания рыбу и морепродукты; в последние годы численность рыб значительно сократилась в связи с тотальным загрязнением гидросферы.

Жизнь в биосфере распределена неравномерно. Наиболее велика концентрация живого вещества на границах раздела геосфер. Например, растительные и животные организмы, которые обитают на суше, живут на границе между литосферой и тропосферой; в водной среде большинство морских животных и растений обитает в поверхностных слоях (на границе гидросферы и тропосферы) или на дне (на границе гидросферы и литосферы).

Дата добавления: 2014-01-04