تاثیر محیط بر بدن.

هر موجودی یک سیستم باز است، به این معنی که ماده، انرژی، اطلاعات را از بیرون دریافت می کند و بنابراین کاملاً به محیط وابسته است. این در قانون کشف شده توسط دانشمند روسی K.F. رولیه: «نتایج رشد (تغییر) هر جسم (جاندار) با نسبت آن تعیین می شود. ویژگی های داخلیو خصوصیات محیطی که در آن قرار دارد». این قانون را به دلیل جهانی بودن گاهی اولین قانون محیط زیست می نامند.

موجودات زنده با تغییر ترکیب گاز جو (H: در نتیجه فتوسنتز) بر محیط تأثیر می گذارند، در تشکیل خاک، امداد، آب و هوا و غیره شرکت می کنند.

محدودیت تأثیر موجودات بر روی زیستگاه توسط قانون اکولوژیکی دیگر (Kurazhkovsky Yu.N.) توصیف شده است: هر نوع ارگانیسم با مصرف مواد مورد نیاز خود از محیط و انتشار محصولات فعالیت حیاتی خود در آن، آن را تغییر می دهد. به گونه ای که زیستگاه برای وجود خود نامناسب می شود.

1.2.2. عوامل محیطی اکولوژیکی و طبقه بندی آنها.

به مجموعه ای از عناصر منفرد محیط که حداقل در یک مرحله از رشد فردی بر موجودات تأثیر می گذارد، گفته می شود عوامل محیطی

با توجه به ماهیت منشاء، عوامل غیر زنده، زیستی و انسانی متمایز می شوند. (اسلاید 1)

عوامل غیر زنده- اینها خواص هستند طبیعت بی جان(دما، نور، رطوبت، ترکیب هوا، آب، خاک، زمینه تشعشع طبیعی زمین، زمین) و غیره که به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر موجودات زنده تأثیر می گذارد.

عوامل بیوتیک- اینها همه اشکال تأثیر موجودات زنده بر یکدیگر هستند. تأثیر عوامل زیستی می تواند مستقیم و غیرمستقیم باشد که به صورت تغییرات در شرایط محیطی بیان می شود، به عنوان مثال، تغییر در ترکیب خاک تحت تأثیر باکتری ها یا تغییر در ریزاقلیم در جنگل.

ارتباطات متقابل بین گونه‌های منفرد موجودات زیربنای وجود جمعیت‌ها، بیوسنوزها و بیوسفر به عنوان یک کل است.

پیش از این، تأثیر انسان بر موجودات زنده نیز به عنوان عوامل زیستی طبقه بندی می شد، اما اکنون دسته خاصی از عوامل تولید شده توسط انسان متمایز می شود.

عوامل انسانی- اینها همه اشکال فعالیت جامعه بشری است که منجر به تغییر در طبیعت به عنوان زیستگاه و سایر گونه ها می شود و مستقیماً بر زندگی آنها تأثیر می گذارد.

فعالیت انسان بر روی کره زمین را باید به عنوان نیروی ویژه ای دانست که تأثیر مستقیم و غیرمستقیم بر طبیعت دارد. تأثیرات مستقیم شامل مصرف انسان، تولید مثل و استقرار گونه‌های منفرد حیوانات و گیاهان و همچنین ایجاد کل بیوسنوز می‌شود. تأثیر غیرمستقیم با تغییر زیستگاه موجودات انجام می شود: آب و هوا، رژیم رودخانه، شرایط زمین و غیره. با افزایش جمعیت و افزایش سطح فن آوری بشر، سهم انسان زایی عوامل محیطیبه طور پیوسته در حال افزایش است.

عوامل محیطی در زمان و مکان متفاوت است. برخی از عوامل محیطی در طول دوره های زمانی طولانی در تکامل گونه ها نسبتاً ثابت در نظر گرفته می شوند. به عنوان مثال، گرانش، تابش خورشید، ترکیب نمک اقیانوس. اکثر عوامل محیطی - دمای هوا، رطوبت، سرعت هوا - از نظر مکان و زمان بسیار متغیر هستند.

بر این اساس، بسته به منظم بودن تأثیر، عوامل محیطی به (اسلاید 2) تقسیم می شوند:

· به طور منظم دوره ای تغییر قدرت ضربه به دلیل زمان روز، فصل سال یا ریتم جزر و مد در اقیانوس. به عنوان مثال: کاهش دما در منطقه معتدل آب و هوای عرض شمالی با شروع زمستان و غیره.

· دوره ای نامنظم ، پدیده های فاجعه بار: طوفان، بارندگی، سیل و غیره.

· غیر دوره ای، به طور خود به خود، بدون الگوی روشن، یک بار به وجود می آید. به عنوان مثال، ظهور یک آتشفشان جدید، آتش سوزی، فعالیت های انسانی.

بنابراین، هر موجود زنده ای تحت تأثیر طبیعت بی جان، موجودات دیگر گونه ها، از جمله انسان، قرار می گیرد و به نوبه خود بر هر یک از این اجزا تأثیر می گذارد.

به ترتیب، عوامل تقسیم می شوند اولیه و ثانویه .

اولیهعوامل محیطی همیشه حتی قبل از ظهور موجودات زنده روی کره زمین وجود داشته است و همه موجودات زنده با این عوامل (دما، فشار، جزر و مد، فرکانس فصلی و روزانه) سازگار شده اند.

ثانویهعوامل محیطی به دلیل تغییرپذیری عوامل محیطی اولیه (کدورت آب، رطوبت هوا و غیره) بوجود می آیند و تغییر می کنند.

بر اساس تأثیر آنها بر بدن، همه عوامل به دو دسته تقسیم می شوند عوامل اقدام مستقیم و غیر مستقیم .

با توجه به میزان تأثیر، آنها به کشنده (منجر به مرگ)، شدید، محدود کننده، مزاحم، جهش زا، تراتوژن، که منجر به تغییر شکل در طول رشد فردی می شود، تقسیم می شوند.

هر عامل محیطی با شاخص های کمی مشخص می شود: نیرو، فشار، فرکانس، شدت و غیره.

1.2.3. الگوهای اثر عوامل محیطی بر موجودات. عامل محدود کننده قانون حداقل لیبیگ قانون تحمل شلفورد دکترین بهینه های اکولوژیکی گونه ها. تأثیر متقابل عوامل محیطی.

با وجود تنوع عوامل محیطی و ماهیت متفاوت منشأ آنها، برخی از آنها وجود دارد قوانین کلیو الگوهای تأثیر آنها بر موجودات زنده. هر عامل محیطی می تواند به شرح زیر بر بدن تأثیر بگذارد (اسلاید):

· تغییر توزیع جغرافیایی گونه ها.

· تغییر باروری و مرگ و میر گونه ها.

· باعث مهاجرت شود.

· ظهور کیفیت های سازگار و سازگاری در گونه ها را ترویج دهید.

عمل یک عامل در مقدار معینی از عاملی که برای ارگانیسم بهینه است مؤثرتر است و نه در مقادیر بحرانی آن. اجازه دهید الگوهای عمل عامل بر روی موجودات را در نظر بگیریم. (اسلاید).

وابستگی نتیجه عمل یک عامل محیطی به شدت آن محدوده عمل مطلوب عامل محیطی نامیده می شود منطقه بهینه (فعالیت های عادی زندگی). هر چه انحراف عمل یک عامل از بهینه بیشتر باشد، این عامل بیشتر از فعالیت حیاتی جمعیت جلوگیری می کند. این محدوده نامیده می شود منطقه ظلم (pessimum) . حداکثر و حداقل مقادیر قابل انتقال یک عامل، نقاط بحرانی هستند که فراتر از آن، وجود یک ارگانیسم یا جمعیت دیگر امکان پذیر نیست. محدوده فاکتور بین نقاط بحرانیتماس گرفت منطقه تحمل (استقامت) بدن در رابطه با این عامل. نقطه روی محور x که با بهترین شاخص فعالیت حیاتی بدن مطابقت دارد، به معنای مقدار بهینه فاکتور است و نامیده می شود. نقطه بهینه از آنجایی که تعیین نقطه بهینه دشوار است، معمولاً در مورد آن صحبت می کنند منطقه بهینه یا منطقه راحتی بنابراین، نقاط حداقل، حداکثر و بهینه سه هستند نکات اصلی که واکنش های احتمالی بدن را به یک عامل معین تعیین می کند. شرایط محیطی که در آن هر عاملی (یا مجموعه‌ای از عوامل) از منطقه آسایش فراتر می‌رود و اثری ناامیدکننده دارد در اکولوژی نامیده می‌شود. افراطی .

الگوهای در نظر گرفته شده نامیده می شوند "قاعده بهینه" .

برای زندگی موجودات، ترکیب خاصی از شرایط ضروری است. اگر همه شرایط محیطی به استثنای یک مورد مساعد باشد، این شرایط برای زندگی ارگانیسم مورد نظر تعیین کننده می شود. رشد ارگانیسم را محدود می کند (محدود می کند) بنابراین نامیده می شود عامل محدود کننده . که عامل محدود کننده - یک عامل محیطی که اهمیت آن فراتر از محدوده بقای گونه است.

به عنوان مثال، کشتار ماهی ها در بدنه های آبی در زمستان به دلیل کمبود اکسیژن، کپور در اقیانوس (آب شور) زندگی نمی کند و مهاجرت کرم های خاک به دلیل رطوبت زیاد و کمبود اکسیژن است.

در ابتدا مشخص شد که رشد موجودات زنده با فقدان هر جزء محدود می شود، به عنوان مثال، نمک های معدنی، رطوبت، نور و غیره. در اواسط قرن نوزدهم، شیمیدان آلی آلمانی، یوستاس لیبیگ، اولین کسی بود که به طور تجربی ثابت کرد که رشد گیاه به عنصر غذایی بستگی دارد که در مقادیر نسبتاً کم وجود دارد. او این پدیده را قانون حداقل نامید. به نام نویسنده نیز خوانده می شود قانون لیبیگ . (بشکه لیبیگ).

در فرمولاسیون مدرن قانون حداقل به نظر می رسد این است: استقامت یک موجود زنده توسط ضعیف ترین حلقه در زنجیره نیازهای محیطی آن تعیین می شود. با این حال، همانطور که بعدا مشخص شد، نه تنها کمبود، بلکه بیش از حد یک عامل نیز می تواند محدود کننده باشد، به عنوان مثال، از دست دادن محصول به دلیل باران، اشباع بیش از حد خاک با کود و غیره. این مفهوم که همراه با حداقل، حداکثر می تواند یک عامل محدود کننده نیز باشد، 70 سال پس از لیبیگ توسط جانورشناس آمریکایی دبلیو شلفورد مطرح شد که فرموله کرد. قانون مدارا . با توجه به طبق قانون تحمل، عامل محدود کننده شکوفایی یک جمعیت (ارگانیسم) می تواند حداقل یا حداکثر تأثیر زیست محیطی باشد و محدوده بین آنها میزان استقامت (حد تحمل) یا ظرفیت اکولوژیکی ارگانیسم را تعیین می کند. به این عامل

اصل عوامل محدود کننده برای همه انواع موجودات زنده - گیاهان، حیوانات، میکروارگانیسم ها معتبر است و در مورد عوامل غیر زنده و زیستی صدق می کند.

به عنوان مثال، رقابت از یک گونه دیگر ممکن است به یک عامل محدود کننده برای رشد موجودات یک گونه خاص تبدیل شود. در کشاورزی، آفات و علف های هرز اغلب به عامل محدود کننده تبدیل می شوند و برای برخی از گیاهان عامل محدود کننده توسعه، فقدان (یا عدم وجود) نمایندگان گونه های دیگر است. به عنوان مثال، آنها را از دریای مدیترانه به کالیفرنیا آوردند ظاهر جدیدانجیر، اما تا زمانی که تنها گونه زنبورهای گرده‌افشان را از آنجا آوردند، میوه ندادند.

بر اساس قانون تحمل، هر ماده یا انرژی اضافی منبع آلودگی محیط زیست است.

بنابراین، آب اضافی، حتی در مناطق خشک، مضر است و آب را می توان یک آلاینده رایج در نظر گرفت، اگرچه در مقادیر بهینه کاملاً ضروری است. به ویژه، آب اضافی از تشکیل خاک طبیعی در منطقه چرنوزم جلوگیری می کند.

ظرفیت اکولوژیکی گسترده یک گونه در رابطه با عوامل محیطی غیرزیست با افزودن پیشوند "evry" و "steno" باریک به نام عامل نشان داده می شود. گونه هایی که وجود آنها مستلزم شرایط محیطی کاملاً تعریف شده است نامیده می شوند stenobiont و گونه های سازگار با یک وضعیت اکولوژیکی با طیف گسترده ای از تغییرات در پارامترها - eurybiont .

به عنوان مثال، حیواناتی که می توانند نوسانات دمایی زیاد را تحمل کنند، نامیده می شوند اوریترمیک, یک محدوده دمایی باریک برای استنوترمیک ارگانیسم ها (اسلاید). تغییرات جزئی دما تأثیر کمی بر موجودات اوریترم دارد و می تواند برای موجودات گرمازا فاجعه بار باشد (شکل 4). Euryhydroids و استنوهیدروید موجودات زنده در پاسخ به نوسانات رطوبت متفاوت هستند. اوری هالین و استنوهالین - نسبت به درجه شوری محیط واکنش های متفاوتی دارند. اوریویک موجودات زنده می توانند در آن زندگی کنند مکان های مختلف، A دیواری - ارائه الزامات سختگیرانه برای انتخاب زیستگاه.

در رابطه با فشار، همه موجودات به دو دسته تقسیم می شوند eurybates و استنوبات یا توقفگاه ها (ماهی دریاهای عمیق).

در رابطه با اکسیژن آزاد می کنند یوریوکسی بیونت ها (کپور چلیپایی) و استنوکسی بیونت s (خاکستری شدن).

در رابطه با قلمرو (بیوتوپ) - اوریتوپیک (نوعی دختر عالی) و تنگی (اسپری).

در رابطه با غذا - یوریفاژها (کوروید) و تنگی ها ، که از جمله آنها می توانیم برجسته کنیم ایکتیوفاژها (اسپری)، حشره خوار (زوزک، تندرو، پرستو)، هرپتوفاژ (پرنده منشی است).

ظرفیت‌های اکولوژیکی یک گونه در رابطه با عوامل مختلف می‌تواند بسیار متنوع باشد که باعث ایجاد تنوع در طبیعت می‌شود. مجموع ظرفیت های محیطی در رابطه با عوامل مختلف محیطی است طیف اکولوژیکی گونه .

محدودیت تحمل بدن در طول انتقال از یک مرحله رشد به مرحله دیگر تغییر می کند. اغلب ارگانیسم های جوان نسبت به افراد بالغ آسیب پذیرتر و نیازمندتر از شرایط محیطی هستند.

بحرانی ترین دوره از نقطه نظر تأثیر عوامل مختلف، دوره پرورش است: در این دوره، بسیاری از عوامل محدود کننده می شوند. ظرفیت اکولوژیکی برای تکثیر افراد، دانه‌ها، جنین‌ها، لاروها، تخم‌ها معمولاً باریک‌تر از گیاهان بالغ یا حیواناتی است که تولید مثل نمی‌کنند.

به عنوان مثال، بسیاری از حیوانات دریایی می توانند آب شور یا شیرین با محتوای کلرید بالا را تحمل کنند، بنابراین اغلب وارد رودخانه های بالادست می شوند. اما لاروهای آنها نمی توانند در چنین آبهایی زندگی کنند، بنابراین این گونه نمی تواند در رودخانه تولید مثل کند و زیستگاه دائمی در اینجا ایجاد نمی کند. بسیاری از پرندگان برای پرورش جوجه های خود در مکان هایی با آب و هوای گرم تر و غیره پرواز می کنند.

تا به حال در مورد حد تحمل موجود زنده در رابطه با یک عامل صحبت می کردیم، اما در طبیعت همه عوامل محیطی با هم عمل می کنند.

منطقه بهینه و حدود استقامت بدن در رابطه با هر عامل محیطی می تواند بسته به ترکیبی که عوامل دیگر به طور همزمان در آن عمل می کنند تغییر کند. این الگو نامیده می شود تعامل عوامل محیطی (صورت فلکی ).

برای مثال، مشخص است که تحمل گرما در هوای خشک به جای مرطوب آسان تر است. خطر یخ زدگی در دماهای پایین همراه با بادهای شدید به طور قابل توجهی بیشتر از هوای آرام است. برای رشد گیاه، به ویژه، عنصری مانند روی ضروری است. اما برای گیاهانی که در سایه رشد می کنند، نیاز به آن کمتر از گیاهانی است که در آفتاب هستند. به اصطلاح جبران عوامل رخ می دهد.

با این حال، جبران متقابل محدودیت های خاصی دارد و نمی توان به طور کامل یکی از عوامل را با دیگری جایگزین کرد. فقدان کامل آب یا حداقل یکی از عناصر ضروری تغذیه معدنی زندگی گیاه را با وجود مطلوب ترین ترکیب شرایط دیگر غیرممکن می کند. به دنبال آن است همه شرایط محیطی لازم برای حمایت از زندگی نقش مساوی دارند و هر عاملی می تواند احتمال وجود موجودات را محدود کند - این قانون هم ارزی همه شرایط زندگی است.

مشخص است که هر یک از عوامل تأثیرات متفاوتی بر عملکردهای مختلف بدن دارند. شرایطی که برای برخی از فرآیندها بهینه است، مثلاً برای رشد یک ارگانیسم، ممکن است برای دیگران منطقه ظلم باشد، مثلاً برای تولید مثل، و از مرزهای تحمل فراتر رود، یعنی منجر به مرگ شود. ، برای دیگران بنابراین، چرخه زندگی، که بر اساس آن یک ارگانیسم در درجه اول عملکردهای خاصی را در طول دوره های معین انجام می دهد - تغذیه، رشد، تولیدمثل، استقرار - همیشه با تغییرات فصلی در عوامل محیطی، مانند فصلی بودن در جهان گیاه، به دلیل تغییر شرایط سازگار است. فصل ها

از جمله قوانینی که تأثیر متقابل یک فرد یا فرد با محیط خود را تعیین می کند، ما را برجسته می کنیم قانون انطباق شرایط محیطی با پیش تعیین ژنتیکی ارگانیسم . ادعا می کند که یک گونه از موجودات می تواند وجود داشته باشد تا زمانی که محیط طبیعی اطراف آن با قابلیت های ژنتیکی سازگاری این گونه با نوسانات و تغییرات آن مطابقت داشته باشد. هر گونه زنده در یک محیط خاص به وجود آمده است، به یک درجه یا دیگری با آن سازگار شده است، و وجود بیشتر گونه فقط در این یا یک محیط مشابه امکان پذیر است. تغییر شدید و سریع در محیط زندگی می تواند منجر به این واقعیت شود که قابلیت های ژنتیکی یک گونه برای سازگاری با شرایط جدید ناکافی خواهد بود. این، به ویژه، مبنای یکی از فرضیه‌های انقراض خزندگان بزرگ با تغییر شدید شرایط غیرزیستی در این سیاره است: موجودات بزرگ نسبت به موجودات کوچک کمتر متغیر هستند، بنابراین آنها به زمان بسیار بیشتری برای سازگاری نیاز دارند. در این راستا، دگرگونی های ریشه ای طبیعت برای امروز خطرناک است گونه های موجوداز جمله برای خود شخص.

1.2.4. سازگاری موجودات زنده با شرایط نامساعد محیطی

عوامل محیطی می توانند به صورت زیر عمل کنند:

· تحریک کننده ها و باعث تغییرات تطبیقی ​​در عملکردهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شود.

· محدود کننده ها ، باعث عدم امکان وجود در این شرایط می شود;

· اصلاح کننده ها ایجاد تغییرات تشریحی و مورفولوژیکی در موجودات.

· سیگنال ها ، نشان دهنده تغییرات در سایر عوامل محیطی است.

در فرآیند انطباق با شرایط محیطی نامطلوب، موجودات زنده توانستند سه راه اصلی برای جلوگیری از دومی ایجاد کنند.

مسیر فعال- به تقویت مقاومت، توسعه فرآیندهای تنظیمی کمک می کند که علیرغم عوامل نامطلوب، به انجام کلیه عملکردهای حیاتی موجودات کمک می کند.

به عنوان مثال، خون گرمی در پستانداران و پرندگان.

راه منفعلبا تبعیت عملکردهای حیاتی بدن در برابر تغییرات عوامل محیطی مرتبط است. به عنوان مثال، پدیده زندگی پنهان ، همراه با تعلیق فعالیت حیاتی هنگام خشک شدن مخزن، هوای سرد و غیره تا حالت مرگ خیالی یا انیمیشن معلق .

به عنوان مثال، دانه های خشک شده گیاهان، هاگ آنها و همچنین حیوانات کوچک (روتیفرها، نماتدها) قادر به تحمل دمای زیر 200 درجه سانتیگراد هستند. نمونه هایی از آنابیوز؟ خواب زمستانی گیاهان، خواب زمستانی مهره داران، حفظ بذر و هاگ در خاک.

پدیده ای که در آن به دلیل عوامل نامطلوب، در رشد فردی برخی از موجودات زنده استراحت فیزیولوژیکی موقت وجود دارد. محیط خارجی، تماس گرفت دیاپوز .

اجتناب از اثرات نامطلوب- توسعه چنین چرخه های زندگی توسط بدنه که در آن آسیب پذیرترین مراحل توسعه آن در مطلوب ترین دوره های سال از نظر دما و سایر شرایط تکمیل می شود.

مسیر معمول برای چنین سازگاری مهاجرت است.

سازگاری های تکاملی موجودات با شرایط محیطی که در تغییرات خصوصیات بیرونی و درونی آنها بیان می شود، نامیده می شود سازگاری . سازگاری انواع مختلفی دارد.

سازگاری های مورفولوژیکی. موجودات دارای چنین ویژگی هایی هستند ساختار خارجی، که به بقا و عملکرد موفق موجودات در شرایط معمول آنها کمک می کند.

به عنوان مثال، شکل بدن ساده حیوانات آبزی، ساختار ساکولنت ها و سازگاری هالوفیت ها.

نوع مورفولوژیک سازگاری یک حیوان یا گیاه که در آن شکل خارجی دارند که نحوه تعامل آنها با محیط خود را نشان می دهد، نامیده می شود. شکل زندگی گونه . در فرآیند سازگاری با شرایط محیطی یکسان، گونه های مختلف ممکن است شکل زندگی مشابهی داشته باشند.

به عنوان مثال، نهنگ، دلفین، کوسه، پنگوئن.

سازگاری های فیزیولوژیکیخود را در ویژگی های مجموعه آنزیمی در دستگاه گوارش حیوانات، که توسط ترکیب غذا تعیین می شود، نشان می دهند.

به عنوان مثال تامین رطوبت از طریق اکسیداسیون چربی در شتر.

سازگاری های رفتاری- خود را در ایجاد پناهگاه، حرکت به منظور انتخاب مطلوب ترین شرایط، ترساندن شکارچیان، پنهان شدن، رفتار مدرسه و غیره نشان می دهند.

سازگاری هر ارگانیسم با استعداد ژنتیکی آن تعیین می شود. قاعده انطباق شرایط محیطی با پیش تعیین ژنتیکی بیان می کند: تا زمانی که محیط زیست نوع خاصیموجودات، مطابق با قابلیت های ژنتیکی سازگاری این گونه با نوسانات و تغییرات آن، این گونه می تواند وجود داشته باشد. تغییر شدید و سریع در شرایط محیطی می تواند منجر به این واقعیت شود که سرعت واکنش های تطبیقی ​​از تغییر شرایط محیطی عقب می ماند که منجر به از بین رفتن گونه می شود. موارد فوق کاملاً در مورد انسان صدق می کند.

1.2.5. عوامل غیر زنده اصلی

بیایید یک بار دیگر یادآوری کنیم که عوامل غیرزیست خصوصیاتی از طبیعت بی جان هستند که به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر موجودات زنده تأثیر می گذارند. اسلاید 3 طبقه بندی عوامل غیر زنده را نشان می دهد.

دمامهمترین عامل اقلیمی است. به او بستگی دارد نرخ متابولیکموجودات و آنها توزیع جغرافیایی. هر موجود زنده ای قادر است در محدوده دمایی معینی زندگی کند. و اگرچه برای انواع مختلفموجودات ( اوریترمیک و تنگ گرما) این فواصل متفاوت است، برای اکثر آنها منطقه دماهای بهینه، که در آن عملکردهای حیاتی به طور فعال و مؤثر انجام می شود ، نسبتاً کوچک است. محدوده دمایی که در آن حیات می تواند وجود داشته باشد تقریباً 300 درجه سانتیگراد است: از 200- تا 100+ درجه سانتیگراد. اما بیشتر گونه ها و بیشتر فعالیت آنها محدود به محدوده دمایی حتی باریکتری است. برخی از موجودات، به ویژه آنهایی که در مرحله خواب هستند، می توانند حداقل برای مدتی در دمای بسیار پایین زنده بمانند. انواع خاصی از میکروارگانیسم ها، عمدتاً باکتری ها و جلبک ها، قادر به زندگی و تولید مثل در دمای نزدیک به نقطه جوش هستند. حد بالایی برای باکتری های چشمه آب گرم 88 درجه سانتیگراد، برای جلبک های سبز آبی - 80 درجه سانتیگراد، و برای مقاوم ترین ماهی ها و حشرات - حدود 50 درجه سانتیگراد است. ارگانیسم‌های پایین‌تر، اگرچه بسیاری از ارگانیسم‌ها در نزدیکی مرزهای بالایی محدوده تحمل عملکرد مؤثرتری دارند.

حیوانات آبزی نسبت به جانوران خشکی‌زی دامنه تحمل دما باریک‌تری دارند، زیرا محدوده دمایی در آب کمتر از خشکی است.

از نقطه نظر تأثیر بر موجودات زنده، تغییر دما بسیار مهم است. دماهای بین 10 تا 20 درجه سانتیگراد (با میانگین 15 درجه سانتیگراد) لزوماً تأثیری مشابه دمای ثابت 15 درجه سانتیگراد بر بدن ندارند. فعالیت حیاتی موجوداتی که در طبیعت معمولاً در معرض دماهای متغیر هستند کاملاً سرکوب می شود. یا به طور جزئی یا با تأثیر دمای ثابت کند شده است. با استفاده از دمای متغیر، امکان تسریع رشد تخم ملخ در مقایسه با رشد آنها در دمای ثابت به طور متوسط ​​38.6٪ بود. هنوز مشخص نیست که آیا اثر شتاب‌دهنده به دلیل نوسانات دما است یا به دلیل افزایش رشد ناشی از افزایش کوتاه‌مدت دما و با کاهش سرعت رشد جبران نشده است.

بنابراین، دما یک عامل مهم و اغلب محدود کننده است. ریتم های دما تا حد زیادی فعالیت فصلی و روزانه گیاهان و حیوانات را کنترل می کند. دما اغلب باعث ایجاد پهنه بندی و طبقه بندی در زیستگاه های آبی و خشکی می شود.

آباز نظر فیزیولوژیکی برای هر پروتوپلاسم ضروری است. از نقطه نظر اکولوژیکی، هم در زیستگاه های خشکی و هم در زیستگاه های آبی به عنوان یک عامل محدود کننده عمل می کند، جایی که مقدار آن در معرض نوسانات شدید است، یا جایی که شوری بالا به از دست دادن آب توسط بدن از طریق اسمز کمک می کند. همه موجودات زنده، بسته به نیاز آنها به آب، و در نتیجه تفاوت در زیستگاه، به تعدادی از گروه های زیست محیطی تقسیم می شوند: آبزی یا آب دوست- زندگی دائمی در آب؛ رطوبت دوست- زندگی در زیستگاه های بسیار مرطوب؛ مزوفیلیک- با نیاز متوسط ​​به آب مشخص می شود و خشک دوست- زندگی در زیستگاه های خشک

بارشو رطوبت مقادیر اصلی اندازه گیری شده در هنگام مطالعه این عامل هستند. میزان بارندگی عمدتاً به مسیرها و ماهیت حرکات بزرگ توده های هوا بستگی دارد. به عنوان مثال، بادهایی که از اقیانوس می‌وزند، بیشتر رطوبت را در دامنه‌های رو به اقیانوس باقی می‌گذارند و در نتیجه «سایه باران» در پشت کوه‌ها ایجاد می‌شود که به شکل‌گیری بیابان کمک می‌کند. با حرکت به داخل، هوا مقدار معینی رطوبت را جمع می کند و میزان بارندگی دوباره افزایش می یابد. بیابان ها معمولا در پشت مرتفع قرار دارند رشته کوهیا در امتداد آن سواحل که بادها از مناطق خشک داخلی وسیع و نه از اقیانوس می وزند، مانند صحرای نامی در جنوب غربی آفریقا. توزیع بارندگی در فصول یک عامل محدود کننده بسیار مهم برای موجودات است. شرایط ایجاد شده توسط بارش یکنواخت توزیع شده کاملاً متفاوت از شرایط ایجاد شده توسط بارندگی در طول یک فصل است. در این حالت، حیوانات و گیاهان باید دوره های خشکسالی طولانی مدت را تحمل کنند. به عنوان یک قاعده، توزیع نابرابر بارش در طول فصول در مناطق استوایی و نیمه گرمسیری یافت می شود، جایی که فصول مرطوب و خشک اغلب به خوبی مشخص می شوند. در منطقه گرمسیری، ریتم فصلی رطوبت، فعالیت فصلی موجودات را تنظیم می کند، شبیه به ریتم فصلی گرما و نور در منطقه معتدل. شبنم می تواند سهم قابل توجهی داشته باشد و در مکان هایی با بارندگی کم، سهم بسیار مهمی در کل بارش داشته باشد.

رطوبت- پارامتری که محتوای بخار آب در هوا را مشخص می کند. رطوبت مطلقمقدار بخار آب در واحد حجم هوا است. با توجه به وابستگی مقدار بخار حفظ شده توسط هوا به دما و فشار، مفهوم رطوبت نسبینسبت بخار موجود در هوا به بخار اشباع شده در دما و فشار معین است. از آنجایی که در طبیعت ریتم روزانه رطوبت وجود دارد - افزایش در شب و کاهش در روز و نوسانات آن به صورت عمودی و افقی، این عامل به همراه نور و دما نقش مهمی در تنظیم فعالیت موجودات دارد. رطوبت اثرات ارتفاع دما را تغییر می دهد. برای مثال، در شرایط رطوبتی نزدیک به بحرانی، دما اثر محدودکننده مهمتری دارد. به طور مشابه، اگر دما نزدیک به مقادیر شدید باشد، رطوبت نقش مهم تری ایفا می کند. حجم های بزرگ آب به طور قابل توجهی آب و هوای زمین را نرم می کند، زیرا آب با گرمای نهان زیاد تبخیر و ذوب مشخص می شود. در واقع دو نوع آب و هوا وجود دارد: قاره ایبا درجه حرارت و رطوبت شدید و دریایی،که با نوسانات کمتر تند مشخص می شود، که با تأثیر تعدیل کننده حجم های بزرگ آبی توضیح داده می شود.

ذخیره موجود برای موجودات زنده آب های سطحیبستگی به میزان بارش در منطقه دارد، اما این مقادیر همیشه منطبق نیستند. بنابراین، با استفاده از منابع زیرزمینی، جایی که آب از مناطق دیگر می آید، حیوانات و گیاهان می توانند آب بیشتری نسبت به دریافت آن همراه با بارش دریافت کنند. برعکس، گاهی اوقات آب باران بلافاصله برای موجودات غیر قابل دسترس می شود.

تابش خورشیدنشان دهنده امواج الکترومغناطیسی با طول های مختلف است. برای طبیعت زنده کاملا ضروری است، زیرا اصلی است منبع خارجیانرژی طیف توزیع انرژی تابش خورشید در خارج از جو زمین (شکل 6) نشان می دهد که حدود نیمی از انرژی خورشیدی در ناحیه مادون قرمز، 40٪ در نواحی مرئی و 10٪ در مناطق فرابنفش و اشعه ایکس منتشر می شود.

باید در نظر داشته باشیم که طیف تابش الکترومغناطیسیخورشید بسیار گسترده است (شکل 7) و محدوده فرکانس آن به طرق مختلف بر ماده زنده تأثیر می گذارد. جو زمین، از جمله لایه اوزون، به صورت انتخابی، یعنی به صورت انتخابی در محدوده فرکانسی، انرژی تابش الکترومغناطیسی خورشید را جذب می کند و عمدتاً تابش هایی با طول موج 0.3 تا 3 میکرون به سطح زمین می رسد. تابش طول موج بلندتر و کوتاهتر توسط جو جذب می شود.

با افزایش فاصله اوج خورشید، محتوای نسبی تابش مادون قرمز (از 50 به 72٪) افزایش می یابد.

نشانه های کیفی نور برای ماده زنده مهم هستند - طول موج، شدت و مدت قرار گرفتن در معرض.

مشخص است که حیوانات و گیاهان به تغییرات طول موج نور واکنش نشان می دهند. دید رنگی رایج است گروه های مختلفحیوانات لکه‌دار هستند: در برخی از گونه‌های بندپایان، ماهی‌ها، پرندگان و پستانداران به خوبی توسعه یافته است، اما در گونه‌های دیگر از همان گروه‌ها ممکن است وجود نداشته باشد.

سرعت فتوسنتز با تغییر طول موج نور متفاوت است. به عنوان مثال، هنگامی که نور از آب عبور می کند، قسمت های قرمز و آبی طیف فیلتر می شوند و نور مایل به سبز حاصل به طور ضعیفی توسط کلروفیل جذب می شود. با این حال، جلبک های قرمز رنگدانه های اضافی (فیکواریترین) دارند که به آنها اجازه می دهد این انرژی را مهار کنند و در اعماق بیشتری نسبت به جلبک های سبز زندگی کنند.

هم در گیاهان زمینی و هم در گیاهان آبزی، فتوسنتز با شدت نور در یک رابطه خطی تا سطح بهینه اشباع نور مرتبط است که در بسیاری از موارد در شدت های بالای نور مستقیم خورشید کاهش شدت فتوسنتز را به دنبال دارد. در برخی از گیاهان، مانند اکالیپتوس، فتوسنتز مستقیماً مهار نمی شود نور خورشید. در این مورد، جبران عوامل اتفاق می‌افتد، زیرا گیاهان منفرد و کل جوامع با شدت‌های مختلف نور سازگار می‌شوند و با سایه (دیاتومه‌ها، فیتوپلانکتون) یا نور مستقیم خورشید سازگار می‌شوند.

طول نور روز یا دوره نوری یک «تغییر زمان» یا محرکی است که شامل مجموعه‌ای از فرآیندهای فیزیولوژیکی است که منجر به رشد، گلدهی در بسیاری از گیاهان، پوست‌اندازی و تجمع چربی، مهاجرت و تولید مثل در پرندگان و پستانداران و دیاپوز در حشرات می‌شود. برخی از گیاهان بالاتر با افزایش طول روز گل می دهند (گیاهان روز طولانی داشته باشیدبرخی دیگر زمانی که روز کوتاه می شود شکوفا می شوند (گیاهان روز کوتاه). در بسیاری از موجودات حساس به دوره نوری، تنظیم ساعت بیولوژیکی را می توان با تغییر تجربی دوره نوری تغییر داد.

اشعه یونیزانالکترون ها را از اتم ها جدا می کند و آنها را به اتم های دیگر می چسباند تا جفت یون های مثبت و منفی تشکیل دهند. منبع آن مواد رادیواکتیو موجود در سنگ ها است، علاوه بر این، از فضا می آید.

انواع مختلف موجودات زنده در توانایی آنها برای مقاومت در برابر دوزهای زیادی از قرار گرفتن در معرض تابش تفاوت زیادی دارند. به عنوان مثال، دوز 2 Sv (سیور) باعث مرگ جنین برخی از حشرات در مرحله له کردن می شود، دوز 5 Sv منجر به عقیمی برخی از انواع حشرات می شود، دوز 10 Sv برای پستانداران کاملاً کشنده است. اکثر مطالعات نشان می‌دهند که سلول‌هایی که به سرعت تقسیم می‌شوند بیشترین حساسیت را به تابش دارند.

ارزیابی اثرات دوزهای پایین تابش دشوارتر است زیرا می توانند اثرات ژنتیکی و جسمی طولانی مدت ایجاد کنند. به عنوان مثال، تابش درخت کاج با دوز 0.01 Sv در روز به مدت 10 سال باعث کاهش سرعت رشد مشابه یک دوز منفرد 0.6 Sv شد. افزایش سطح تابش در محیط بالاتر از سطح زمینه منجر به افزایش فراوانی جهش های مضر می شود.

U گیاهان بالاترحساسیت به پرتوهای یونیزان مستقیماً با اندازه هسته سلول یا به طور دقیق تر با حجم کروموزوم ها یا محتوای DNA متناسب است.

در حیوانات بالاتر هیچ رابطه ساده ای بین حساسیت و ساختار سلولی یافت نشد. برای آنها، حساسیت سیستم های اندام فردی مهم تر است. بنابراین، پستانداران حتی به دوزهای کم تابش بسیار حساس هستند، زیرا بافت خونساز مغز استخوان که به سرعت تقسیم می شود به راحتی در اثر تابش آسیب می بیند. حتی سطوح بسیار پایین پرتوهای یونیزان با اثر مزمن می‌تواند باعث رشد سلول‌های تومور در استخوان‌ها و سایر بافت‌های حساس شود که ممکن است تا سال‌ها پس از قرار گرفتن در معرض آن ظاهر نشود.

ترکیب گازجو نیز یک عامل مهم آب و هوایی است (شکل 8). تقریباً 3-3.5 میلیارد سال پیش، جو حاوی نیتروژن، آمونیاک، هیدروژن، متان و بخار آب بود و اکسیژن آزاد در آن وجود نداشت. ترکیب اتمسفر تا حد زیادی توسط گازهای آتشفشانی تعیین شد. به دلیل کمبود اکسیژن، صفحه اوزون برای مسدود کردن وجود نداشت اشعه ماوراء بنفشخورشید با گذشت زمان، به دلیل فرآیندهای غیرزیست، اکسیژن در جو سیاره تجمع یافت و تشکیل لایه اوزون آغاز شد. در اواسط دوره پالئوزوئیک، مصرف اکسیژن برابر با تولید آن بود، محتوای O2 در جو نزدیک به سطوح مدرن بود - حدود 20%. علاوه بر این، از وسط دونین، نوسانات در محتوای اکسیژن مشاهده می شود. در پایان دوره پالئوزوئیک، کاهش محسوسی در محتوای اکسیژن و افزایش محتوای دی اکسید کربن، تا حدود 5 درصد سطوح مدرن وجود داشت که منجر به تغییرات آب و هوایی و ظاهراً شکوفه‌های «اتوتروفیک» فراوان شد. ذخایر سوخت های هیدروکربنی فسیلی ایجاد کرد. این امر با بازگشت تدریجی به اتمسفر کم دی اکسید کربن و پر اکسیژن دنبال شد و پس از آن نسبت O2/CO2 در حالت به اصطلاح تعادل حالت پایدار نوسانی باقی ماند.

در حال حاضر، اتمسفر زمین دارای ترکیب زیر است: اکسیژن ~ 21٪، نیتروژن ~ 78٪، دی اکسید کربن ~ 0.03٪، گازهای بی اثر و ناخالصی ~ 0.97٪. جالب توجه است، غلظت اکسیژن و دی اکسید کربن برای بسیاری از گیاهان عالی محدود است. در بسیاری از گیاهان، افزایش کارایی فتوسنتز با افزایش غلظت دی اکسید کربن امکان پذیر است، اما کمتر شناخته شده است که کاهش غلظت اکسیژن نیز می تواند منجر به افزایش فتوسنتز شود. در آزمایشات روی حبوبات و بسیاری از گیاهان دیگر، نشان داده شد که کاهش میزان اکسیژن هوا به 5 درصد، شدت فتوسنتز را تا 50 درصد افزایش می دهد. نیتروژن نیز نقش بسیار مهمی دارد. این مهمترین عنصر بیوژنیک است که در تشکیل ساختارهای پروتئینی موجودات نقش دارد. باد اثر محدود کننده ای بر فعالیت و توزیع موجودات دارد.

بادحتی قادر به تغییر است ظاهرگیاهان، به ویژه در آن زیستگاه ها، به عنوان مثال در مناطق کوهستانی، که در آن عوامل دیگر اثر محدود کننده دارند. به طور تجربی نشان داده شده است که در زیستگاه های کوهستانی باز باد رشد گیاه را محدود می کند: زمانی که دیواری برای محافظت از گیاهان در برابر باد ساخته شد، ارتفاع گیاهان افزایش یافت. ارزش عالیطوفان دارند، اگرچه تأثیر آنها کاملاً محلی است. طوفان ها و بادهای معمولی می توانند حیوانات و گیاهان را در فواصل طولانی منتقل کنند و در نتیجه ترکیب جوامع را تغییر دهند.

فشار اتمسفرظاهراً یک عامل محدودکننده مستقیم نیست، اما ارتباط مستقیمی با آب و هوا و اقلیم دارد که تأثیر محدودکننده مستقیم دارند.

شرایط آبزی یک زیستگاه منحصر به فرد برای موجودات زنده ایجاد می کند که در درجه اول از نظر چگالی و ویسکوزیته با زمینی متفاوت است. تراکم آب تقریباً 800 بار و ویسکوزیته تقریباً 55 برابر بیشتر از هوا. همراه با تراکم و ویسکوزیته مهمترین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی محیط آبی عبارتند از: طبقه بندی دما، یعنی تغییرات دما در امتداد عمق بدنه آبی و دوره ای. تغییر دما در طول زمان، و همچنین شفافیت آب، که رژیم نور را در زیر سطح آن تعیین می کند: فتوسنتز جلبک های سبز و بنفش، فیتوپلانکتون و گیاهان عالی به شفافیت بستگی دارد.

همانطور که در جو، نقش مهمی ایفا می شود ترکیب گاز محیط آبی در زیستگاه های آبی، مقدار اکسیژن، دی اکسید کربن و سایر گازهای محلول در آب و بنابراین در دسترس موجودات در طول زمان بسیار متفاوت است. در مخازن با محتوای بالای مواد آلی، اکسیژن یک عامل محدود کننده بسیار مهم است. با وجود حلالیت بهتر اکسیژن در آب در مقایسه با نیتروژن، حتی در مطلوب ترین حالت، آب حاوی اکسیژن کمتری نسبت به هوا، تقریباً 1٪ حجمی است. حلالیت تحت تأثیر دمای آب و مقدار نمک های محلول است: با کاهش دما، حلالیت اکسیژن افزایش می یابد و با افزایش شوری، کاهش می یابد. تامین اکسیژن در آب به دلیل انتشار از هوا و فتوسنتز گیاهان آبزی دوباره پر می شود. اکسیژن بسیار آهسته در آب پخش می شود، انتشار توسط باد و حرکت آب تسهیل می شود. همانطور که قبلا ذکر شد، مهم ترین عامل تضمین کننده تولید اکسیژن فتوسنتزی، نفوذ نور به ستون آب است. بنابراین، محتوای اکسیژن آب بسته به زمان روز، فصل و مکان متفاوت است.

محتوای دی اکسید کربن آب نیز می تواند بسیار متفاوت باشد، اما دی اکسید کربن رفتار متفاوتی با اکسیژن دارد و نقش اکولوژیکی آن به خوبی درک نشده است. دی اکسید کربن بسیار محلول در آب است، علاوه بر این، CO2 که در طول تنفس و تجزیه و همچنین از منابع خاک یا زیرزمینی تشکیل می شود، وارد آب می شود. برخلاف اکسیژن، دی اکسید کربن با آب واکنش می دهد:

برای تشکیل اسید کربنیک، که با آهک واکنش می دهد و کربنات های CO22- و بی کربنات های HCO3- را تشکیل می دهد. این ترکیبات غلظت یون هیدروژن را در سطحی نزدیک به خنثی نگه می دارند. مقدار کمی دی اکسید کربن در آب، شدت فتوسنتز را افزایش می دهد و فرآیندهای رشد بسیاری از موجودات را تحریک می کند. غلظت بالای دی اکسید کربن یک عامل محدود کننده برای حیوانات است، زیرا با محتوای کم اکسیژن همراه است. به عنوان مثال، اگر محتوای دی اکسید کربن آزاد در آب خیلی زیاد باشد، بسیاری از ماهی ها می میرند.

اسیدیته- غلظت یون هیدروژن (pH) ارتباط نزدیکی با سیستم کربنات دارد. مقدار pH در محدوده 0 تغییر می کند؟ pH 14: در pH=7 محیط در pH خنثی است<7 - кислая, при рН>7 - قلیایی. اگر اسیدیته به مقادیر شدید نزدیک نشود، جوامع قادر به جبران تغییرات در این عامل هستند - تحمل جامعه به محدوده pH بسیار قابل توجه است. اسیدیته می تواند به عنوان شاخصی از میزان متابولیسم کلی یک جامعه باشد. آب هایی با pH پایین حاوی مواد مغذی کمی هستند، بنابراین بهره وری بسیار پایین است.

شوری- محتوای کربنات ها، سولفات ها، کلریدها و غیره - یکی دیگر از عوامل غیرزیست مهم در بدنه های آبی. نمک های کمی در آب های شیرین وجود دارد که حدود 80 درصد آن کربنات است. محتوای مواد معدنی در اقیانوس های جهان به طور متوسط ​​35 گرم در لیتر است. ارگانیسم ها اقیانوس بازمعمولاً استنوهالین هستند، در حالی که موجودات آب شور ساحلی معمولاً یوری هالین هستند. غلظت املاح در مایعات بدن و بافت های بیشتر موجودات دریاییایزوتونیک به غلظت نمک در آب دریابنابراین در اینجا هیچ مشکلی با تنظیم اسمزی وجود ندارد.

جریاننه تنها تا حد زیادی بر غلظت گازها و مواد مغذی، بلکه مستقیماً به عنوان یک عامل محدود کننده عمل می کند. بسیاری از گیاهان و جانوران رودخانه‌ای از نظر مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی به طور خاص برای حفظ موقعیت خود در جریان تطبیق داده شده‌اند: آنها محدودیت‌های کاملاً مشخصی برای تحمل فاکتور جریان دارند.

فشار هیدرواستاتیک در اقیانوس از اهمیت بالایی برخوردار است. با غوطه ور شدن در آب 10 متر، فشار 1 اتمسفر (105 Pa) افزایش می یابد. در عمیق ترین قسمت اقیانوس فشار به 1000 اتمسفر (108 Pa) می رسد. بسیاری از حیوانات قادر به تحمل نوسانات ناگهانی فشار هستند، به خصوص اگر هوای آزاد در بدن خود نداشته باشند. در غیر این صورت، آمبولی گاز ممکن است ایجاد شود. فشارهای بالا، مشخصه از اعماق بزرگ، به عنوان یک قاعده، فرآیندهای حیاتی را مهار می کند.

خاک لایه ای از ماده است که در بالای سنگ های پوسته زمین قرار دارد. دانشمند و طبیعت شناس روسی واسیلی واسیلیویچ دوکوچایف در سال 1870 اولین کسی بود که خاک را به عنوان یک محیط پویا و نه بی اثر در نظر گرفت. او ثابت کرد که خاک دائما در حال تغییر و توسعه است و فرآیندهای شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی در منطقه فعال آن اتفاق می افتد. خاک از طریق تعامل پیچیده آب و هوا، گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم ها تشکیل می شود. واسیلی روبرتوویچ ویلیامز، دانشمند علوم خاک شوروی، تعریف دیگری از خاک ارائه کرد - این یک افق سطحی سست از زمین است که قادر به تولید محصولات گیاهی است. رشد گیاه به محتوای عناصر غذایی ضروری در خاک و ساختار آن بستگی دارد.

ترکیب خاک شامل چهار جزء ساختاری اصلی است: پایه معدنی (معمولاً 50-60٪ از کل ترکیب خاک)، مواد آلی (تا 10٪)، هوا (15-25٪) و آب (25-30٪). .

اسکلت معدنی خاک- این یک جزء معدنی است که از سنگ مادر در نتیجه هوازدگی آن تشکیل شده است.

بیش از 50 درصد از ترکیب معدنی خاک توسط سیلیس SiO2، از 1 تا 25 درصد توسط آلومینا Al2O3، از 1 تا 10 درصد توسط اکسیدهای آهن Fe2O3، از 0.1 تا 5 درصد توسط اکسیدهای منیزیم، پتاسیم، فسفر و کلسیم عناصر معدنی تشکیل دهنده ماده اسکلت خاک از نظر اندازه متفاوت هستند: از تخته سنگ و سنگ گرفته تا دانه های ماسه - ذرات با قطر 0.02-2 میلی متر، سیلت - ذرات با قطر 0.002-0.02 میلی متر و کوچکترین ذرات خاک رس. قطر کمتر از 0.002 میلی متر نسبت آنها را تعیین می کند ساختار مکانیکی خاک . برای کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است. خاک رس و لوم، حاوی مقادیر تقریبا مساوی خاک رس و ماسه، معمولاً برای رشد گیاه مناسب هستند، زیرا حاوی مواد مغذی کافی هستند و قادر به حفظ رطوبت هستند. خاک‌های شنی سریع‌تر زه‌کشی می‌کنند و مواد مغذی را به دلیل شستشو از دست می‌دهند، اما برای برداشت زودهنگام مفیدتر هستند، زیرا سطح آن‌ها در بهار سریع‌تر از خاک‌های رسی خشک می‌شود و در نتیجه گرم شدن بهتری را به همراه دارد. با سنگی شدن خاک، توانایی آن در نگهداری آب کاهش می یابد.

مواد آلیخاک از تجزیه موجودات مرده، قطعات و فضولات آنها تشکیل می شود. بقایای آلی که به طور کامل تجزیه نشده اند بستر نامیده می شوند و محصول نهایی تجزیه - ماده ای بی شکل که دیگر در آن تشخیص ماده اولیه ممکن نیست - هوموس نامیده می شود. هوموس به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خود ساختار و تهویه خاک را بهبود می بخشد و همچنین توانایی حفظ آب و مواد مغذی را افزایش می دهد.

همزمان با فرآیند humification، حیاتی است عناصر مهمعبور از آنها ترکیبات آلیبه غیر آلی، به عنوان مثال: نیتروژن - به یون های آمونیوم NH4 +، فسفر - به ارتوفسفاتیون ها H2PO4-، گوگرد - به سولفاتیون های SO42-. به این فرآیند کانی سازی می گویند.

هوای خاک نیز مانند آب خاک در منافذ بین ذرات خاک قرار دارد. تخلخل از خاک رس به لوم و ماسه افزایش می یابد. تبادل گاز آزاد بین خاک و اتمسفر رخ می دهد و در نتیجه ترکیب گاز مشابهی در هر دو محیط ایجاد می شود. معمولاً به دلیل تنفس موجودات ساکن در آن، هوای خاک دارای اکسیژن کمی کمتر و دی اکسید کربن بیشتری نسبت به هوای اتمسفر است. اکسیژن برای ریشه های گیاهان، حیوانات خاک و موجودات تجزیه کننده که مواد آلی را به اجزای معدنی تجزیه می کنند ضروری است. اگر غرقابی رخ دهد، هوای خاک با آب جایگزین می شود و شرایط بی هوازی می شود. خاک به تدریج اسیدی می شود زیرا موجودات بی هوازی به تولید دی اکسید کربن ادامه می دهند. خاک اگر غنی از پایه نباشد، می تواند به شدت اسیدی شود و این امر به همراه کاهش ذخایر اکسیژن، تأثیر نامطلوبی بر میکروارگانیسم های خاک می گذارد. شرایط بی هوازی طولانی مدت منجر به مرگ گیاه می شود.

ذرات خاک مقدار معینی آب را در اطراف خود نگه می دارند که رطوبت خاک را تعیین می کند. بخشی از آن که آب گرانشی نام دارد می تواند آزادانه به عمق خاک نفوذ کند. این امر منجر به شسته شدن مواد معدنی مختلف از جمله نیتروژن از خاک می شود. آب همچنین ممکن است در اطراف ذرات کلوئیدی منفرد به شکل یک لایه نازک، قوی و منسجم حفظ شود. این آب را هیگروسکوپیک می گویند. به دلیل پیوندهای هیدروژنی روی سطح ذرات جذب می شود. این آب کمترین دسترسی به ریشه گیاه را دارد و آخرین آبی است که در خاک های بسیار خشک نگهداری می شود. بنابراین مقدار آب رطوبت سنجی به محتوای ذرات کلوئیدی در خاک بستگی دارد خاک های رسیمقدار بسیار بیشتری از آن وجود دارد - تقریباً 15٪ از توده خاک نسبت به خاک های شنی - تقریباً 0.5٪. همانطور که لایه‌هایی از آب در اطراف ذرات خاک جمع می‌شود، ابتدا منافذ باریک بین این ذرات را پر می‌کند و سپس به منافذ گسترده‌تر گسترش می‌یابد. آب هیگروسکوپیک به تدریج به آب مویین تبدیل می شود که توسط نیروهای کشش سطحی در اطراف ذرات خاک نگه داشته می شود. آب مویرگی می تواند از طریق منافذ و کانال های باریک از سطح آب زیرزمینی بالا رود. گیاهان به راحتی آب مویرگی را جذب می کنند که بیشترین نقش را در تامین منظم آب آنها ایفا می کند. این آب برخلاف رطوبت هیگروسکوپیک به راحتی تبخیر می شود. خاک های با بافت ریز مانند خاک رس، آب مویرگی بیشتری نسبت به خاک های درشت بافت مانند ماسه ها در خود نگه می دارند.

آب برای همه موجودات خاک ضروری است. از طریق اسمز وارد سلول های زنده می شود.

آب همچنین به عنوان حلال برای مواد مغذی و گازهای جذب شده از محلول آبی توسط ریشه گیاه مهم است. در تخریب سنگ مادری زیر خاک و در فرآیند تشکیل خاک شرکت می کند.

خواص شیمیاییخاک بستگی به محتوای مواد معدنی موجود در آن به صورت یون های محلول دارد. برخی از یون ها برای گیاهان سمی هستند، برخی دیگر برای زندگی ضروری هستند. غلظت یون هیدروژن در خاک (اسیدیته) pH>7، یعنی به طور متوسط ​​نزدیک به یک مقدار خنثی است. فلور چنین خاک هایی به ویژه از نظر گونه ها غنی است. خاکهای آهکی و شور دارای pH = 8...9 و خاکهای پیت - تا 4 هستند. پوشش گیاهی خاصی روی این خاکها ایجاد می شود.

خاک محل زندگی بسیاری از گونه‌های موجودات گیاهی و جانوری است که بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی آن تأثیر می‌گذارند: باکتری‌ها، جلبک‌ها، قارچ‌ها یا تک یاخته‌ها، کرم‌ها و بندپایان. زیست توده آنها در خاک های مختلفبرابر (کیلوگرم در هکتار): باکتری ها 1000-7000، قارچ های میکروسکوپی - 100-1000، جلبک ها 100-300، بندپایان - 1000، کرم ها 350-1000.

فرآیندهای سنتز و بیوسنتز در خاک انجام می شود واکنش های شیمیاییتبدیل مواد مرتبط با زندگی باکتری ها. در غیاب گروه‌های تخصصی باکتری‌ها در خاک، جانوران خاکی نقش آن‌ها را ایفا می‌کنند که بقایای بزرگ گیاهان را به ذرات میکروسکوپی تبدیل می‌کنند و در نتیجه مواد آلی را در اختیار میکروارگانیسم‌ها قرار می‌دهند.

مواد آلی توسط گیاهان با استفاده از نمک های معدنی، انرژی خورشیدی و آب تولید می شوند. بنابراین، خاک مواد معدنی را که گیاهان از آن گرفته اند از دست می دهد. در جنگل ها، برخی از مواد مغذی از طریق ریزش برگ به خاک باز می گردند. گیاهان کشت شدهدر طی یک دوره زمانی، مواد مغذی به میزان قابل توجهی از خاک خارج می شود تا به خاک بازگردانده شود. به طور معمول، از دست دادن مواد مغذی با افزودن جبران می شود کودهای معدنیکه اساساً گیاهان نمی توانند مستقیماً از آن استفاده کنند و باید توسط میکروارگانیسم ها به شکل قابل دسترسی بیولوژیکی تبدیل شوند. در غیاب چنین میکروارگانیسم هایی، خاک حاصلخیزی را از دست می دهد.

فرآیندهای اصلی بیوشیمیایی در لایه بالایی خاک تا ضخامت 40 سانتی متر انجام می شود، زیرا بیشترین تعداد میکروارگانیسم ها را در خود جای داده است. برخی از باکتری ها در چرخه تبدیل تنها یک عنصر شرکت می کنند، در حالی که برخی دیگر در چرخه تبدیل بسیاری از عناصر شرکت می کنند. اگر باکتری ها مواد آلی را معدنی کنند - مواد آلی را به ترکیبات معدنی تجزیه کنند، تک یاخته ها باکتری های اضافی را از بین می برند. کرم های خاکیلارو سوسک ها و کنه ها خاک را شل می کنند و در نتیجه به هوادهی آن کمک می کنند. علاوه بر این، آنها مواد آلی را پردازش می کنند که به سختی تجزیه می شوند.

عوامل غیر زنده در زیستگاه موجودات زنده نیز شامل می شود عوامل امدادی (توپوگرافی) . تأثیر توپوگرافی ارتباط نزدیکی با سایر عوامل غیرزیست دارد، زیرا می تواند به شدت بر اقلیم محلی و توسعه خاک تأثیر بگذارد.

عامل اصلی توپوگرافی ارتفاع از سطح دریا است. با افزایش ارتفاع، میانگین دما کاهش می یابد، اختلاف دمای روزانه افزایش می یابد، بارش، سرعت باد و شدت تابش افزایش و کاهش می یابد. فشار اتمسفرو غلظت گاز همه این عوامل بر گیاهان و جانوران تأثیر می گذارد و باعث پهنه بندی عمودی می شود.

رشته کوهممکن است به عنوان موانع آب و هوایی عمل کند. کوه ها همچنین به عنوان موانعی در برابر گسترش و مهاجرت موجودات زنده عمل می کنند و می توانند نقش یک عامل محدود کننده در فرآیندهای گونه زایی را ایفا کنند.

یکی دیگر از عوامل توپوگرافی است قرار گرفتن در معرض شیب . در نیمکره شمالی، شیب های رو به جنوب، نور خورشید بیشتری دریافت می کنند، بنابراین شدت نور و دما در اینجا بیشتر از کف دره ها و دامنه های رو به شمال است. در نیمکره جنوبی وضعیت برعکس اتفاق می افتد.

یک عامل مهمتسکین نیز است شیب شیب . شیب های تند با زهکشی سریع و شسته شدن خاک مشخص می شوند، بنابراین خاک های اینجا نازک و خشک تر هستند. اگر شیب از 35b بیشتر شود، خاک و پوشش گیاهی معمولاً تشکیل نمی‌شود، اما ضایعاتی از مواد سست ایجاد می‌شود.

از جمله عوامل غیر زنده توجه ویژهسزاوار است آتش یا آتش . در حال حاضر بوم شناسان به این نتیجه صریح رسیده اند که آتش را باید به عنوان یکی از عوامل غیرزیست طبیعی در کنار عوامل اقلیمی، ادافیک و غیره در نظر گرفت.

آتش سوزی به عنوان یک عامل محیطی هستند انواع مختلفو عواقب مختلفی از خود به جای بگذارد. آتش سوزی تاج یا وحشی، یعنی بسیار شدید و غیرقابل کنترل، تمام پوشش گیاهی و تمام مواد آلی خاک را از بین می برد، در حالی که عواقب آتش سوزی های زمینی کاملاً متفاوت است. آتش‌سوزی‌های تاج روی بیشتر ارگانیسم‌ها اثر محدودکننده‌ای دارند - جامعه زیستی باید از اول شروع کند، با آنچه کم باقی مانده است، و سال‌های زیادی باید بگذرد تا این سایت دوباره مولد شود. برعکس، آتش سوزی های زمینی یک اثر انتخابی دارند: برای برخی از موجودات آنها یک عامل محدود کننده تر هستند، برای برخی دیگر - یک عامل محدود کننده کمتر و بنابراین به توسعه ارگانیسم هایی با تحمل بالا در برابر آتش کمک می کنند. علاوه بر این، آتش‌سوزی‌های کوچک زمینی، عمل باکتری‌ها را تکمیل می‌کنند، گیاهان مرده را تجزیه می‌کنند و تبدیل مواد مغذی معدنی را به شکلی مناسب برای استفاده نسل‌های جدید گیاهان تسریع می‌کنند.

اگر آتش سوزی زمینی به طور منظم هر چند سال یکبار اتفاق بیفتد، چوب مرده کمی روی زمین باقی می ماند که احتمال آتش سوزی تاج را کاهش می دهد. در جنگل‌هایی که بیش از 60 سال است نسوخته‌اند، زباله‌های قابل احتراق و چوب‌های مرده زیادی جمع می‌شوند که وقتی مشتعل می‌شوند، آتش‌سوزی تاج تقریباً اجتناب‌ناپذیر است.

گیاهان سازگاری ویژه ای با آتش ایجاد کرده اند، درست همانطور که با سایر عوامل غیرزیست انجام داده اند. به ویژه، جوانه های غلات و کاج از آتش در اعماق دسته های برگ یا سوزن پنهان می شوند. در زیستگاه هایی که به طور دوره ای سوزانده می شوند، این گونه های گیاهی سود می برند زیرا آتش با ترویج انتخابی شکوفایی آنها، حفاظت از آنها را ارتقا می دهد. گونه های پهن برگ وسایل حفاظتی در برابر آتش ندارند.

بنابراین، آتش‌ها پایداری تنها برخی از اکوسیستم‌ها را حفظ می‌کنند. برای جنگل‌های استوایی برگ‌ریز و مرطوب که تعادل آن‌ها بدون تأثیر آتش ایجاد شده است، حتی آتش‌سوزی زمینی نیز می‌تواند صدمات زیادی ایجاد کند و افق بالای خاک غنی از هوموس را از بین ببرد و منجر به فرسایش و شستشوی مواد مغذی از آن شود.

سوال "سوختن یا نسوختن" برای ما غیرعادی است. اثرات سوختن بسته به زمان و شدت می تواند بسیار متفاوت باشد. از طریق بی احتیاطی، مردم اغلب باعث افزایش فراوانی آتش سوزی های وحشی می شوند، بنابراین لازم است به طور فعال برای ایمنی آتش در جنگل ها و مناطق تفریحی مبارزه کرد. در هیچ موردی شخص خصوصی حق ایجاد آتش سوزی عمدی یا سهوی در طبیعت را ندارد. با این حال، لازم است بدانید که استفاده از آتش توسط افراد آموزش دیده خاص، بخشی از مدیریت صحیح زمین است.

برای شرایط غیر زنده، تمام قوانین در نظر گرفته شده در مورد تأثیر عوامل محیطی بر موجودات زنده معتبر است. آگاهی از این قوانین به ما امکان می دهد به این سوال پاسخ دهیم: چرا در مناطق مختلفسیارات اکوسیستم های مختلفی را تشکیل دادند؟ دلیل اصلی آن شرایط غیر زیستی منحصر به فرد هر منطقه است.

جمعیت ها در یک منطقه خاص متمرکز شده اند و نمی توان آنها را با تراکم یکسان در همه جا پراکنده کرد زیرا تحمل محدودی نسبت به عوامل محیطی دارند. در نتیجه، هر ترکیبی از عوامل غیر زنده با انواع خاص خود از موجودات زنده مشخص می شود. بسیاری از انواع ترکیبات عوامل غیر زنده و گونه های موجودات زنده سازگار با آنها، تنوع اکوسیستم های روی کره زمین را تعیین می کند.

1.2.6. عوامل زیستی اصلی

مناطق پراکنش و تعداد ارگانیسم های هر گونه نه تنها توسط شرایط خارجی محدود می شود محیط بی جان، بلکه روابط آنها با موجودات دیگر گونه ها. محیط زندگی بلافصل یک موجود زنده آن را تشکیل می دهد محیط زیستی ، و عوامل این محیط نامیده می شود زیستی . نمایندگان هر گونه می توانند در محیطی وجود داشته باشند که در آن ارتباط با موجودات دیگر شرایط زندگی عادی را برای آنها فراهم می کند.

اشکال زیر از روابط زیستی متمایز می شوند. اگر نتایج مثبت روابط را برای یک موجود زنده با علامت "+"، نتایج منفی را با علامت "-" و عدم وجود نتایج را با علامت "0" نشان دهیم، آنگاه انواع روابط موجود در طبیعت بین موجودات زنده می توانند در قالب یک جدول ارائه شود. 1.

این طبقه بندی شماتیک یک ایده کلی از تنوع روابط زیستی به دست می دهد. در نظر بگیریم ویژگی های مشخصهروابط از انواع مختلف

رقابتجامع ترین نوع رابطه در طبیعت است که در آن دو جمعیت یا دو فرد در مبارزه برای شرایط لازم برای زندگی بر یکدیگر تأثیر می گذارند. منفی .

رقابت ممکن است باشد درون گونه ای و بین گونه ای . رقابت درون گونه ای بین افراد یک گونه و رقابت بین گونه ای بین افراد گونه های مختلف رخ می دهد. تعامل رقابتی ممکن است مربوط به موارد زیر باشد:

· فضای زندگی،

· غذا یا مواد مغذی،

· مکان های سرپناه و بسیاری از عوامل حیاتی دیگر.

مزایای رقابت توسط گونه ها به دست می آید به طرق مختلف. با دسترسی برابر به منابع استفاده عمومییک نوع ممکن است نسبت به دیگری مزیت داشته باشد به دلیل:

تولید مثل فشرده تر

مصرف بیشتر غذا یا انرژی خورشیدی،

· توانایی محافظت بهتر از خود،

· سازگاری با طیف وسیع تری از دما، سطوح نور یا غلظت برخی از مواد مضر.

رقابت بین گونه ای، صرف نظر از اینکه چه چیزی زمینه ساز آن است، می تواند منجر به برقراری تعادل بین دو گونه شود، یا به جایگزینی جمعیت یک گونه با جمعیت گونه دیگر، یا به این واقعیت منجر شود که یک گونه، گونه دیگری را به مکان دیگری منتقل کند. یا مجبور به انتقال به مکان دیگری با استفاده از منابع دیگر شود. ثابت شده است که دو یکسان در از نظر زیست محیطیو نیازهای گونه نمی تواند در یک مکان وجود داشته باشد و دیر یا زود یکی از رقبا دیگری را جابجا می کند. این به اصطلاح اصل طرد یا اصل Gause است.

جمعیت برخی از گونه های موجودات زنده با نقل مکان به منطقه دیگری با شرایط قابل قبول، یا با روی آوردن به غذاهای غیرقابل دسترس یا سخت هضم تر، یا با تغییر زمان یا مکان تولید غذا، از رقابت اجتناب می کنند یا کاهش می دهند. به عنوان مثال، شاهین ها در روز تغذیه می کنند، جغدها در شب. شیرها حیوانات بزرگتر را شکار می کنند و پلنگ ها حیوانات کوچکتر را شکار می کنند. جنگل های استوایی با طبقه بندی ثابت حیوانات و پرندگان به طبقات مشخص می شوند.

از اصل گاوز چنین بر می آید که هر گونه در طبیعت مکان منحصر به فرد خاصی را اشغال می کند. با موقعیت گونه در فضا، کارکردهایی که در جامعه انجام می دهد و رابطه آن با شرایط غیر زنده وجود تعیین می شود. مکانی که یک گونه یا موجود زنده در یک اکوسیستم اشغال می کند نامیده می شود طاقچه اکولوژیکی. به بیان تصویری، اگر یک زیستگاه مانند آدرس موجودات موجود در یک گونه خاص باشد، پس یک طاقچه اکولوژیکی یک حرفه است، نقش یک موجود زنده در زیستگاه آن.

یک گونه جایگاه اکولوژیکی خود را اشغال می کند تا عملکردی را که از گونه های دیگر به روش منحصر به فرد خود فتح کرده است، انجام دهد، در نتیجه بر زیستگاه خود مسلط شده و در عین حال به آن شکل می دهد. طبیعت بسیار مقرون به صرفه است: حتی دو گونه که جایگاه اکولوژیکی یکسانی را اشغال می کنند نمی توانند به طور پایدار وجود داشته باشند. در رقابت، یک گونه جایگزین گونه دیگر خواهد شد.

طاقچه اکولوژیکی به عنوان یک مکان عملکردی یک گونه در سیستم زندگی نمی تواند برای مدت طولانی خالی بماند - این با قاعده پر کردن اجباری سوله های اکولوژیکی گواه است: یک طاقچه اکولوژیکی خالی همیشه به طور طبیعی پر می شود. یک طاقچه اکولوژیکی به عنوان مکان عملکردی یک گونه در یک اکوسیستم، به شکلی اجازه می دهد که سازگاری های جدیدی را برای پر کردن این طاقچه ایجاد کند، اما گاهی اوقات این نیاز به زمان قابل توجهی دارد. اغلب، طاقچه های اکولوژیکی خالی که برای یک متخصص خالی به نظر می رسند، فقط یک فریب هستند. بنابراین، فرد باید در نتیجه گیری در مورد امکان پر کردن این سوله ها از طریق سازگاری (مقدمه) بسیار مراقب باشد. سازگاری مجموعه ای از اقدامات برای معرفی یک گونه به زیستگاه های جدید است که به منظور غنی سازی جوامع طبیعی یا مصنوعی با موجودات مفید برای انسان انجام می شود.

اوج سازگاری در دهه بیست و چهل قرن بیستم رخ داد. با این حال، با گذشت زمان، آشکار شد که یا آزمایش های سازگاری گونه ها ناموفق بود، یا بدتر از آن، نتایج بسیار منفی به همراه داشت - گونه ها به آفات تبدیل شدند یا بیماری های خطرناک را گسترش دادند. به عنوان مثال، با یک زنبور خاور دور که در قسمت اروپایی سازگار شده بود، کنه هایی معرفی شدند که عوامل ایجاد کننده بیماری وارواتوز بودند که از بین می رفت. تعداد زیادیخانواده های زنبور عسل غیر از این نمی‌توانست باشد: گونه‌های جدیدی که در یک اکوسیستم خارجی قرار می‌گیرند با یک جایگاه اکولوژیکی واقعاً اشغال شده، کسانی را که قبلاً کار مشابهی انجام می‌دادند، جابجا کردند. گونه های جدید نیازهای اکوسیستم را برآورده نمی کردند، گاهی اوقات هیچ دشمنی نداشتند و بنابراین می توانستند به سرعت تکثیر شوند.

نمونه کلاسیکاین معرفی خرگوش ها به استرالیا است. در سال 1859، خرگوش ها از انگلستان برای شکار ورزشی به استرالیا آورده شدند. شرایط طبیعیمعلوم شد که برای آنها مطلوب است و شکارچیان محلی - دینگوها - خطرناک نبودند، زیرا آنها به اندازه کافی سریع نمی دویدند. در نتیجه خرگوش ها به قدری تکثیر شدند که پوشش گیاهی مراتع را در مناطق وسیعی از بین بردند. در برخی موارد، ورود یک دشمن طبیعی یک آفت بیگانه به اکوسیستم موفقیت در مبارزه با دومی را به همراه داشت، اما همه چیز به آن سادگی که در نگاه اول به نظر می رسد نیست. یک دشمن معرفی شده لزوماً بر نابود کردن طعمه معمول خود تمرکز نخواهد کرد. برای مثال، روباه‌هایی که برای کشتن خرگوش‌ها به استرالیا معرفی شدند، طعمه‌های آسان‌تری - کیسه‌داران محلی - به وفور یافتند، بدون اینکه دردسر زیادی برای قربانی مورد نظر ایجاد کنند.

روابط رقابتی نه تنها در سطح بین گونه ای، بلکه در سطح درون گونه ای (جمعیت) به وضوح مشاهده می شود. با افزایش جمعیت، زمانی که تعداد افراد آن به اشباع نزدیک می شود، مکانیسم های فیزیولوژیکی درونی تنظیم وارد عمل می شوند: مرگ و میر افزایش می یابد، باروری کاهش می یابد و موقعیت های استرس زا، دعوا می کند. اکولوژی جمعیت این مسائل را مطالعه می کند.

روابط رقابتی یکی از مهم ترین مکانیسم های شکل گیری ترکیب گونه ای جوامع، توزیع فضایی گونه های جمعیتی و تنظیم تعداد آنهاست.

از آنجایی که ساختار اکوسیستم تحت تأثیر فعل و انفعالات غذایی است، بیشتر شکل مشخصهتعامل گونه ها در زنجیره های تغذیه ای است شکار ، که در آن فردی از یک گونه به نام شکارچی از موجودات (یا قسمت هایی از موجودات زنده) گونه دیگری به نام طعمه تغذیه می کند و شکارچی جدا از طعمه زندگی می کند. در چنین مواردی گفته می شود که این دو گونه در یک رابطه شکارچی و طعمه درگیر هستند.

گونه های طعمه طیف وسیعی از مکانیسم های دفاعیبرای جلوگیری از تبدیل شدن به طعمه آسان برای یک شکارچی: توانایی دویدن یا پرواز سریع، دفع مواد شیمیاییبا بویی که شکارچی را دفع یا حتی مسموم می کند، پوست یا پوسته ضخیم، رنگ محافظ یا قابلیت تغییر رنگ دارد.

شکارچیان نیز راه های مختلفی برای شکار طعمه دارند. گوشتخواران بر خلاف گیاهخواران معمولاً مجبور به تعقیب و سبقت گرفتن از طعمه خود هستند (مثلاً فیل های گیاهخوار، اسب آبی، گاو با یوزپلنگ گوشتخوار، پلنگ و غیره را مقایسه کنید). برخی از شکارچیان مجبور به دویدن سریع می شوند، برخی دیگر با شکار در دسته به هدف خود می رسند، در حالی که برخی دیگر عمدتاً افراد بیمار، زخمی و پست را صید می کنند. راه دیگر برای تأمین غذای حیوانات، راهی است که انسان طی کرد - اختراع وسایل ماهیگیری و اهلی کردن حیوانات.

زندگی موجودات به شرایط زیادی بستگی دارد: دما. روشنایی، رطوبت، موجودات دیگر. بدون محیط، موجودات زنده قادر به تنفس، خوردن، رشد، رشد و یا به دنیا آوردن فرزندان نیستند.

عوامل محیطی محیطی

محیط زیست زیستگاه موجودات با مجموعه ای از شرایط است. در طبیعت، موجودات گیاهی یا جانوری در معرض هوا، نور، آب، سنگ ها، قارچ ها، باکتری ها، سایر گیاهان و جانوران قرار دارند. تمام اجزای ذکر شده محیط زیست را عوامل محیطی می نامند. علم اکولوژی به بررسی روابط بین موجودات و محیط آنها می پردازد.

تأثیر عوامل بی جان بر گیاهان

کمبود یا بیش از حد هر عاملی بدن را افسرده می کند: سرعت رشد و متابولیسم را کاهش می دهد و باعث انحراف از رشد طبیعی می شود. یکی از مهمترین عوامل محیطی به ویژه برای گیاهان نور است. کمبود آن بر فتوسنتز تأثیر منفی می گذارد. گیاهانی که با نور ناکافی رشد می کنند دارای شاخه های کم رنگ، بلند و ناپایدار هستند. در نور شدید و دمای هوای بالا، گیاهان می توانند سوخته شوند که منجر به مرگ بافت می شود.

هنگامی که دمای هوا و خاک کاهش می یابد، رشد گیاه کند می شود یا به طور کلی متوقف می شود، برگ ها پژمرده و سیاه می شوند. کمبود رطوبت منجر به پژمرده شدن گیاهان می شود و بیش از حد آن تنفس را برای ریشه ها دشوار می کند.

گیاهان سازگاری با زندگی در زیر بسیار توسعه داده اند معانی مختلفعوامل محیطی: از نور روشن تا تاریکی، از یخبندان تا گرما، از رطوبت فراوان تا خشکی شدید.

گیاهانی که در نور رشد می کنند چمباتمه هستند، با شاخه های کوتاه و برگ هایی به شکل روزت. برگ های آنها اغلب براق هستند که به بازتاب نور کمک می کند. شاخه های گیاهانی که در تاریکی رشد می کنند از نظر ارتفاع دراز هستند.

در بیابانها که درجه حرارت بالا و رطوبت کم است، برگها کوچک هستند یا اصلاً وجود ندارند که از تبخیر آب جلوگیری می کند. بسیاری از گیاهان بیابانی دچار بلوغ سفید می شوند که به انعکاس نور خورشید و محافظت در برابر گرمای بیش از حد کمک می کند. در آب و هوای سرد، گیاهان خزنده رایج هستند. شاخه های آنها با جوانه در زیر برف زمستان گذرانی می کنند و در معرض دمای پایین قرار نمی گیرند. در گیاهان مقاوم به سرما، مواد آلی در سلول‌ها تجمع می‌یابند و غلظت شیره سلولی را افزایش می‌دهند. این باعث می شود گیاه در زمستان انعطاف پذیری بیشتری داشته باشد.

تأثیر عوامل بی جان بر حیوانات

زندگی حیوانات نیز به عوامل طبیعت بی جان بستگی دارد. در دماهای نامساعد رشد و بلوغ حیوانات کند می شود. سازگاری با آب و هوای سرد شامل کرک، پر و پشم در پرندگان و پستانداران است. ویژگی های رفتاری حیوانات از اهمیت زیادی در تنظیم دمای بدن برخوردار است: حرکت فعال به مکان هایی با دمای مطلوب تر، ایجاد پناهگاه، تغییر فعالیت در زمان های مختلف سال و روز. برای زنده ماندن در شرایط نامساعد زمستانی، خرس ها، گوفرها و جوجه تیغی ها به خواب زمستانی می روند. در گرم ترین ساعات، بسیاری از پرندگان در سایه پنهان می شوند، بال های خود را باز می کنند و منقار خود را باز می کنند.

حیواناتی که در بیابان ها زندگی می کنند سازگاری های متنوعی برای مقابله با هوای خشک و دمای بالا. لاک پشت فیل آب را در آن ذخیره می کند مثانه. بسیاری از جوندگان فقط از فقر به آب رضایت می دهند. حشرات برای فرار از گرمای بیش از حد، مرتباً به هوا بلند می شوند یا خود را در شن ها دفن می کنند. در برخی از پستانداران، آب از چربی ذخیره شده (شتر، گوسفند دم چاق، ژربوا دم چاق) تشکیل می شود.

بوم شناسی یکی از مؤلفه های اصلی زیست شناسی است که به بررسی تعامل محیط با موجودات می پردازد. محیط شامل عوامل مختلف طبیعت زنده و بی جان است. آنها می توانند فیزیکی یا شیمیایی باشند. از جمله درجه حرارت هوا، نور خورشید، آب، ساختار خاک و ضخامت لایه آن است. عوامل طبیعت بی جان نیز شامل ترکیب خاک، هوا و مواد محلول در آب است. علاوه بر این، عوامل بیولوژیکی نیز وجود دارد - موجوداتی که در چنین منطقه ای زندگی می کنند. مردم برای اولین بار در دهه 60 قرن گذشته شروع به صحبت در مورد بوم شناسی کردند. در ادامه مقاله، پدیده‌های مختلفی که محیط را شکل می‌دهند، توضیح داده خواهد شد. بیایید همچنین دریابیم که چه عواملی از طبیعت بی جان هستند.

اطلاعات عمومی

ابتدا، بیایید مشخص کنیم که چرا موجودات زنده در مکان های خاص زندگی می کنند. طبیعت گرایان این سوال را در حین اکتشاف خود در کره زمین، زمانی که فهرستی از تمام موجودات زنده تهیه کردند، پرسیدند. سپس دو نفر نازل شدند ویژگی های مشخصه، که در سراسر قلمرو مشاهده شد. اولین مورد این است که در هر منطقه جدید گونه های جدیدی شناسایی می شوند که قبلاً کشف نشده بودند. آنها به لیست ثبت شده های رسمی می پیوندند. دوم، صرف نظر از تعداد فزاینده گونه ها، چندین نوع اصلی از موجودات وجود دارد که در یک مکان متمرکز شده اند. بنابراین، بیوم ها جوامع بزرگی هستند که در خشکی زندگی می کنند. هر گروه ساختار خاص خود را دارد که پوشش گیاهی بر آن غالب است. اما چرا می توان گروه های مشابهی از موجودات را در نقاط مختلف کره زمین یافت، حتی آنهایی که در فواصل بسیار زیادی از یکدیگر قرار دارند؟ بیایید آن را بفهمیم.

انسان

در اروپا و آمریکا این عقیده وجود دارد که انسان برای تسخیر طبیعت آفریده شده است. اما امروزه مشخص شده است که مردم جزء لاینفک محیط هستند و نه برعکس. بنابراین جامعه تنها در صورتی زنده می ماند که طبیعت (گیاهان، باکتری ها، قارچ ها و حیوانات) زنده باشد. وظیفه اصلی بشریت حفظ اکوسیستم زمین است. اما برای اینکه تصمیم بگیریم چه کاری را انجام ندهیم، باید قوانین تعامل بین موجودات را مطالعه کنیم. عوامل طبیعت بی جان در زندگی انسان اهمیت ویژه ای دارند. برای مثال، بر کسی پوشیده نیست که انرژی خورشیدی چقدر مهم است. وقوع پایدار بسیاری از فرآیندها در گیاهان، از جمله فرآیندهای کشت شده را تضمین می کند. آنها توسط مردم رشد می کنند و برای خود غذا تهیه می کنند.

عوامل اکولوژیکی طبیعت بی جان

مناطقی که آب و هوای ثابتی دارند دارای همان نوع بیوم هستند. چه عواملی از طبیعت بی جان وجود دارد؟ بیایید دریابیم. پوشش گیاهی را آب و هوا تعیین می کند و ظاهر یک جامعه را پوشش گیاهی تعیین می کند. عامل طبیعت بی جان خورشید است. در نزدیکی خط استوا، پرتوها به صورت عمودی به زمین می افتند. با توجه به این گیاهان گرمسیریاشعه ماوراء بنفش بیشتری دریافت کنید. شدت پرتوهایی که در عرض های جغرافیایی بالا از زمین می افتند ضعیف تر از نزدیکی استوا است.

خورشید

لازم به ذکر است که با توجه به کج شدن محور زمین در مناطق مختلفدمای هوا تغییر می کند به جز مناطق گرمسیری خورشید مسئول دمای محیط است. به عنوان مثال، به دلیل پرتوهای عمودی، مناطق گرمسیری دائماً گرم می مانند. در چنین شرایطی رشد گیاه تسریع می شود. تنوع گونه ای یک قلمرو مشخص تحت تأثیر نوسانات دما است.

رطوبت

عوامل طبیعت بی جان با یکدیگر در ارتباط هستند. بنابراین، رطوبت به میزان اشعه ماوراء بنفش دریافتی و به دما بستگی دارد. هوای گرمبخار آب را بهتر از سرما حفظ می کند. در هنگام خنک شدن هوا، 40 درصد رطوبت متراکم می شود و به صورت شبنم، برف یا باران به زمین می ریزد. در خط استوا، جریان هوای گرم افزایش می یابد، نازک می شود و سپس سرد می شود. در نتیجه، در برخی مناطق که نزدیک خط استوا قرار دارند، بارندگی به مقدار زیاد می‌بارد. به عنوان مثال می توان به حوضه آمازون که در آمریکای جنوبی واقع شده است و حوضه رودخانه کنگو در آفریقا اشاره کرد. به دلیل بارندگی زیاد، جنگل های استوایی در اینجا وجود دارد. در مناطقی که توده‌های هوا به طور همزمان در شمال و جنوب حل می‌شوند و هوا با سرد شدن دوباره به زمین می‌افتد، بیابان‌ها کشیده می‌شوند. بیشتر شمال و جنوب، در عرض های جغرافیایی ایالات متحده، آسیا و اروپا، آب و هوا به طور مداوم در حال تغییر است - به دلیل بادهای قوی(گاهی از مناطق استوایی و گاهی از سمت قطبی و سرد).

خاک

سومین عامل طبیعت بی جان خاک است. این تأثیر قوی بر توزیع موجودات دارد. از سنگ بستر تخریب شده با افزودن مواد آلی (گیاهان مرده) به وجود می آید. اگر مقدار مورد نیاز مواد معدنی وجود نداشته باشد، گیاه ضعیف رشد می کند و ممکن است در نهایت بمیرد. خاک در فعالیت های کشاورزی انسان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. همانطور که می دانید، مردم رشد می کنند فرهنگ های مختلفکه سپس خورده می شوند. اگر ترکیب خاک رضایت بخش نباشد، بر این اساس، گیاهان نمی توانند تمام مواد لازم را از آن به دست آورند. و این به نوبه خود منجر به از دست دادن محصول می شود.

عوامل حیات وحش

هر گیاهی به طور جداگانه رشد نمی کند، اما در تعامل با سایر نمایندگان محیط زیست است. در میان آنها قارچ ها، حیوانات، گیاهان و حتی باکتری ها هستند. ارتباط بین آنها می تواند بسیار متفاوت باشد. شروع از به ارمغان آوردن منافع برای یکدیگر و پایان دادن به تأثیر منفی بر یک ارگانیسم خاص. همزیستی الگویی از تعامل بین افراد مختلف است. مردم این فرآیند را "هم زیستی" موجودات مختلف می نامند. عوامل بی جان در این روابط اهمیت کمی ندارند.

نمونه ها