Ympäristön vaikutus kehoon.

Mikä tahansa organismi on avoin järjestelmä, mikä tarkoittaa, että se vastaanottaa ainetta, energiaa, tietoa ulkopuolelta ja on siten täysin riippuvainen ympäristöstä. Tämä heijastuu venäläisten tutkijoiden K.F. Ohjaus: "Minkä tahansa esineen (organismin) kehityksen (muutosten) tulokset määräytyvät sen sisäisten piirteiden ja sen ympäristön piirteiden suhteen, jossa se sijaitsee." Joskus tätä lakia kutsutaan ensimmäiseksi ympäristölakeeksi, koska se on universaali.

Organismit vaikuttavat ympäristöön muuttamalla ilmakehän kaasukoostumusta (H: fotosynteesin seurauksena), osallistuvat maaperän muodostumiseen, helpotukseen, ilmastoon jne.

Organismien vaikutusta elinympäristöön kuvaa erilainen ympäristölaki (Y. N. Kurazhkovsky): Jokainen eliölaji, joka kuluttaa ympäristöstään tarvitsemansa aineet ja päästää elintoimintansa tuotteet siihen, muuttaa sitä siten, että elinympäristöstä tulee sopimaton olemassaololleen .

1.2.2. Ekologiset ympäristötekijät ja niiden luokittelu.

Monia ympäristön elementtejä, jotka vaikuttavat organismeihin ainakin yhdessä yksilöllisen kehityksen vaiheessa, kutsutaan ympäristötekijät.

Luonteeltaan abioottiset, bioottiset ja antropogeeniset tekijät erotetaan toisistaan. (Dia 1)

Abioottiset tekijät   - Nämä ovat elottoman luonteen ominaisuuksia (lämpötila, valo, kosteus, ilman, veden, maaperän koostumus, maan luonnollinen säteilytausta, maasto) jne., Jotka vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti eläviin organismeihin.

Bioottiset tekijät   - nämä ovat kaikki muotoja elävien organismien vaikutuksesta toisiinsa. Bioottisten tekijöiden vaikutus voi olla sekä suora että epäsuora, ilmaistuna ympäristöolosuhteiden muutoksissa, esimerkiksi maaperän koostumuksen muutoksissa bakteerien vaikutuksesta tai muutoksissa metsän mikroilmastossa.

Yksittäisten eliölajien keskinäiset suhteet tukevat populaatioiden, biokenoosien ja koko biosfäärin olemassaoloa.

Aikaisemmin ihmisten vaikutukset eläviin organismeihin luokiteltiin myös bioottisiksi tekijöiksi, mutta tällä hetkellä ne erottavat ihmisen aiheuttamien erityisten tekijöiden luokan.

Antropogeeniset tekijät- nämä ovat kaikki ihmistoiminnan muotoja, jotka johtavat luonteen muutokseen elinympäristönä ja muina lajeina ja vaikuttavat suoraan heidän elämäänsä.

Ihmisen toiminta planeetalla olisi erotettava erityisellä voimalla, joka vaikuttaa sekä suorien että epäsuorien vaikutusten luonteeseen. Suoriin vaikutuksiin sisältyy ihmisen kulutus, lisääntyminen ja leviäminen yksittäisinä eläin- ja kasvilajeina sekä kokonaisten biokeinoosien luominen. Epäsuora vaikutus toteutetaan muuttamalla organismien elinympäristöä: ilmastoa, jokijärjestelmää, maan tilaa jne. Kun väestö kasvaa ja ihmiskunnan tekniset välineet kasvavat, antropogeenisten ympäristötekijöiden osuus kasvaa tasaisesti.

Ympäristötekijät vaihtelevat ajassa ja tilassa. Joitakin ympäristötekijöitä pidetään suhteellisen vakiona pitkän ajan kuluessa lajien kehityksessä. Esimerkiksi auringon säteilyn voima, valtameren suolakoostumus. Suurin osa ympäristötekijöistä - ilman lämpötila, kosteus ja ilman nopeus - ovat hyvin vaihtelevia tilassa ja ajassa.

Tämän mukaisesti ympäristötekijät jaetaan altistumisen säännöllisyydestä riippuen (kalvo 2):

· säännöllinen määräajoin jotka muuttavat vaikutuksen voimakkuutta vuorokaudenajasta, vuodenajasta tai valtameren vuoroveden rytmistä johtuen. Esimerkiksi: lämpötilan lasku pohjoisen leveyden leuto ilmastovyöhykkeellä vuoden talven alkaessa jne.

· epäsäännöllisesti jaksollinen , katastrofaaliset ilmiöt: myrskyt, sateet, tulvat jne.

· kertaluonteinen, syntyy spontaanisti, ilman selkeää mallia, kertaluonteinen. Esimerkiksi uuden tulivuoren syntyminen, tulipalot, ihmisen toiminta.

Siten jokaisessa elävässä organismissa vaikuttaa muiden lajien, mukaan lukien ihmiset, eloton luonne, ja se puolestaan ​​vaikuttaa kaikkiin näihin komponentteihin.

Ensisijaisuuden mukaan tekijät jaetaan: ensisijainen   ja toissijainen .

ensisijainen   Ympäristötekijät olivat olemassa planeetalla aina, jopa ennen elävien olentojen ilmestymistä, ja kaikki elävät olennot mukautettiin näihin tekijöihin (lämpötila, paine, vuorovedet, vuodenaikojen ja päivittäinen taajuus).

toissijainen   ympäristötekijät syntyvät ja muuttuvat primaaristen ympäristötekijöiden (veden sameus, ilmankosteus jne.) vaihtelevuuden vuoksi.

Kehoon kohdistuvan vaikutuksen mukaan kaikki tekijät jaetaan suorat toimintatekijät   ja epäsuora .

Vaikutusasteen mukaan ne jaetaan tappaviin (johtaviin kuolemaan), äärimmäisiin, rajoittaviin, häiritseviin, mutageenisiin, teratogeenisiin, mikä johtaa muodonmuutoksiin yksilöllisen kehityksen aikana).

Jokaiselle ympäristötekijälle on ominaista tietyt kvantitatiiviset indikaattorit: lujuus, paine, taajuus, intensiteetti jne.

1.2.3. Ympäristötekijöiden mallit. Rajoittava tekijä. Liebigin vähimmäislakia. Suvaitsevaisuuslaki Shelford. Opillisuus ekologisista optimalajeista. Ympäristötekijöiden vuorovaikutus.

Ympäristötekijöiden monimuotoisuudesta ja niiden alkuperän erilaisesta luonteesta huolimatta on olemassa joitain yleisiä sääntöjä ja malleja niiden vaikutuksesta eläviin organismeihin. Jokainen ympäristötekijä voi vaikuttaa kehoon seuraavasti (dia):

· Muuttaa lajien maantieteellistä jakautumista;

· Muuttaa lajien hedelmällisyyttä ja kuolleisuutta;

· Siirtyminen;

· Edistetään lajien mukautuvien ominaisuuksien ja sopeutumisten ilmenemistä.

Tekijän vaikutus on tehokkain organismin kannalta optimaalisen tekijän tietyssä arvossa, ei sen kriittisissä arvoissa. Mieti tekijän toimintamalleja organismeille. (Kuva).

Ympäristötekijän tuloksen riippuvuutta sen intensiteetistä on edullisen alueen ympäristötekijä kutsutaan optimaalinen alue   (normaali elämä). Mitä merkittävämpi tekijän poikkeama optimaalista, sitä enemmän tämä tekijä estää väestön elintärkeää aktiivisuutta. Tätä aluetta kutsutaan sorron alue (pessimum) . Tekijän suurin ja pienin siedettävä arvo ovat kriittisiä pisteitä, joiden ylittyessä organismin tai populaation olemassaolo ei ole enää mahdollista. Kriittisten pisteiden välistä tekijän aluetta kutsutaan toleranssivyöhyke   kehon (kestävyys) suhteessa tähän tekijään. X-akselilla oleva piste, joka vastaa organismin elämän parasta indikaattoria, tarkoittaa tekijän optimaalista arvoa ja sitä kutsutaan pisteen optimaalinen.   Koska optimaalisen pisteen määrittäminen on vaikeaa, puhumme yleensä optimaalinen alue   tai mukavuusvyöhyke. Siten minimi-, maksimi- ja optimaalipisteet ovat kolme pääkysymykset jotka määrittävät kehon mahdolliset reaktiot tähän tekijään. Ympäristöolosuhteita, joissa tekijä (tai tekijöiden yhdistelmä) ylittää mukavuusvyöhykkeen ja jolla on masentava vaikutus, kutsutaan ekologiassa äärimmäinen .

Näitä malleja kutsutaan "Optimaalinen sääntö" .

Organismien elämää varten tarvitaan tietty ehtojen yhdistelmä. Jos kaikki ympäristöolosuhteet ovat suotuisat, yhtä lukuun ottamatta, tästä tilasta tulee ratkaiseva kyseisen organismin elämässä. Se rajoittaa (rajoittaa) organismin kehitystä, joten sitä kutsutaan rajoittava tekijä . näin Rajoittava tekijä on ekologinen tekijä, jonka arvo ylittää lajin selviytymisasteen rajat.

Esimerkiksi vesistöjen talvikalat johtuvat hapen puuttumisesta, karpit eivät asu valtameressä (suolavettä), ja maa-matojen muuttoliike aiheuttaa ylimääräisen kosteuden ja hapen puuttumisen.

Aluksi havaittiin, että elävien organismien kehitys rajoittaa minkä tahansa komponentin, esimerkiksi mineraalisuolojen, kosteuden, valon jne., Puuttumista. 1800-luvun puolivälissä saksalainen orgaaninen kemisti Eustace Liebig osoitti ensimmäisenä kokeellisesti, että kasvien kasvu riippuu ravintoaineesta, jota on läsnä suhteellisen pieninä määrinä. Hän kutsui tätä ilmiötä vähimmäislakiksi; tekijän kunniaksi sitä kutsutaan myös liebigin laki . (Liebigin tynnyri).

Nykyaikaisessa sanamuodossa vähimmäislaki   Kuulostaa tältä: kehon kestävyyden määrää sen ekologisten tarpeiden ketjun heikoin lenkki. Kuten myöhemmin kävi ilmi, ei vain pula, vaan myös tekijän ylitys, esimerkiksi sateen kuolema sateiden takia, maaperän ylikylläisyys lannoitteilla jne., Voi olla rajoittava. Ajatus siitä, että yhdessä vähimmäismäärän kanssa rajoittava tekijä voi olla suurin, tuli 70 vuoden kuluttua Liebigistä, amerikkalainen eläintieteilijä V. Shelford, joka muotoili suvaitsevaisuuslaki . Mukaan suvaitsevaisuuslaki väestön (organismin) hyvinvointia rajoittava tekijä voi olla pienin tai suurin ympäristövaikutus, ja niiden välinen alue määrittää organismin kestävyyden (toleranssiraja) tai ekologisen valenssin tietyn tekijän suhteen

Rajoittavien tekijöiden periaate on voimassa kaikentyyppisissä elävissä organismeissa - kasveissa, eläimissä, mikro-organismeissa ja koskee sekä abioottisia että bioottisia tekijöitä.

Esimerkiksi tietyn lajin organismien kehitystä rajoittava tekijä voi olla kilpailu toisesta lajista. Maataloudessa tuholaisista ja rikkakasveista tulee usein rajoittavia tekijöitä, ja joillekin kasveille kehityksen rajoittaviksi tekijöiksi tulee muiden lajien edustajien puute (tai puuttuminen). Esimerkiksi uusi viikunalaji tuotiin Välimereltä Kaliforniaan, mutta se ei tuottanut hedelmää, ennen kuin sieltä tuotiin ainoat pölyttäjät.

Sietokykylain mukaan ylimääräinen aine tai energia osoittautuu saastuttavan ympäristön alkua.

Siten ylimäärä vettä, jopa kuivilla alueilla, on haitallista ja vettä voidaan pitää normaalina pilaavana aineena, vaikka se on yksinkertaisesti välttämätöntä optimaalisissa määrissä. Erityisesti ylimääräinen vesi estää normaalia maaperän muodostumista kernozemivyöhykkeellä.

Lajien laaja ekologinen valenssi suhteessa abioottisiin ympäristötekijöihin merkitään lisäämällä tekijän nimeen etuliite “Heury”, kapea “seinä”. Laji, jolle on olemassa ehdottomasti tietyt ekologiset olosuhteet, nimi stenobiontic ja lajit, jotka mukautuvat ekologiseen tilanteeseen monilla muuttujilla, eurybiontic .

Esimerkiksi kutsutaan eläimiä, jotka kestävät merkittäviä lämpötilanvaihteluita eurythermic, kapea lämpötila - alue stenothermal organismeja. (Kuva). Pienillä lämpötilan muutoksilla on vain vähän vaikutusta eurythermisissä organismeissa ja ne voivat olla kohtalokkaita stenotermisille (kuva 4). Evrigidroidnye   ja stenogidroidnye   organismit eroavat toisistaan ​​kosteuden vaihtelusta johtuen. euryhaline   ja stenohaline - reagoida eri tavalla ympäristön suolapitoisuuteen. Evrioyknye   - organismit kykenevät elämään eri paikoissa, ja - seinämallit   - asettaa tiukat vaatimukset elinympäristön valinnalle.

Paineen suhteen kaikki organismit jaetaan eurybathic   ja stenobathic   tai stopobatnye   (syvänmeren kalat).

Suhteessa hapen päästöihin evrioksibionty   (ristikarppi) ja stenooksibiont s (harjus).

Suhteessa alueeseen (biotooppi) - eurytopic   (iso tissi) ja stenotopic   (Osprey).

Suhteessa ruokaan - euryphages   (corvids) ja stenofagi joista voidaan erottaa ichthyophagi   (Osprey) entomophages   (lihansyöjä, nopea, niellä), gerpetofagi   (Lintu - sihteeri).

Lajin ekologiset valenssit suhteessa eri tekijöihin voivat olla hyvin erilaisia, mikä luo luonteeltaan erilaisia ​​mukautuksia. Ympäristövalenssien joukko suhteessa erilaisiin ympäristötekijöihin on lajien ekologinen spektri .

Organismin sietokykyraja muuttuu kehitysvaiheesta toiseen. Usein nuoret organismit ovat alttiimpia ja vaativampia ympäristöolosuhteille kuin aikuiset.

Kriittisin eri tekijöiden vaikutuksen kannalta on lisääntymisaika: tänä aikana monet tekijät tulevat rajoittaviksi. Ekologinen valenssi jalostuvien yksilöiden, siementen, alkioiden, toukkien, munien osalta on yleensä kapeampi kuin aikuisten muiden kuin jalostukseen tarkoitettujen kasvien tai saman lajin eläinten kanssa.

Esimerkiksi monet merieläimet voivat kantaa murtovettä tai makeaa vettä, jolla on korkea kloridipitoisuus, joten ne saapuvat usein jokeen ylävirtaan. Mutta niiden toukat eivät voi elää tällaisissa vesissä, joten lajit eivät voi kasvattaa joessa eikä asettu täällä pysyväksi elinympäristöksi. Monet linnut lentävät poikasten jalostukseen paikoissa, joissa on lämpimämpi ilmasto jne.

Toistaiseksi on ollut kysymys elävän organismin sietokyvyn rajasta yhden tekijän suhteen, mutta luonnossa kaikki ympäristötekijät toimivat yhdessä.

Organismin optimaalinen vyöhyke ja kestävyysrajat suhteessa mihin tahansa ympäristötekijään voivat muuttua riippuen yhdistelmästä, jossa muut tekijät toimivat samanaikaisesti. Tätä mallia kutsutaan ympäristötekijöiden vuorovaikutus (tähdistö ).

Esimerkiksi tiedetään, että lämpöä on helpompi sietää kuivassa kuin kosteassa ilmassa; jäätymisriski on paljon suurempi matalissa lämpötiloissa, joissa on voimakas tuuli, kuin rauhallisella säällä. Kasvien kasvua varten vaaditaan erityisesti elementti, kuten sinkki, usein hän osoittautuu rajoittavaksi tekijäksi. Mutta varjossa kasvaville kasveille sitä tarvitaan vähemmän kuin auringonkasveilla. On olemassa ns. Korvaustekijät.

Keskinäisellä korvauksella on kuitenkin tiettyjä rajoituksia, ja yhtä tekijöistä ei voida korvata kokonaan toisella. Veden tai ainakin yhden mineraaliravinnon välttämättömien osien täydellinen puuttuminen tekee kasvien elämästä mahdotonta, huolimatta muiden olosuhteiden edullisimmista yhdistelmistä. Tästä seuraa, että kaikilla elämän ylläpitämisen kannalta välttämättömillä ympäristöolosuhteilla on sama rooli, ja mikä tahansa tekijä voi rajoittaa organismien olemassaolon mahdollisuutta - tämä on kaikkien elinolojen vastaavuuslaki.

Tiedetään, että kukin tekijä vaikuttaa organismin eri toimintoihin eri tavoin. Olosuhteet, jotka ovat optimaalisia joillekin prosesseille, esimerkiksi organismin kasvulle, voivat olla toisille esimerkiksi lisääntymiselle altistumisen vyöhyke ja ylittää suvaitsevaisuusrajat, toisin sanoen johtaa kuolemaan. Siksi elinkaari, jonka mukaan keho tietyillä ajanjaksoilla suorittaa ensisijaisesti tiettyjä toimintoja - ravitsemus, kasvu, lisääntyminen, uudelleensijoittaminen -, sovitetaan aina vuodenaikojen vaihtuvuudesta johtuvien ympäristötekijöiden, kuten kasvimaailman kausiluonteisuuden, kausivaihteluihin.

Niistä laeista, jotka määrittävät yksilön tai yksilön vuorovaikutuksen ympäristönsä kanssa, korostamme ympäristövaatimusten noudattamista koskeva sääntö . Se väittää että eliölajit voivat olla olemassa toistaiseksi ja sikäli kuin ympäröivä luonnollinen ympäristö vastaa geneettisiä mahdollisuuksia mukauttaa tätä lajia sen heilahteluihin ja muutoksiin. Jokainen elävä laji on kotoisin tietystä ympäristöstä, jossain määrin siihen sopeutunut, ja lajien jatkuva olemassaolo on mahdollista vain tietyssä ympäristössä tai sen lähellä. Äkillinen ja nopea muutos elinympäristössä voi johtaa siihen, että lajin geneettiset kyvyt eivät riitä sopeutumiseen uusiin olosuhteisiin. Erityisesti tähän perustuu yksi hypoteese suurten matelijoiden sukupuuttoon sukupolvien häviämisessä, jossa abioottisissa olosuhteissa tapahtuu jyrkkä muutos planeetalla: suuret organismit ovat vähemmän muuttuvia kuin pienet, joten he tarvitsevat paljon enemmän aikaa sopeutumiseen. Tältä osin luonnon radikaali muutos on vaarallinen nykyisille lajeille, myös henkilölle itselleen.

1.2.4. Organismien mukauttaminen haitallisiin ympäristöolosuhteisiin

Ympäristötekijät voivat toimia:

· ärsykkeitä   ja saa aikaan adaptiivisia muutoksia fysiologisissa ja biokemiallisissa toiminnoissa;

· rajoittimet , joka aiheuttaa olemassaolon mahdottomuuden näissä olosuhteissa;

· muokkaajia aiheuttaa organismien anatomisia ja morfologisia muutoksia;

· signaalit , joka osoittaa muutokset muissa ympäristötekijöissä.

Haitallisiin ympäristöolosuhteisiin sopeutumisprosessissa organismit pystyivät kehittämään kolme päätapaa välttää jälkimmäiset.

Aktiivinen polku   - myötävaikuttaa kestävyyden parantamiseen ja sellaisten sääntelyprosessien kehittämiseen, jotka mahdollistavat organismien kaikkien elintärkeiden toimintojen suorittamisen kielteisistä tekijöistä huolimatta.

Esimerkiksi nisäkkäiden ja lintujen lämminverisyys.

Passiivinen tapa   liittyy kehon elintärkeiden toimintojen alistamiseen muuttumaan ympäristötekijöitä Esimerkiksi ilmiö piilotettu elämä , jota seuraa elämän keskeytyminen säiliön kuivaamisen, jäähdytyksen jne. aikana tilaan saakka kuvitteellinen kuolema   tai valekuolema .

Esimerkiksi kuivatut kasvien siemenet, niiden itiöt, samoin kuin pienet eläimet (rotiferit, nematodit) kestävät alle 200 ° C lämpötiloja. Esimerkkejä anabioosista? Kasvien talven lepotila, selkärankaisten lepotilat, siementen ja itiöiden säilyminen maaperässä.

Tätä ilmiötä kutsutaan ilmiöksi, jossa joidenkin elävien organismien yksilöllisessä kehityksessä on väliaikainen fysiologinen lepo diapaussi .

Haitallisten vaikutusten välttäminen   - elin kehittää elinjaksoja, joiden kehityksen haavoittuvimmat vaiheet saadaan päätökseen vuoden suotuisimpina ajanjaksoina lämpötilan ja muiden olosuhteiden kannalta.

Tällaisten laitteiden tavallinen polku on siirtyminen.

Organismien evoluutiosopeutumisia ympäristöolosuhteisiin, jotka ilmaistaan ​​muutoksina niiden ulkoisissa ja sisäisissä piirteissä, kutsutaan sovittaminen . Sopeutuksia on erityyppisiä.

Morfologiset mukautukset. Organismeilla on sellaiset ulkoisen rakenteen piirteet, jotka edistävät organismien selviytymistä ja menestyvää toimintaa normaaleissa olosuhteissa.

Esimerkiksi vesieläinten virtaviivaistettu kehon muoto, sukulenttien rakenne, halogeenisolujen mukautukset.

Eläimen tai kasvin morfologista mukautumistyyppiä, jossa heillä on ulkoinen muoto, joka heijastaa tapaa, jolla ne ovat vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa, kutsutaan elämän muoto . Samoihin ympäristöolosuhteisiin sopeutumisprosessissa eri lajeilla voi olla samanlainen elämänmuoto.

Esimerkiksi valaat, delfiinit, hait, pingviinit.

Fysiologiset sopeutumiset   joka ilmenee eläinten ruuansulatuskanavan entsymaattisten ryhmien ominaisuuksista, määritettynä ruuan koostumuksella.

Esimerkiksi kosteuden tarjoaminen kameleiden rasvan hapettumisesta.

Käyttäytymisen mukautukset   - ilmenee suojien luomisessa, liikkumisessa suotuisimpien olosuhteiden valintaa varten, petoeläinten pelottamisessa, piiloamisessa, ystävällisessä käyttäytymisessä jne.

Kunkin organismin mukautumiset määräytyvät sen geneettisen taipumuksen perusteella. Geneettisen ennalta määrätyn ympäristöolosuhteiden noudattamista koskeva sääntö   sanoo: Niin kauan kuin tietyn tyyppistä organismia ympäröivä ympäristö vastaa tämän lajin geneettisiä mahdollisuuksia sopeutua sen heilahteluihin ja muutoksiin, tämä laji voi olla olemassa. Äkillinen ja nopea elinympäristöolosuhteiden muutos voi johtaa siihen, että mukautuvien reaktioiden nopeus jää jälkeen ympäristöolosuhteiden muutoksesta, mikä johtaa lajin lukutaidottomuuteen. Edellä oleva koskee täysin ihmistä.

1.2.5. Tärkeimmät abioottiset tekijät.

Muistutaan jälleen kerran, että abioottiset tekijät ovat elämättömän luonteen ominaisuuksia, jotka vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti eläviin organismeihin. Dia 3 näyttää abioottisten tekijöiden luokituksen.

lämpötila   on tärkein ilmasto-tekijä. Riippuu siitä aineenvaihdunnan nopeus   organismit ja niiden maantieteellinen jakauma. Mikä tahansa organismi pystyy elämään tietyllä lämpötila-alueella. Ja vaikka erityyppisille organismeille ( euroterminen ja stenoterminen) nämä välit ovat erilaisia, useimmille optimaalisten lämpötilojen alue, jolla elintärkeät toiminnot suoritetaan aktiivisimmin ja tehokkaimmin, on suhteellisen pieni. Lämpötila-alue, jossa voi elää, on noin 300 ° C: -200 - +100 ° C. Mutta suurin osa lajeista ja suurin osa niiden toiminnasta rajoittuu vielä kapeampaan lämpötilaan. Jotkut organismit, etenkin lepovaiheessa, voivat esiintyä ainakin jonkin aikaa, erittäin alhaisissa lämpötiloissa. Jotkut mikro-organismit, lähinnä bakteerit ja levät, kykenevät elämään ja lisääntymään kiehumispisteen lähellä olevissa lämpötiloissa. Kuumavesilähteiden bakteerien yläraja on 88 ° C, sinilevien - 80 ° C ja vastustuskykyisimpien kalojen ja hyönteisten - noin 50 ° C. Kertoimen yläraja-arvot ovat yleensä kriittisempiä kuin alemmat, vaikka monet organismit yläreunan lähellä ovatkin Toleranssirajat toimivat tehokkaammin.

Vesieläimissä lämpötilan sietokyky on yleensä kapeampi kuin maaeläimillä, koska veden lämpötilan vaihteluväli on pienempi kuin maalla.

Lämpötilavaihtelu on eläviin organismeihin kohdistuvien vaikutusten kannalta erittäin tärkeä. 10 - 20 ° C: n lämpötilat (keskimääräinen komponentti 15 ° C) eivät välttämättä vaikuta organismiin samalla tavalla kuin vakio 15 ° C: n lämpötila. Niiden organismien elintärkeä aktiivisuus, jotka luonnossa yleensä altistuvat muuttuville lämpötiloille, estää tai hidastaa kokonaan tai osittain. vakio lämpötila. Vaihtelevaa lämpötilaa käyttämällä oli mahdollista nopeuttaa heinäsirppumunien kehitystä keskimäärin 38,6% verrattuna niiden kehitykseen vakiolämpötilassa. Ei ole vielä selvää, johtuvatko kiihdyttävä vaikutus itse lämpötilanvaihteluista vai lisääntyneestä kasvusta, jonka aiheuttaa lyhytaikainen lämpötilan nousu ja ei-kompensoiva kasvun hidastuminen sen laskiessa.

Siksi lämpötila on tärkeä ja erittäin usein rajoittava tekijä. Lämpötilarytmit säätelevät suurelta osin kasvien ja eläinten kausiluonteista ja päivittäistä toimintaa. Lämpötila luo usein alueellisuutta ja stratifikaatiota vesi- ja maan elinympäristöissä.

vesifysiologisesti välttämätön millä tahansa protoplasmalla. Ekologisesta näkökulmasta se toimii rajoittavana tekijänä sekä maanpäällisissä elinympäristöissä että vesieliöissä, joissa sen määrä vaihtelee voimakkaasti tai joissa korkea suolapitoisuus edistää veden häviämistä elimistössä osmoosin kautta. Kaikki elävät organismit, riippuen niiden tarpeesta vedessä, ja siten elinympäristön eroista, jaetaan useisiin ekologisiin ryhmiin: vesi- tai hydrofiiliset   - elävät pysyvästi vedessä; hygrophilic   - eläminen erittäin märissä elinympäristöissä; mesofiiliset   - sille on ominaista kohtuullinen tarve vedelle ja xerophilous   - eläminen kuivissa elinympäristöissä.

Sademäärän määrä   ja kosteus - tärkeimmät mitat tämän tekijän tutkimuksessa. Sademäärän määrä riippuu pääasiassa ilmamassojen suurista liikkeistä ja poluista. Esimerkiksi merestä puhaltavat tuulet jättävät suurimman osan kosteudesta merelle päin oleville rinteille, mikä johtaa sateenvarjoon vuoristojen ulkopuolella, mikä lisää aavikon muodostumista. Liikkuu syvälle maahan, ilma kerääntyy tietyn määrän kosteutta ja sademäärän määrä kasvaa jälleen. Aavikot sijaitsevat yleensä korkeiden vuoristoalueiden taakse tai pitkin niitä rantoja, joissa tuulet puhaltavat valtavilta kuivilta alueilta kuin merestä, esimerkiksi Nami-autiomaasta Lounais-Afrikassa. Sademäärän jakautuminen vuodenaikojen mukaan on erittäin tärkeä rajoittava tekijä organismeille. Saostumisen yhtenäisen jakautumisen aiheuttamat olosuhteet ovat täysin erilaisia ​​kuin sademäärä yhden kauden aikana. Tässä tapauksessa eläinten ja kasvien on kestettävä pitkäkestoisia kuivuusjaksoja. Pääsääntöisesti sademäärän epätasainen jakautuminen vuodenaikoina esiintyy trooppisissa ja subtrooppisissa kohteissa, joissa märkät ja kuivat vuodet ovat usein hyvin ilmaisia. Trooppisessa vyöhykkeessä kosteuden kausivaihtelu säätää organismien kausivaihtelua samalla tavalla kuin lämpö- ja valon kausirytmi leutoalueilla. Kaste voi olla merkittävä, ja paikoissa, joissa sademäärä on vähäinen, ja erittäin merkittävä panos sademäärään.

kosteus   - Ilman vesihöyryn sisältöä kuvaava parametri. Absoluuttinen kosteus   soita vesihöyryn määrä ilmaa kohti. Ilmassa olevan höyryn määrän riippuvuus lämpötilasta ja paineesta, käsite suhteellinen kosteus on ilmaan sisältyvän höyryn suhde kyllästyshöyryyn tietyssä lämpötilassa ja paineessa. Koska luonteeltaan on päivittäinen kosteuden rytmi - yön lisääntyminen ja päiväsaikaan lasku, ja sen vaihtelu pystysuorassa ja vaakasuorassa, tämä tekijä sekä valo ja lämpötila vaikuttavat merkittävästi organismien aktiivisuuden säätelyyn. Kosteus muuttaa lämpötilan nousun vaikutuksia. Esimerkiksi kriittisten olosuhteiden läheisyydessä kosteuden lämpötila on tärkeämpi rajoittava vaikutus. Samoin kosteus on kriittisempi, jos lämpötila on lähellä raja-arvoja. Suuret säiliöt pehmentävät merkittävästi maapallon ilmastoa, koska vedelle on ominaista suuri latenttinen höyrystymis- ja sulamislämpö. Itse asiassa on kaksi päätyyppiä ilmastoa: mannermainen   äärimmäisissä lämpötiloissa ja kosteudessa meren,   jotka ovat ominaisia ​​vähemmän jyrkille vaihteluille suurten vesistöjen pehmenemisvaikutuksen vuoksi.

Elävien organismien käytettävissä oleva pintavesihuolto riippuu tietyn alueen sademäärästä, mutta nämä arvot eivät aina ole yhteneväisiä. Niinpä maanalaisia ​​lähteitä käyttäen, joissa vesi tulee muista alueista, eläimet ja kasvit voivat saada enemmän vettä kuin saostumisen jälkeen. Sitä vastoin sadevesi voi joskus joutua käyttämättömäksi organismeille.

Aurinkosäteily   edustaa eri pituisia sähkömagneettisia aaltoja. Se on ehdottoman välttämätöntä luonnonvaraisille eläimille, koska se on tärkein ulkoinen energialähde. Aurinkosäteilyn energian jakelun spektri maapallon ilmakehän ulkopuolella (kuvio 6) osoittaa, että noin puolet aurinkoenergiasta päästetään infrapuna-alueella, 40% näkyvässä ja 10% ultravioletti- ja röntgenalueilla.

On pidettävä mielessä, että auringon sähkömagneettisen säteilyn spektri on hyvin leveä (kuva 7) ja sen taajuusalueet vaikuttavat elävään aineeseen eri tavoin. Maapallon ilmakehä, otsonikerros mukaan lukien, valikoivasti eli taajuusalueilla, absorboi auringon sähkömagneettisen säteilyn energian ja pääasiassa 0,3-3 mikronin aallonpituuden säteily saavuttaa maan pinnan. Ilmakehä absorboi pidemmän ja lyhyen aallon säteilyn.

Kun auringon zeniittietäisyys kasvaa, infrapunasäteilyn suhteellinen pitoisuus nousee (50: stä 72%: iin).

Elävälle aineelle on tärkeitä kvalitatiivisia merkkejä valosta - altistuksen aallonpituus, intensiteetti ja kesto.

On tunnettua, että eläimet ja kasvit reagoivat valon aallonpituuden muutoksiin. Värinäkö on yleinen eri eläinryhmissä täplikäs: se on hyvin kehittynyt joissakin niveljalkaisten, kalojen, lintujen ja nisäkkäiden lajeissa, mutta muissa samojen ryhmien lajeissa se voi olla poissa.

Fotosynteesin voimakkuus vaihtelee valon aallonpituuden mukaan. Esimerkiksi kun valo kulkee veden läpi, spektrin punaiset ja siniset osat suodatetaan pois ja klorofylli absorboi huonosti vaalean valon. Punaisilla levillä on kuitenkin lisäpigmenttejä (fykoerytriiniä), joiden avulla ne voivat käyttää tätä energiaa ja elää syvemmällä kuin vihreät levät.

Sekä maanpäällisissä että vesikasveissa fotosynteesi liittyy valon voimakkuuteen lineaarisesti suhteessa optimaaliseen valon kylläisyyden tasoon, jota monissa tapauksissa seuraa fotosynteesin voimakkuuden väheneminen suorilla auringonvaloilla. Joissakin kasveissa, kuten eukalyptuksessa, suora auringonvalo ei estä fotosynteesiä. Tällöin on olemassa kompensointitekijä, koska yksittäiset kasvit ja kokonaiset yhteisöt sopeutuvat erilaisiin valon intensiteetteihin, sopeutuvat varjoon (piileviä, kasviplanktonia) tai suoraan auringonvaloon.

Päivänvalon tai fotoperiodin pituus on "aikarele" tai laukaisumekanismi, joka sisältää fysiologisten prosessien sarjan, jotka johtavat monien kasvien kasvuun, kukintaan, rasvan sulautumiseen ja kerääntymiseen, muuttumiseen ja lisääntymiseen lintuissa ja nisäkkäissä sekä diapausen alkamiseen hyönteisissä. Jotkut korkeammat kasvit kukoistavat pidemmän päivän (pitkät päiväkasvit), toiset kukkivat vähemmän päivällä (lyhyet päiväkasvit). Monissa organismeissa, jotka ovat herkkiä fotoperiodille, biologisen kellon asetusta voidaan muuttaa kokeellisesti muuttamalla fotoperiodia.

Ionisoiva säteily   koputtaa elektronit atomeista ja liittää ne muihin atomeihin muodostamalla paria positiivisia ja negatiivisia ioneja. Sen lähde on kivien sisältämät radioaktiiviset aineet, ja se on myös avaruudesta peräisin.

Erilaiset elävien organismien tyypit ovat hyvin erilaiset kykynsä kestää suuria säteilyannoksia. Esimerkiksi 2 Sv: n (sivera) annos aiheuttaa joidenkin hyönteisten alkioiden kuoleman murskausvaiheessa, 5 Sv: n annos johtaa joidenkin hyönteislajien steriilyyteen, 10 Sv: n annos on täysin tappava nisäkkäille. Kuten useimpien tutkimusten tulokset osoittavat, nopeasti jakautuvat solut ovat herkimpiä säteilylle.

Pienen säteilyannoksen vaikutusta on vaikeampi arvioida, koska ne voivat aiheuttaa pitkäaikaisia ​​geneettisiä ja somaattisia seurauksia. Esimerkiksi männyn altistuminen annokselle 0,01 Sv päivässä 10 vuoden ajan aiheutti kasvun hidastumisen, joka oli samanlainen kuin yksittäinen 0,6 Sv annos. Säteilyn tason nousu keskipitkällä taustan yläpuolella johtaa haitallisten mutaatioiden lisääntymiseen.

Korkeammissa kasveissa herkkyys ionisoivalle säteilylle on suoraan verrannollinen solun tumaan, tarkemmin sanottuna kromosomien tilavuuteen tai DNA: n pitoisuuteen.

Korkeammilla eläimillä ei havaittu sellaista yksinkertaista suhdetta herkkyyden ja solurakenteen välillä; niille yksittäisten elinjärjestelmien herkkyys on tärkeämpää. Niinpä nisäkkäät ovat hyvin herkkiä jopa pienille säteilyannoksille, koska luuytimen nopeasti jakautuvan hematopoieettisen kudoksen säteilytys aiheuttaa vähäisiä vaurioita. Jopa hyvin alhaiset kroonisesti aktiivisen ionisoivan säteilyn tasot voivat aiheuttaa kasvainsolujen kasvua luissa ja muissa herkissä kudoksissa, jotka voivat ilmetä vain monta vuotta säteilytyksen jälkeen.

Kaasun koostumusilmakehä on myös tärkeä ilmasto-tekijä (kuva 8). Noin 3-3,5 miljardia vuotta sitten ilmakehässä oli typpeä, ammoniakkia, vetyä, metaania ja vesihöyryä, eikä siinä ollut vapaata happea. Ilmakehän koostumus määräytyi pitkälti vulkaanisten kaasujen avulla. Hapen puutteen vuoksi ei ollut otsoninäyttöä, joka viivästyttäisi auringon ultraviolettisäteilyä. Ajan myötä planeetan ilmakehän abioottisten prosessien vuoksi happi alkoi kerääntyä, otsonikerroksen muodostuminen alkoi. Noin keskellä Paleosoicia hapen kulutus oli sama kuin sen muodostuminen, tänä aikana ilmakehän O2-pitoisuus oli lähellä modernia - noin 20%. Lisäksi Devonin keskeltä havaitaan happipitoisuuden vaihteluja. Paleosoisen loppupuolella oli havaittavissa, noin 5% nykyisestä tasosta, happipitoisuuden laskusta ja hiilidioksidipitoisuuden kasvusta, mikä johti ilmastonmuutokseen ja ilmeisesti laukaisi runsaan "autotrofisen" kukinnan, joka loi fossiilisia hiilivetypolttoaineita. Tätä seurasi asteittainen paluu ilmakehään, jossa oli alhainen hiilidioksidipitoisuus ja korkea happipitoisuus, minkä jälkeen O2 / CO2-suhde säilyy ns.

Tällä hetkellä maapallon ilmakehällä on seuraava koostumus: happi ~ 21%, typpi ~ 78%, hiilidioksidi ~ 0,03%, inertit kaasut ja epäpuhtaudet ~ 0,97%. Mielenkiintoista on, että happi- ja hiilidioksidipitoisuudet rajoittavat monia korkeampia kasveja. Monissa kasveissa on mahdollista lisätä fotosynteesin tehokkuutta lisäämällä hiilidioksidin pitoisuutta, mutta ei tiedetä hyvin, että hapen pitoisuuden väheneminen voi myös johtaa fotosynteesin lisääntymiseen. Palkokasvien ja monien muiden kasvien kokeissa osoitettiin, että ilman happipitoisuuden alentaminen 5 prosenttiin lisää fotosynteesin intensiteettiä 50%. Typpillä on myös keskeinen rooli. Tämä on tärkein ravintoaine, joka osallistuu organismien proteiinirakenteiden muodostumiseen. Tuulella on rajoittava vaikutus organismien aktiivisuuteen ja jakautumiseen.

Tuuli se voi jopa muuttaa kasvien ulkonäköä, erityisesti niissä elinympäristöissä, esimerkiksi alppialueilla, joissa muilla tekijöillä on rajoittava vaikutus. Kokeellisesti osoitettiin, että avoimissa vuoristomaisemissa tuuli rajoittaa kasvien kasvua: kun seinä rakennettiin suojelemaan kasveja tuulelta, kasvien korkeus kasvoi. Myrskyt ovat erittäin tärkeitä, vaikka niiden toiminta on puhtaasti paikallista. Hurrikaanit ja tavalliset tuulet pystyvät kantamaan eläimiä ja kasveja pitkiä matkoja ja siten muuttamaan yhteisöjen kokoonpanoa.

Ilmakehän paineSe ei näytä olevan suoran toiminnan rajoittava tekijä, vaan se liittyy suoraan sää- ja ilmasto-olosuhteisiin, joilla on suora rajoittava vaikutus.

Veden olosuhteet luovat omaleimaisen elinympäristön eliöille, jotka poikkeavat maanpäällisestä pääasiassa tiheydestä ja viskositeetista. tiheys   vettä noin 800 kertaa viskositeetti   noin 55 kertaa korkeampi kuin ilman. Yhdessä tiheys   ja viskositeetti vesiympäristön tärkeimmät fysikaalis-kemialliset ominaisuudet ovat: lämpötilan kerrostuminen, ts. Lämpötilan vaihtelu veden kappaleen syvyydessä ja määräajoin lämpötila muuttuu ajan myötä   ja myös läpinäkyvyys vesi, joka määrittelee sen pinnan valo-ohjauksen: vihreän ja violetin levien, fytoplanktonin, korkeampien kasvien fotosynteesi riippuu läpinäkyvyydestä.

Kuten ilmakehässä, sillä on tärkeä rooli kaasun koostumus vesistöön. Vesieliöissä elinympäristössä liuenneen hapen, hiilidioksidin ja muiden kaasujen määrä, joka on siten organismien käytettävissä, vaihtelee suuresti ajassa. Vesistöissä, joissa on suuri orgaaninen pitoisuus, happi on äärimmäisen tärkeä rajoittava tekijä. Huolimatta paremmasta hapen liukoisuudesta vedessä verrattuna typpiin, myös edullisimmassa tapauksessa vesi sisältää vähemmän happea kuin ilmaa, noin 1 tilavuusprosenttia. Liukoisuus vaikuttaa veden lämpötilaan ja liuenneiden suolojen määrään: kun lämpötila laskee, hapen liukoisuus kasvaa ja suolapitoisuuden kasvaessa se pienenee. Veden happipitoisuus täydennetään ilman leviämisen ja vesikasvien fotosynteesin vuoksi. Happi leviää veteen hyvin hitaasti, diffuusio edistää tuulen ja veden liikkumista. Kuten jo mainittiin, tärkein tekijä, joka takaa hapen fotosynteettisen tuotannon, on valoa, joka tunkeutuu vesipatsaaseen. Siten happipitoisuus vaihtelee vedessä vuorokauden, vuodenajan ja sijainnin mukaan.

Hiilidioksidin pitoisuus vedessä voi myös vaihdella suuresti, mutta sen käyttäytymisessä hiilidioksidi eroaa hapesta, ja sen ekologinen rooli on huonosti ymmärretty. Hiilidioksidi liukenee hyvin veteen, lisäksi CO2 joutuu hengitykseen ja hajoamiseen muodostuneeseen veteen sekä maaperästä tai maanalaisista lähteistä. Toisin kuin happi, hiilidioksidi reagoi veden kanssa:

muodostamalla hiilihappoa, joka reagoi kalkin kanssa, muodostaen karbonaatteja CO22- ja vetykarbonaattia HCO3-. Nämä yhdisteet säilyttävät vetyionien pitoisuuden lähellä neutraalia arvoa. Pieni määrä hiilidioksidia vedessä lisää fotosynteesin voimakkuutta ja stimuloi monien organismien kehitystä. Suuri hiilidioksidipitoisuus on eläimille rajoittava tekijä, sillä siihen liittyy alhainen happipitoisuus. Jos esimerkiksi vedessä on liian paljon vapaata hiilidioksidia, monet kalat kuolevat.

happamuus   - vetyionien (pH) pitoisuus on läheisesti yhteydessä karbonaattijärjestelmään. Onko pH-arvo 0? pH? 14: pH = 7 neutraalissa väliaineessa pH: ssa<7 - кислая, при рН>7 - emäksinen. Jos happamuus ei lähesty äärimmäisiä arvoja, yhteisöt pystyvät kompensoimaan tämän tekijän muutokset - yhteisötiheys pH-alueelle on melko merkittävä. Happamuus voi toimia indikaattorina yhteisön yleisen metabolian nopeudesta. Alhaisen pH: n vesillä on vähän ravinteita, joten tuottavuus on erittäin alhainen.

suolaisuus- karbonaattien, sulfaattien, kloridien jne. pitoisuus - on toinen merkittävä abioottinen tekijä vesistöissä. Makeassa vedessä on vähän suoloja, joista noin 80% on karbonaatteja. Mineraalien pitoisuus maailman valtameren keskiarvossa on 35 g / l. Avomeri-organismit ovat tavallisesti stenohaliineja, kun taas rannikon murtovesi-organismit ovat yleensä euryhaliinia. Suolojen pitoisuus useimpien meren eliöiden kehon nesteissä ja kudoksissa on isotoninen suolojen pitoisuudella merivedessä, joten osmoregulaation kanssa ei ole ongelmia.

kurssi   ei ainoastaan ​​vaikuta suuresti kaasujen ja ravintoaineiden pitoisuuteen, vaan toimii myös suoraan rajoittavana tekijänä. Monet joen kasvit ja eläimet ovat morfologisesti ja fysiologisesti spesifisesti sovitettuja säilyttämään asemansa virrassa: niillä on varsin rajalliset toleranssit virtauskertoimelle.

Hydrostaattinen paine   meressä on erittäin tärkeää. Kun upotetaan veteen 10 m: n paineessa, paine kasvaa 1 atm (105 Pa). Meren syvimmässä osassa paine saavuttaa 1000 atm (108 Pa). Monet eläimet kykenevät sietämään jyrkkiä paineenvaihteluja, varsinkin jos heillä ei ole vapaata ilmaa ruumiissaan. Muuten kaasun embolia voi kehittyä. Suurille syvyyksille ominaiset korkeat paineet yleensä estävät elintärkeän toiminnan prosesseja.

Maaperä on ainekerros, joka sijaitsee maan kuoren päällä. Venäjän tiedemies - luonnontieteilijä Vasily Vasilyevitš Dokuchaev vuonna 1870 oli ensimmäinen, joka piti maaperää dynaamisena kuin inerttisenä ympäristöön. Hän osoitti, että maaperä muuttuu jatkuvasti ja kehittyy, ja sen aktiivisella alueella tapahtuu kemiallisia, fysikaalisia ja biologisia prosesseja. Maaperä muodostuu ilmaston, kasvien, eläinten ja mikro-organismien monimutkaisesta vuorovaikutuksesta. Neuvostoliiton maaperän tutkija Vasily Robertovich Williams antoi toisen maaperän määritelmän - tämä on löysä pintamaalaus, joka pystyy tuottamaan viljelykasveja. Kasvien kasvu riippuu olennaisten ravintoaineiden pitoisuudesta maaperässä ja sen rakenteesta.

Maaperässä on neljä pääasiallista rakennekomponenttia: mineraalipohja (tavallisesti 50–60% maaperän kokonaismäärästä), orgaaninen aine (enintään 10%), ilma (15-25%) ja vesi (25-30%).

Mineraalirunko- Se on epäorgaaninen komponentti, joka on muodostunut peruskivestä sen sään seurauksena.

Piidioksidi on yli 50% maaperän mineraalikoostumuksesta, 1 - 25% on peräisin Al2O3-alumiinioksidista, 1-10% rautaoksideista Fe2O3, 0,1 - 5% magnesiumin, kaliumin, fosforin, kalsiumin oksideille. Maaperän luurankoainetta muodostavat mineraalielementit vaihtelevat kooltaan: kivistä ja kivistä hiekkajyviin - 0,02–2 mm: n hiukkaset, 0,002–0,02 mm: n läpimitaltaan pienimmät hiukkaset ja alle 0,002 mm: n pienimmät savihiukkaset. Niiden suhde määrää mekaaninen maarakenne . Se on erittäin tärkeää maataloudelle. Savia ja hiekkaa, jotka sisältävät noin yhtä suuria määriä savea ja hiekkaa, ovat yleensä sopivia kasvien kasvuun, koska ne sisältävät riittävästi ravinteita ja kykenevät pitämään kosteutta. Hiekkaiset maaperät valutetaan nopeammin ja häviävät ravinteita, mutta ne ovat edullisempia käyttää alkuvaiheessa, koska niiden pinta kuivuu keväällä nopeammin kuin savimaassa, mikä johtaa parempaan lämpenemiseen. Maaperän kivien lisääntymisen myötä sen kyky säilyttää vettä vähenee.

Orgaaninen aine   Maaperä muodostuu kuolleiden organismien, niiden osien ja ulosteiden hajoamisesta. Ei täysin hajotettuja orgaanisia tähteitä kutsutaan pentueeksi, ja lopullista hajoamistuotetta - amorfista ainetta, jossa ei ole enää mahdollista tunnistaa alkuperäistä materiaalia - kutsutaan humuseksi. Fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi humus parantaa maaperän rakennetta ja sen ilmastusta sekä lisää kykyä säilyttää vettä ja ravinteita.

Samanaikaisesti humifiointiprosessin kanssa elintärkeät elementit siirtävät orgaaniset yhdisteet epäorgaanisiin, esimerkiksi typpeen - ammoniumioneihin NH4 +, fosfori - ortofosfaatteihin H2PO4-, rikki - sulfonointiin SO42-. Tätä prosessia kutsutaan mineralisaatioon.

Maaperän ilma, kuten maaperän vesi, sijaitsee maaperän hiukkasten välissä. Huokoisuus nousee savesta saviin ja hiekkaan. Maaperän ja ilmakehän välillä on vapaa kaasunvaihto, jonka seurauksena molempien väliaineiden kaasukoostumuksella on samanlainen koostumus. Yleensä maaperän ilmassa, sen aiheuttamien organismien hengityksen vuoksi, on jonkin verran vähemmän happea ja enemmän hiilidioksidia kuin ilmakehässä. Happi on välttämätön kasvien juurille, maaperän eläimille ja hajoajille, jotka hajottavat orgaanisen aineen epäorgaanisiksi ainesosiksi. Jos pyöriminen on käynnissä, maaperän ilma siirtyy vedestä ja olosuhteet muuttuvat anaerobisiksi. Maaperä muuttuu vähitellen happamaksi, koska anaerobiset organismit tuottavat edelleen hiilidioksidia. Maaperä, jos se ei ole runsaasti emäksissä, voi muuttua erittäin happamaksi, ja tämä yhdessä happivarantojen heikentymisen kanssa vaikuttaa haitallisesti maaperän mikro-organismeihin. Pitkäaikaiset anaerobiset olosuhteet johtavat kasvien kuolemaan.

Maaperän hiukkaset säilyttävät itsessään jonkin verran vettä, joka määrittää maaperän kosteuden. Osa siitä, nimeltään gravitaatiovesi, voi vapaasti tarttua maahan. Tämä johtaa erilaisten mineraalien huuhtoutumiseen maaperästä, myös typestä. Vesi voidaan myös pitää yksittäisten kolloidisten hiukkasten ympärillä ohuen, vahvan sidotun kalvon muodossa. Tätä vettä kutsutaan hygroskooppiseksi. Se adsorboituu hiukkasten pinnalle vetysidosten vuoksi. Tämä vesi on vähiten saatavilla kasvien juurille ja jälkimmäinen säilytetään hyvin kuivissa maaperissä. Hygroskooppisen veden määrä riippuu maaperässä olevien kolloidisten hiukkasten pitoisuudesta, joten savimaassa se on paljon enemmän - noin 15% maaperän massasta kuin hiekka - noin 0,5%. Kun veden kerrokset kerääntyvät maaperän hiukkasten ympärille, se alkaa täyttää ensin kapeat huokoset näiden hiukkasten välillä, ja sitten se leviää yhä laajemmille huokosille. Hygroskooppinen vesi kulkee vähitellen kapillaariin, jota pintaliitosvoimat pitävät maaperän hiukkasten ympärillä. Kapillaarivesi voi nousta kapeille huokosille ja putkille pohjaveden pinnasta. Kasvit absorboivat helposti kapillaarivettä, jolla on suurin rooli säännöllisessä vesihuollossa. Toisin kuin hygroskooppinen kosteus, tämä vesi haihtuu helposti. Hienorakeiset maaperät, kuten savi, säilyttävät enemmän kapillaarivettä kuin karkeamainen, kuten hiekka.

Vesi on välttämätön kaikille maaperän organismeille. Se siirtyy eläviin soluihin osmoosin avulla.

Vesi on myös tärkeä liuottimena ravinteille ja kaasuille, jotka on absorboitu vesiliuoksesta kasvien juurilla. Se osallistuu vanhemman rockin, taustalla olevan maaperän tuhoutumiseen ja maaperän muodostumiseen.

Maaperän kemialliset ominaisuudet riippuvat sen sisältämien mineraalisten aineiden pitoisuudesta liuenneiden ionien muodossa. Jotkut ionit ovat myrkyllisiä kasveille, toiset ovat elintärkeitä. Vetyionien pitoisuus maaperässä (happamuus) pH\u003e 7, eli keskimäärin lähellä neutraalia arvoa. Tällaisten maaperien kasvisto on erityisen runsaasti lajeja. Kalouroivilla ja suolaliuoksilla on pH = 8 ... 9, ja turve maaperä - jopa 4. Erityinen kasvillisuus kehittyy näillä maaperillä.

Maaperässä asuu monia kasvi- ja eläinorganismeja, jotka vaikuttavat sen fysikaalis-kemiallisiin ominaisuuksiin: bakteereihin, leviin, sieniin tai alkueläimiin, matoihin ja niveljalkaisiin. Niiden biomassa eri maaperissä on yhtä suuri (kg / ha): bakteerit 1000-7000, mikroskooppiset sienet - 100-1000, levät 100-300, niveljalkaiset - 1000, matot 350-1000.

Maaperässä suoritetaan synteesimenetelmiä, biosynteesiä, bakteerien aktiivisuuteen liittyvien aineiden muuntumisen erilaisia ​​kemiallisia reaktioita. Koska maaperässä ei ole erityisiä bakteeriryhmiä, niiden roolia ovat maaperäeläimet, jotka muuttavat suuria kasvijäämiä mikroskooppisiksi hiukkasiksi ja tekevät siten orgaanisista aineista mikro-organismien saataville.

Orgaanista ainetta tuottaa kasveja, jotka käyttävät mineraalisuoloja, aurinkoenergiaa ja vettä. Täten maaperä menettää mineraalit, jotka kasvit ovat ottaneet siitä. Metsissä osa ravintoaineista palautetaan maaperään lehtien putoamisen kautta. Viljelykasvit eräänlaista aikaa vetäytyvät maaperästä paljon enemmän ravinteita kuin palaavat siihen. Yleensä ravinteiden häviäminen muodostuu mineraalilannoitteiden levittämisestä, joita kasvit eivät yleensä voi suoraan käyttää, ja mikro-organismien on transformoitava biologisesti saatavilla olevaan muotoon. Tällaisten mikro-organismien puuttuessa maaperä menettää hedelmällisyytensä.

Tärkeimmät biokemialliset prosessit tapahtuvat maaperän yläkerroksessa, jonka paksuus on 40 cm, sillä suurin osa mikro-organismeista elää siinä. Jotkut bakteerit ovat mukana vain yhden elementin muunnosjaksossa, toiset - monien elementtien muutosjaksoissa. Jos bakteerit mineralisoituvat orgaanista ainetta - hajoaa orgaaninen aine epäorgaanisiin yhdisteisiin, sitten alkueläimet tuhoavat liiallisia määriä bakteereita. Sliekat, kovakuoriaisten toukat, punkit löystävät maaperää ja myötävaikuttavat siten sen ilmastukseen. Lisäksi ne kierrättävät vaikeasti hajoavia orgaanisia aineita.

Elävien organismien abioottiset ympäristötekijät sisältävät myös helpotustekijät (topografia) . Topografian vaikutus liittyy läheisesti muihin abioottisiin tekijöihin, koska se voi vaikuttaa suuresti paikalliseen ilmastoon ja maaperän kehitykseen.

Tärkein topografinen tekijä on korkeus merenpinnan yläpuolella. Korkeudessa keskimääräiset lämpötilat laskevat, päivittäinen lämpötila laskee, sademäärät kasvavat, tuulen nopeus ja säteilyn intensiteetti kasvavat, ilmakehän paine ja kaasupitoisuudet laskevat. Kaikki nämä tekijät vaikuttavat kasveihin ja eläimiin ja aiheuttavat vertikaalista vyöhykettä.

Vuoristoalueetvoi toimia ilmastorajoitteina. Vuoret toimivat myös esteinä organismien leviämiselle ja muuttamiselle, ja niillä voi olla rooli haittana.

Toinen topografinen tekijä - altistus . Pohjoisella pallonpuoliskolla etelään päin olevat rinteet saavat enemmän auringonvaloa, joten valon voimakkuus ja lämpötila ovat korkeammat kuin laaksojen pohjalla ja pohjoisen altistuksen rinteillä. Eteläisellä pallonpuoliskolla päinvastainen on totta.

Tärkeä helpotuskerroin on myös kaltevuus . Jyrkät rinteet ovat luonteenomaista nopealla vedenpoistolla ja maaperän pesemisella, joten maaperät ovat ohuita ja kuivempia. Jos kaltevuus ylittää 35b, maaperää ja kasvillisuutta ei yleensä muodosteta, mutta syntyy löysää materiaalia.

Absoottisten tekijöiden joukossa on kiinnitettävä erityistä huomiota tulipalo   tai tulipalo . Tällä hetkellä ympäristönsuojelijat ovat yksiselitteisesti sitä mieltä, että tulta on pidettävä yhtenä luonnollisista abioottisista tekijöistä yhdessä ilmasto-, edaphic- ja muiden tekijöiden kanssa.

Tulipalot ympäristötekijänä ovat erilaisia ​​ja jättävät jälkeensä useita seurauksia. Ratsastus tai villi tulipalot, toisin sanoen erittäin voimakkaat ja ei-tukikelpoiset, tuhoavat kaikki kasvillisuuden ja maaperän kaikki orgaaniset aineet, maan tulipalojen seuraukset ovat täysin erilaisia. Asennetuilla tulipaloilla on rajoittava vaikutus useimpiin organismeihin - biottiyhteisön on aloitettava kaikki uudestaan, kun on vähän jäljellä, ja sen pitäisi kestää monta vuotta, kunnes sivusto tulee jälleen tuottavaksi. Kenttäpaloilla on päinvastoin valikoiva vaikutus: joillekin organismeille ne ovat rajoittavampia, toisille ne ovat vähemmän rajoittavia tekijöitä ja siten edistävät tulipaloja sietävien organismien kehittymistä. Lisäksi pienet ruohotulit täydentävät bakteerien toimintaa, hajottavat kuolleita kasveja ja kiihdyttävät kivennäisaineiden muuntumista muotoon, joka sopii uusien kasvien sukupolvien käyttöön.

Jos maahan tulipaloja esiintyy säännöllisesti muutaman vuoden välein, maassa on vähän kuolleita puita, mikä vähentää kronojen syttymisen todennäköisyyttä. Metsissä, jotka eivät ole palanneet yli 60 vuotta, niin paljon palavaa vuodetta ja kuollutta puuta kertyy, että kun se syttyy, korkean tason tulipalo on lähes väistämätöntä.

Kasvit kehittivät tuleen erityisiä mukautuksia, aivan kuten ne tekivät muiden abioottisten tekijöiden suhteen. Erityisesti viljan ja männyn silmut on peitetty tulipaloilta lehtien tai neulojen nippujen syvyydessä. Säännöllisesti poltetuissa elinympäristöissä nämä kasvilajit hyötyvät, koska tulipalo edistää niiden säilymistä ja edistää valikoivasti heidän hyvinvointiaan. Laajalehden rotuista puuttuu suojalaitteet tulipalosta, se on heille tuhoisa.

Siten tulipalot ylläpitävät vain tiettyjä ekosysteemejä. Lehtipuiset ja kosteat trooppiset metsät, joiden tasapaino on kehittynyt ilman tulipaloa, jopa alamainen tulipalo voi aiheuttaa suurta vahinkoa, tuhoamalla humuspitoisen ylemmän maaperän horisontin, joka johtaa ravinteiden eroosioon ja huuhtoutumiseen.

Kysymys "polttaa tai polttaa" on meille epätavallinen. Palamisen vaikutukset voivat olla hyvin erilaisia ​​riippuen ajasta ja intensiteetistä. Huolimattomuutensa vuoksi ihmiset usein aiheuttavat metsäpalojen lisääntymistä, joten metsien ja virkistysalueiden paloturvallisuutta on aktiivisesti torjuttava. Yksilöllä ei missään tapauksessa ole oikeutta tahallisesti tai vahingossa aiheuttaa tulipaloa luonnossa. Samalla on tiedettävä, että erityisesti koulutettujen ihmisten käyttämä palo on osa asianmukaista maankäyttöä.

Abioottisissa olosuhteissa kaikki harkitut lait ympäristövaikutusten vaikutuksista eläviin organismeihin ovat päteviä. Näiden lakien tunteminen antaa meille mahdollisuuden vastata kysymykseen: miksi eri ekosysteemit muodostuivat planeetan eri alueilla? Tärkein syy on kunkin alueen omaleimaiset abioottiset olosuhteet.

Populaatiot keskittyvät tietylle alueelle, eikä niitä voi levittää kaikkialla samalla tiheydellä, koska niillä on rajallinen sietokyky ympäristötekijöitä kohtaan. Siksi molemmille abioottisten tekijöiden yhdistelmille on ominaista elävien organismien oma laji. Monet variantit, joilla on molemmat abioottisten tekijöiden ja niihin mukautettujen elävien organismien yhdistelmät, aiheuttavat monenlaisia ​​ekosysteemejä planeetalla.

1.2.6. Suuret bioottiset tekijät.

Jokaisen lajin jakautumisalueita ja organismien lukumäärää rajoittaa paitsi ulkoisen elämättömän ympäristön olosuhteet myös niiden suhteet muiden lajien organismeihin. Kehon välitön elinympäristö tekee siitä   bioottinen ympäristö ja tämän ympäristön tekijät kutsutaan biotic . Kunkin lajin edustajat pystyvät olemaan sellaisessa ympäristössä, jossa yhteydet muihin organismeihin tarjoavat heille normaaleja elinolosuhteita.

Biotieteellisten suhteiden muodot ovat seuraavat. Jos organismin suhteiden positiiviset tulokset on merkitty ”+” -merkillä, negatiiviset tulokset ”-” -merkillä ja tulosten puute on merkitty ”0”, niin luonnollisesti esiintyvät elävien organismien väliset suhteet voidaan esittää välilehtinä. 1.

Tämä kaavamainen luokittelu antaa yleiskuvan bioottisten suhteiden moninaisuudesta. Tarkastellaan eri tyyppisten suhteiden ominaispiirteitä.

kilpailu   on luonteeltaan kaikkein kattavin suhde, jossa kaksi väestöä tai kaksi yksilöä, jotka taistelevat elämän edellyttämien ehtojen puolesta, vaikuttavat toisiinsa negatiivisesti .

Kilpailu voi olla intraspecific   ja interspesifisiä . Sama lajin yksilöiden välillä esiintyy erityistä taistelua, ja eri lajien yksilöiden välillä tapahtuu interspesifistä kilpailua. Kilpailukykyinen sitoutuminen voi koskea:

· Elintilaa

· Ruoka tai ravintoaineet

· Suojapaikat ja monet muut elintärkeät tekijät.

Kilpailuetu saavutetaan eri tavoin. Sama pääsy yhteiseen resurssiin, yhdellä tyypillä voi olla etu verrattuna toiseen, koska:

· Lisääntyvä lisääntyminen,

· Enemmän ruokaa tai aurinkoenergiaa,

· Kyky suojella itseään,

· Sopeutua tiettyjen haitallisten aineiden lämpötiloihin, valon tasoihin tai pitoisuuksiin.

Erikoiskilpailu, riippumatta siitä, mikä on sen taustalla, voi johtaa joko tasapainon aikaansaamiseen näiden kahden lajin välillä tai yhden lajin väestön korvaamiseksi toiselle tai toiselle toiselle toiseen paikkaan siirtyvälle lajille tai sen vaihtamiseksi toiseen. muiden resurssien käyttö. Löysin sen kaksi ekologisesti identtistä ja lajien tarpeita ei voi esiintyä yhdessä paikassa, ja ennemmin tai myöhemmin yksi kilpailija syrjäyttää toisen. Tämä on ns. Poissulkemisperiaate tai Gause-periaate.

Joidenkin elävien organismien lajit välttävät tai vähentävät kilpailua siirtymällä toiseen alueeseen, jossa on hyväksyttävät olosuhteet, tai siirtymällä vaikeampiin tai vaikeammin sulaviin elintarvikkeisiin tai muuttamalla tuotantoaikaa tai -paikkaa. Esimerkiksi haukut ruokkivat päivällä, pöllöt syövät yöllä; leijonat metsästävät suurempia eläimiä ja leopardit metsästävät pienempiä; Trooppisten metsien osalta eläinten ja lintujen nykyinen kerrostuminen kerroksittain on tyypillistä.

Gauzen periaatteesta seuraa, että jokainen luonto luo tietynlaisen erikoisen paikan. Se määräytyy lajin sijainnin mukaan avaruudessa, sen toiminnot yhteisössä ja sen suhde abioottisiin olemassaoloolosuhteisiin. Ekosysteemissä lajin tai organismin käyttämää paikkaa kutsutaan ekologiseksi markkinarakoksi.   Kuvaannollisesti, jos elinympäristö on kuin tietyn lajin organismien osoite, sitten ekologinen markkinarako on ammatti, organismin rooli sen elinympäristössä.

Laji vie ekologisen kapeallaan täyttääkseen sen muilta lajeilta takaisin saamansa toiminnon vain omalla tavallaan, jolloin elinympäristö hallitaan ja samalla muodostetaan. Luonto on erittäin taloudellinen: edes kaksi samanlaista ekologista kapealla olevaa lajia ei voi kestävästi olla. Kilpailussa yksi laji syrjäyttää toisen.

Ekologinen kapasiteetti, joka on lajin funktionaalinen paikka elinjärjestelmässä, ei voi olla tyhjä pitkään - sitä osoittaa sääntö, joka koskee pakollista täyttämistä ekologisissa niissä: tyhjä ekologinen markkinarako on aina luonnollisesti täynnä. Ekosysteemissä olevan lajin funktionaalinen paikka tarjoaa ekologisen markkinarakenteen, joka mahdollistaa uuden sopeutumiskyvyn kehittämisen tämän kappaleen täyttämiseksi, mutta joskus se vie paljon aikaa. Usein näennäisesti vapaat ekologiset markkinaraon asiantuntijat ovat vain huijaus. Siksi henkilön tulisi olla äärimmäisen varovainen johtopäätösten kanssa siitä, onko mahdollista täyttää nämä markkinat akklimatisoinnilla (käyttöönotto). mukautuminen   - se on monimutkainen toimenpide, jolla laji tuodaan uuteen elinympäristöön, jotta rikastetaan luonnollisia tai keinotekoisia yhteisöjä ihmisille hyödyllisten organismien kanssa.

Akklimatisaation kukoistus tapahtui kahdennenkymmenennen vuosisadan 20. vuosisadalla. Ajan myötä tuli kuitenkin ilmeiseksi, että joko lajin aklimatisoituminen oli epäonnistunut, tai mikä pahempaa, tuotti erittäin kielteisiä tuloksia - lajista tuli tuholaisia ​​tai levisi vaarallisia sairauksia. Esimerkiksi varoatoosin syövyttäjinä, jotka tappoivat suuren määrän mehiläispesäkkeitä, otettiin käyttöön eurooppalaisen osan aklimatisoitua Kaukoidän mehiläistä. Se ei olisi voinut olla toisin: uudet lajit, jotka on sijoitettu outoon ekosysteemiin, jossa on todella miehitetty ekologinen markkinarako, syrjäyttivät ne, jotka olivat jo suorittaneet samanlaista työtä. Uudet lajit eivät vastanneet ekosysteemin tarpeisiin, joskus heillä ei ollut vihollisia, joten ne voisivat moninkertaistua nopeasti.

Klassinen esimerkki tästä on kanien tuonti Australiaan. Vuonna 1859 kanit tuotiin Australiaan Englannista urheilulajeihin. Luonnolliset olosuhteet osoittautuivat heille suotuisiksi, ja paikalliset saalistajat, dingos, eivät olleet vaarallisia, koska ne eivät juosta tarpeeksi nopeasti. Tämän seurauksena kanit kasvattivat niin paljon, että laitumien kasvillisuus tuhoutui suurilla alueilla. Joissakin tapauksissa ulkomaalaisen tuholaisten luonnollisen vihollisen tuomisen ekosysteemiin toi menestystä viimeksi mainitun torjunnassa, mutta se ei ole niin yksinkertaista kuin ensi silmäyksellä näyttää. Tuonti vihollinen ei välttämättä keskittyisi tavanomaisen ryöstön tuhoamiseen. Esimerkiksi kettu, joka tuodaan Australiaan tappamaan kaneja, jotka löytyvät runsaasti helpommasta saalista - paikallisista suonensisäisistä, toimittamatta suunniteltua erityistä vaivaa.

Kilpailukykyisiä suhteita havaitaan selkeästi paitsi erityispiirteissä myös väestön tasolla. Kun väestö kasvaa, kun sen yksilöiden määrä lähestyy kylläisyyttä, sääntelyn sisäiset fysiologiset mekanismit tulevat esiin: kuolleisuus lisääntyy, hedelmällisyys vähenee, syntyy stressaavia tilanteita, taistelee. Näiden asioiden tutkimus on mukana väestön ekologiassa.

Kilpailukykyiset suhteet ovat yksi tärkeimmistä mekanismeista yhteisöjen lajikoostumuksen muodostumiselle, populaatiotyyppien alueelliselle jakautumiselle ja niiden lukumäärän säätelylle.

Koska ekosysteemin rakennetta hallitsevat elintarvikkeiden väliset vuorovaikutukset, tyypillisin lajien vuorovaikutusmuoto elintarvikeketjuissa on saalistus jossa yhden lajin yksilö, jota kutsutaan saalistajaksi, ruokkii toisen lajin organismeja (tai niiden osia), jota kutsutaan saalisiksi, ja saalistaja elää erillään saalistuksesta. Tällaisissa tapauksissa sanotaan, että kaksi lajia on mukana saalistajan saalissuhteessa.

Uhrin lajit ovat kehittäneet laajan valikoiman suojamekanismeja, jotta saalistajalle ei tule helppoa saalista: kyky juosta tai lentää nopeasti, kemiallisten aineiden vapautuminen hajua, jotka pelkäävät saalistajaa tai jopa myrkyttävät sitä, omistavat paksun ihon tai haarniskan, suojavärin tai kyvyn muuttaa väriä.

Predaattoreilla on myös useita tapoja saalista. Lihansyöjiä, toisin kuin kasviksia, pakotetaan yleensä pyytämään ja saamaan kiinni saaliinsa (vertaa esimerkiksi kasvissyöjiä norsuja, hippopotamuksia, lehmiä, joissa on lihansyöjäisiä gepardeja, panttereita jne.). Jotkut saalistajat joutuvat juoksemaan nopeasti, toiset saavuttavat tavoitteensa, metsästävät pakkauksissa, toiset saalis useimmiten sairaita, haavoittuneita ja huonompia yksilöitä. Toinen tapa antaa itsellesi eläinruoka on tapa, jolla ihminen on mennyt - kalastusvälineiden keksiminen ja eläinten kotiuttaminen.

Jokainen elävä organismi elää tietyissä olosuhteissa   - vedessä, maassa, maaperässä tai toisen organismin kehossa. Joten kalat, raput, nilviäiset ja muut vesieläimet, monet kasvit viettävät koko elämänsä vedessä.   Useimmat kasvit, eläimet ja linnut elävät ilmakehässä.

Kaikkea, joka ympäröi eläviä organismeja, kutsutaan niiden elinympäristöön tai ympäristöön.

Elinympäristö on a   kaikki elimet (elävät ja asumattomat) sekä luonnonilmiöt, jotka suoraan tai välillisesti vaikuttavat organismeihin.

Ympäristön yksittäisiä komponentteja, jotka vaikuttavat organismeihin, kutsutaan ympäristötekijöitä. Niiden joukossa ovat elävän ja elottoman luonnon tekijät.

Eläviin tekijöihin tai abioottisiin tekijöihin,   Tähän kuuluvat valo, lämpötila, vesi, ilma, tuuli, ilmakehän paine.

Wildlife-tekijät tai bioottiset tekijät,   - nämä ovat elävien organismien vuorovaikutuksia. Joten jotkut organismit voivat toimia ruoana muille, tai päinvastoin syömällä ja vähentämällä rehuvaroja, mikä vähentää muiden lajien määrää.

Erillisessä tekijäryhmässä korosti kaikenlaista ihmisen toimintaaeläviä organismeja.

Tiede tutkii elävien organismien suhdetta ympäristöön sekä elävien organismien yhteisöön ekologia   (kreikankielisestä oikos - asunnosta ja logoista - tiede). Siksi kutsutaan ympäristötekijöitä ympäristö-.

Luonnollista yhteisöä muodostavien organismien elämän \\ t tietyin edellytyksin. Elinolot riippuvat eri ympäristötekijöiden vaikutuksesta.

Tiedät jo, että se on melkein koko maan elämässä energialähde on aurinko. Kasvit fotosynteesin aikana muuntaa auringon energia orgaanisen aineen energiaksi. kasvinsyöjiä syödä kasveja ja käytä kasvien keräämiä aineita kehon rakentamiseksi ja energian saamiseksi. Siten merkittävä osa kasvin orgaanisesta aineesta menee kasviperäisten organismien kehoon ja sitä käytetään uusien solujen rakentamiseen ja energian hankintaan. Kasvikaseläimet syövät saalistajat.

siten, kasveilla on ratkaiseva asema luonnollisessa yhteisössäSiksi otamme huomioon esimerkiksi luonnollisten yhteisöjen piirteet.

Kaikki ympäristötekijät vaikuttavat laitokseen ja ovat välttämättömiä heidän elämäänsä. Erityisen voimakkaat muutokset kasvin ulkonäössä ja sisäisessä rakenteessa aiheuttavat niin eläviä tekijöitäkuten valo, lämpötila, kosteus.

Yksi tärkeimmistä abioottisista tekijöistä on auringonvalo   - tärkein energian lähde maahan. Kasvien auringonvalon energian vuoksi tapahtuu fotosynteesi. Se vaikuttaa myös muihin kasvin organismin toimintoihin - sen kasvuun, kukintaan, hedelmöitymiseen, siementen itävyyteen.

Valaistuksen voimakkuuden vaatimusten mukaan on olemassa kolme kasviryhmää:   photophilous, varjo-rakastava ja varjo-suvaitsevainen.

Kevyitä rakastavia kasveja   He elävät vain avoimissa auringonpaisteissa. Ne jakautuvat laajalti kuiviin steppeihin ja puolikerroksisiin, korkean vuoren niittyihin, jätealueisiin, joissa harvinainen kasvillisuus ja kasvit eivät varjoa toisiaan. Valoa rakastava sisältää   steppe ja niitty ruoho, äiti ja äitipuoli, stonecrop, rikkaruohot, vehnä, auringonkukka, puulajeista - mänty, koivu, lehtikuusi, valkoinen akaasia.

Shade -kasvit   älä siedä suoraa auringonvaloa ja kasvaa hyvin vain varjoisissa paikoissa. Näitä ovat esimerkiksi kuusimetsät ja tammimetsät oxillus, raven silmä, kaksoislasit, anemone, monet metsän saniaiset ja sammalit.

Varjo-sietävät kasvit   kasvaa parhaiten suorassa auringonvalossa, mutta voi myös sietää varjostusta. Tähän ryhmään kuuluu monia puulajeja, joilla on tiheä kruunu, jossa osa lehdistä on voimakkaasti varjostettu ( lehmä, tammi, tuhka), monet metsän kasviperäiset kasvit, metsien reunat ja niityt.

Tärkeä abioottinen ympäristötekijä on lämpötila. Lämpötilan vaihtelut maapallolla ulottuvat laajalti: + 50-60 ° C aavikoista -70-80 ° C: een Etelämantereella, mutta elämä on tällaisissa äärimmäisissä olosuhteissa.

Jokainen elävien organismien laji on sopeutunut tiettyyn lämpötilajärjestelmään. Mutta kaikilla kasveilla sekä ylikuumeneminen että liiallinen jäähdytys ovat vaarallisia.

Liian korkeiden lämpötilojen vaikutus   voi aiheuttaa kuivumista, palovammoja, klorofyllin tuhoutumista kasveissa, keskeyttää elintärkeitä prosesseja ja johtaa kuolemaan.

Korkeat lämpötilat, usein yhdistettynä kosteuden puutteeseen, ovat usein alttiina valoa rakastaville kasveille. Nämä kasvit ovat kehittyneet erilaisia ​​mukautuksia välttämiseksiylikuumenemisen haitalliset vaikutukset:   lehtien pystysuora sijainti, lehtien pinnan vähentäminen, piikkien kehittyminen (kaktuksissa), kyky säilyttää suuri määrä vettä, hyvin kehittynyt juuristo, tiheä rusketus, jolloin lehdet saavat vaalean värin ja lisäävät valon heijastumista.

kylmä   voi myös vaikuttaa haitallisesti kasveihin. Kun vesi jäätyy solujen välisiin tiloihin ja solun sisään, muodostuu jääkiteitä, jotka aiheuttavat solujen vaurioita ja kuoleman.

Kylmillä alueilla sijaitsevilla kasveilla on hyvin pienet lehdet ja pienet koot (esimerkiksi kääpiö koivu ja kääpiö paju). Niiden korkeus vastaa lumipeitteen syvyyttä, koska kaikki lumen yläpuolelle ulottuvat osat kuolevat.

Joissakin pensaissa ja puissa kasvu alkaa hallita esimerkiksi vaakasuunnassa. cedar elfin puuta. Niiden haarat leviävät maahan ja eivät nouse yli tavallisen lumipeitteen syvyyden.

Kylmänä vuodenaikana kasvit hidastavat kaikkia elämän prosesseja. Kasvit heittävät lehtineen. Monissa ruohokasveissa maanpäälliset elimet kuolevat pois. Jotkut vesikasvit uppoavat säiliöiden pohjaan tai muodostavat talvehtivat silmut.

Myös tärkeä abioottinen tekijä on kosteus, koska mikään organismi ei voi esiintyä ilman vettä. Veden lähde kasveille on sademäärä, vesistö, pohjavedet, kaste ja sumu. Desert-kasveissa, kuivissa portaissa, vesi muodostaa 30–65% kokonaismassasta, metsäpeili-kasveissa - jopa 70-80% ja kosteutta rakastavissa kasveissa 90%.

Laitoksen kosteuden suhteen voidaan jakaa kolmeen ryhmään.

1. Vesistöjen ja liian kostutettujen elinympäristöjen kasvit.

2. Kasvit kuivia elinympäristöjä, joilla on korkea kuivuus.

3. Kasvit, jotka elävät keskisuurissa (riittävissä) kosteusolosuhteissa.

Näihin ekologisiin ryhmiin kuuluvilla kasveilla on tyypillisiä ulkoisen ja sisäisen rakenteen piirteitä.

Siirrymme nyt bioottisten tekijöiden huomioimiseen ja selvittämään miten elävät organismit vaikuttavat toisiinsa.

Eläimet ruokkivat kasveista, pölyttävät ne, levittävät hedelmiä ja siemeniä. Suuret kasvit voivat varjella nuoria, pieniä. Jotkut kasvit käyttävät toisia tukena.

Jokaisen kanssa vuosi lisää ihmisen toiminnan vaikutusta luontoon. Mies valuttaa suot ja kastelee kuivia, luoden suotuisat olosuhteet viljelykasvien viljelylle. Se tuo mukanaan uusia, erittäin tuottavia ja taudin kestäviä kasvilajikkeita. Ihminen edistää arvokkaiden kasvien säilyttämistä ja levittämistä.

Mutta ihmisen toiminta voi vahingoittaa luontoa. Niinpä epäasianmukainen kastelu aiheuttaa zabolachivamaaperän suolapitoisuus   ja johtaa usein kuolemat kasvavatnIJ. Metsäkadon vuoksi hedelmällinen maaperä on tuhoutunut   ja jopa aavikot voivat muodostaa. Samanlaisia ​​esimerkkejä on paljon, ja kaikki heistä todistavat, että ihminen vaikuttaa valtavasti kasvimaailmaan ja luontoon yleensä.

Elinten elämä riippuu monista olosuhteista: lämpötila. valo, kosteus, muut organismit. Ilman ympäristöä elävät organismit eivät voi hengittää, ruokkia, kasvaa, kehittyä, antaa jälkeläisiä.

Ympäristötekijät

Ympäristö on elinympäristö organismeille, joilla on tiettyjä ehtoja. Luonnossa kasvi- tai eläinorganismi altistuu ilmaan, valoon, veteen, kiviin, sieniin, bakteereihin, muihin kasveihin ja eläimiin. Kaikkia lueteltuja ympäristökomponentteja kutsutaan ympäristötekijöiksi. Organisaatioiden ja ympäristön suhdetta tutkitaan tieteessä - ekologiassa.

Elottomien tekijöiden vaikutus kasveihin

Mikä tahansa tekijä puuttuu tai ylittää kehon: vähentää kasvua ja aineenvaihduntaa, aiheuttaa poikkeamia normaalista kehityksestä. Yksi tärkeimmistä ympäristötekijöistä, erityisesti kasveille, on valo. Sen puutos vaikuttaa haitallisesti fotosynteesiin. Valkoisilla viljelykasveilla on vaaleat, pitkät ja epävakaat versot. Vahva valo ja korkea lämpötila, kasvit voivat polttaa, mikä johtaa kudoksen nekroosiin.

Kun ilman ja maaperän lämpötila laskee, kasvien kasvu hidastuu tai pysähtyy kokonaan, lehdet kuivuvat ja muuttuvat mustiksi. Kosteuden puute johtaa kasvien kostumiseen, ja sen ylimäärä vaikeuttaa juurien hengittämistä.

Kasvit sopeutuivat elämään hyvin erilaisissa ympäristötekijöiden arvoissa: kirkkaasta valosta pimeyteen, kylmästä kuumuuteen, kosteuden runsaudesta hyvin kuivuuteen.

Valossa kasvavat kasvit ovat kyykkyjä, joissa on lyhyitä versoja ja rosettilehdet. Usein lehdet ovat kiiltäviä, mikä edistää valon heijastumista. Pimeässä, pitkänomaisessa korkeudessa kasvavien kasvien versot.

Aavikoilla, joissa on korkeat lämpötilat ja alhainen kosteus, lehdet ovat pieniä tai kokonaan poissa, mikä estää veden haihtumisen. Monet aavikkokasvit muodostavat valkoisen pubescenssin, joka edistää auringon säteiden heijastumista ja suojaa ylikuumenemiselta. Kylmissä ilmastoissa hiipivä kasvit ovat yleisiä. Heidän sotahousut horrostavat lumessa ja eivät altistu matalille lämpötiloille. Pakkasenkestävissä kasveissa orgaaniset aineet kerääntyvät soluihin, mikä lisää solupitoisuuden pitoisuutta. Tämä tekee kasvista kestävämmän talvella.

Elottomien tekijöiden vaikutus eläimiin

Eläinten elämä riippuu myös elottomista tekijöistä. Epäsuotuisissa lämpötiloissa eläinten kasvu ja murrosikä hidastuvat. Kylmään ilmastoon sopeutuminen on lintujen ja nisäkkäiden alas-, höyhen- ja villakansi. Elimistön lämpötilan säätelyssä on suuri merkitys eläinkäyttäytymisen erityispiirteillä: aktiivinen liikkuminen paikkoihin, joissa on suotuisampi lämpötila, turvakotien luominen, toiminnan muutokset vuoden ja päivän eri aikoina. Jos haluat kokea haitalliset talviolosuhteet, gophers, hedgehogs hibernate. Kuumimmillaan monet linnut piiloutuvat varjossa, levittävät siivet ja avaavat nokkaansa.

Eläimet - autiomaajan asukkailla on erilaisia ​​mukautuksia kuivan ilman ja korkean lämpötilan siirtoon. Norsun kilpikonna säilyttää veden virtsarakossa. Monet jyrsijät ovat tyytyväisiä vain köyhistä. Hyönteiset, jotka poistuvat ylikuumenemisesta, nousevat säännöllisesti ilmaan tai kaivamaan hiekkaan. Joissakin nisäkkäissä on muodostunut vettä kerrostetuista rasvoista (kamelit, rasvaisista lampaista, rasvaisista jerboista).

Ekologia on yksi biologian pääkomponenteista, joka tutkii ympäristön vuorovaikutusta organismien kanssa. Ympäristö sisältää erilaisia ​​elävän ja elottoman luonnon tekijöitä. Ne voivat olla sekä fyysisiä että kemiallisia. Ensimmäisiä ovat ilman lämpötila, auringonvalo, vesi, maaperän rakenne ja sen kerroksen paksuus. Elämättömät tekijät sisältävät myös maaperän, ilman ja veteen liuotettujen aineiden koostumuksen. Lisäksi on olemassa myös biologisia tekijöitä - tällaisessa alueella eläviä organismeja. Ekologiasta puhuttiin ensin viime vuosisadan 60-luvulla, ja se syntyi sellaisesta tieteenalasta, kuten luonnonhistoriasta, joka harjoittaa organismien tarkkailua ja niiden kuvausta. Lopussa artikkelissa kuvataan erilaisia ​​ilmiöitä, jotka muodostavat ympäristön. Selvitä myös, mitkä tekijät ovat elottomia.

Yleistä tietoa

Aluksi päätämme, miksi organismit elävät tietyissä paikoissa. Luonnonharjoittajat pyysivät tätä kysymystä maapallon tutkimuksen aikana, kun he tekivät luettelon kaikista elävistä olennoista. Sitten oli kaksi ominaispiirteitä, joita havaittiin koko alueella. Ensimmäinen on, että kussakin uudessa alueella määritellään uusia lajeja, joita ei aiemmin löydetty. Ne lisätään virallisesti rekisteröityjen luetteloon. Toiseksi, riippumatta lajien kasvavasta määrästä, on olemassa useita tärkeimpiä organismeja, jotka ovat keskittyneet yhteen paikkaan. Joten biomit ovat suuria yhteisöjä, jotka elävät maalla. Jokaisella ryhmällä on oma rakenne, jossa kasvillisuus hallitsee. Mutta miksi eri puolilla maailmaa, jopa suurella etäisyydellä toisistaan, löytyy samanlaisia ​​organisminryhmiä? Selvittäkää se.

Mies

Euroopassa ja Amerikassa on käsitys, että ihminen on luotu luontoon. Mutta tänään on tullut selväksi, että ihmiset ovat osa elinympäristöä eivätkä päinvastoin. Siksi yhteiskunta selviää vain, jos luonto on elossa (kasvit, bakteerit, sienet ja eläimet). Ihmiskunnan tärkein tehtävä on säilyttää maan ekosysteemi. Mutta jotta voimme päättää, miten ei toimita, meidän on tutkittava organismien vuorovaikutuksen lakeja. Elämättömän luonnon tekijöillä on erityinen merkitys ihmisen elämässä. Esimerkiksi ei ole mikään salaisuus, kuinka tärkeä aurinkoenergia on. Se tarjoaa monien prosessien vakaan virtauksen kasveissa, mukaan lukien kulttuuriset. He kasvattavat ihmisiä tarjoamalla itselleen ruokaa.

Eloton luonnon ekologiset tekijät

Alueilla, joilla on jatkuva ilmasto, saman tyyppiset biomit elävät. Mitkä ovat elottoman luonnon tekijät yleensä? Selvittäkää se. Kasvillisuus määräytyy ilmaston ja yhteisön ulkoasun mukaan - kasvillisuuden kautta. Eloton luonnon tekijä on aurinko. Päiväntasaajan lähellä säteet laskevat pystysuoraan maahan. Tämän vuoksi trooppiset kasvit saavat enemmän ultraviolettivaloa. Maan korkeisiin leveysasteisiin kuuluvien säteiden voimakkuus on heikompi kuin päiväntasaajan lähellä.

Aurinko

On huomattava, että maan akselin kallistumisen vuoksi eri alueilla ilman lämpötila vaihtelee. Tropiikoita lukuun ottamatta. Aurinko on vastuussa ympäristön lämpötilasta. Esimerkiksi pystysuorien säteiden vuoksi trooppisilla alueilla lämpöä pidetään jatkuvasti. Tällaisissa olosuhteissa kasvien kasvu kiihtyy. Lämpötilan vaihtelut vaikuttavat alueen lajin monimuotoisuuteen.

kosteus

Henkiin vaikuttavat tekijät liittyvät toisiinsa. Niinpä kosteus riippuu ultraviolettisäteilyn määrästä ja lämpötilasta. Lämmin ilma säilyttää vesihöyryn paremmin kuin kylmä. Ilmanjäähdytyksen aikana 40% kosteudesta tiivistyy, putoaa maahan kasteen, lumen tai sateen muodossa. Päiväntasaajan alueella lämpimät ilmavirrat nousevat, ohenevat ja jäähtyvät. Tämän seurauksena joillakin päiväntasaajan lähellä sijaitsevilla alueilla sademäärä on valtavia. Esimerkkejä ovat muun muassa Etelä-Amerikassa sijaitseva Amazonin altaan alue ja Afrikan Kongon valuma-alue. Suuren sademäärän takia on trooppisia metsiä. Alueilla, joilla ilmamassat hajoavat samanaikaisesti pohjoiseen ja etelään, ja ilma, jäähdytys, laskeutuvat jälleen maahan, autiomaita. Pohjois- ja eteläpuolella, Yhdysvaltojen, Aasian ja Euroopan leveysasteilla, sää muuttuu jatkuvasti - voimakkaiden tuulien (toisinaan trooppisista ja joskus polaarisista, kylmistä puolista) vuoksi.

maaperä

Kolmas elottoman luonnon tekijä on maaperä. Se vaikuttaa voimakkaasti organismien jakautumiseen. Se muodostuu tuhoutuneen kallioperän pohjalta lisäämällä orgaanisia aineita (kuolleita kasveja). Jos mineraaleja ei tarvita, kasvi kehittyy huonosti, tulevaisuudessa se voi kuolla kokonaan. Maaperä on erityisen tärkeä ihmisen maataloustoiminnassa. Kuten tiedätte, ihmiset kasvavat eri viljelykasveja, joita sitten syö. Jos maaperän koostumus on epätyydyttävä, kasvit eivät näin ollen pysty saamaan siitä kaikkia tarvittavia aineita. Ja tämä puolestaan ​​johtaa viljelyhäviöihin.

Wildlife-tekijät

Kaikki kasvit eivät kehitty erikseen, vaan ovat vuorovaikutuksessa muiden ympäristön edustajien kanssa. Niitä ovat sienet, eläimet, kasvit ja jopa bakteerit. Niiden välinen yhteys voi olla hyvin erilainen. Alkaen hyödyllisistä eduista toisilleen ja päättymällä negatiiviseen vaikutukseen tiettyyn organismiin. Symbioosi on eri yksilöiden välisen vuorovaikutuksen malli. Ihmiset kutsuvat tätä prosessia "eriytyneiksi" eri organismeista. Yhtä tärkeää näissä suhteissa ovat elämättömät tekijät.

esimerkkejä