تأثير البيئة على الجسم.

أي كائن حي هو نظام مفتوح ، مما يعني أنه يتلقى المواد والطاقة والمعلومات من الخارج ، وبالتالي يعتمد اعتمادا كليا على البيئة. وينعكس هذا في القانون ، مفتوحة للعلماء الروس K.F. التوجيه: "يتم تحديد نتائج تطوير (تغييرات) أي كائن (كائن حي) بنسبة نسبة ميزاته الداخلية وميزات البيئة التي يوجد بها." في بعض الأحيان يسمى هذا القانون أول قانون بيئي ، لأنه عالمي.

تؤثر الكائنات الحية على البيئة عن طريق تغيير تكوين الغاز في الغلاف الجوي (H: نتيجة لعملية التمثيل الضوئي) ، والمشاركة في تكوين التربة ، والإغاثة ، والمناخ ، إلخ.

يصف الحد من تأثير الكائنات الحية على الموائل قانونًا بيئيًا مختلفًا (Yu.N. Kurazhkovsky): كل نوع من الكائنات ، يستهلك المواد التي يحتاجها من البيئة ويطلق منتجات نشاطه الحيوي فيها ، ويغيرها بطريقة تجعل الموئل غير مناسب لوجوده .

1.2.2. العوامل البيئية البيئية وتصنيفها.

تسمى العديد من العناصر الفردية للبيئة التي تؤثر على الكائنات الحية على الأقل في واحدة من مراحل التنمية الفردية العوامل البيئية.

وفقا لطبيعة أصلها ، تتميز العوامل اللاأحيائية والحيوية والبشرية. (الشريحة 1)

العوامل اللاأحيائية  - هذه هي خصائص الطبيعة غير الحية (درجة الحرارة ، الضوء ، الرطوبة ، تكوين الهواء ، الماء ، التربة ، خلفية الإشعاع الطبيعي للأرض ، التضاريس) ، إلخ ، والتي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية.

العوامل الحيوية  - هذه كلها أشكال لتأثير الكائنات الحية على بعضها البعض. يمكن أن يكون تأثير العوامل الحيوية مباشرًا وغير مباشر ، معبراً عنه في التغيرات في الظروف البيئية ، على سبيل المثال ، التغيرات في تكوين التربة تحت تأثير البكتيريا أو التغيرات في المناخ المحلي في الغابة.

العلاقات المتبادلة بين الأنواع الفردية من الكائنات الحية تكمن وراء وجود السكان ، biocenoses والمحيط الحيوي ككل.

في السابق ، تم تصنيف آثار البشر على الكائنات الحية أيضًا كعوامل حيوية ، لكنها في الوقت الحالي تميز فئة خاصة من العوامل التي يولدها الإنسان.

العوامل البشرية- هذه هي جميع أشكال النشاط البشري التي تؤدي إلى تغيير في الطبيعة كموائل وأنواع أخرى وتؤثر بشكل مباشر على حياتهم.

ينبغي تمييز الأنشطة البشرية على هذا الكوكب بقوة خاصة تمارس طبيعة الآثار المباشرة وغير المباشرة. وتشمل الآثار المباشرة استهلاك وتكاثر وتشتت الإنسان كأنواع فردية من الحيوانات والنباتات ، وخلق سلالات حيوية كاملة. يتم التأثير غير المباشر عن طريق تغيير موائل الكائنات الحية: المناخ ، ونظام الأنهار ، وحالة الأرض ، وما إلى ذلك. مع نمو السكان وتنمو المعدات التقنية للبشرية ، تزداد حصة العوامل البيئية البشرية المنشأ بشكل مطرد.

العوامل البيئية متغيرة في الزمان والمكان. تعتبر بعض العوامل البيئية ثابتة نسبيًا على مدى فترات زمنية طويلة في تطور الأنواع. على سبيل المثال ، قوة الإشعاع الشمسي ، وتكوين الملح في المحيط. معظم العوامل البيئية - درجة حرارة الهواء والرطوبة وسرعة الهواء - متغيرة للغاية في المكان والزمان.

وفقًا لهذا ، بناءً على انتظام التعرض ، تنقسم العوامل البيئية إلى (الشريحة 2):

· دوري منتظم التي تغير قوة التأثير بسبب الوقت من اليوم ، أو موسم السنة ، أو إيقاع المد والجزر في المحيط. على سبيل المثال: انخفاض في درجة الحرارة في منطقة المناخ المعتدلة في خط العرض الشمالي مع بداية فصل الشتاء من العام ، إلخ.

· دورية غير منتظمة والظواهر الكارثية: العواصف والأمطار والفيضانات ، إلخ.

· غير المتكررة، الناشئة تلقائيا ، دون نمط واضح ، لمرة واحدة. على سبيل المثال ، ظهور بركان جديد ، حرائق ، نشاط بشري.

وبالتالي ، يتأثر كل كائن حي بالطبيعة غير الحية للأنواع الأخرى ، بما في ذلك البشر ، ويؤثر بدوره على كل عنصر من هذه المكونات.

حسب الأولويات تنقسم العوامل ابتدائي   و ثانوي .

ابتدائي  كانت العوامل البيئية موجودة على هذا الكوكب دائمًا ، حتى قبل ظهور الكائنات الحية ، وجميع الكائنات الحية تتكيف مع هذه العوامل (درجة الحرارة والضغط والمد والجزر والتردد الموسمي واليومي).

ثانوي  العوامل البيئية تنشأ وتغير بسبب تقلب العوامل البيئية الأولية (تعكر الماء ، رطوبة الهواء ، إلخ).

وفقا للعمل على الجسم ، وتنقسم جميع العوامل إلى عوامل العمل المباشر   و غير مباشر .

وفقًا لدرجة التأثير تنقسم إلى فتاكة (تؤدي إلى الوفاة) ، شديدة ، تحد ، مزعجة ، طفرات ، ماسخة ، تؤدي إلى تشوهات في مسار التنمية الفردية).

يتميز كل عامل بيئي بمؤشرات كمية معينة: القوة ، الضغط ، التردد ، الشدة ، إلخ.

1.2.3. أنماط العوامل البيئية على الكائنات الحية. عامل الحد. قانون الدنيا يبيغ. قانون التسامح Shelford. عقيدة الأنواع البيئية أوبتيما. تفاعل العوامل البيئية.

على الرغم من تنوع العوامل البيئية والطبيعة المختلفة لأصلها ، هناك بعض القواعد والأنماط العامة لتأثيرها على الكائنات الحية. أي عامل بيئي يمكن أن يؤثر على الجسم على النحو التالي (الشريحة):

· تغيير التوزيع الجغرافي للأنواع ؛

· تغيير خصوبة ووفيات الأنواع ؛

تسبب الهجرة ؛

· تعزيز ظهور الصفات التكيفية والتكيف في الأنواع.

يكون تأثير العامل أكثر فاعلية عند قيمة معينة للعامل الأمثل للكائن الحي ، وليس بقيمه الحرجة. النظر في أنماط عمل العامل على الكائنات الحية. (الشريحة).

اعتماد نتيجة العامل البيئي على شدته هو مجموعة مواتية من العامل البيئي يسمى المنطقة الأمثل   (الحياة الطبيعية). كلما كان انحراف العامل أكثر أهمية عن المثلى ، كلما زاد هذا العامل من النشاط الحيوي للسكان. هذا النطاق يسمى منطقة الاضطهاد (الحد الأدنى) . تعد القيم القصوى والدنيا للعامل المسموح به نقطة حرجة لا يمكن بعدها وجود كائن حي أو مجتمع. يسمى نطاق العامل بين النقاط الحرجة منطقة التسامح   (التحمل) من الجسم فيما يتعلق بهذا العامل. النقطة على المحور السيني ، والتي تتوافق مع أفضل مؤشر لحياة الكائن الحي ، تعني القيمة المثلى للعامل وتسمى النقطة المثلى.   نظرًا لأنه من الصعب تحديد النقطة المثالية ، فإننا نتحدث عنها عادة المنطقة الأمثل   أو منطقة الراحة. وبالتالي ، نقاط الحد الأدنى والحد الأقصى والأفضل هي ثلاث نقاط النقاط الأساسية التي تحدد ردود الفعل المحتملة للجسم لهذا العامل. الظروف البيئية التي يتجاوز فيها عامل (أو مجموعة من العوامل) منطقة الراحة ولها تأثير محبط في البيئة أقصى .

وتسمى هذه الأنماط "القاعدة المثلى" .

لحياة الكائنات الحية تحتاج إلى مزيج معين من الظروف. إذا كانت جميع الظروف البيئية مواتية ، باستثناء حالة واحدة ، فإن هذا الشرط يصبح حاسمًا بالنسبة لحياة الكائن المعني. يحد (يحد) تطور الكائن الحي ، لذلك يطلق عليه عامل الحد . وهكذا العامل المحدد هو العامل البيئي ، الذي تتجاوز قيمته حدود معدل بقاء النوع.

على سبيل المثال ، تنتج الأسماك الشتوية في المسطحات المائية عن نقص الأكسجين ، ولا يعيش الكارب في المحيط (المياه المالحة) ، وتسبب هجرة ديدان التربة في زيادة الرطوبة ونقص الأكسجين.

في البداية ، وجد أن تطور الكائنات الحية يحد من عدم وجود أي مكون ، على سبيل المثال ، الأملاح المعدنية ، الرطوبة ، الضوء ، إلخ. في منتصف القرن التاسع عشر ، كان الكيميائي العضوي الألماني Eustace Liebig أول من أثبت تجريبياً أن نمو النبات يعتمد على العنصر الغذائي الموجود بكميات قليلة نسبيًا. ودعا هذه الظاهرة قانون الحد الأدنى ؛ تكريما للمؤلف ويسمى أيضا قانون ليبيج . (برميل ليبج).

في الصياغة الحديثة الحد الأدنى للقانون   يبدو مثل هذا: يتحدد قدرة الجسم على التحمل من خلال الحلقة الأضعف في سلسلة احتياجاته البيئية. ومع ذلك ، كما اتضح لاحقًا ، لا يمكن أن يكون الحد من النقص فحسب ، بل وأيضًا زيادة في عامل ما ، على سبيل المثال ، موت المحصول بسبب الأمطار ، أو التشبع في التربة باستخدام الأسمدة ، وما إلى ذلك. فكرة أنه إلى جانب الحد الأدنى قد يكون العامل المحدد هو الحد الأقصى ، الذي تم إدخاله بعد 70 عامًا من Liebig ، عالم الحيوان الأمريكي V. Shelford ، الذي صاغ قانون التسامح . وفقا ل يمكن أن يكون قانون التسامح هو العامل المحدد لرفاهية السكان (الكائن الحي) على الأقل أو أقصى تأثير بيئي ، ويحدد النطاق بينهما مقدار القدرة على التحمل (حد التسامح) أو التكافؤ البيئي للكائن إلى عامل معين

مبدأ العوامل المحددة صالح لجميع أنواع الكائنات الحية - النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة وينطبق على كل من العوامل اللاأحيائية والحيوية.

على سبيل المثال ، قد يكون التنافس من نوع آخر عاملاً محددًا لتطوير الكائنات الحية من نوع معين. في الزراعة ، غالباً ما تصبح الآفات والأعشاب الضارة العامل المحدد ، وبالنسبة لبعض النباتات ، يصبح نقص (أو غياب) ممثلي الأنواع الأخرى هو العامل المحدد للتنمية. على سبيل المثال ، تم إحضار نوع جديد من التين من البحر الأبيض المتوسط ​​إلى كاليفورنيا ، لكنه لم يؤت ثماره حتى تم جلب النوع الوحيد من الملقحات من هناك.

وفقًا لقانون التسامح ، فإن أي مادة أو طاقة زائدة تعد بداية لبيئة ملوثة.

وبالتالي ، فائض الماء ، حتى في المناطق الجافة ، ضار ويمكن اعتبار الماء ملوثًا طبيعيًا ، رغم أنه ضروري ببساطة بكميات مثالية. على وجه الخصوص ، يمنع الماء الزائد تكوين التربة الطبيعي في منطقة chernozem.

يتم تعيين التكافؤ البيئي الواسع للأنواع فيما يتعلق بالعوامل البيئية اللاأحيائية عن طريق إضافة اسم العامل "بادئة" ، وهو "جدار" ضيق إلى اسم العامل. الأنواع التي من أجلها وجود شروط بيئية معينة بدقة ضرورية ، الاسم stenobiontic والأنواع التي تتكيف مع الوضع البيئي مع مجموعة واسعة من المعلمات ، - eurybiontic .

على سبيل المثال ، تسمى الحيوانات التي يمكنها تحمل تقلبات كبيرة في درجة الحرارة وسيع الحرارة, نطاق درجة حرارة ضيقة مميزة stenothermal الكائنات الحية. (الشريحة). التغييرات الصغيرة في درجة الحرارة لها تأثير ضئيل على الكائنات العضوية الحرارية ويمكن أن تكون قاتلة للحرارة (الشكل 4). Evrigidroidnye   و stenogidroidnye   الكائنات الحية تختلف في استجابة لتقلبات الرطوبة. ال euryhaline   و stenohaline - يكون لها رد فعل مختلف على درجة ملوحة البيئة. Evrioyknye   الكائنات الحية قادرة على العيش في أماكن مختلفة ، و الإستنسل الجدار   - يحمل متطلبات صارمة لاختيار الموائل.

فيما يتعلق بالضغط ، تنقسم جميع الكائنات الحية إلى eurybathic   و stenobathic   أو stopobatnye   (أسماك أعماق البحار).

فيما يتعلق الأكسجين ينبعث منها evrioksibionty   (الكارب الشوكي) و stenooksibiont ق (الشيبنج).

فيما يتعلق بالإقليم (biotope) - وسيع المعاش   (الحلمه الكبيرة) و stenotopic   (أوسبري).

فيما يتعلق بالغذاء - euryphages   (corvids) و stenofagi من بينها التي يمكن تمييزها ichthyophagi   (أوسبري) entomophages   (آكلة اللحوم ، سريع ، ابتلاع) ، gerpetofagi   (سكرتير الطيور).

يمكن أن تكون التكافؤ البيئي للأنواع المتعلقة بعوامل مختلفة متنوعة للغاية ، مما يخلق مجموعة متنوعة من التعديلات في الطبيعة. مجموعة من التكافؤ البيئية فيما يتعلق بالعوامل البيئية المختلفة الطيف البيئي للأنواع .

يتغير حد تسامح الكائن الحي أثناء الانتقال من مرحلة من التطور إلى مرحلة أخرى. غالبًا ما تكون الكائنات الحية الشابة أكثر عرضة للضرر وأكثر تطلبًا للظروف البيئية من البالغين

الأكثر أهمية من حيث تأثير العوامل المختلفة هي فترة التكاثر: خلال هذه الفترة أصبحت العديد من العوامل محدودة. التكافؤ البيئي لتكاثر الأفراد ، والبذور ، والأجنة ، واليرقات ، والبيض عادة ما يكون أضيق منه للنباتات أو غير الحيوانات التي لا تتكاثر من نفس النوع.

على سبيل المثال ، يمكن أن تحمل العديد من الحيوانات البحرية المياه المالحة أو العذبة ذات المحتوى العالي من الكلوريد ، لذلك غالباً ما تدخل الأنهار في المنبع. لكن يرقاتها لا يمكنها العيش في مثل هذه المياه ، لذلك لا يمكن أن تتكاثر الأنواع في النهر ولا تستقر هنا لموئل دائم. العديد من الطيور تطير لتربية الفراخ إلى الأماكن ذات المناخ الدافئ ، إلخ.

حتى الآن كانت مسألة الحد من التسامح للكائن الحي فيما يتعلق بعامل واحد ، ولكن في الطبيعة جميع العوامل البيئية تعمل معا.

يمكن أن تتغير المنطقة والحدود المثلى لتحمل الكائن الحي بالنسبة لأي عامل بيئي ، وهذا يتوقف على المجموعة التي تعمل فيها عوامل أخرى في وقت واحد. هذا النمط يسمى تفاعل العوامل البيئية (كوكبة ).

على سبيل المثال ، من المعروف أن الحرارة أسهل في تحمل الهواء الجاف بدلاً من الرطوبة. خطر التجميد أعلى بكثير في درجات حرارة منخفضة مع رياح قوية مقارنة بالطقس الهادئ. بالنسبة لنمو النبات ، على وجه الخصوص ، عنصر مثل الزنك ، فهو الذي غالبا ما يكون العامل المحدد. ولكن بالنسبة للنباتات التي تنمو في الظل ، فإن الحاجة إليها أقل من تلك الموجودة في الشمس. هناك ما يسمى عوامل التعويض.

ومع ذلك ، فإن التعويض المتبادل له حدود معينة ولا يمكن استبدال أحد العوامل بالكامل بآخر. الغياب التام للماء أو عنصر واحد على الأقل من العناصر الضرورية للتغذية المعدنية يجعل الحياة النباتية مستحيلة ، على الرغم من التوليفات الأكثر ملاءمة للحالات الأخرى. ومن هنا استنتاج ذلك تلعب جميع الظروف البيئية اللازمة للحفاظ على الحياة دوراً متساوياً وأي عامل يمكن أن يحد من إمكانية وجود الكائنات الحية - وهذا هو قانون معادلة جميع الظروف المعيشية.

من المعروف أن كل عامل يؤثر على الوظائف المختلفة للكائن الحي بطرق مختلفة. يمكن أن تكون الظروف المثالية لبعض العمليات ، على سبيل المثال ، لنمو كائن حي ، منطقة اضطهاد للآخرين ، على سبيل المثال ، للتكاثر ، وتتجاوز حدود التسامح ، أي تؤدي إلى الموت ، للآخرين. لذلك ، فإن دورة الحياة ، التي يؤدي بها الجسم في فترات معينة وظائف معينة - التغذية والنمو والتكاثر وإعادة التوطين - يتم تنسيقها دائمًا مع التغيرات الموسمية في العوامل البيئية ، مثل الموسمية في عالم النبات ، بسبب تغير الفصول.

من بين القوانين التي تحدد تفاعل الفرد أو الفرد مع بيئته ، نسلط الضوء على قاعدة الامتثال البيئي . وهو يدعي أن أنواع الكائنات الحية يمكن أن توجد حتى الآن وبقدر ما تتوافق البيئة الطبيعية المحيطة مع الإمكانيات الوراثية لتكييف هذا النوع مع تقلباته وتغيراته. كل نوع من الكائنات الحية نشأت في بيئة معينة ، إلى حد ما تكيفت معها ، ومواصلة وجود هذا النوع هو ممكن فقط في بيئة معينة أو بالقرب منها. يمكن أن يؤدي التغيير المفاجئ والسريع في البيئة المعيشية إلى حقيقة أن القدرات الجينية للأنواع لن تكون كافية للتكيف مع الظروف الجديدة. على هذا ، على وجه الخصوص ، تقوم إحدى فرضيات انقراض الزواحف الكبيرة مع حدوث تغيير حاد في الظروف اللاأحيائية على الكوكب: الكائنات الحية الكبيرة أقل تقلبًا من الكائنات الصغيرة ، وبالتالي فهي تحتاج إلى مزيد من الوقت للتكيف. في هذا الصدد ، يعتبر التحول الجذري للطبيعة خطيرًا على الأنواع الموجودة حاليًا ، بما في ذلك بالنسبة للشخص نفسه.

1.2.4. تكييف الكائنات الحية مع الظروف البيئية الضارة

العوامل البيئية يمكن أن تكون بمثابة:

· المحفزات   والحث على التغييرات التكيفية في وظائف الفسيولوجية والكيمياء الحيوية.

· محددات ، مما تسبب في استحالة الوجود في هذه الظروف ؛

· معدلات تسبب التغيرات التشريحية والمورفولوجية في الكائنات الحية ؛

· إشارات ، مشيرا إلى التغيرات في العوامل البيئية الأخرى.

في عملية التكيف مع الظروف البيئية المعاكسة ، كانت الكائنات الحية قادرة على تطوير ثلاث طرق رئيسية لتجنب هذه الأخيرة.

مسار نشط  - يساهم في تعزيز المرونة ، وتطوير العمليات التنظيمية التي تسمح بتنفيذ جميع الوظائف الحيوية للكائنات ، على الرغم من العوامل الضارة.

على سبيل المثال ، الدم الحار في الثدييات والطيور.

طريقة سلبية  المرتبطة تبعية الوظائف الحيوية للجسم لتغيير العوامل البيئية. على سبيل المثال ، هذه الظاهرة الحياة الخفية ، يرافقه تعليق الحياة أثناء تجفيف الخزان ، التبريد ، وما إلى ذلك ، حتى الدولة الموت الوهمي   أو علقت الرسوم المتحركة .

على سبيل المثال ، بذور النباتات المجففة ، جراثيمها ، وكذلك الحيوانات الصغيرة (rotifers ، النيماتودا) قادرة على تحمل درجات حرارة أقل من 200 درجة مئوية. السكون الشتوي للنباتات ، وضع السبات في الفقاريات ، الحفاظ على البذور والجراثيم في التربة.

وتسمى الظاهرة التي توجد فيها راحة فسيولوجية مؤقتة في التطور الفردي لبعض الكائنات الحية ، بسبب العوامل البيئية الضارة ، الكمون .

تجنب الآثار الضارة  - تطوير جسم دورات الحياة هذه التي تكتمل فيها المراحل الأكثر ضعفًا في تطوره في أفضل فترات السنة من حيث درجة الحرارة والظروف الأخرى.

المسار المعتاد لهذه الأجهزة هو الهجرة.

وتسمى التكيفات التطورية للكائنات مع الظروف البيئية ، معبراً عنها في التغييرات في خصائصها الخارجية والداخلية تكيف . هناك أنواع مختلفة من التعديلات.

التعديلات المورفولوجية. الكائنات الحية لديها مثل هذه الميزات للهيكل الخارجي ، والتي تساهم في بقاء الكائنات الحية بنجاح في ظروفها المعتادة.

على سبيل المثال ، شكل جسم انسيابي في الحيوانات المائية ، بنية العصارة ، تكيفات النباتات الملحية.

يُطلق على النوع المورفولوجي للتكيف مع حيوان أو نبات ، يكون له شكل خارجي يعكس الطريقة التي يتفاعلون بها مع البيئة ، شكل الحياة . في عملية التكيف مع نفس الظروف البيئية ، قد يكون للأنواع المختلفة شكل حياة مماثل.

على سبيل المثال ، الحوت ، الدلفين ، القرش ، البطريق.

التكيفات الفسيولوجية  يتجلى في خصائص المجموعة الأنزيمية في الجهاز الهضمي للحيوانات ، والتي تحددها تركيبة الطعام.

على سبيل المثال ، توفير الرطوبة بسبب أكسدة الدهون في الجمال.

التكيفات السلوكية  - يتجلى في إنشاء الملاجئ ، والحركة من أجل اختيار أكثر الظروف مواتية ، وإخافة الحيوانات المفترسة ، والاختباء ، والسلوكيات ، إلخ.

يتم تحديد تكيف كل كائن حي من خلال استعداده الجيني. قاعدة الامتثال للشروط البيئية للإعداد الجيني المسبق   يقول: ما دامت البيئة المحيطة بنوع معين من الكائنات الحية تتوافق مع الإمكانيات الوراثية لتكييف هذا النوع مع تقلباته وتغيراته ، فقد توجد هذه الأنواع. يمكن أن يؤدي التغير المفاجئ والسريع في ظروف الموائل إلى حقيقة أن معدل ردود الفعل التكيفية سوف يتخلف عن التغير في الظروف البيئية ، الأمر الذي سيؤدي إلى إبادة الأنواع. ما سبق ينطبق تماما على الرجل.

1.2.5. العوامل غير الحيوية الرئيسية.

تذكر مرة أخرى أن العوامل اللاأحيائية هي خصائص ذات طبيعة غير حية تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية. تعرض الشريحة 3 تصنيف العوامل اللاأحيائية.

درجة الحرارة  هو أهم العوامل المناخية. يعتمد عليها معدل الأيض  الكائنات الحية و التوزيع الجغرافي. أي كائن حي قادر على العيش في نطاق درجة حرارة معينة. وعلى الرغم من أنواع مختلفة من الكائنات الحية ( eurythermal و stenothermic) تختلف هذه الفواصل الزمنية ، بالنسبة لمعظمها ، تكون منطقة درجات الحرارة المثلى التي يتم فيها تنفيذ الوظائف الحيوية بنشاط وبكفاءة صغيرة نسبياً. يتراوح نطاق درجة الحرارة الذي يمكن أن توجد فيه الحياة ما يقرب من 300 درجة مئوية: من -200 إلى +100 درجة مئوية. لكن معظم الأنواع ومعظم نشاطها يقتصر على نطاق أضيق من درجات الحرارة. قد توجد بعض الكائنات الحية ، وخاصة في مرحلة الراحة ، لبعض الوقت على الأقل ، في درجات حرارة منخفضة للغاية. بعض أنواع الكائنات الحية الدقيقة ، وخاصة البكتيريا والطحالب ، قادرة على العيش والتكاثر في درجات حرارة قريبة من نقطة الغليان. الحد الأعلى لبكتيريا الينابيع الحارة هو 88 درجة مئوية ، للطحالب الخضراء المزرقة - 80 درجة مئوية ، وللأكثر مقاومة للأسماك والحشرات - حوالي 50 درجة مئوية. حدود التسامح تعمل بكفاءة أكبر.

في الحيوانات المائية ، عادة ما يكون نطاق التسامح مع درجة الحرارة أضيق من الحيوانات البرية ، حيث أن مدى التباين في درجات الحرارة في الماء أقل منه على الأرض.

من حيث التأثيرات على الكائنات الحية ، يعد تقلب درجات الحرارة في غاية الأهمية. درجات الحرارة تتراوح من 10 إلى 20 درجة مئوية (متوسط ​​المكون 15 درجة مئوية) لا تؤثر بالضرورة على الكائن الحي بنفس طريقة درجة حرارة ثابتة تبلغ 15 درجة مئوية. النشاط الحيوي للكائنات التي تتعرض عادةً لدرجات حرارة متغيرة يتم تثبيته أو إبطائه تمامًا درجة حرارة ثابتة. باستخدام درجة حرارة متغيرة ، كان من الممكن تسريع تطور بيض الجندب بمعدل 38.6 ٪ مقارنة بنموها عند درجة حرارة ثابتة. لم يتضح بعد ما إذا كان التأثير المتسارع ناتج عن تقلبات درجة الحرارة نفسها أم عن النمو المعزز الناجم عن الزيادة القصيرة المدى في درجة الحرارة وتأخر النمو غير التعويضي أثناء انخفاضه.

وبالتالي ، فإن درجة الحرارة هي عامل مهم وغالبا ما تحد. تتحكم إيقاعات درجة الحرارة إلى حد كبير في النشاط الموسمي واليومي للنباتات والحيوانات. غالبًا ما تخلق درجة الحرارة التقسيم الطبقي في الموائل المائية والبرية.

ماءضروري من الناحية الفسيولوجية لأي بروتوبلازم. من وجهة نظر بيئية ، يعمل كعامل مقيد في كل من الموائل الأرضية والمائية ، حيث تكون كميته عرضة لتقلبات قوية ، أو حيث يعزز الملوحة العالية فقدان الماء عن طريق التناضح. جميع الكائنات الحية ، حسب حاجتها للمياه ، وبالتالي ، من الاختلافات في الموائل ، تنقسم إلى عدد من المجموعات البيئية: المائية أو محبة للماء  - العيش بشكل دائم في الماء ؛ hygrophilic  - العيش في الموائل الرطبة للغاية ؛ أليف الحرارة المعتدلة  - تتميز الحاجة المعتدلة للمياه و xerophilous  - العيش في الموائل الجافة.

كمية الأمطار  والرطوبة - الكميات الرئيسية المقاسة في دراسة هذا العامل. تعتمد كمية الهطول بشكل رئيسي على المسارات وطبيعة الحركات الكبيرة للجماهير الهوائية. على سبيل المثال ، تهب الرياح التي تهب من المحيط ، معظم الرطوبة على المنحدرات المواجهة للمحيط ، مما يؤدي إلى ظل المطر وراء الجبال ، مما يساهم في تكوين الصحراء. بالانتقال إلى عمق الأرض ، يتراكم الهواء كمية معينة من الرطوبة ، ويزداد مقدار هطول الأمطار مرة أخرى. عادةً ما تقع الصحارى خلف سلاسل الجبال العالية أو على طول تلك الشواطئ حيث تهب الرياح من المناطق الجافة الداخلية الشاسعة بدلاً من المحيط ، على سبيل المثال ، صحراء نامي في جنوب غرب إفريقيا. يعتبر توزيع الهطول حسب الفصول عاملاً بالغ الأهمية في الحد من الكائنات الحية. تختلف الظروف الناتجة عن التوزيع المتسق لهطول الأمطار تمامًا عن حالة هطول الأمطار خلال موسم واحد. في هذه الحالة ، يتعين على الحيوانات والنباتات تحمل فترات الجفاف المطول. وكقاعدة عامة ، يوجد التوزيع غير المتساوي لهطول الأمطار على مدار الفصول في المناطق المدارية وشبه المدارية ، حيث تكون المواسم الرطبة والجافة واضحة في أغلب الأحيان. في الحزام الاستوائي ، ينظم إيقاع الرطوبة الموسمي النشاط الموسمي للكائنات بطريقة تشبه إيقاع الحرارة والضوء الموسمي في المناطق المعتدلة. يمكن أن يكون الندى كبيرًا ، وفي الأماكن التي بها القليل من الأمطار ، ومساهمة مهمة للغاية في إجمالي هطول الأمطار.

رطوبة  - معلمة تميز محتوى بخار الماء في الهواء. الرطوبة المطلقة  استدعاء كمية بخار الماء لكل وحدة حجم الهواء. فيما يتعلق بالاعتماد على كمية البخار التي يحملها الهواء على درجة الحرارة والضغط ، فإن مفهوم الرطوبة النسبية هي نسبة البخار الموجود في الهواء إلى البخار المشبع عند درجة حرارة وضغط معينين. نظرًا لوجود إيقاع يومي للرطوبة في الطبيعة - زيادة في الليل وتناقص في النهار ، وتذبذبه رأسيًا وأفقيًا ، يلعب هذا العامل ، جنبًا إلى جنب مع الضوء ودرجة الحرارة ، دورًا مهمًا في تنظيم نشاط الكائنات الحية. تغير الرطوبة آثار ارتفاع درجة الحرارة. على سبيل المثال ، في ظل ظروف الرطوبة القريبة من درجة الحرارة الحرجة ، يكون لدرجة الحرارة تأثير هام أكثر أهمية. وبالمثل ، تلعب الرطوبة دورًا أكثر أهمية إذا كانت درجة الحرارة قريبة من القيم الحدية. تخفف الخزانات الكبيرة مناخ الأرض بشكل كبير ، حيث تتميز المياه بحرارة كامنة كبيرة من التبخير والانصهار. في الواقع ، هناك نوعان رئيسيان من المناخ: قاري  مع درجات الحرارة والرطوبة الشديدة البحرية،  التي تتميز بتقلبات أقل حدة ، بسبب تأثير تليين المسطحات المائية الكبيرة.

تعتمد إمدادات المياه السطحية المتاحة للكائنات الحية على كمية الأمطار في منطقة معينة ، لكن هذه القيم لا تتوافق دائمًا. لذلك ، باستخدام مصادر تحت الأرض ، حيث تأتي المياه من مناطق أخرى ، يمكن للحيوانات والنباتات الحصول على المزيد من المياه أكثر من الحصول عليها من الأمطار. على العكس ، في بعض الأحيان تصبح مياه الأمطار في بعض الأحيان غير قابلة للوصول إلى الكائنات الحية.

أشعة الشمس  يمثل الموجات الكهرومغناطيسية بأطوال مختلفة. إنها ضرورية للغاية للحياة البرية ، لأنها المصدر الخارجي الرئيسي للطاقة. يوضح طيف توزيع طاقة الإشعاع الشمسي خارج الغلاف الجوي للأرض (الشكل 6) أن حوالي نصف الطاقة الشمسية تنبعث في منطقة الأشعة تحت الحمراء ، و 40 ٪ في المنطقة المرئية و 10 ٪ في مناطق الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي للشمس واسع جدًا (الشكل 7) ونطاقات تردده تؤثر على المادة الحية بطرق مختلفة. يمتص الغلاف الجوي للأرض ، بما في ذلك طبقة الأوزون ، أي انتقائيًا ، في نطاقات التردد ، طاقة الإشعاع الكهرومغناطيسي للشمس ويمتد الإشعاع أساسًا بطول موجة يتراوح من 0.3 إلى 3 ميكرونات إلى سطح الأرض. يمتص الغلاف الجوي الإشعاع الأطول والقصير.

مع زيادة مسافة ذروة الشمس ، يزداد المحتوى النسبي للإشعاع تحت الأحمر (من 50 إلى 72٪).

بالنسبة للمادة الحية فهي علامات نوعية مهمة للضوء - الطول الموجي ، وشدة ومدة التعرض.

من المعروف أن الحيوانات والنباتات تتفاعل مع التغيرات في الطول الموجي للضوء. تعد الرؤية الملونة شائعة في مجموعات مختلفة من الحيوانات متقطعة: فهي متطورة بشكل جيد في بعض أنواع المفصليات والأسماك والطيور والثدييات ، ولكن في الأنواع الأخرى من نفس المجموعات قد تكون غائبة.

شدة التمثيل الضوئي تختلف مع الطول الموجي للضوء. على سبيل المثال ، عندما يمر الضوء من خلال الماء ، يتم ترشيح الأجزاء الحمراء والزرقاء من الطيف ويتم امتصاص الضوء الأخضر الناتج بشكل سيئ بواسطة الكلوروفيل. ومع ذلك ، تحتوي الطحالب الحمراء على أصباغ إضافية (phycoerythrin) تتيح لها استخدام هذه الطاقة والعيش أعمق من الطحالب الخضراء.

في كل من النباتات الأرضية والمائية ، يرتبط التمثيل الضوئي بكثافة الضوء من خلال علاقة خطية بمستوى مثالي من تشبع الضوء ، والذي يتبعه في كثير من الحالات انخفاض في كثافة التمثيل الضوئي عند شدة عالية من أشعة الشمس المباشرة. في بعض النباتات ، مثل الأوكالبتوس ، لا تمنع عملية التمثيل الضوئي عن طريق أشعة الشمس المباشرة. في هذه الحالة ، يوجد عامل تعويض ، حيث تتكيف النباتات الفردية والمجتمعات بأكملها مع شدة الضوء المختلفة ، أو تتكيف مع الظل (دياتومات ، العوالق النباتية) أو لأشعة الشمس المباشرة.

مدة ضوء النهار ، أو الفترة الضوئية ، هي "مرحل زمني" أو آلية تحريك ، بما في ذلك سلسلة من العمليات الفسيولوجية التي تؤدي إلى نمو وازهار العديد من النباتات ، وإذابة الدهون وتراكمها ، والهجرة والتكاثر في الطيور والثدييات ، وظهور فترة انقطاع الحشرات في الحشرات. تزدهر بعض النباتات المرتفعة مع يوم أطول (نباتات طويلة اليوم) ، بينما تزهر نباتات أخرى ذات يوم أقل (نباتات قصيرة اليوم). في العديد من الكائنات الحساسة للحساسية الضوئية ، يمكن تغيير إعداد الساعة البيولوجية عن طريق تغيير الفترة الضوئية.

الإشعاعات المؤينة  تقذف الإلكترونات من الذرات وتربطها بالذرات الأخرى بتكوين أزواج من الأيونات الموجبة والسالبة. مصدره هو المواد المشعة الموجودة في الصخور ، بالإضافة إلى أنه يأتي من الفضاء.

تختلف أنواع الكائنات الحية المختلفة اختلافًا كبيرًا في قدرتها على تحمل جرعات كبيرة من الإشعاع. على سبيل المثال ، جرعة من 2 Sv (sivera) - تسبب موت الأجنة لبعض الحشرات في مرحلة التكسير ، جرعة 5 Sv تؤدي إلى عقم بعض أنواع الحشرات ، جرعة من 10 Sv مميتة تمامًا للثدييات. كما تظهر بيانات معظم الدراسات ، فإن الخلايا سريعة الانقسام هي الأكثر حساسية للإشعاع.

يصعب تقييم تأثير جرعات منخفضة من الإشعاع ، حيث يمكن أن تسبب عواقب وراثية جسدية طويلة الأجل. على سبيل المثال ، تسبب تعرض الصنوبر بجرعة 0.01 Sv يوميًا لمدة 10 سنوات إلى تباطؤ في معدل النمو ، على غرار الجرعة المفردة البالغة 0.6 Sv. تؤدي زيادة مستوى الإشعاع في الوسط فوق الخلفية إلى زيادة وتيرة الطفرات الضارة.

في النباتات الأعلى ، تتناسب حساسية الإشعاعات المؤينة بشكل مباشر مع حجم نواة الخلية ، وبشكل أكثر دقة ، حجم الكروموسومات أو محتوى الحمض النووي.

في الحيوانات العليا ، لم يتم العثور على مثل هذه العلاقة البسيطة بين الحساسية وبنية الخلية. بالنسبة لهم ، فإن حساسية أنظمة الأعضاء الفردية أكثر أهمية. وبالتالي ، فإن الثدييات حساسة للغاية حتى لجرعات منخفضة من الإشعاع بسبب الأضرار الطفيفة الناجمة عن تشعيع الأنسجة المكونة للدم سريعة الانقسام في نخاع العظام. حتى المستويات المنخفضة للغاية من الإشعاعات المؤينة النشطة بشكل مزمن يمكن أن تتسبب في نمو خلايا الورم في العظام والأنسجة الحساسة الأخرى ، والتي يمكن أن تظهر على نفسها بعد سنوات عديدة من التشعيع.

تكوين الغازالجو هو أيضا عامل مناخي مهم (الشكل 8). منذ حوالي 3 إلى 3.5 مليار سنة ، احتوى الغلاف الجوي على النيتروجين والأمونيا والهيدروجين والميثان وبخار الماء ، ولم يكن هناك أكسجين مجاني فيه. تم تحديد تكوين الغلاف الجوي إلى حد كبير عن طريق الغازات البركانية. بسبب نقص الأكسجين ، لم يكن هناك شاشة الأوزون التي تؤخر الأشعة فوق البنفسجية للشمس. مع مرور الوقت ، وبسبب العمليات اللاأحيائية في الغلاف الجوي للكوكب ، بدأ تكوين الأكسجين ، وبدأ تكوين طبقة الأوزون. في منتصف العصر الحجري القديم تقريبا ، كان استهلاك الأكسجين مساويا لتكوينه ، خلال هذه الفترة كان محتوى O2 في الغلاف الجوي قريبًا من الحديث - حوالي 20٪. علاوة على ذلك ، من منتصف الديفونيه ، لوحظت تقلبات في محتوى الأكسجين. في نهاية العصر الحجري القديم ، كان هناك ما يقرب من 5 ٪ من المستوى الحالي ، انخفاض ملحوظ في محتوى الأكسجين وزيادة في محتوى ثاني أكسيد الكربون ، مما أدى إلى تغير المناخ ، وعلى ما يبدو ، تسبب في ازدهار "ذاتي التغذية" الوفير الذي خلق الوقود الهيدروكربوني الأحفوري. وأعقب ذلك عودة تدريجية إلى جو به محتوى منخفض من ثاني أكسيد الكربون ومحتوى عالٍ من الأكسجين ، وبعد ذلك تظل نسبة O2 / CO2 في ما يسمى توازن الحالة المستقرة الاهتزازي.

في الوقت الحاضر ، يحتوي الغلاف الجوي للأرض على التركيب التالي: الأكسجين ~ 21 ٪ ، النيتروجين ~ 78 ٪ ، ثاني أكسيد الكربون ~ 0.03 ٪ ، الغازات الخاملة والشوائب ~ 0.97 ٪. ومن المثير للاهتمام ، تركيزات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون تحد من العديد من النباتات العليا. في العديد من النباتات ، من الممكن زيادة كفاءة التمثيل الضوئي عن طريق زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون ، لكن من غير المعروف جيدًا أن انخفاض تركيز الأكسجين يمكن أن يؤدي أيضًا إلى زيادة التمثيل الضوئي. في التجارب على البقوليات والعديد من النباتات الأخرى ، تبين أن خفض محتوى الأكسجين في الهواء إلى 5 ٪ يزيد من شدة التمثيل الضوئي بنسبة 50 ٪. يلعب النيتروجين أيضًا دورًا مهمًا. هذا هو العنصر الأكثر أهمية المغذيات المشاركة في تكوين هياكل البروتين من الكائنات الحية. الرياح لها تأثير محدود على نشاط الكائنات الحية وتوزيعها.

الريح يمكن أن يغير مظهر النباتات ، خاصة في تلك الموائل ، على سبيل المثال ، في مناطق جبال الألب ، حيث يكون للعوامل الأخرى تأثير محدود. وقد تبين تجريبياً أن الرياح في الموائل الجبلية المفتوحة تحد من نمو النباتات: عندما تم بناء الجدار لحماية النباتات من الرياح ، زاد ارتفاع النباتات. تتسم العواصف بأهمية كبيرة ، على الرغم من أن أعمالها محلية تمامًا. الأعاصير والرياح العادية قادرة على حمل الحيوانات والنباتات على مسافات طويلة وبالتالي تغيير تكوين المجتمعات.

الضغط الجويلا يبدو أنه عامل مقيد للعمل المباشر ، لكنه يرتبط مباشرة بالطقس والمناخ ، اللذين لهما تأثير مباشر مباشر.

تخلق الظروف المائية بيئة غريبة للكائنات الحية ، والتي تختلف عن الأرض في المقام الأول من حيث الكثافة واللزوجة. كثافة   الماء حوالي 800 مرة كذلك لزوجة   حوالي 55 مرة أعلى من الهواء. جنبا إلى جنب مع كثافة   و لزوجة تتمثل أهم الخواص الفيزيائية والكيميائية للبيئة المائية في: درجة حرارة الطبقات ، أي تباين درجات الحرارة على عمق الجسم المائي والدوري تتغير درجة الحرارة مع مرور الوقت   و كذلك شفافية الماء ، الذي يحدد نظام الضوء تحت سطحه: التمثيل الضوئي للطحالب الخضراء والأرجوانية ، العوالق النباتية ، النباتات العليا تعتمد على الشفافية.

كما هو الحال في الغلاف الجوي ، يلعب دورًا مهمًا تكوين الغاز بيئة المياه. في الموائل المائية ، تتباين كمية الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى الذائبة في الماء وبالتالي فهي متاحة للكائنات الحية بشكل كبير في الوقت المناسب. في المسطحات المائية ذات المحتوى العضوي العالي ، الأكسجين هو عامل يحد من الأهمية القصوى. على الرغم من قابلية ذوبان الأكسجين في الماء بشكل أفضل مقارنة بالنيتروجين ، حتى في الحالة الأكثر ملاءمة ، يحتوي الماء على أكسجين أقل من الهواء ، حوالي 1٪ من حيث الحجم. تتأثر القابلية للذوبان بدرجة حرارة الماء وكمية الأملاح الذائبة: فمع انخفاض درجة الحرارة ، تزداد قابلية ذوبان الأكسجين ، وتزداد الملوحة. يتم تجديد إمدادات الأكسجين في الماء بسبب الانتشار من الهواء والتمثيل الضوئي للنباتات المائية. ينتشر الأكسجين في الماء ببطء شديد ، ويسهم الانتشار في الريح وحركة الماء. كما سبق ذكره ، فإن العامل الأكثر أهمية الذي يضمن إنتاج التمثيل الضوئي للأكسجين هو الضوء الذي يخترق العمود المائي. وبالتالي ، يختلف محتوى الأكسجين في الماء حسب وقت اليوم والوقت في السنة والموقع.

يمكن أن يختلف محتوى ثاني أكسيد الكربون في الماء بشكل كبير ، ولكن في سلوكه يختلف ثاني أكسيد الكربون عن الأكسجين ، وفهم دوره الإيكولوجي غير مفهوم جيدًا. ثاني أكسيد الكربون قابل للذوبان بشدة في الماء ، بالإضافة إلى ذلك ، يدخل ثاني أكسيد الكربون في الماء ، ويتشكل أثناء التنفس والتحلل ، وكذلك من التربة أو المصادر الجوفية. على عكس الأكسجين ، يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء:

مع تكوين حمض الكربونيك ، الذي يتفاعل مع الجير ، تشكيل كربونات CO22- وكربونات الهيدروجين HCO3-. تحافظ هذه المركبات على تركيز أيونات الهيدروجين عند مستوى قريب من القيمة المحايدة. كمية صغيرة من ثاني أكسيد الكربون في الماء تزيد من كثافة التمثيل الضوئي وتحفز تطور العديد من الكائنات الحية. يعد التركيز العالي لثاني أكسيد الكربون عاملاً مقيدًا للحيوانات ، حيث يكون مصحوبًا بمحتوى منخفض من الأكسجين. على سبيل المثال ، إذا كانت نسبة عالية جدًا من ثاني أكسيد الكربون المجاني في الماء ، فإن العديد من الأسماك تموت.

حموضة  - تركيز أيونات الهيدروجين (pH) - يرتبط ارتباطًا وثيقًا بنظام الكربونات. هل تتراوح قيمة الرقم الهيدروجيني من 0؟ درجة الحموضة؟ 14: في درجة الحموضة = 7 وسط محايد ، في درجة الحموضة<7 - кислая, при рН>7 - القلوية. إذا لم تقترب الحموضة من القيم القصوى ، فعندئذ تكون المجتمعات قادرة على التعويض عن التغييرات في هذا العامل - فالتسامح المجتمعي لنطاق الأس الهيدروجيني مهم للغاية. قد تكون الحموضة بمثابة مؤشر على معدل الأيض العام للمجتمع. في المياه ذات الرقم الهيدروجيني المنخفض ، هناك عدد قليل من المواد الغذائية ، لذلك الإنتاجية منخفضة للغاية هنا.

التملح- محتوى الكربونات ، الكبريتات ، الكلوريد ، إلخ. - هو عامل مهم آخر غير حيوي في المسطحات المائية. هناك أملاح قليلة في المياه العذبة ، منها حوالي 80 ٪ من الكربونات. يبلغ متوسط ​​محتوى المواد المعدنية في المحيط العالمي 35 جم / لتر. عادة ما تكون الكائنات الحية في المحيطات مفتوحة في الهواء ، في حين أن الكائنات المائية ذات المياه المالحة الساحلية تكون عادةً من الإيريهالين. تركيز الأملاح في سوائل الجسم والأنسجة في معظم الكائنات البحرية متساوي التوتر مع تركيز الأملاح في مياه البحر ، بحيث لا توجد مشاكل مع تنظيم التناضح.

مسار  ليس فقط يؤثر بشكل كبير على تركيز الغازات والمواد الغذائية ، ولكن أيضا يعمل بشكل مباشر كعامل تقييد. يتم تكييف العديد من النباتات والحيوانات النهرية شكليا وفسيولوجيا على وجه التحديد للحفاظ على موقعها في مجرى النهر: لديهم حدود محددة تماما من التسامح مع عامل التدفق.

الضغط الهيدروستاتيكي  في المحيط له أهمية كبيرة. مع الانغماس في الماء عند 10 أمتار ، يزداد الضغط بمقدار 1 أمتار (105 Pa). في أعمق جزء من المحيط ، يصل الضغط إلى 1000 جهاز صراف آلي (108 باسكال). العديد من الحيوانات قادرة على تحمل تقلبات الضغط الحادة ، خاصة إذا لم يكن لديهم هواء حر في أجسامهم. خلاف ذلك ، قد يتطور انسداد الغاز. الضغوط العالية المميزة للأعماق الكبيرة ، كقاعدة عامة ، تمنع عمليات النشاط الحيوي.

التربة هي طبقة من المادة ملقاة فوق صخور قشرة الأرض. كان العالم الروسي - عالم الطبيعة فاسيلي فاسيليفيتش دوكوتشيف في عام 1870 أول من اعتبر التربة بيئة ديناميكية وليست بيئة خاملة. لقد أثبت أن التربة تتغير وتتطور باستمرار ، وأن العمليات الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية تحدث في منطقتها النشطة. تتشكل التربة نتيجة للتفاعل المعقد بين المناخ والنباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. قدم عالم التربة السوفياتي فاسيلي روبرتوفيتش وليامز تعريفا آخر للتربة - وهذا هو أفق الأرض سطح فضفاض قادر على إنتاج المحاصيل. يعتمد نمو النبات على محتوى العناصر الغذائية الأساسية في التربة وعلى تركيبتها.

تحتوي التربة على أربعة مكونات هيكلية رئيسية: القاعدة المعدنية (عادةً ما بين 50-60٪ من إجمالي تكوين التربة) ، والمواد العضوية (حتى 10٪) ، والهواء (15-25٪) والماء (25-30٪).

التربة الهيكل العظمي المعدنية- إنه مكون غير عضوي تم تشكيله من الصخور الأم نتيجة التجوية.

تحتل Silica SiO2 أكثر من 50 ٪ من التركيبة المعدنية للتربة ، من 1 إلى 25 ٪ تأتي من Al2O3 الألومينا ، من 1 إلى 10 ٪ إلى أكاسيد الحديد Fe2O3 ، من 0.1 إلى 5 ٪ إلى أكاسيد المغنيسيوم والبوتاسيوم والفوسفور والكالسيوم. تختلف العناصر المعدنية التي تشكل جوهر هيكل التربة: من صخور وأحجار إلى حبيبات رملية - جزيئات يبلغ قطرها 0.02 - 2 مم ؛ جسيمات طمي - يبلغ قطرها 0.002 - 0،02 ملم وأصغر جزيئات الطين التي يقل قطرها عن 0.002 ملم. تحدد نسبتها هيكل التربة الميكانيكية . إنه ذو أهمية كبيرة للزراعة. عادة ما تكون الطين والطمييات التي تحتوي على كميات متساوية تقريبًا من الطين والرمل مناسبة لنمو النبات ، حيث تحتوي على ما يكفي من المغذيات وتكون قادرة على الاحتفاظ بالرطوبة. يتم تجفيف التربة الرملية بشكل أسرع وتفقد العناصر الغذائية بسبب الترشيح ، ولكنها أكثر فائدة في الاستخدام في المحاصيل المبكرة ، لأن سطحها يجف في الربيع بشكل أسرع من التربة الطينية ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة. مع زيادة مساحة التربة ، تقل قدرتها على الاحتفاظ بالمياه.

المواد العضوية  تتشكل التربة عن طريق تحلل الكائنات الميتة وأجزائها وفضلاتها. تسمى البقايا العضوية غير المتحللة تمامًا بالقمامة ، ويطلق على منتج التحلل النهائي - مادة غير متبلورة لم يعد من الممكن التعرف على المادة الأصلية - الدبال. بسبب خواصه الفيزيائية والكيميائية ، يحسّن الدبال بنية التربة وتهويتها ، بالإضافة إلى زيادة القدرة على الاحتفاظ بالمياه والمواد المغذية.

بالتزامن مع عملية الرطوبة ، تمرر العناصر الحيوية مركباتها العضوية إلى غير عضوية ، على سبيل المثال: النيتروجين - إلى أيونات الأمونيوم NH4 + ، الفوسفور - إلى الفوسفات H2PO4- ، الكبريت - إلى كبريتات SO42-. وتسمى هذه العملية تمعدن.

يقع هواء التربة ، مثل ماء التربة ، في المسام بين جزيئات التربة. يزيد المسامية من الطين إلى الطمي والرمل. هناك تبادل حر للغاز بين التربة والغلاف الجوي ، ونتيجة لذلك يكون لتكوين الغاز في كلا الوسطين تركيبة مماثلة. عادة في الهواء من التربة ، بسبب تنفس الكائنات الحية التي تعيش فيها ، هناك كمية أقل من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون أكثر مما هو الحال في الهواء الجوي. الأكسجين ضروري للجذور النباتية وحيوانات التربة والمتحللات التي تتحلل المواد العضوية إلى مكونات غير عضوية. إذا كان التعرق جارياً ، فإن هواء التربة يتم تهجيره عن طريق الماء وتصبح الظروف لا هوائية. تصبح التربة حمضية تدريجياً ، حيث تستمر الكائنات اللاهوائية في إنتاج ثاني أكسيد الكربون. التربة ، إذا لم تكن غنية بالقواعد ، يمكن أن تصبح حمضية للغاية ، وهذا ، إلى جانب استنزاف احتياطيات الأكسجين ، يؤثر سلبًا على الكائنات الحية الدقيقة في التربة. الظروف اللاهوائية على المدى الطويل تؤدي إلى موت النباتات.

تحتفظ جزيئات التربة ببعضها البعض من الماء ، مما يحدد رطوبة التربة. جزء منه ، يسمى المياه الجاذبية ، يمكن أن تتسرب بحرية إلى التربة. وهذا يؤدي إلى غسل المواد المعدنية المختلفة من التربة ، بما في ذلك النيتروجين. يمكن أيضًا الاحتفاظ بالماء حول جزيئات الغروية الفردية في شكل غشاء رقيق قوي. هذا الماء يسمى استرطابي. يتم امتصاصه على سطح الجزيئات بسبب روابط الهيدروجين. هذه المياه هي في متناول جذور النباتات وهي الأخيرة التي يتم الاحتفاظ بها في التربة الجافة جدا. تعتمد كمية الماء المسترطبة على محتوى الجزيئات الغروية في التربة ، لذلك في التربة الطينية تكون أكثر بكثير - حوالي 15 ٪ من كتلة التربة أكثر من التربة الرملية - حوالي 0.5 ٪. عندما تتراكم طبقات المياه حول جزيئات التربة ، تبدأ في ملء المسام الضيقة أولاً بين هذه الجسيمات ، ثم تنتشر إلى المسام الأوسع نطاقًا. يمر الماء الرطب بشكل تدريجي إلى الشعيرات الدموية ، التي يتم الاحتفاظ بها حول جزيئات التربة بواسطة قوى التوتر السطحي. يمكن أن ترتفع المياه الشعرية على طول المسام الضيقة والأنابيب من مستوى المياه الجوفية. تمتص النباتات بسهولة المياه الشعرية ، والتي تلعب الدور الأكبر في إمدادات المياه العادية. على عكس الرطوبة الرطوبة ، يتبخر هذا الماء بسهولة. تحتفظ التربة ذات الحبيبات الدقيقة ، مثل الطين ، بالمياه الشعرية أكثر من الحبيبات الخشنة ، مثل الرمال.

الماء ضروري لجميع الكائنات الحية في التربة. يدخل الخلايا الحية عن طريق التناضح.

الماء مهم أيضًا كمذيب للمواد المغذية والغازات الممتصة من محلول مائي بواسطة جذور النباتات. يشارك في تدمير الصخرة الأم والتربة الكامنة وفي عملية تكوين التربة.

تعتمد الخصائص الكيميائية للتربة على محتوى المواد المعدنية الموجودة فيها في شكل أيونات مذابة. بعض الأيونات سامة للنباتات ، والبعض الآخر حيوي. تركيز أيونات الهيدروجين في التربة (الحموضة) درجة الحموضة\u003e 7 ، أي في المتوسط ​​قريبة من القيمة المحايدة. نباتات هذه التربة غنية بالأنواع. التربة الجيرية والمالحة لها الرقم الهيدروجيني = 8 ... 9 ، والتربة الخث - ما يصل إلى 4. الغطاء النباتي محددة تتطور على هذه التربة.

يسكن التربة العديد من أنواع الكائنات الحية النباتية والحيوانية التي تؤثر على خصائصها الفيزيائية والكيميائية: البكتيريا والطحالب والفطريات أو البروتوزوا أحادية الخلية والديدان والمفصليات. الكتلة الحيوية في التربة المختلفة تساوي (كجم / هكتار): البكتيريا 1000-7000 ، الفطريات المجهرية - 100-1000 ، الطحالب 100-300 ، المفصليات - 1000 ، الديدان 350-1000.

في التربة ، تتم عمليات التخليق والتخليق الحيوي ، وتحدث تفاعلات كيميائية مختلفة لتحويل المواد المرتبطة بنشاط البكتيريا. في غياب مجموعات متخصصة من البكتيريا الموجودة في التربة ، تلعب حيوانات التربة دورها ، حيث تقوم بتحويل بقايا النباتات الكبيرة إلى جزيئات مجهرية وبالتالي تجعل الكائنات العضوية في متناول الكائنات الحية.

يتم إنتاج المواد العضوية بواسطة النباتات التي تستخدم الأملاح المعدنية والطاقة الشمسية والمياه. وبالتالي ، فإن التربة تفقد المعادن التي أخذتها النباتات منها. في الغابات ، يتم إرجاع جزء من المواد الغذائية إلى التربة من خلال سقوط الأوراق. النباتات المزروعة لفترة من الوقت تنسحب من التربة الكثير من المواد الغذائية أكثر من العودة إليها. عادة يتم فقدان المواد الغذائية عن طريق استخدام الأسمدة المعدنية ، والتي لا يمكن استخدامها بشكل عام مباشرة من قبل النباتات ويجب تحويلها عن طريق الكائنات الحية الدقيقة إلى شكل يمكن الوصول إليها بيولوجيا. في غياب مثل هذه الكائنات الحية الدقيقة ، تفقد التربة خصوبتها.

تتم العمليات الكيميائية الحيوية الرئيسية في الطبقة العليا من التربة التي يصل سمكها إلى 40 سم ، حيث يعيش أكبر عدد من الكائنات الحية الدقيقة فيها. تشارك بعض البكتيريا في دورة تحول عنصر واحد فقط ، بعضها الآخر - في دورات تحول العديد من العناصر. إذا كانت البكتيريا تمعدن المادة العضوية - تحلل المواد العضوية إلى مركبات غير عضوية ، فإن البروتوزوا يدمرون كميات زائدة من البكتيريا. ديدان الأرض ، يرقات الخنافس ، العث تخفف التربة وبالتالي تساهم في تهوية الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، يقومون بإعادة تدوير المواد العضوية التي يصعب تحطيمها.

العوامل البيئية اللاأحيائية للكائنات الحية تشمل أيضا عوامل الإغاثة (التضاريس) . يرتبط تأثير التضاريس ارتباطًا وثيقًا بالعوامل اللاأحيائية الأخرى ، حيث يمكن أن يؤثر بشكل كبير على المناخ المحلي وتطور التربة.

العامل الطبوغرافي الرئيسي هو الارتفاع فوق مستوى سطح البحر. مع الارتفاع ، ينخفض ​​متوسط ​​درجات الحرارة ، وانخفاض درجات الحرارة اليومية ، ويزيد من هطول الأمطار ، وسرعة الرياح وزيادة كثافة الإشعاع ، وانخفاض الضغط الجوي وتركيزات الغاز. كل هذه العوامل تؤثر على النباتات والحيوانات ، مما تسبب في المناطق العمودية.

سلاسل الجباليمكن أن تكون بمثابة حواجز المناخ. تمثل الجبال أيضًا حواجز أمام انتشار الكائنات الحية وهجرتها ، وقد تلعب دورًا كعامل مقيد في الأنواع.

عامل طبوغرافي آخر - التعرض المنحدر . في نصف الكرة الشمالي ، تتلقى المنحدرات المواجهة للجنوب مزيدًا من أشعة الشمس ، لذلك تكون شدة الضوء ودرجة الحرارة أعلى هنا منه في قاع الوديان وعلى سفوح المنحدر الشمالي. في نصف الكرة الجنوبي ، العكس هو الصحيح.

عامل الإغاثة المهم هو أيضا انحدار حاد . تتميز المنحدرات شديدة الانحدار بالتصريف السريع والغسل بعيدًا عن التربة ، وبالتالي فإن التربة هنا رقيقة وجافة. إذا تجاوز الميل 35 ب ، فإن التربة والنباتات عادة لا تتشكل ، ولكن يتم إنشاء حصاة من المواد السائبة.

من بين العوامل اللاأحيائية تستحق اهتماما خاصا النار   أو النار . في الوقت الحالي ، توصل علماء البيئة إلى رأي لا لبس فيه في أنه ينبغي اعتبار الحريق أحد العوامل اللاأحيائية الطبيعية إلى جانب العوامل المناخية والتنافسية والعوامل الأخرى.

الحرائق كعامل بيئي هي من أنواع مختلفة وتترك وراءها عواقب مختلفة. ركوب الحرائق أو الحرائق البرية ، أي شديدة الكثافة وغير قابلة للاحتواء ، تدمر كل النباتات وجميع المواد العضوية في التربة ، تختلف عواقب الحرائق الأرضية تمامًا. للحرائق المركبة تأثيرًا محدودًا على معظم الكائنات الحية - على المجتمع الحيوي أن يبدأ من جديد من جديد ، مع بقايا قليلة ، وينبغي أن يستغرق الأمر سنوات عديدة حتى يصبح الموقع مثمرًا مرة أخرى. على العكس من ذلك ، يكون للحرائق الحقلية تأثير انتقائي: بالنسبة لبعض الكائنات ، فإنها تكون أكثر تقييدًا ، وبالنسبة للآخرين فهي أقل العوامل المحددة وبالتالي تسهم في تطور الكائنات الحية ذات التسامح العالي مع الحرائق. بالإضافة إلى ذلك ، حرائق العشب الصغيرة تكمل عمل البكتيريا ، وتتحلل النباتات الميتة وتسريع تحويل العناصر الغذائية المعدنية إلى شكل مناسب للاستخدام من قبل الأجيال الجديدة من النباتات.

إذا حدثت حرائق أرضية بانتظام كل بضع سنوات ، فهناك القليل من الحطب الميت على الأرض ، مما يقلل من احتمال اشتعال الكرونا. في الغابات التي لم تحترق منذ أكثر من 60 عامًا ، يتراكم الكثير من الفراش القابل للاشتعال والخشب الميت أنه عندما تشتعل ، فإن حرائق عالية المستوى أمر لا مفر منه تقريبًا.

طورت النباتات تكيفات خاصة مع الحريق ، تمامًا كما فعلت مع العوامل اللاأحيائية الأخرى. على وجه الخصوص ، يتم إخفاء براعم الحبوب والصنوبر عن النار في أعماق حزم الأوراق أو الإبر. في الموائل المحترقة بشكل دوري ، تستفيد هذه الأنواع النباتية ، حيث تساهم الحرائق في الحفاظ عليها ، وتعزز رخاءها بشكل انتقائي. السلالات عريضة الأوراق محرومة من أجهزة الحماية من الحريق ، فهي مدمرة بالنسبة لها.

وبالتالي ، لا تدوم الحرائق سوى بعض النظم الإيكولوجية. الغابات الاستوائية المتساقطة والرطبة ، والتي تم تطوير توازنها دون تأثير النار ، حتى حرائق الأراضي المنخفضة يمكن أن تتسبب في أضرار جسيمة ، وتدمير أفق التربة العلوية الغنية بالدبال ، مما يؤدي إلى تآكل وغسل العناصر الغذائية منه.

مسألة "حرق أو عدم حرق" غير عادية بالنسبة لنا. يمكن أن تكون آثار الحرق مختلفة جدًا اعتمادًا على الوقت والشدة. بسبب إهماله ، غالباً ما يتسبب الناس في زيادة وتيرة الحرائق البرية ، لذلك من الضروري الكفاح بنشاط من أجل السلامة من الحرائق في الغابات ومناطق الترفيه. لا يجوز للفرد بأي حال أن يتسبب في نشوب حريق في الطبيعة عن قصد أو عن غير قصد. في الوقت نفسه ، من الضروري معرفة أن استخدام النار من قبل أشخاص مدربين تدريباً خاصاً هو جزء من الاستخدام السليم للأراضي.

بالنسبة للظروف غير الأحيائية ، فإن جميع القوانين التي تعتبر تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية صالحة. تتيح لنا معرفة هذه القوانين الإجابة عن السؤال التالي: لماذا تشكلت النظم الإيكولوجية المختلفة في مناطق مختلفة من الكوكب؟ السبب الرئيسي هو الظروف الغريبة اللاأحيائية لكل منطقة.

يركز السكان على منطقة معينة ولا يمكن توزيعها في كل مكان بنفس الكثافة ، نظرًا لأن لديهم نطاقًا محدودًا من التسامح تجاه العوامل البيئية. لذلك ، تتميز كل مجموعة من العوامل اللاأحيائية بأنواعها من الكائنات الحية. العديد من المتغيرات من مجموعات من العوامل اللاأحيائية وأنواع الكائنات الحية المتكيفة معها تسبب مجموعة متنوعة من النظم الإيكولوجية على هذا الكوكب.

1.2.6. العوامل الحيوية الرئيسية.

مناطق التوزيع وعدد الكائنات الحية من كل الأنواع محدودة ليس فقط بظروف البيئة غير الحية الخارجية ، ولكن أيضًا بعلاقاتها مع الكائنات الحية من الأنواع الأخرى. البيئة المعيشية المباشرة للجسم تجعله   البيئة الحيوية ، وتسمى عوامل هذه البيئة الأحيائية . ممثلو كل نوع قادرون على الوجود في مثل هذه البيئة حيث توفر لهم الروابط مع الكائنات الحية ظروف معيشية طبيعية.

هناك الأشكال التالية من العلاقات الحيوية. إذا تم تمييز النتائج الإيجابية للعلاقات الخاصة بالكائن الحي بعلامة "+" ، والنتائج السلبية بعلامة "-" ، وعدم الإشارة إلى النتائج تشير إلى "0" ، فيمكن تمثيل أنواع العلاقات الطبيعية التي تحدث بين الكائنات الحية كعلامة تبويب. 1.

يعطي هذا التصنيف التخطيطي فكرة عامة عن تنوع العلاقات الحيوية. النظر في السمات المميزة للعلاقة بين أنواع مختلفة.

منافسة  هو في الطبيعة النوع الأكثر شمولية من العلاقة التي يؤثر فيها اثنان من السكان أو شخصين في الصراع من أجل الظروف الضرورية للحياة على بعضهما البعض سلبا .

قد تكون المنافسة ضمن النوع   و بين الأنواع . يحدث صراع غير محدد بين الأفراد من نفس النوع ، وتحدث منافسة بين الأنواع من الأفراد من الأنواع المختلفة. المشاركة التنافسية قد تهم:

· مساحة المعيشة

الغذاء أو المواد الغذائية

· أماكن المأوى والعديد من العوامل الحيوية الأخرى.

يتم تحقيق ميزة تنافسية بطرق مختلفة. باستخدام نفس إمكانية الوصول إلى مورد مشترك ، يمكن أن يتمتع نوع واحد بميزة على الآخر بسبب:

· تكاثف أكثر كثافة ،

استهلاك المزيد من الغذاء أو الطاقة الشمسية ،

القدرة على حماية أنفسهم بشكل أفضل

التكيف مع مجموعة واسعة من درجات الحرارة ، ومستويات الضوء أو تركيزات بعض المواد الضارة.

يمكن للمنافسة بين الأنواع ، بغض النظر عن ما وراءها ، أن تؤدي إما إلى إقامة توازن بين النوعين ، أو استبدال مجموعة من الأنواع بنوع آخر ، أو بنوع واحد من الأنواع الأخرى في مكان آخر أو جعله ينتقل إلى نوع آخر. استخدام الموارد الأخرى. وجدت ذلك لا يمكن أن تتعايش حاجتان متطابقتان بيئيًا واحتياجات الأنواع في مكان واحد ، وعاجلاً أم آجلاً ، يقوم أحد المنافسين باستبدال آخر. هذا هو ما يسمى مبدأ الاستبعاد أو مبدأ Gause.

يتجنب سكان بعض أنواع الكائنات الحية المنافسة أو يقللونها عن طريق الانتقال إلى منطقة أخرى ذات شروط مقبولة أو التحول إلى أكثر صعوبة أو صعوبة في هضم الطعام ، أو تغيير وقت أو مكان الإنتاج. على سبيل المثال ، تتغذى الصقور في النهار ، البوم تأكل في الليل ؛ الأسود تصطاد الحيوانات الكبيرة ، بينما تصطاد الفهود حيوانات أصغر ؛ بالنسبة للغابات المدارية ، فإن التقسيم الطبقي الحالي للحيوانات والطيور بواسطة طبقات هو نموذجي.

من مبدأ الشاش ، يترتب على ذلك أن كل الأنواع في الطبيعة تأخذ مكانًا معينًا غريبًا. يتم تحديده من خلال موقع الأنواع في الفضاء ، والوظائف التي تؤديها في المجتمع وعلاقتها بظروف الوجود اللاأحيائي. يطلق على المكان الذي تشغله الأنواع أو الكائنات الحية في النظام البيئي مكانة بيئية.   من الناحية المجازية ، إذا كان الموئل يشبه عنوان الكائنات الحية من نوع معين ، فإن مكانته البيئية هي مهنة ، دور كائن حي في بيئته.

تحتل الأنواع مكانتها البيئية من أجل تحقيق الوظيفة المستصلحة من الأنواع الأخرى فقط بطريقتها المتأصلة ، وبالتالي إتقان الموائل وفي الوقت نفسه تكوينه. الطبيعة اقتصادية للغاية: حتى النوعان اللذان يشغلان نفس المكانة البيئية لا يمكن أن يوجدا بشكل مستدام. في المنافسة ، فإن أحد الأنواع مزاحمة أخرى.

لا يمكن أن يكون مكان البيئة الإيكولوجي كمكان وظيفي للأنواع في نظام الحياة فارغًا لفترة طويلة - وهذا ما تدل عليه قاعدة الملء الإلزامي للمنافذ البيئية: حيث يتم ملء المكانة البيئية الفارغة دائمًا بشكل طبيعي. مكانة بيئية كمكان وظيفي للنوع في نظام بيئي يسمح بالشكل القادر على تطوير تكيفات جديدة لملء هذا المكان ، ولكن في بعض الأحيان يستغرق وقتًا طويلاً. في كثير من الأحيان منافذ بيئية خالية على ما يبدو إلى أخصائي مجرد خدعة. لذلك ، ينبغي أن يكون الشخص حذرا للغاية مع الاستنتاجات حول إمكانية ملء هذه المنافذ عن طريق التأقلم (مقدمة). تأقلم   - هو عبارة عن مجموعة من التدابير لإدخال نوع ما في موائل جديدة ، يتم إجراؤها من أجل إثراء المجتمعات الطبيعية أو الاصطناعية بالكائنات الحية المفيدة للبشر.

ذروة التأقلم جاءت في العشرينات - الأربعينيات من القرن العشرين. ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، أصبح من الواضح أن التجارب على التأقلم مع الأنواع لم تنجح ، أو أنها أسفرت عن نتائج سلبية للغاية - أصبحت الأنواع آفات أو تنتشر أمراضًا خطيرة. على سبيل المثال ، تم إدخال القراد التي كانت العوامل المسببة للتليف الحنجرة ، والتي أدت إلى مقتل عدد كبير من مستعمرات النحل ، مع تأقلم نحلة الشرق الأقصى في الجزء الأوروبي. لا يمكن أن يكون الأمر خلاف ذلك: أنواع جديدة وضعت في نظام بيئي غريب مع مكانة بيئية المحتلة فعلا محل أولئك الذين قاموا بالفعل بعمل مماثل. الأنواع الجديدة لم تلبي احتياجات النظام البيئي ، وأحيانًا لم يكن لها أعداء ، وبالتالي يمكن أن تتكاثر بسرعة.

مثال كلاسيكي على ذلك هو إدخال الأرانب إلى أستراليا. في عام 1859 ، تم جلب الأرانب إلى أستراليا من إنجلترا للصيد الرياضي. تبين أن الظروف الطبيعية مواتية لهم ، ولم تكن الحيوانات المفترسة المحلية ، دينغ ، خطيرة ، لأنها لم تعمل بسرعة كافية. ونتيجة لذلك ، ولدت الأرانب لدرجة أن النباتات من المراعي دمرت في مناطق شاسعة. في بعض الحالات ، نجح إدخال العدو الطبيعي للآفة الغريبة في النظام البيئي في النجاح في مكافحة هذا الأخير ، ولكنه ليس بالأمر السهل كما يبدو للوهلة الأولى. العدو المستورد لن يركز بالضرورة على القضاء على نهبه المعتاد. على سبيل المثال ، الثعالب ، التي تم إدخالها إلى أستراليا لقتل الأرانب ، وجدت بوفرة فريسة - جرابيات محلية ، دون تقديم التضحيات المخططة لمشكلة معينة.

من الواضح أن العلاقات التنافسية لا تقتصر على المستوى الخاص ، بل أيضًا على المستوى (السكاني). مع نمو السكان ، عندما يقترب عدد أفرادها من التشبع ، تدخل الآليات الفسيولوجية الداخلية للتنظيم: زيادة الوفيات ، انخفاض الخصوبة ، تنشأ المواقف العصيبة ، المعارك. وتشارك دراسة هذه القضايا في علم البيئة السكانية.

العلاقات التنافسية هي واحدة من أهم الآليات لتشكيل تكوين الأنواع من المجتمعات ، والتوزيع المكاني لأنواع السكان وتنظيم أعدادهم.

نظرًا لأن بنية النظام الإيكولوجي تهيمن عليها التفاعلات الغذائية ، فإن الشكل الأكثر تفاعلاً بين الأنواع في سلاسل الغذاء هو ضراوة حيث يتغذى فرد من نوع واحد ، يسمى المفترس ، على الكائنات الحية (أو أجزاء من الكائنات الحية) من نوع آخر ، يسمى الفريسة ، ويعيش المفترس بشكل منفصل عن الفريسة. في مثل هذه الحالات ، يقال أن نوعين متورطين في علاقة مفترسة - فريسة.

طورت الأنواع الضحية مجموعة كاملة من آليات الحماية حتى لا تصبح فريسة سهلة للمفترس: القدرة على الجري أو الطيران بسرعة ، وإطلاق المواد الكيميائية ذات الرائحة التي تخيف المفترس أو حتى تسممه ، أو تمتلك جلدًا أو درعًا سميكًا ، أو تلونًا وقائيًا أو القدرة على تغيير اللون.

الحيوانات المفترسة لديها أيضا عدة طرق لاستخراج الفرائس. وعادة ما تُجبر الحيوانات آكلة اللحوم ، على عكس الحيوانات العاشبة ، على مطاردة وفرائسها (قارن ، على سبيل المثال ، الفيلة العاشبة ، أفراس النهر ، الأبقار مع الفهود آكلة اللحوم ، الفهود ، إلخ). يتم إجبار بعض الحيوانات المفترسة على الركض بسرعة ، والبعض الآخر يصل إلى هدفه ، والصيد في عبوات ، والبعض الآخر يصيب معظمهم من المرضى والجرحى والأقل شأنا. هناك طريقة أخرى لتزويد نفسك بالطعام الحيواني وهي الطريقة التي ذهب بها الإنسان - اختراع معدات الصيد وتوطين الحيوانات.

كل نوع من الكائنات الحية يعيش في ظروف معينة  - في الماء ، على الأرض ، في التربة أو في جسم كائن حي آخر. لذلك ، الأسماك ، جراد البحر ، الرخويات وغيرها من الحيوانات المائية ، العديد من النباتات تقضي حياتهم بأكملها في الماء.  معظم النباتات والحيوانات والطيور تعيش في بيئة الأرض الجوية.

كل ما يحيط بالكائنات الحية يسمى بيئتها أو البيئة.

الموئل هو  جميع الهيئات (الحية وغير الحية) ، وكذلك الظواهر الطبيعية التي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية.

تسمى المكونات الفردية للبيئة التي تؤثر على الكائنات الحية العوامل البيئية. من بينها عوامل الطبيعة غير الحية والحيوية.

لعوامل غير حية ، أو عوامل غير حيوية ،  تشمل الضوء ، درجة الحرارة ، الماء ، الهواء ، الرياح ، الضغط الجوي.

عوامل الحياة البرية ، أو العوامل الحيوية ،  - هذه هي أي تفاعلات للكائنات الحية. وبالتالي ، يمكن أن تعمل بعض الكائنات الحية كغذاء للآخرين ، أو على العكس ، عن طريق تناول وتقليل احتياطي الأعلاف ، مما يؤدي إلى انخفاض في عدد الأنواع الأخرى.

في مجموعة منفصلة من العوامل سلط الضوء على جميع أنواع النشاط البشريتؤثر على الكائنات الحية.

يتم دراسة علاقة الكائنات الحية مع البيئة ، وكذلك مجتمع الكائنات الحية عن طريق العلم علم البيئة  (من الكلمة اليونانية oikos - المسكن ، والشعارات - العلوم). لذلك ، تسمى العوامل البيئية بيئي.

لحياة الكائنات التي تشكل المجتمع الطبيعي ، شروط معينة. تعتمد ظروف المعيشة على تأثير العوامل البيئية المختلفة.

أنت تعرف بالفعل أنه بالنسبة للحياة كلها تقريبًا على الأرض مصدر الطاقة هو الشمس. النباتات خلال عملية التمثيل الضوئي تحويل طاقة الشمس إلى طاقة المواد العضوية. الحيوانات العاشبة أكل النباتات واستخدام المواد المتراكمة من قبل النباتات لبناء أجسامهم والحصول على الطاقة. وهكذا ، يذهب جزء كبير من المادة العضوية للنباتات إلى جسم الكائنات الحية العاشبة وينفق على بناء خلايا جديدة وعلى الحصول على الطاقة. الحيوانات العاشبة تأكل الحيوانات المفترسة.

وهكذا، النباتات تلعب دورا حاسما في المجتمع الطبيعيلذلك سوف ننظر في ميزات المجتمعات الطبيعية من خلال مثالهم.

جميع العوامل البيئية تؤثر على النبات وهي ضرورية لحياتهم. لكن التغيرات الجذرية بشكل خاص في المظهر والبنية الداخلية للمصنع تسبب ذلك العوامل غير الحيةمثل الضوء ، درجة الحرارة ، الرطوبة.

واحدة من العوامل غير الحيوية الرئيسية هي ضوء الشمس  - المصدر الرئيسي للطاقة التي تدخل الأرض. بسبب طاقة ضوء الشمس في النباتات ، يحدث التمثيل الضوئي. كما أنه يؤثر على الوظائف الأخرى للكائن الحي - نموه ، الازهار ، الاثمار ، إنبات البذور.

وفقا للمطالب على شدة الإضاءة ، هناك ثلاث مجموعات من النباتات:  photophilous ، محب للظل ومتسامح الظل.

النباتات المحبة للضوء  إنهم يعيشون فقط في أماكن مضاءة بنور الشمس. يتم توزيعها على نطاق واسع في السهوب الجافة وشبه الصحراوية ، المروج الجبلية العالية ، الأراضي البور ، حيث الغطاء النباتي النادرة والنباتات لا تظليل بعضها البعض. لتشمل المحبة للضوء   السهوب والمرج الأعشاب ، الأم وزوجة الأب ، stonecrop ، الحشائش ، القمح ، عباد الشمس ، من أنواع الأشجار - الصنوبر ، البتولا ، الصنوبر ، السنط الأبيض.

نباتات الظل  لا تتسامح مع أشعة الشمس المباشرة وتنمو بشكل جيد فقط في الأماكن المظللة. هذه نباتات عشبية من غابات التنوب وغابات البلوط ، على سبيل المثال oxillus ، الغراب العين ، المانيك المزدوج المزجج ، شقائق النعمان ، العديد من سرخس الغابات والطحالب.

النباتات الظل المتسامحة  ينمو بشكل أفضل في ضوء الشمس المباشر ، ولكن يمكن أن يتسامح مع التظليل. تحتوي هذه المجموعة من النباتات على العديد من أنواع الأشجار ذات تيجان كثيفة ، حيث يكون جزء من الأوراق مظللاً بشدة ( الزيزفون ، البلوط ، الرماد) ، العديد من النباتات العشبية للغابات ، حواف الغابات والمروج.

عامل بيئي مهم هو درجة الحرارة. تصل تقلبات درجات الحرارة على الكرة الأرضية إلى حدود واسعة: من +50-60 درجة مئوية في الصحاري إلى -70-80 درجة مئوية في القارة القطبية الجنوبية ، ولكن الحياة موجودة في مثل هذه الظروف القاسية.

كل نوع من الكائنات الحية تكيف مع نظام درجة حرارة محددة. ولكن بالنسبة لجميع النباتات ، فإن كل من ارتفاع درجة الحرارة والتبريد المفرط يشكلان خطورة.

تأثير درجات الحرارة العالية بشكل مفرط  يمكن أن يسبب الجفاف والحروق وتدمير الكلوروفيل في النباتات ، وتعطيل العمليات الحيوية وتؤدي إلى الموت.

غالبًا ما تتعرض درجات الحرارة المرتفعة ، وغالبًا ما تترافق مع قلة الرطوبة ، لنباتات محبة للضوء. وقد وضعت هذه النباتات التعديلات المختلفة لتجنبالآثار الضارة لارتفاع درجة الحرارة:  الموقع الرأسي للأوراق ، مما يقلل من سطح الورقة ، وتطور العمود الفقري (في الصبار) ، والقدرة على تخزين كمية كبيرة من الماء ، ونظام جذر متطور ، وظهور كثيف ، وإعطاء الأوراق لون فاتح وتعزيز انعكاس الضوء الساقط.

برد  قد تؤثر سلبا على النباتات. عندما يتجمد الماء في المساحات بين الخلايا وداخل الخلية ، تتشكل بلورات الجليد ، مما تسبب في تلف الخلايا والموت.

النباتات في المناطق الباردة لها أوراق صغيرة جداً وأحجام صغيرة (على سبيل المثال ، البتولا القزم والصفصاف القزم). يتوافق ارتفاعها مع عمق غطاء الثلج ، حيث تموت جميع الأجزاء البارزة فوق الثلج.

في بعض الشجيرات والأشجار ، يبدأ النمو في الهيمنة في الاتجاه الأفقي ، على سبيل المثال ، الارز elfin الخشب. تنتشر فروعها على طول الأرض ولا ترتفع فوق العمق المعتاد لغطاء الثلج.

في موسم البرد ، تبطئ النباتات جميع عمليات الحياة. النباتات تسليط أوراق الشجر الخاصة بهم. في العديد من النباتات العشبية ، تموت أعضاء الأرض. تغرق بعض النباتات المائية في قاع الخزانات أو تشكل براعم شتوية.

أيضا عامل مهم غير حيوي هو رطوبة، لأنه لا يوجد كائن حي بدون ماء. مصدر المياه للنباتات هو هطول الأمطار ، المسطحات المائية ، المياه الجوفية ، الندى والضباب. في النباتات الصحراوية ، السهوب الجافة ، تشكل المياه ما بين 30 إلى 65 ٪ من إجمالي الكتلة ، في نباتات السهوب الحرجية - ما يصل إلى 70-80 ٪ ، وفي النباتات المحبة للرطوبة تصل إلى 90 ٪.

فيما يتعلق رطوبة النبات يمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات.

1. النباتات من الموائل المائية والمبللة بشكل مفرط.

2. النباتات الموائل الجافة مع ارتفاع الجفاف التسامح.

3. النباتات التي تعيش في ظروف رطوبة متوسطة (كافية).

تتميز النباتات التابعة لهذه المجموعات البيئية بسمات مميزة للهيكل الخارجي والداخلي.

ننتقل الآن إلى النظر في العوامل الحيوية ومعرفة كيف تؤثر الكائنات الحية على بعضها البعض.

تتغذى الحيوانات على النباتات ، وتلقيحها ، وتنشر الفواكه والبذور. يمكن للنباتات الكبيرة الظل الصغيرة والصغيرة. تستخدم بعض النباتات نباتات أخرى كدعم.

مع كل عام يزيد من تأثير النشاط البشري على الطبيعة. رجل يستنزف المستنقعات ويروي الأراضي الجافة ، مما يخلق ظروفًا ملائمة لزراعة المحاصيل. يقدم أصناف نباتية جديدة عالية الإنتاجية ومقاومة للأمراض. رجل يساهم في الحفاظ على ونشر النباتات القيمة.

لكن النشاط البشري يمكن أن يضر الطبيعة. لذلك ، أسباب الري غير لائقة zabolachivaتملح التربة  وغالبا ما يؤدي إلى الموت ينمونيج. بسبب إزالة الغابات تم تدمير طبقة التربة الخصبة  وحتى الصحاري يمكن أن تشكل. هناك الكثير من الأمثلة المشابهة ، وكلها تشهد على حقيقة أن الشخص يمارس تأثيرًا كبيرًا على عالم النبات والطبيعة ككل.

تعتمد حياة الكائنات على العديد من الظروف: درجة الحرارة. الضوء والرطوبة والكائنات الحية الأخرى. بدون بيئة ، الكائنات الحية غير قادرة على التنفس أو الإطعام أو النمو أو التطور أو النسل.

العوامل البيئية

البيئة هي موطن للكائنات مع مجموعة محددة من الشروط. في الطبيعة ، يتعرض الكائن الحي أو النبات للهواء والضوء والماء والصخور والفطريات والبكتيريا والنباتات والحيوانات الأخرى. تسمى جميع المكونات البيئية المدرجة العوامل البيئية. دراسة العلاقة بين الكائنات الحية والبيئة تشارك في العلوم - البيئة.

تأثير العوامل غير الحية على النباتات

نقص أو زيادة أي عامل يمنع الجسم: يقلل من معدل النمو والتمثيل الغذائي ، ويسبب انحرافات عن التطور الطبيعي. واحد من أهم العوامل البيئية ، وخاصة بالنسبة للنباتات ، هو الضوء. نقصه يؤثر سلبا على التمثيل الضوئي. النباتات المزروعة مع عدم وجود ضوء ، لها براعم شاحبة وطويلة وغير مستقرة. بفضل الضوء القوي ودرجة حرارة الهواء المرتفعة ، يمكن حرق النباتات مما يؤدي إلى نخر الأنسجة.

عندما تنخفض درجة حرارة الهواء والتربة ، يتباطأ نمو النباتات أو يتوقف تمامًا ، وتذبل الأوراق وتتحول إلى اللون الأسود. يؤدي قلة الرطوبة إلى ذوبان النباتات ، كما أن فائضها يجعل من الصعب تنفس الجذور.

شكلت النباتات تكيفات مع الحياة وفقًا لقيم مختلفة تمامًا للعوامل البيئية: من الضوء الساطع إلى الظلام ، من البرد إلى الحرارة ، من وفرة الرطوبة إلى الجفاف الشديد.

النباتات التي تنمو في ضوء القرفصاء ، مع براعم قصيرة وترتيب أوراق الوردية. غالبًا ما تكون الأوراق لامعة ، مما يساهم في انعكاس الضوء. براعم من النباتات تنمو في الظلام ، ممدود في الطول.

في الصحارى ، حيث درجات الحرارة العالية والرطوبة المنخفضة ، الأوراق صغيرة أو غائبة تمامًا ، مما يمنع تبخر الماء. تشكل العديد من النباتات الصحراوية عانة بيضاء ، مما يساهم في انعكاس أشعة الشمس والحماية من ارتفاع درجة الحرارة. في المناخات الباردة ، النباتات الزاحفة شائعة. براعمهم مع براعم السبات تحت الثلج ولا يتعرضون لدرجات حرارة منخفضة. في النباتات المقاومة للصقيع ، تتراكم المواد العضوية في الخلايا ، مما يزيد من تركيز عصارة الخلية. وهذا يجعل المصنع أكثر دواما في فصل الشتاء.

تأثير العوامل غير الحية على الحيوانات

تعتمد الحياة الحيوانية أيضًا على عوامل الطبيعة غير الحية. في درجات الحرارة غير المواتية ، يتباطأ النمو وبلوغ الحيوانات. التكيف مع المناخ البارد هو الغطاء السفلي والريش والصوفي في الطيور والثدييات. تكمن أهمية سلوك الحيوان في تنظيم درجة حرارة الجسم بشكل خاص: الحركة النشطة إلى الأماكن ذات درجات الحرارة الأكثر ملاءمة ، وإنشاء الملاجئ ، والتغيرات في النشاط في أوقات مختلفة من السنة واليوم. لتجربة ظروف الشتاء الضارة ، الدببة ، القنفذ السبات. في أكثر الساعات سخونة ، تختبئ العديد من الطيور في الظل وتنشر أجنحتها وتفتح منقارها.

الحيوانات - سكان الصحراء ، لديها مجموعة متنوعة من التعديلات لنقل الهواء الجاف وارتفاع درجة الحرارة. السلحفاة الفيل يخزن الماء في المثانة. العديد من القوارض يكتفي بالماء من الفقراء فقط. الحشرات ، الهروب من الحرارة الزائدة ، ترتفع بانتظام في الهواء أو تحفر في الرمال. في بعض الثدييات ، يتشكل الماء من الدهون المودعة (الجمال ، الأغنام ذات الذيل ، الجرباس ذي الذيل).

البيئة هي واحدة من المكونات الرئيسية لعلم الأحياء ، الذي يدرس تفاعل البيئة مع الكائنات الحية. البيئة تشمل عوامل مختلفة من الطبيعة غير الحية والحيوية. يمكن أن تكون فيزيائية وكيميائية على حد سواء. من بين الأول درجة حرارة الهواء ، أشعة الشمس ، الماء ، بنية التربة وسمك الطبقة. تشمل عوامل الطبيعة غير الحية أيضًا تكوين التربة والهواء والمواد المذابة في الماء. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا عوامل بيولوجية - كائنات حية تعيش في مثل هذه المنطقة. تم الحديث عن علم البيئة لأول مرة في الستينيات من القرن الماضي ؛ لقد نشأ عن انضباط مثل التاريخ الطبيعي ، الذي كان يشارك في مراقبة الكائنات ووصفها. يصف باقي المقال الظواهر المختلفة التي تشكل البيئة. اكتشف أيضًا ما هي عوامل الطبيعة غير الحية.

معلومات عامة

بادئ ذي بدء ، سوف نحدد لماذا تعيش الكائنات الحية في أماكن معينة. تم طرح هذا السؤال من قبل علماء الطبيعة خلال دراسة حول الكرة الأرضية ، عندما قاموا بوضع قائمة بجميع الكائنات الحية. ثم كان هناك اثنين من السمات المميزة التي لوحظت في جميع أنحاء الإقليم. الأول هو أنه في كل منطقة جديدة يتم تحديد أنواع جديدة لم يتم العثور عليها من قبل. يضيفون إلى قائمة المسجلين رسميا. ثانياً ، بغض النظر عن العدد المتزايد للأنواع ، هناك عدة أنواع رئيسية من الكائنات التي تتركز في مكان واحد. حتى المناطق الأحيائية هي مجتمعات كبيرة تعيش على الأرض. كل مجموعة لها هيكلها الخاص ، حيث يهيمن الغطاء النباتي. ولكن لماذا في أجزاء مختلفة من العالم ، حتى على مسافة كبيرة من بعضها البعض ، يمكنك العثور على مجموعات مماثلة من الكائنات الحية؟ دعونا معرفة ذلك.

الرجل

في أوروبا وأمريكا ، هناك تصور بأن الإنسان مخلوق لغزو الطبيعة. لكن اليوم أصبح من الواضح أن الناس جزء مكوّن من الموائل ، وليس العكس. لذلك ، لن يعيش المجتمع إلا إذا كانت الطبيعة حية (النباتات والبكتيريا والفطريات والحيوانات). المهمة الرئيسية للبشرية هي الحفاظ على النظام البيئي للأرض. ولكن لكي نقرر كيف لا نتصرف ، نحتاج إلى دراسة قوانين تفاعل الكائنات الحية. عوامل الطبيعة غير الحية لها معنى خاص في حياة الإنسان. على سبيل المثال ، ليس سرا مدى أهمية الطاقة الشمسية. ويوفر تدفق مستقر للعديد من العمليات في النباتات ، بما في ذلك تلك الثقافية. إنهم ينمون الناس ، ويزودون أنفسهم بالغذاء.

العوامل البيئية ذات الطبيعة غير الحية

في المناطق ذات المناخ الثابت ، تعيش المناطق الأحيائية من نفس النوع. ما هي عوامل الطبيعة غير الحية بشكل عام؟ دعونا معرفة ذلك. يتم تحديد الغطاء النباتي حسب المناخ ، وظهور المجتمع - عن طريق الغطاء النباتي. عامل الطبيعة غير الحية هو الشمس. بالقرب من خط الاستواء ، تسقط الأشعة عموديا على الأرض. نتيجة لهذا ، تحصل النباتات الاستوائية على المزيد من الضوء فوق البنفسجي. شدة الأشعة التي تقع في خطوط العرض العليا للأرض أضعف من قرب خط الاستواء.

الشمس

تجدر الإشارة إلى أنه بسبب إمالة محور الأرض في مناطق مختلفة ، تختلف درجة حرارة الهواء. باستثناء المناطق الاستوائية. الشمس هي المسؤولة عن درجة حرارة البيئة. على سبيل المثال ، بسبب الأشعة الرأسية ، في المناطق المدارية يتم الاحتفاظ بالحرارة باستمرار. في مثل هذه الظروف ، يتم تسريع نمو النبات. تؤثر التغيرات في درجات الحرارة على تنوع الأنواع في الإقليم.

رطوبة

العوامل غير الحية مترابطة. لذلك ، تعتمد الرطوبة على كمية الأشعة فوق البنفسجية ودرجة الحرارة. يحتفظ الهواء الدافئ بخار الماء أفضل من البرد. أثناء تبريد الهواء ، يتكثف 40٪ من الرطوبة ، ويسقط على الأرض في شكل ندى أو ثلج أو مطر. في المنطقة الاستوائية ، تيارات الهواء الدافئ ترتفع ، رقيقة ، ثم تبرد. نتيجة لذلك ، في بعض المناطق التي تقع بالقرب من خط الاستواء ، يسقط هطول الأمطار بكميات هائلة. ومن الأمثلة على ذلك حوض الأمازون ، الذي يقع في أمريكا الجنوبية ، وحوض نهر الكونغو في أفريقيا. بسبب كمية كبيرة من الأمطار هناك الغابات الاستوائية. في المناطق التي تتبدد فيها الكتل الهوائية من الشمال والجنوب في نفس الوقت ، والهواء والتبريد ينحدر مرة أخرى إلى الأرض ، ويمتد من الصحراء. إلى الشمال والجنوب ، في خطوط العرض بالولايات المتحدة وآسيا وأوروبا ، يتغير الطقس باستمرار - بسبب الرياح القوية (أحيانًا من المناطق الاستوائية وأحيانًا من القطب القطبي ، من الجانب البارد).

تربة

العامل الثالث في الطبيعة غير الحية هو التربة. له تأثير قوي على توزيع الكائنات الحية. يتم تشكيلها على أساس الصخور المدمرة مع إضافة المواد العضوية (النباتات الميتة). إذا لم يكن هناك كمية ضرورية من المعادن ، فسوف يتطور المصنع بشكل سيئ ، وقد يموت في المستقبل تمامًا. التربة لها أهمية خاصة في الأنشطة الزراعية البشرية. كما تعلمون ، يزرع الناس محاصيل مختلفة تؤكل بعد ذلك. إذا كانت تركيبة التربة غير مرضية ، فلن تتمكن النباتات من الحصول على جميع المواد اللازمة. وهذا بدوره سيؤدي إلى خسائر في المحاصيل.

عوامل الحياة البرية

لا يتطور أي مصنع بشكل منفصل ، ولكنه يتفاعل مع ممثلي البيئة الآخرين. من بينها الفطر والحيوانات والنباتات وحتى البكتيريا. العلاقة بينهما يمكن أن تكون مختلفة جدا. بدءا من الفوائد المفيدة لبعضها البعض وتنتهي بتأثير سلبي على كائن معين. الترميز هو نموذج للتفاعل بين مختلف الأفراد. يطلق الناس على هذه العملية "التعايش" للكائنات المختلفة. نفس القدر من الأهمية في هذه العلاقات هي عوامل الطبيعة غير الحية.

أمثلة