Экология и факторы среды
Крайне минимальные и максимальные температуры, за пределами которых развитие организма не происходит, называют нижним и верхним биологическим нулём или порогом развития.
Температуры, лежащие выше нижнего порога развития и не выходящие за пределы верхнего, получили название эффективных температур.
Сумма эффективных температур для каждого вида растений, как правило, величина постоянная. Поэтому ограничивающим фактором географического расположения видов нередко является сумма эффективных температур, которую нужно набрать для завершения жизненного цикла.
Живые организмы в процессе эволюции выработали различные формы адаптаций к температуре, среди них морфологические, биохимические, физиологические, поведенческие и так далее.
При всём многообразии приспособлений живых организмов к воздействию неблагоприятных температурных условий выделяют пути:
- Активный. Усиление сопротивляемости, развитие регуляторных способностей для возможности осуществления жизненных функций организма.
- Пассивный. Подчинение жизненных функций организма ходу внешних температур. Недостаток тепла вызывает угнетение жизнедеятельности, что способствует экономному использованию энергетических запасов. Выражается в снижении уровня обмена, замедлении скорости роста и развития, способность впадать в спячку или оцепенение.
- Избегание неблагоприятных температурных воздействий. Это всеобщий способ для всех организмов. Происходит выработка таких жизненных циклов, когда наиболее уязвимые стадии развития проходят в самые по температурным условиям благоприятные периоды года.
3. ВЛАЖНОСТЬ.
В жизни организмов вода выступает как важнейший экологический фактор. Живых организмов, не содержащих воду, на Земле не найдено. Все биохимические процессы ассимиляции и диссимиляции, газообмен в организме осуществляются при наличии воды. Наземные организмы из – за постоянной потери воды нуждаются в регулярном её пополнении. Поэтому у них в процессе эволюции выработались приспособления, которые регулируют водный обмен и обеспечивают экономное расходование влаги. Приспособления носят анатомо – морфологический, физиологический и поведенческий характер.
Влажность среды нередко является фактором, лимитирующим распространение и численность организмов на Земле.
Потребность разных видов растений в воде по периодам развития неодинакова. Меняется она и в зависимости от климата и почвы.
Первостепенное значение во всех проявлениях жизнедеятельности имеет водный обмен между организмом и внешней средой.
Важными в жизни организмов являются и особенности распространения влаги по:
- сезонам в течение года;
- характер выпадающих осадков;
- степень насыщения воздуха и почвы водяными парами.
Влажность воздуха:
- обуславливает периодичность активной жизни организмов;
- сезонную динамику жизненных циклов;
- влияет на продолжительность развития, плодовитость и их смертность.
По отношению к водному режиму наземные организмы подразделяются на экологические группы:
- гигрофильные (влаголюбивые);
- мезофильные (предпочитающие умеренную влажность);
- ксерофильные (сухолюбивые).
Разделение организмов на данные группы относительно, так как у многих видов степень потребности во влаге непостоянна в различных условиях и неодинакова на разных стадиях развития организмов.
Температура и влажность являются ведущими климатическими факторами и тесно взаимосвязаны между собой. Сочетание температуры и влажности часто играет решающую роль в распределении растительности и животных.
4.АТМОСФЕРА И ТОПОГРАФИЯ.
Атмосферный воздух – это смесь различных газов. В его составе 78% азота; 20,9% кислорода; 0,9% аргона; 0,03% углекислого газа; 0,01% других газов.
Для живых организмов атмосферный воздух является источником кислорода для дыхания и углекислоты для фотосинтеза, он защищает от вредных космических излучений, способствует сохранению тепла на Земле.
В атмосфере происходят частично биогеохимические циклы, включающие газообразные компоненты. Большое значение имеют и физические свойства атмосферы. В атмосфере постоянно происходит циркуляция воздушных масс.
Главным топографическим фактором является высота. С высотой:
- снижается средние температуры;
- увеличивается суточный перепад температур;
- возрастает количество осадков;
- возрастают скорость ветра и интенсивность радиации;
- понижаются атмосферное давление и концентрация газов.
В зависимости от величины форм топографию и рельеф подразделяют:
- макрорельеф (горы, впадины);
- мезорельеф (холмы, овраги);
- микрорельеф (неровности, приствольные повышения).
Всё это оказывает влияние на растения и животных. В результате обычным явлением стала вертикальная зональность.
5.ПРОЧИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.
К прочим физическим факторам относят:
- атмосферное электричество;
- огонь;
- шум;
- магнитное поле Земли;
- ионизирующие излучения.
Атмосферное электричество действует на живые организмы посредством разрядов и ионизации воздуха. Известно губительное действие молний. Электрические разряды синтезируют окись азота и обогащают им почву. Около 21% пожаров лесных угодий происходит по вине молний. Лесные пожары могут быть верховые и низовые, они сильно изменяют условия обитания растений и животных.
Шум для живых организмов несущественен, но может оказать и существенное воздействие с усилением антропогенных влияний. Величину звуковых давлений измеряют и нормируют в децибелах.
Наша планета Земля обладает магнитными свойствами. Около Земли создаётся магнитосфера, которая задерживает солнечные частицы. Магнитные поля оказывают влияния (часто положительные) и на живые существа.
Излучения с очень высокой энергией, которое способно выбивать электроны из атомов и присоединять их к другим атомам с образованием пар положительных и отрицательных ионов, называется ионизирующим изучением.
Существуют виды ионизирующего излучения:
- альфа – излучения. Длина пробега несколько сантиметров и при остановке вызывают сильную локальную ионизацию (ожёг);
- бета – излучения. Длина пробега до нескольких метров. Энергию отдают на длительном следе.
- Гамма – излучения. Может пройти через организм не вызывая воздействия.
Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитное излучение, очень близкое гамму – излучению.
Естественное ионизирующее излучение.
Складывается из трёх составляющихся:
- космическая радиация;
- излучение радиоактивных веществ, присутствующих в горных породах, почве;
- излучения радиоактивных веществ, попадающих в органы с воздухом, пищей и водой.
Ионизирующее излучение в окружающей среде значительно повысилось в результате использования атомной энергии.
3.БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.
Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие.
Среди них обычно выделяют:
1.Влияние животных организмов (зоогенные факторы).
2.Влияние растительных организмов (фитогенные факторы).