Абиотические факторы

Приспособление организмов к неблагоприятным условиям среды

Экологические факторы среды могут выступать как:

Ø раздражители – вызывают приспособительные изменения физиологических и биохимических функций;

Ø ограничители - обуславливают невозможность существования в данных условиях;

Ø модификаторы – вызывают анатомические и морфологические изменения организмов;

Ø сигналы – свидетельствуют об изменениях других факторов среды.

Абиотическиефакторы - это совокупность важных для организмов свойств неживой природы.

Основными являются:

1. климатические (свет, температура, влага, ветер, воздух, давление, долгота дня, радиационный режим и т.д.);

2. эдафические (почвенно – грунтовые: механический состав почвы, ее проницаемость, влагоемкость и т.д.);

3. орографические (рельеф);

4. гидрологические.

¨ Климатические факторы.

● Свет является одним из важнейших абиотических факторов, особенно для фотосинтезирующих зеленых растений. Солнце излучает огромное количество энергии. Он является лимитирующим фактором для живых организмов – это источник энергии, без которого невозможна жизнь.

Лучистая энергия Солнца - определяется длиной волны. Различают: инфракрасный свет (7900 Ангстрем); видимый свет (7900-3900 А); ультрафиолетовый (3900А, поглощаемый озоновым слоем).

Особое значение в жизни всех организмов имеет видимый свет. С участием света у растений и животных протекают важнейшие процессы: фотосинтез, транспирация, фотопериодизм, движение, зрение у животных.

Поглощение почвой

Рис. Баланс солнечной радиации

Фотосинтез. В среднем 1-5 % падающего на растения света используется для фотосинтеза по реакции:

хлорофилл

СО₂ + Н₂О глюкоза + О₂

пластициды

В результате фотосинтеза в биосфере накапливается органическое вещество, в котором аккумулируется энергия, и кислород, который необходим для дыхания всех живых организмов. Энергия передается по пищевой цепи животным и микроорганизмам. Интенсивность фотосинтеза зависит от длины волны света.

По отношению к свету различают следующие экологические группы растений:

- световые (гелиофиты) обитают на открытых местах с хорошей освещенностью, они образуют разреженный и невысокий растительный покров, чтобы не затенять друг друга;

- теневые (сциофиты) не выносят сильного освещения, живут в постоянной тени под пологом леса (лесные травы), при резком осветлении проявляют признаки угнетения и часто погибают;

- теневыносливые (гемеосциты) – живут при хорошем освещении, но легко переносят и некоторое затенение (растения лесов).

Равномерное чередование во времени каких – либо состояний организма называется биологическим ритмом.

Различают внешние (экзогенные), имеющие географическую природу и следующие за циклическими изменениями во внешней среде, и внутренние (эндогенные), или физиологические, ритмы организма.

Фотопериодизм - ритмические изменения морфологических, биохимических и физических свойств и функций организмов под влиянием чередования и длительности освещения.

По типу фотопериодической реакции выделяют основные группы растений:

1. растения короткого дня – зацветание и плодоношение наступает при 8-12 часовом освещении;

2. растения длинного дня - для цветения им нужна продолжительность дня 12 и более часов;

3. нейтральные к длине дня - длина фотопериодизма безразлична.

Животные делятся на две группы: дневные и ночные.

● Одним из наиболее важных факторов, определяющих существование, развитие и распространение организмов по земному шару, является температура. Тепловой режим - важнейшее условие существования живых организмов. Главным источником тепла является солнечное излучение. Сила и характер воздействия солнечного излучения зависят от географического положения и определяют климат региона, температурный диапазон активной жизни на Земле.

По отношению к температуре все организмы подразделяются на: холодолюбивые и теплолюбивые.

Холодолюбивые (криофилы) – способны жить в условиях сравнительно низких температур и не выносят высоких. Они сохраняют активность при температуре клеток до - 8… - 10⁰ С, когда жидкости их тела находятся в переохлажденном состоянии. К ним относятся бактерии, грибы, моллюски, членистоногие, черви и др.

Приостановка всех жизненных процессов организма называется анабиозом.

У теплолюбивых (термофилов) жизнедеятельность приурочена к условиям довольно высоких температур. Они не переносят низких температур и нередко гибнут уже при 0⁰ С, хотя физического замораживания их тканей не происходит.

Температура, наиболее благоприятная для жизнедеятельности и роста, называется оптимальной.

Живые организмы в процессе эволюции выработали различные формы адаптации к изменению температуры.

Морфологические формы

Физиологическая форма

У животных наблюдаются следующие основные типы теплообмена.

Первый тип характерен для животных с неустойчивым уровнем обмена веществ, непостоянной температурой тела и почти полным отсутствием механизмов терморегуляции. Животных называют пойкилотермные или холоднокровные (эктотермные) - (беспозвоночные, рыбы, амфибии, рептилии).

Второй - свойственен животным с более высоким и устойчивым уровнем обмена веществ, в процессе которого осуществляется терморегуляция и обеспечивается относительно постоянная температура тела. Животных называют - теплокровные или гомойотермные (эндотермные) – (птицы и млекопитающие). Терморегуляция бывает: химическая, физическая, экологическая.

Третий - свойственен животным с различной степенью устойчивости температуры тела и ее регуляции в отдельные периоды жизни (зимоспящие и впадающие в глубокий сон) – гетеротермные (промежуточные).

Растения по отношению к теплу подразделяются на:

1. термофилы или теплолюбивые (выдерживают температуру до 50⁰ С и весьма чувствительны к холоду);

2. мезофилы (умеренные);

3. криофилы или холодостойкие, устойчивые к низким температурам.

Для развития растений важно понятие порог вегетации – самая низкая температура, при которой начинается вегетация (для большинства культур: + 10⁰ С; холодостойких: + 5⁰ С; теплолюбивых: + 15⁰ С).

Температура влияет и на ход корневого питания у растений: этот процесс возможен лишь при условии, когда температура почвы на всасывающих участках на несколько градусов ниже температуры наземной части растения. Нарушение этого равновесия влечет за собой угнетение жизнедеятельности растения, и даже его гибель.

Известны морфологические приспособления растений к низким температурам, - жизненные формы растений, которые можно выделить по положению почек возобновления растительных видов по отношению к поверхности почвы и к защите, которую они получают от снежного покрова, лесной подстилки, слоя почвы и т.п.

Жизненные формы растений (по Раункиеру):

Ø эпифиты – растут на других растениях и не имеют корней в почве;

Ø фанерофиты – почки возобновления остаются высоко над поверхностью почвы;

Ø хамефиты - почки возобновления у поверхности почвы или не выше 20-30 см;

Ø гемикриптофиты - почки возобновления у поверхности почвы, или в самом поверхностном слое, часто покрытом подстилкой;

Ø криптофиты – почки возобновления скрыты в почве или под водой; они теряют всю видимую растительную массу и прячут свои почки в клубнях, луковицах или корневищах, скрытых в почве;

Ø терофиты – однолетние растения, отмирающие с наступлением неблагоприятного сезона, выживают лишь семена или споры.

● В жизни организмов вода выступает как важнейший экологический фактор. Без воды нет жизни. Влажность среды является фактором, лимитирующим распространение и численность организмов на Земле.

Показателями являются: абсолютная влажность (кг/м³); удельная (г/кг); относительная (%); дефицит влажности и т.д.

Влажность формируется под влиянием атмосферных осадков, физического испарения, транспирации растений, парообразного переноса, температуры, движения воздушных масс.

На осадки влияют: радиация, температура, скорость ветра, растительность, почвы.

Важное значение имеет водный обмен организмов с окружающей средой.

Остывающий воздух

Осадки

Дата добавления: 2014-01-05