Looduskeskkonna abiootilised tegurid hõlmavad. Mis on keskkonnategurid? Süsinikdioksiidi tähtsus

Signaal putuktoiduliste lindude sügisrände alguseks

1) ümbritseva õhu temperatuuri langus 2) päevavalguse vähenemine
3) toidupuudus 4) suurenenud niiskus ja rõhk

Oravate arvukust metsavööndis EI mõjuta

To abiootilised tegurid viidata

1) taimede võistlemine valguse neeldumise nimel
2) taimede mõju loomade elule
3) temperatuurimuutus päevasel ajal
4) inimreostus

Rohttaimede kasvu kuusemetsas piirav tegur on miinuseks

1) valgus 2) soojus 3) vesi 4) mineraalid

Kuidas nimetatakse tegurit, mis erineb oluliselt liigi optimaalsest väärtusest

1) abiootiline 2) biootiline 3) inimtekkeline 4) piirav

44. Milline tegur piirab taimede eluiga stepivööndis?

1) kõrge temperatuur 2) niiskuse puudumine 3) huumuse puudus
4) liigsed ultraviolettkiired

Metsa biogeocenoosis on kõige olulisemad orgaanilisi jääke mineraliseerivad abiootilised tegurid

1) pakane 2) tulekahjud 3) tuuled 4) vihmad

Abiootilised tegurid, mis määravad populatsiooni suuruse, hõlmavad

Peamine taimede elu piirav tegur India ookean on puuduseks

1) valgus 2) soojus 3) mineraalsoolad 4) orgaanilised ained

48. Mis võib saada Primorye's mägede lõunanõlvadel elavate sikahirvede elu piiravaks teguriks?

1) sügav lumi 2) tugev tuul 3) puudus okaspuud

4) lühike päev talvel

Abiootilised keskkonnategurid hõlmavad

1) mullaviljakus 2) lai valik taimi
3) kiskjate olemasolu 4) õhutemperatuur

41. Kõik keskkonnategurid võivad olla piiravad, kuid kõige olulisemad on sageli:

1) niiskus ja toit

2) temperatuur, taimede puhul - mineraaltoitainete olemasolu

3) temperatuur, vesi, toit, taimede puhul - biogeensete elementide olemasolu mullas

42. Laia taluvusvahemikuga organisme - vastupidavus ~ nimetatakse:

1) stenobiontid, looduses neid praktiliselt ei esine

2) euribiondid, nad on looduses laialt levinud

3) eurybionte, neid leidub looduses harva

43. Lehtede suurus on sama, kui:

1) tume - niiske ja kuiv - päikeseline

2) tume - niiske ja niiske - päikeseline

3) kuiv - päikeseline ja päikeseline - märg

44. Hüdrobioloogil on hapnikumõõtur alati valmis, maaökoloogil on aga väiksem tõenäosus hapniku mõõtmiseks, sest:

1) Maapealsetes elupaikades on hapnik elusolenditele kättesaadav, vee-elupaikades on see sageli piirav tegur

2) maismaaökosüsteemides on hapnik piirav tegur, veeökosüsteemides on see peaaegu alati saadaval

3) Nii maismaa- kui ka veeökosüsteemides on hapnik piiravaks teguriks

45. Matš

ORGANISMIDE AINEVAHETUSE RÜHMA OMADUS

A) hapniku eraldumine atmosfääri 1) autotroofid

B) kasutada toidus sisalduvat energiat selleks ATP süntees 2) heterotroofid

C) valmis orgaaniliste ainete kasutamine

D) orgaaniliste ainete süntees anorgaanilistest

D) süsinikdioksiidi kasutamine toiduks

Plokk C. Andke küsimustele üksikasjalik vastus

1. Mis vahe on maa-õhkkeskkonna ja vee vahel?

2. Fotosünteesi kiirus sõltub piiravatest (piiravatest) teguritest, mille hulgas on valgus, süsihappegaasi kontsentratsioon, temperatuur. Miks need tegurid piiravad fotosünteesi reaktsioone?

3. Millised on morfoloogilised, füsioloogilised ja käitumuslikud kohandused soojaverelistel loomadel ümbritseva õhu temperatuuri suhtes?

4. Mis muutub biootilised tegurid võib kaasa tuua metsas elavate ja peamiselt taimedest toituvate paljaste nälkjate arvukuse suurenemise?

5. Mullapinnal võib kohati näha suurel hulgal vihmausse. Selgitage, millistel ilmastikutingimustel see juhtub ja miks.

Need on kehale otseselt või kaudselt mõjuvad elutu looduse tegurid – valgus, temperatuur, niiskus, keemiline koostisõhk, vesi ja mullakeskkond ja teised (s.o. keskkonna omadused, mille esinemine ja mõju ei sõltu otseselt elusorganismide tegevusest).

Valgus

(päikesekiirgus) - keskkonnategur, mida iseloomustab Päikese kiirgusenergia intensiivsus ja kvaliteet, mida fotosünteetilised rohelised taimed kasutavad taime biomassi loomiseks. Maa pinnale jõudev päikesevalgus on peamine energiaallikas, mida säilitada soojusbilanss planeedi veevahetus, organismide veevahetus, orgaanilise aine teke ja muundamine biosfääri autotroofse lüli kaudu, mis lõpuks võimaldab moodustada keskkonna, mis suudab rahuldada organismide elulisi vajadusi.

Päikesevalguse bioloogilise mõju määrab selle spektraalne koostis. [saade] ,

Päikesevalguse spektraalses koostises on

• infrapunakiired (lainepikkus üle 0,75 mikroni)
• nähtavad kiired (0,40-0,75 mikronit) ja
• ultraviolettkiired (alla 0,40 mikroni)

Päikese spektri erinevad osad on bioloogiliselt ebavõrdsed.

infrapuna ehk soojuskiired kannavad põhilist soojusenergiat. Need moodustavad umbes 49% elusorganismide tajutavast kiirgusenergiast. Soojuskiirgust neelab hästi vesi, mille hulk organismides on küllaltki suur. See toob kaasa kogu organismi kuumenemise, mis on eriti oluline külmaverelistele loomadele (putukad, roomajad jne). Taimedes oluline funktsioon infrapunakiirgus seisneb transpiratsiooni läbiviimises, mille abil eemaldatakse veeauruga lehtedelt liigne soojus, samuti optimaalsete tingimuste loomises süsihappegaasi sisenemiseks läbi stoomi.

Spektri nähtav osa moodustavad umbes 50% Maale jõudvast kiirgusenergiast. Seda energiat vajavad taimed fotosünteesiks. Selleks kasutatakse aga ainult 1%, ülejäänu peegeldub või hajub soojusena. See spektripiirkond on toonud kaasa paljude oluliste kohanduste ilmnemise taime- ja loomaorganismides. Rohelistes taimedes tekib lisaks valgust neelava pigmendikompleksi moodustumisele, mille abil toimub fotosünteesi protsess, särav värvimine lilled tolmeldajate ligimeelitamiseks.

Loomade jaoks mängib valgus peamiselt informatiivset rolli ning osaleb paljude füsioloogiliste ja biokeemiliste protsesside reguleerimises. Algloomadel on juba valgustundlikud organellid (valgustundlik silm Euglena rohelises värvis) ja reaktsioon valgusele väljendub fototaksis - liikumises kõrgeima või madalaima valgustuse suunas. Alates koelenteraatidest tekivad praktiliselt kõigil loomadel erineva struktuuriga valgustundlikud elundid. On öiseid ja krepuskulaarseid loomi (öökullid, nahkhiired jne), samuti pidevas pimeduses elavad loomad (medvedka, ümaruss, mutt jne).

UV osa mida iseloomustab kõrgeim kvantenergia ja kõrge fotokeemiline aktiivsus. Ultraviolettkiirte abil, mille lainepikkus on 0,29–0,40 mikronit, viiakse loomadel läbi D-vitamiini, võrkkesta pigmentide ja naha biosüntees. Neid kiiri tajuvad kõige paremini paljude putukate nägemisorganid, taimedes on neil kujundav toime ja nad aitavad kaasa teatud bioloogiliselt aktiivsete ühendite (vitamiinid, pigmendid) sünteesile. Kiired, mille lainepikkus on alla 0,29 mikroni, avaldavad elusolenditele kahjulikku mõju.

intensiivsusega [saade] ,

Taimed, mille elutegevus sõltub täielikult valgusest, on mitmesugused morfostruktuursed ja funktsionaalsed kohandused elupaikade valgusrežiimiga. Vastavalt valgustingimustele esitatavatele nõuetele jagunevad taimed järgmisteks keskkonnarühmad:

1. Valguslembesed (heliofüüdid) taimed avatud elupaigad, mis arenevad hästi ainult täielikus päikesevalguses. Neid iseloomustab fotosünteesi kõrge intensiivsus. Need on steppide ja poolkõrbete varakevadised taimed (hanesibul, tulbid), puudeta nõlvade taimed (salvei, piparmünt, tüümian), teravili, jahubanaan, vesiroos, akaatsia jne.
2. varju taluvad taimed neid iseloomustab valgusteguri lai ökoloogiline amplituud. See kasvab kõige paremini kõrge valgustuse tingimustes, kuid suudab kohaneda erineva varjutustasemega tingimustega. Need on puittaimed (kask, tamm, mänd) ja rohtsed (metsmaasikas, kannike, naistepuna jt) taimed.
3. Varju armastavad taimed (sciofüüdid) nad ei talu tugevat valgustust, kasvavad ainult varjulistes kohtades (metsa võra all) ega kasva kunagi avatud kohtades. Tugeva valgustusega lagendikel nende kasv aeglustub ja mõnikord nad surevad. Nende taimede hulka kuuluvad metsakõrrelised - sõnajalad, samblad, oksalised jne. Varjutusega kohanemine on tavaliselt ühendatud hea veevarustuse vajadusega.

Igapäevane ja hooajaline sagedus [saade] .

Päevane perioodilisus määrab taimede ja loomade kasvu- ja arenguprotsessid, mis sõltuvad päevavalguse pikkusest.

Organismide igapäevaelu rütmi reguleerivat ja kontrollivat tegurit nimetatakse fotoperiodismiks. See on kõige olulisem signaalitegur, mis võimaldab taimedel ja loomadel valgustuse kvantitatiivsete parameetrite määramiseks "mõõta aega" - valgustuse perioodi kestuse ja päeva pimeduse suhet. Teisisõnu, fotoperiodism on organismide reaktsioon päeva ja öö muutumisele, mis väljendub füsioloogiliste protsesside – kasvu ja arengu – intensiivsuse kõikumistes. Just päeva ja öö kestus muutub aastaringselt väga täpselt ja loomulikult, sõltumata juhuslikest teguritest, mis korduvad aasta-aastalt, seetõttu kooskõlastasid evolutsiooniprotsessis olevad organismid kõiki oma arenguetappe nende ajavahemike rütmiga. .

Parasvöötmes toimib fotoperiodismi omadus funktsionaalse kliimategurina, mis määrab enamiku liikide elutsükli. Taimedel avaldub fotoperioodiline efekt viljade õitsemise ja valmimise perioodi kooskõlastamises kõige aktiivsema fotosünteesi perioodiga, loomadel - paljunemisaja kokkulangemises toidu külluse perioodiga, putukatel. - diapausi alguses ja sellest väljumisel.

Fotoperiodismist põhjustatud bioloogiliste nähtuste hulka kuuluvad ka lindude sesoonsed ränded (lennud), nende pesitsemisinstinktide avaldumine ja paljunemine, imetajate kasuka vahetus jne.

Valgusperioodi vajaliku kestuse järgi jagatakse taimed

• pikapäevased, mis vajavad normaalseks kasvuks ja arenguks rohkem kui 12 tundi valgusaega (lina, sibul, porgand, kaer, tibu, dope, pojad, kartul, belladonna jne);
• lühipäevataimed - vajavad õitsemiseks vähemalt 12 tundi katkematut pimedat perioodi (daaliad, kapsas, krüsanteemid, amarant, tubakas, mais, tomatid jne);
• neutraalsed taimed, milles generatiivsete organite areng toimub nii pikal kui ka kell lühike päev(saialilled, viinamarjad, floksid, sirelid, tatar, herned, umbrohi jne)

Pikapäevataimed pärinevad peamiselt põhjalaiustelt, lühipäevataimed lõunapoolsetelt laiuskraadidelt. AT troopiline vöönd, kus päeva ja öö pikkus ei muutu aastaringselt vähe, ei saa fotoperiood olla bioloogiliste protsesside perioodilisuse orienteeriv tegur. See asendatakse kuivade ja niiskete aastaaegade vaheldumisega. Pikapäevaliikidel on aega saaki toota isegi lühikese põhjamaise suve tingimustes. Suure hulga orgaaniliste ainete moodustumine toimub suvel üsna pikkadel päevavalgustundidel, mis Moskva laiuskraadil võib ulatuda 17 tunnini ja Arhangelski laiuskraadil - rohkem kui 20 tunnini päevas.

Päeva pikkus mõjutab oluliselt loomade käitumist. Kevadpäevade saabudes, mille kestus järk-järgult pikeneb, ilmnevad lindudel pesitsusinstinktid, nad naasevad soojalt maalt (kuigi õhutemperatuur võib siiski olla ebasoodne) ja hakkavad munema; soojaverelised loomad sulavad.

Sügisene päeva lühenemine põhjustab vastupidiseid hooajalisi nähtusi: linnud lendavad minema, osad loomad jäävad talveunne, teised kasvatavad tiheda karva, putukatel tekivad talvitumisfaasid (hoolimata endiselt soodsast temperatuurist ja toidurohkusest). Sel juhul annab päevapikkuse lühenemine elusorganismidele märku talveperioodi lähenemisest ja nad saavad selleks ette valmistuda.

Loomadel, eriti lülijalgsetel, sõltub kasv ja areng ka päevavalguse pikkusest. Näiteks kapsavalged, koid arenevad normaalselt ainult pika valguspäevaga, siidiussid, erinevat tüüpi jaaniussid, kühvel - lühikese päevaga. Fotoperiodism mõjutab ka lindude, imetajate ja teiste loomade paaritumishooaja alguse ja lõppemise aega; kahepaiksete, roomajate, lindude ja imetajate paljunemise, embrüonaalse arengu kohta;

Valgustuse hooajalised ja ööpäevased muutused on kõige täpsemad kellad, mille kulg on selgelt korrapärane ja praktiliselt ei ole viimasel evolutsiooniperioodil muutunud.

Tänu sellele sai võimalikuks loomade ja taimede arengut kunstlikult reguleerida. Näiteks taimede loomine kasvuhoonetesse, kasvuhoonetesse või 12-15 tundi kestva päevavalguse kasvuhoonesse võimaldab teil kasvatada köögivilju, dekoratiivtaimi isegi talvel, kiirendada seemikute kasvu ja arengut. Seevastu suvine taimede varjutamine kiirendab hilisõitsevate sügistaimede lillede või seemnete tärkamist.

Pikendades talvel kunstliku valgustuse tõttu päeva, on võimalik karusloomafarmides pikendada kanade, hanede, partide munemisperioodi, reguleerida karusloomade sigimist. Valgusfaktor mängib olulist rolli ka muudes loomade eluprotsessides. Esiteks on see nägemise vajalik tingimus, nende visuaalne orientatsioon ruumis, kuna nägemisorganid tajuvad ümbritsevatelt objektidelt otsest, hajutatud või peegeldunud valguskiirt. Enamiku polariseeritud valgusega loomade teabesisu on suurepärane, võime eristada värve, navigeerida sügisel astronoomiliste valgusallikate järgi ja kevadränded linnud, teiste loomade navigeerimisvõimed.

Taimede ja loomade fotoperiodismi alusel on evolutsiooniprotsessis välja kujunenud spetsiifilised iga-aastased kasvu-, paljunemis- ja talveks valmistumisperioodide tsüklid, mida nimetatakse aasta- või hooajarütmideks. Need rütmid väljenduvad bioloogiliste protsesside olemuse intensiivsuse muutumises ja korduvad iga-aastaste intervallidega. Elutsükli perioodide kokkulangevus vastava aastaajaga on liigi olemasolu seisukohalt suure tähtsusega. Hooajalised rütmid loovad taimedele ja loomadele kõige soodsamad kasvu- ja arengutingimused.

Veelgi enam, taimede ja loomade füsioloogilised protsessid sõltuvad rangelt igapäevasest rütmist, mida väljendavad teatud bioloogilised rütmid. Järelikult on bioloogilised rütmid perioodiliselt korduvad muutused bioloogiliste protsesside ja nähtuste intensiivsuses ja olemuses. Taimedel avalduvad bioloogilised rütmid lehtede, kroonlehtede igapäevases liikumises, fotosünteesi muutustes, loomadel - temperatuurikõikumistes, hormoonide sekretsiooni, rakkude jagunemiskiiruse muutustes jne. Inimesel hingamissageduse, pulsi, vere päevased kõikumised. rõhk, ärkvelolek, uni jne. Bioloogilised rütmid on pärilikult fikseeritud reaktsioonid, mistõttu on nende mehhanismide tundmine oluline inimese töö- ja puhkusekorralduses.

Temperatuur

Üks olulisemaid abiootilisi tegureid, millest sõltub suuresti organismide olemasolu, areng ja levik Maal [saade] .

Elu ülemine temperatuuripiir Maal on arvatavasti 50-60°C. Sellistel temperatuuridel kaob ensüümi aktiivsus ja valkude voltimine. Kuid planeedi aktiivse elu üldine temperatuurivahemik on palju laiem ja seda piiravad järgmised piirid (tabel 1):

Tabel 1. Planeedi aktiivse elu temperatuurivahemik, °С

Väga kõrgetel temperatuuridel eksisteerivate organismide hulgas on teada termofiilsed vetikad, mis võivad elada kuumaveeallikates 70-80°C juures. Kuuma pinnase ülemises kihis paiknevad kõrbetaimede (saxaul, kaameli okas, tulbid) soomussamblikud, seemned ja vegetatiivsed organid taluvad edukalt väga kõrgeid temperatuure (65–80 °C).

On palju looma- ja taimeliike, mis taluvad suuri miinustemperatuure. Puud ja põõsad Jakuutias ei külmu miinus 68°C juures. Antarktikas, miinus 70 ° C juures, elavad pingviinid ja Arktikas - jääkarud, arktilised rebased, lumised öökullid. Polaarvetes, mille temperatuur jääb vahemikku 0 kuni -2°C, elavad erinevad taimestiku ja loomastiku esindajad – mikrovetikad, selgrootud, kalad, kelle elutsükkel sellistes temperatuuritingimustes pidevalt toimub.

Temperatuuri tähtsus seisneb eelkõige selle otseses mõjus organismide metaboolsete reaktsioonide kulgemise kiirusele ja olemusele. Kuna päevased ja hooajalised temperatuurikõikumised suurenevad ekvaatorist kaugenedes, näitavad taimed ja loomad nendega kohanedes. erinev vajadus soojuses.

Kohanemismeetodid

• Ränne – ümberasustamine soodsamatesse tingimustesse. Vaalad, paljud linnuliigid, kalad, putukad ja muud loomad rändavad regulaarselt aastaringselt.
• Tuimus - täieliku liikumatuse seisund, elulise aktiivsuse järsk langus, toitumise lõpetamine. Seda täheldatakse putukatel, kaladel, kahepaiksetel, imetajatel keskkonnatemperatuuri langemisel sügisel, talvel (talveuneks) või suvel kõrbetes tõustes (suvine talveune).
• Anabioos on elutähtsate protsesside järsu allasurumise seisund, kui elu nähtavad ilmingud ajutiselt peatuvad. See nähtus on pöörduv. Seda täheldatakse mikroobides, taimedes, madalamates loomades. Mõne peatatud animatsiooni taimede seemned võivad olla kuni 50 aastat vanad. Mikroobid suspendeeritud animatsiooni olekus moodustavad eoseid, algloomad - tsüstid.

Paljud taimed ja loomad taluvad sobiva väljaõppega edukalt ülimadalaid temperatuure sügavas puhkeseisundis või anabioosis. Laboratoorsetes katsetes taluvad seemned, õietolm, taimede eosed, nematoodid, rotiferid, algloomade ja muude organismide tsüstid, spermatosoidid pärast dehüdratsiooni või asetamist spetsiaalsete kaitseainete - krüoprotektorite - lahustesse absoluutse nulli lähedale.

Praeguseks on tehtud edusamme krüoprotektiivsete omadustega ainete (glütserool, polüetüleenoksiid, dimetüülsulfoksiid, sahharoos, mannitool jne) praktilisel kasutamisel bioloogias, põllumajanduses ja meditsiinis. Krüoprotektorite lahustes viiakse läbi konserveeritud vere, põllumajandusloomade kunstlikuks seemendamiseks mõeldud sperma, mõnede elundite ja kudede pikaajaline säilitamine siirdamiseks; taimede kaitse talvekülmade, varakevadiste külmade jms eest. Ülaltoodud probleemid kuuluvad krüobioloogia ja krüomeditsiini pädevusse ning nende lahendamisega tegelevad paljud teadusasutused.

• Termoregulatsioon. Taimed ja loomad on evolutsiooniprotsessis välja töötanud mitmesuguseid termoregulatsiooni mehhanisme:

1. taimedes
   • füsioloogiline - suhkru kogunemine rakkudesse, mille tõttu rakumahla kontsentratsioon suureneb ja rakkude veesisaldus väheneb, mis aitab kaasa taimede külmakindlusele. Näiteks kääbuskasel, kadakal hukkuvad ülimadalatel temperatuuridel ülemised oksad ning roomavad talvituvad lume all ega hukku.
   • füüsiline
     1. stomataalne transpiratsioon - liigse kuumuse eemaldamine ja põletuste vältimine taime kehast vee eemaldamise (aurustamise) kaudu
     2. morfoloogiline - suunatud ülekuumenemise vältimisele: lehtede tihe pubestsents hajutamiseks päikesekiired, läikiv pind nende peegeldamiseks, pinna neelavate kiirte vähenemine - lehelaba voltimine toruks (sulghein, aruhein), lehe asetamine päikesekiirte suhtes servaga (eukalüpt), lehestiku vähendamine (saksaul, kaktus ); külmumise vältimisele suunatud: kasvu erivormid - kääbus, roomavate vormide teke (talvib lume all), tume värvus (aitab paremini soojuskiiri neelata ja lume all soojeneda)
2. loomadel
   • külmavereline (poikilotermiline, ektotermiline) [selgrootud, kalad, kahepaiksed ja roomajad] - kehatemperatuuri reguleerimine toimub passiivselt, suurendades lihaste tööd, naha struktuuri ja värvi iseärasusi, leides kohti, kus on võimalik päikesevalguse intensiivne neeldumine jne, t .to. nad ei suuda säilitada ainevahetusprotsesside temperatuurirežiimi ja nende aktiivsus sõltub peamiselt väljast tulevast soojusest ja kehatemperatuurist - ümbritseva keskkonna temperatuuri ja energiabilansi väärtustest (kiirgusenergia neeldumise ja tagastamise suhe).
   • soojaverelised (homeotermilised, endotermilised) [linnud ja imetajad] – suudavad säilitada püsivat kehatemperatuuri sõltumata keskkonna temperatuurist. See omadus võimaldab paljudel loomaliikidel elada ja paljuneda temperatuuril alla nulli ( põhjapõdrad, jääkaru, loivalised, pingviinid). Evolutsiooni käigus on nad välja töötanud kaks termoregulatsioonimehhanismi, mille abil nad hoiavad püsivat kehatemperatuuri: keemilise ja füüsikalise. [saade] .
     • Termoregulatsiooni keemilise mehhanismi tagab redoksreaktsioonide kiirus ja intensiivsus ning seda juhib reflektoorselt kesk närvisüsteem. Oluline roll efektiivsuse tõstmisel keemiline mehhanism termoregulatsiooni mängisid sellised aromorfoosid nagu neljakambrilise südame ilmumine, lindude ja imetajate hingamiselundite paranemine.
     • Termoregulatsiooni füüsilise mehhanismi tagab soojusisolatsioonikatete (suled, karusnahk, nahaalune rasv), higinäärmete, hingamiselundite ilmumine, samuti vereringet reguleerivate närvimehhanismide areng.

     Homoiotermia erijuht on heterotermia – erinev kehatemperatuuri tase olenevalt organismi funktsionaalsest aktiivsusest. Heterotermia on iseloomulik loomadele, kes langevad ebasoodsal aastaajal talveunne või ajutisse stuuporisse. Samal ajal väheneb nende kõrge kehatemperatuur märgatavalt aeglase ainevahetuse tõttu (maaoravad, siilid, nahkhiired, kärestikulised tibud jne).

Vastupidavuse piirid suured väärtused temperatuuritegurid on nii poikilotermilistes kui ka homöotermilistes organismides erinevad.

Eurütermilised liigid on võimelised taluma temperatuurikõikumisi laias vahemikus.

Stenotermilised organismid elavad kitsa temperatuuripiiranguga tingimustes, jagunedes soojust armastavateks stenotermilisteks liikideks (orhideed, teepõõsad, kohv, korallid, meduusid jne) ookeanisügavustes jne).

Iga organismi või indiviidide rühma jaoks on optimaalne temperatuuritsoon, milles aktiivsus on eriti hästi väljendunud. Selle tsooni kohal on ajutise termilise stuupori tsoon, veelgi kõrgem - pikaajalise tegevusetuse või suvise talveune tsoon, mis piirneb kõrge surmava temperatuuri tsooniga. Kui viimane langeb alla optimaalse, tekib külma uimasuse, talveune ja surmava madala temperatuuri tsoon.

Isendite jaotus populatsioonis, sõltuvalt temperatuuriteguri muutusest territooriumil, järgib üldiselt sama mustrit. Optimaalsete temperatuuride tsoon vastab suurimale asustustihedusele ja mõlemal pool seda täheldatakse tiheduse vähenemist kuni vahemiku piirini, kus see on kõige madalam.

Temperatuuritegur suurel Maa alal on allutatud tugevatele päeva- ja hooajalistele kõikumistele, mis omakorda määrab looduses toimuvate bioloogiliste nähtuste vastava rütmi. Sõltuvalt maakera mõlema poolkera sümmeetriliste lõikude soojusenergia varustamisest, alates ekvaatorist, eristatakse järgmisi kliimavööndeid:

1. troopiline vöönd. Minimaalne aasta keskmine temperatuurületab 16 ° C, kõige jahedamatel päevadel ei lange see alla 0 ° C. Temperatuuri kõikumised aja jooksul on ebaolulised, amplituud ei ületa 5 ° C. Taimestik on aastaringne.
2. subtroopiline tsoon. keskmine temperatuur kõige külmem kuu ei ole madalam kui 4 ° C ja kõige soojem on üle 20 ° C. miinustemperatuure esineb harva. Stabiilne lumikate talvel puudub. Kasvuperiood kestab 9-11 kuud.
3. parasvöötme. Täpselt määratletud suvine kasvuperiood ja talvine periood taimede puhkeaeg. Tsooni põhiosas on stabiilne lumikate. Külmad on tüüpilised kevadel ja sügisel. Mõnikord jaguneb see tsoon kaheks: mõõdukalt soe ja mõõdukalt külm, mida iseloomustab neli aastaaega.
4. külm tsoon. Aasta keskmine temperatuur on alla 0 ° C, külmad on võimalikud isegi lühikese (2-3 kuud) kasvuperioodil. Aastane temperatuurikõikumine on väga suur.

Mägipiirkondade taimestiku, pinnase ja eluslooduse vertikaalne jaotus on samuti tingitud peamiselt temperatuuritegurist. Kaukaasia, India, Aafrika mägedes võib eristada nelja-viit taimevööd, mille järjestus alt üles vastab laiusvööndite järjestusele ekvaatorist pooluseni samal kõrgusel.

Niiskus

Keskkonnategur, mida iseloomustab veesisaldus õhus, pinnases, elusorganismides. Looduses on õhuniiskuse päevarütm: öösel tõuseb ja päeval langeb. Koos temperatuuri ja valgusega on niiskusel oluline roll elusorganismide tegevuse reguleerimisel. Taimede ja loomade peamine veeallikas on sademed ja põhjavesi, samuti kaste ja udu.

Niiskus on vajalik tingimus kõigi elusorganismide eksisteerimiseks Maal. Elu sai alguse veekeskkonnast. Maa elanikud sõltuvad endiselt veest. Paljude looma- ja taimeliikide jaoks on vesi jätkuvalt elupaigaks. Vee tähtsuse eluprotsessides määrab asjaolu, et see on rakus põhiline keskkond, kus toimuvad ainevahetusprotsessid, see toimib biokeemiliste transformatsioonide tähtsaima alg-, vahe- ja lõppsaadusena. Vee tähtsuse määrab ka selle kvantitatiivne sisaldus. Elusorganismid koosnevad vähemalt 3/4 veest.

Vee suhtes jagunevad kõrgemad taimed

• hüdrofüüdid - veetaimed(vesiroos, nooleots, pardlill);
• hügrofüüdid - liigniiskete kohtade elanikud (kalamus, käekell);
• mesofüüdid – taimed normaalsetes tingimustes niiskus (maikelluke, palderjan, lupiin);
• kserofüüdid - pideva või hooajalise niiskusepuuduse tingimustes elavad taimed (saksa, kaameli okas, efedra) ja nende sordid sukulendid (kaktused, eufooria).

Kohandused veetustatud keskkonnas ja perioodilise niiskusepuudusega keskkonnas elamiseks Peamiste klimaatiliste tegurite (valgus, temperatuur, niiskus) oluliseks tunnuseks on nende regulaarne varieeruvus aastatsükli ja isegi päeva jooksul, samuti sõltuvalt geograafiline tsoneerimine. Sellega seoses on elusorganismide kohanemistel ka korrapärane ja hooajaline iseloom. Organismide kohanemine keskkonnatingimustega võib olla kiire ja pöörduv või pigem aeglane, olenevalt teguri mõju sügavusest. Elutegevuse tulemusena suudavad organismid muuta abiootilisi elutingimusi. Näiteks madalama astme taimed on vähem valgustatud; veekogudes toimuvad orgaaniliste ainete lagunemisprotsessid põhjustavad sageli teistele organismidele hapnikupuudust. Veeorganismide tegevusest tingituna temperatuuri- ja veerežiimid, hapniku hulk, süsihappegaas, keskkonna pH, valguse spektraalne koostis jne. Õhukeskkond ja selle gaasi koostis Õhukeskkonna arendamine organismide poolt algas pärast nende maandumist. Elu õhus nõudis spetsiifilisi kohandusi ning taimede ja loomade kõrget organiseerituse taset. Madal tihedus ja veesisaldus, kõrge hapnikusisaldus, õhumasside liikumise lihtsus, järsud temperatuurimuutused jne mõjutasid oluliselt hingamisprotsessi, veevahetust ja elusolendite liikumist. Valdav enamus maismaaloomadest omandas evolutsiooni käigus lennuvõime (75% kõigist maismaaloomaliikidest). Paljudele liikidele on iseloomulik ansmohoosia – asustamine õhuvoolude abil (eosed, seemned, viljad, algloomade tsüstid, putukad, ämblikud jne). Mõned taimed on saanud tuuletolmlemise. Organismide edukaks eksisteerimiseks, mitte ainult füüsiliseks, vaid ka Keemilised omadusedõhk, eluks vajalike gaasikomponentide sisaldus selles. Hapnik. Enamiku elusorganismide jaoks on hapnik elulise tähtsusega. Anoksilises keskkonnas saavad areneda ainult anaeroobsed bakterid. Hapnik tagab eksotermiliste reaktsioonide läbiviimise, mille käigus vabaneb organismide eluks vajalik energia. See on viimane elektronaktseptor, mis eraldatakse energiavahetuse käigus vesinikuaatomist. Keemiliselt seotud olekus on hapnik osa paljudest elusorganismide väga olulistest orgaanilistest ja mineraalsetest ühenditest. Selle roll oksüdeeriva ainena biosfääri üksikute elementide ringluses on tohutu. Ainsad vaba hapniku tootjad Maal on rohelised taimed, mis moodustavad selle fotosünteesi protsessis. Teatud kogus hapnikku moodustub veeauru fotolüüsi tulemusena ultraviolettkiirte toimel väljaspool osoonikihti. Organismid absorbeerivad hapnikku väliskeskkonnast kogu keha pinnal (algloomad, ussid) või erikehad hingamine: hingetoru (putukad), lõpused (kalad), kopsud (selgroogsed). Hapnikku seovad keemiliselt ja transpordivad kogu kehas spetsiaalsed verepigmendid: hemoglobiin (selgroogsed), hemotsüapiin (molluskid, koorikloomad). Pideva hapnikuvaeguse tingimustes elavatel organismidel on välja kujunenud sobivad kohanemised: vere hapnikumahu suurenemine, sagedasemad ja sügavamad hingamisliigutused, suur kopsumaht (mägismaal, lindudel) või kudede hapnikutarbimise vähenemine, mis on tingitud kudedes hapnikuakumulaatori müoglobiini hulga suurenemine (veekeskkonna elanike hulgas). Tänu CO 2 ja O 2 suurele lahustuvusele vees on nende suhteline sisaldus siin suurem (2-3 korda) kui õhus (joon. 1). See asjaolu on väga oluline veeorganismidele, kes kasutavad hingamiseks lahustunud hapnikku või fotosünteesiks CO2 (veefototroofid). Süsinikdioksiid. Selle gaasi normaalne kogus õhus on väike - 0,03% (mahu järgi) või 0,57 mg / l. Selle tulemusena kajastuvad isegi väikesed CO 2 sisalduse kõikumised fotosünteesi protsessis, mis sellest otseselt sõltub. Peamised atmosfääri sattuva CO 2 allikad on loomade ja taimede hingamine, põlemisprotsessid, vulkaanipursked, mulla mikroorganismide ja seente tegevus, tööstusettevõtted ja transport. Spektri infrapunapiirkonnas neeldumise omadusega mõjutab süsinikdioksiid optilisi parameetreid ja temperatuuri režiim atmosfääri, põhjustades tuntud "kasvuhooneefekti". Oluline ökoloogiline aspekt on hapniku ja süsihappegaasi lahustuvuse suurenemine vees selle temperatuuri langedes. Seetõttu on polaar- ja subpolaarsete laiuskraadide vesikondade loomastik väga rikkalik ja mitmekesine, seda peamiselt hapniku suurenenud kontsentratsiooni tõttu külmas vees. Hapniku lahustumine vees, nagu iga teine ​​gaas, järgib Henry seadust: see on pöördvõrdeline temperatuuriga ja peatub keemistemperatuuri saavutamisel. Troopiliste basseinide soojades vetes piirab lahustunud hapniku vähenenud kontsentratsioon hingamist ja sellest tulenevalt ka veeloomade elu ja arvukust. AT viimastel aegadel paljude veekogude hapnikurežiimis on märgatav halvenemine, mis on põhjustatud orgaaniliste saasteainete hulga suurenemisest, mille hävitamiseks on vaja palju hapnikku. Elusorganismide leviku tsoneerimine Geograafiline (laiuskraadine) tsoonilisus Laiuskraadil põhjast lõunasse paiknevad Vene Föderatsiooni territooriumil järjestikku järgmised looduslikud vööndid: tundra, taiga, heitlehine mets, stepp, kõrb. Kliimaelementide hulgas, mis määravad organismide leviku ja leviku tsoonilisuse, mängivad juhtivat rolli abiootilised tegurid - temperatuur, niiskus, valgusrežiim. Kõige märgatavamad tsoonimuutused avalduvad taimestiku olemuses - biotsenoosi juhtivas komponendis. Sellega omakorda kaasnevad muutused loomade – toiduahela lülides olevate orgaaniliste jääkide tarbijate ja hävitajate – koostises. Tundra- põhjapoolkera külm puudeta tasandik. Selle klimaatilised tingimused ei ole väga sobivad taimede taimestikuks ja orgaaniliste jääkainete lagunemiseks (igikelts, suhteliselt madalad temperatuurid isegi suvel, lühike plusstemperatuuride periood). Siin tekkisid omapärased liigikoosseisult väikesed (samblad, samblikud) biotsenoosid. Sellega seoses on tundra biotsenoosi tootlikkus madal: 5-15 c/ha orgaanilist ainet aastas. Tsoon taiga mida iseloomustavad suhteliselt soodsad pinnase- ja kliimatingimused, eriti okaspuud. Siin on moodustunud rikkalikud ja kõrge tootlikkusega biotsenoosid. Aastane orgaanilise aine moodustumine on 15-50 c/ha. Parasvöötme tingimused viisid keerukate biotsenooside tekkeni lehtmetsad kõrgeima bioloogilise produktiivsusega Vene Föderatsiooni territooriumil (kuni 60 c/ha aastas). Lehtmetsade sordid on tammemetsad, pöök-vaher, segametsad Selliseid metsi iseloomustab hästi arenenud põõsastik ja kõrreline alusmets, mis aitab kaasa liigiliselt ja koguseliselt mitmekesise loomastiku paiknemisele. stepid- Maa poolkerade parasvöötme looduslik vöönd, mida iseloomustab ebapiisav veevarustus, mistõttu siin valitseb rohtne, peamiselt teraviljataimestik (sulehein, aruhein jne). Loomade maailm mitmekesised ja rikkalikud (rebane, jänes, hamster, hiired, palju linde, eriti rändlinde). Tähtsamad teravilja-, tööstus-, köögivilja- ja loomakasvatuspiirkonnad asuvad stepivööndis. Selle bioloogiline produktiivsus looduslik ala suhteliselt kõrge (kuni 50 c/ha aastas). kõrb valitsevad Kesk-Aasias. Vähese sademete ja suviste kõrgete temperatuuride tõttu katab taimestik vähem kui poole selle tsooni territooriumist ja sellel on spetsiifilised kohandused kuivade tingimustega. Loomamaailm on mitmekesine bioloogilised omadused on varem kaalutud. Aastane orgaanilise aine moodustumine kõrbevööndis ei ületa 5 q/ha (joon. 107). Keskkonna soolsus Veekeskkonna soolsus mida iseloomustab lahustuvate soolade sisaldus selles. AT mage vesi sisaldab 0,5-1,0 g / l ja meres - 10-50 g / l sooli. Veekeskkonna soolsus on selle elanike jaoks oluline. On loomi, kes on kohanenud elama ainult magevees (küpriidid) või ainult merevees (heeringas). Mõnel kalal kulgevad üksikud isendiarengu etapid vee erineva soolsusega, näiteks harilik angerjas elab mageveekogudes ja rändab kudema Sargasso merre. Sellised vee-elanikud vajavad keha soolatasakaalu sobivat reguleerimist. Organismide ioonse koostise reguleerimise mehhanismid. Maismaaloomad on sunnitud reguleerima oma vedelate kudede soolade koostist, et hoida sisekeskkonda püsivas või peaaegu konstantses keemiliselt muutumatus ioonolekus. Peamine viis veeorganismide ja maismaataimede soolatasakaalu säilitamiseks on sobimatu soolsusega elupaikade vältimine. Sellised mehhanismid peaksid eriti intensiivselt ja täpselt töötama siirdekaladel (lõhe, lõhe, roosa lõhe, angerjas, tuur), kes liiguvad perioodiliselt mereveest magevette või vastupidi. Lihtsaim viis on osmootne regulatsioon magevees. On teada, et viimastes on ioonide kontsentratsioon palju väiksem kui vedelates kudedes. Vastavalt osmoosi seadustele siseneb väliskeskkond kontsentratsioonigradienti mööda poolläbilaskvate membraanide kaudu rakkudesse, toimub omamoodi sisemise sisu "saritamine". Kui sellist protsessi ei kontrollitaks, võib organism paisuda ja surra. Mageveeorganismidel on aga elundid, mis viivad liigse vee väljapoole. Eluks vajalike ioonide säilimist soodustab asjaolu, et selliste organismide uriin on küllaltki lahjem (joon. 2, a). Sellise lahjendatud lahuse eraldamine sisemistest vedelikest eeldab tõenäoliselt spetsialiseeritud rakkude või organite (neerude) aktiivset keemilist tööd ja nende tarbimist olulisel määral kogu metaboolsest põhienergiast. Vastupidi, mereloomad ja kalad joovad ja assimileerivad ainult merevett, täiendades seeläbi selle pidevat väljumist kehast väliskeskkonda, mida iseloomustab kõrge osmootne potentsiaal. Samal ajal erituvad soolase vee monovalentsed ioonid aktiivselt lõpuste kaudu ja kahevalentsed ioonid neerude kaudu (joonis 2, b). Rakud kulutavad liigse vee väljapumpamiseks üsna palju energiat, seetõttu lülituvad organismid soolsuse suurenemise ja vee vähenemisega kehas tavaliselt mitteaktiivsesse olekusse - soola suspendeeritud animatsiooni. See on iseloomulik liikidele, kes elavad perioodiliselt kuivavates mereveebasseinides, suudmealadel, rannikualal (rotifers, amfipods, flagellaadid jne). Maakoore ülemise kihi soolsus määrab selles sisalduvate kaaliumi- ja naatriumioonide sisaldus ning on sarnaselt veekeskkonna soolsusega oluline selle elanikele ja ennekõike taimedele, millel on sellega sobiv kohanemine. See tegur ei ole taimede jaoks juhuslik, see saadab neid evolutsiooniprotsessis. Niinimetatud solontšaki taimestik (soolarohi, lagrits jne) piirdub kõrge kaaliumi- ja naatriumisisaldusega muldadega. Maakoore pealmine kiht on muld. Lisaks mulla soolsusele eristatakse selle teisi näitajaid: happesus, hüdrotermiline režiim, mulla õhustatus jne. Koos reljeefiga need omadused maa pind, mida nimetatakse keskkonna edafilisteks teguriteks, avaldab selle elanikele ökoloogilist mõju. Edaafilised keskkonnategurid Maapinna omadused, millel on selle elanikele ökoloogiline mõju. laenatud mullaprofiil Mulla tüüp määratakse selle koostise ja värvi järgi. A - Tundra pinnas on tumeda turbase pinnaga. B – kõrbemuld on kerge, jämedateraline ja orgaanilise ainevaene Kastanimuld (C) ja tšernozem (D) on huumusrikkad niidumullad, mis on tüüpilised Euraasia steppidele ja Põhja-Ameerika preeriatele. Troopilise savanni punakas leostunud latosool (E) on väga õhukese, kuid huumusrikka kihiga. Podsoolsed mullad on tüüpilised põhjapoolsetele laiuskraadidele, kus on palju sademeid ja väga vähe aurumist. Nende hulka kuuluvad mahepõllumajanduslik pruun podzol (F), hallikaspruun podzol (H) ja halli-kivine podzol (I), mis kannab nii okaspuid kui ka lehtpuud. Kõik need on suhteliselt happelised ja vastupidiselt neile on männimetsade punakaskollane podzol (G) üsna tugevalt leostunud. Sõltuvalt edafilistest teguritest võib eristada mitmeid ökoloogilisi taimerühmi. Vastavalt reaktsioonile mullalahuse happesusele on: atsidofiilsed liigid, mis kasvavad pH väärtusel alla 6,5 ​​(turbaraba, korte, männi, nulg, sõnajalgtaimed); neutrofiilne, eelistab neutraalse reaktsiooniga mulda (pH 7) (enamik kultuurtaimi); basofiilsed - taimed, mis kasvavad kõige paremini aluselise reaktsiooniga substraadil (pH üle 7) (kuusk, sarvik, tuja) ja ükskõikne – võib kasvada erineva pH väärtusega muldadel. Mulla keemilise koostise järgi jagunevad taimed oligotroofne, toitainete hulgale vähenõudlik; mesotroofne, mis vajab mullas mõõdukat kogust mineraalaineid (rohtsed püsikud, kuusk), mesotroofne, vajav suurel hulgal saadaolevad tuhaelemendid (tamm, puuvili). Seoses üksikute patareidega liigid, mis on eriti nõudlikud mulla kõrge lämmastikusisalduse suhtes, on nitrofiilid (nõges, aidataimed); palju kaltsiumi vajavad - kaltsefiilid (pöök, lehis, lõikur, puuvill, oliiv); soolase pinnase taimi nimetatakse halofüütideks (soolarohi, sarsazan), osa halofüüte on võimelised eritama liigseid sooli väljapoole, kus need soolad pärast kuivamist moodustavad tahkeid kilesid või kristalseid kobaraid. Seoses mehaanilise koostisega vabalt voolavad liivataimed - psammofüüdid (saksaul, liivaakaatsia) kaljude, pragude ja süvendite ning muude sarnaste elupaikade taimed - litofüüdid [petrofüüdid] (kadakas, istuv tamm) Maastiku reljeef ja pinnase iseloom mõjutavad oluliselt loomade liikumise eripära, liikide levikut, kelle elutegevus on ajutiselt või püsivalt seotud pinnasega. Muldade hüdrotermilisest režiimist, õhustatusest, mehaanilisest ja keemilisest koostisest sõltuvad juurestiku iseloom (sügav, pinnapealne) ja mullafauna eluviis. Mulla keemiline koostis ja elanike mitmekesisus mõjutavad selle viljakust. Kõige viljakamad on huumuserikkad tšernozemmullad. Abiootilise tegurina mõjutab reljeef klimaatiliste tegurite levikut ja seeläbi vastava taimestiku ja loomastiku teket. Näiteks küngaste või mägede lõunanõlvadel on alati kõrgem temperatuur, parem valgustus ja vastavalt ka vähem niiskust.

Abiootilised tegurid hõlmavad looduse elutute (füüsikalis-keemiliste) komponentide erinevaid mõjusid bioloogilistele süsteemidele.

Eristatakse järgmisi peamisi abiootilisi tegureid:

Valgusrežiim (valgustatus);

Temperatuurirežiim (temperatuur);

veerežiim (niiskus),

Hapnikurežiim (hapnikusisaldus);

Söötme füüsikalised ja mehaanilised omadused (tihedus, viskoossus, rõhk);

Söötme keemilised omadused (happesus, erinevate kemikaalide sisaldus).

Lisaks on veel abiootilised tegurid: keskkonna liikumine (tuul, veevool, surfamine, hoovihmad), keskkonna heterogeensus (varjualuste olemasolu).

Mõnikord muutub abiootiliste tegurite mõju katastroofiliseks: tulekahjude, üleujutuste, põudade ajal. Suurte loodus- ja inimtegevusest tingitud katastroofide korral võivad kõik organismid täielikult surra.

Seoses peamiste abiootiliste tegurite toimega eristatakse organismide ökoloogilisi rühmi.

Nende rühmade kirjeldamiseks kasutatakse termineid, mis hõlmavad Vana-Kreeka päritolu juuri: -füüdid (sõnast "phyton" - taim), -philes (sõnast "phileo" - ma armastan), -trofee (sõnast "trofee" - toit) , -faagid (sõnast "phagos" - õgija). Juure - fütat kasutatakse taimede ja prokarüootide (bakterite) puhul, juurt - phyta - loomade (harvemini taimede, seente ja prokarüootide puhul), juurt - trofeed - taimede, seente ja mõned prokarüootid, juur - faagid - seoses loomadega, samuti mõned viirused.

Valgusrežiimil on otsene mõju ennekõike taimedele. Seoses valgustusega eristatakse järgmisi ökoloogilisi taimerühmi:

1. heliofüüdid - valguslembesed taimed (lagedate alade taimed, pidevalt hästi valgustatud kasvukohad).

2. sciofüüdid - varju armastavad taimed, mis ei talu intensiivset valgustust (varjuliste metsade madalama astme taimed).

3. fakultatiivsed heliofüüdid - varjutaluvad taimed (eelistavad suurt valgustugevust, kuid on võimelised arenema ka vähese valgusega). Need taimed on osaliselt heliofüüdid, osaliselt sciophyte.

Temperatuuri režiim. Taimede vastupidavuse suurendamine madalatele temperatuuridele saavutatakse tsütoplasma struktuuri muutmise, pinna vähendamisega (näiteks lehtede langemise tõttu tüüpiliste lehtede muutumine okasteks). Taimede vastupidavuse suurendamine kõrged temperatuurid See saavutatakse tsütoplasma struktuuri muutmise, köetava ala vähendamise ja paksu kooriku moodustamisega (on pürofüütitaimi, mis taluvad tulekahjusid).

Loomad reguleerivad kehatemperatuuri mitmel viisil:

Biokeemiline regulatsioon - ainevahetuse intensiivsuse ja soojuse tootmise taseme muutus;

Füüsiline termoregulatsioon - soojusülekande taseme muutus;

Sõltuvalt kliimatingimustest on lähedased loomaliigid varieeruvad nii keha suuruses kui ka proportsioonides, mida kirjeldavad 19. sajandil kehtestatud empiirilised reeglid. Bergmani reegel – kui kaks omavahel lähedalt seotud loomaliiki erinevad suuruse poolest, siis suurem liik elab külmemates tingimustes, väiksem aga soojas kliimas. Alleni reegel – kui kaks lähedalt seotud loomaliiki elavad erinevates kliimatingimustes, siis kõrgetele laiuskraadidele edenedes kehapinna ja kehamahu suhe väheneb.

veerežiim. Veetasakaalu säilitamise võime järgi jaotatakse taimed poikilohüdrilisteks ja homeiohüdrilisteks. Poikilohüdrilised taimed imavad kergesti vett ja kaotavad kergesti vett, taluvad pikaajalist dehüdratsiooni. Reeglina on need halvasti arenenud kudedega taimed (samblataimed, mõned sõnajalad ja õistaimed), aga ka vetikad, seened ja samblikud. Homeiohydric taimed suudavad säilitada kudedes pidevat veesisaldust. Nende hulgas on järgmised ökoloogilised rühmad:

1. hüdatofüüdid – vette sukeldatud taimed; ilma veeta surevad nad kiiresti;

2. hüdrofüüdid - äärmiselt vettinud kasvukohtade taimed (reservuaaride kaldad, sood); mida iseloomustab kõrge transpiratsiooni tase; võimeline kasvama ainult pideva intensiivse vee imendumisega;

3. hügrofüüdid – vajavad niisket mulda ja kõrget õhuniiskust; nagu eelmiste rühmade taimed ei talu kuivamist;

4. mesofüüdid - nõuavad mõõdukat niiskust, taluvad lühiajalist põuda; see on suur ja heterogeenne taimede rühm;

5. kserofüüdid – taimed, mis on võimelised eraldama niiskust selle puudumisel, piirama vee aurustumist või säilitama vett;

6. sukulendid - taimed, millel on erinevates organites arenenud vett salvestav parenhüüm; juurte imemisvõime on väike (kuni 8 atm), öösel toimub süsinikdioksiidi sidumine (Crassulidae happeline ainevahetus);

Mõnel juhul on vesi saadaval suurtes kogustes, kuid ei ole taimedele kergesti kättesaadav (madal temperatuur, kõrge soolsus või kõrge happesus). Sel juhul omandavad taimed kseromorfsed tunnused, näiteks sootaimed, soolased pinnased (halofüüdid).

Loomad jagunevad vee suhtes järgmistesse ökoloogilistesse rühmadesse: hügrofiilid, mesofiilid ja kserofiilid.

Veekao vähendamine saavutatakse mitmel viisil. Kõigepealt arenevad veekindlad kehakatted (lülijalgsed, roomajad, linnud). Parendatud on eritusorganid: ämblikulaadsetel ja hingetoru-hingajatel Malpighi veresooned, amnionitel vaagna neerud. Suureneb lämmastiku ainevahetusproduktide kontsentratsioon: uurea, kusihape jt. Vee aurustumine sõltub temperatuurist, seega on käitumuslikud reaktsioonid ülekuumenemise vältimiseks vee säästmisel oluline roll. Eriti oluline on vee säästmine embrüo areng väljaspool ema keha, mis viib embrüonaalsete membraanide ilmumiseni; putukatel moodustuvad seroossed ja amnionimembraanid, munevatel amnionitel - seroos, amnion ja allantois.

Keskkonna keemilised omadused.

Hapniku režiim. Hapnikusisalduse järgi jagunevad kõik organismid aeroobseteks (vajavad suurendatud hapnikusisaldust) ja anaeroobseteks (ei vaja hapnikku). Anaeroobid jagunevad fakultatiivseteks (võimelised eksisteerima nii hapniku juuresolekul kui ka puudumisel) ja kohustuslikeks (ei ole võimelised eksisteerima hapnikukeskkonnas).

1. oligotroofne – vähenõudlik mulla mineraaltoitainete sisalduse suhtes;

2. eutroofne ehk megatroofne – nõudlik mullaviljakuse suhtes; eutroofsete taimede hulgas paistavad silma nitrofiilid, mis nõuavad kõrge sisaldus mulla lämmastikus;

3. mesotroofne – hõivavad vahepealse positsiooni oligotroofsete ja megatroofsete taimede vahel.

Organismide hulgas, mis neelavad valmis orgaaniline aine kogu keha pinnal (näiteks seente hulgas) eristatakse järgmisi ökoloogilisi rühmi:

Pesakonna saprotroofid – lagundavad allapanu.

Huumus saprotroofid - lagundavad huumust.

Ksülotroofid ehk ksülofiilid - arenevad puidul (surnud või nõrgenenud taimeosadel).

Koprotroofid ehk koprofiilid arenevad väljaheidete jäänustel.

Taimedele on oluline ka mulla happesus (pH). On atsidofiilseid taimi, mis eelistavad happelist mulda (sfagnum, korte, vattihein), kaltsifiilseid või basofiilseid taimi, mis eelistavad leeliselist mulda (koirohi, võsuline, lutsern) ja mulla pH suhtes vähenõudlikke taimi (mänd, kask, raudrohi, liilia). org).

) ja antropogeensed (inimtegevus).

Piirav tegur taimede areng on element, mis on miinimumis. Selle määrab seadus, mida J. Liebig (1840) nimetas miinimumi seaduseks. Liebig, orgaaniline keemik, üks asutajatest, esitas taimede mineraalse toitumise teooria. Põllukultuuride saagikust piiravad sageli toitained, mida ei leidu üleliigselt, nagu CO 2 ja H 2 O, kuid need, mida on vaja ebaolulises koguses. Näiteks: - taimede toitumise oluline element, kuid seda ei leidu mullas. Kui selle varud ammenduvad ühe põllukultuuri kasvatamise tulemusena, siis taimede kasv peatub, isegi kui muid elemente on palju. Liebigi seadus on rangelt kohaldatav ainult püsiseisundi tingimustes. On vaja arvestada tegurite koosmõju. Seega võib ühe või teise (mitte minimaalse) teguri kõrge või kättesaadavus muuta minimaalses koguses sisalduva aku tarbimise määra. Mõnikord on see võimeline asendama (osaliselt) puuduliku elemendi teise, ligipääsetavama ja keemiliselt lähedasemaga. Seega vajavad mõned taimed vähem, kui nad kasvavad valguse käes, ja molluskid, kes elavad kohtades, kus neid on palju, asendavad need osaliselt karbi ehitamisel.

Keskkonnategurid Keskkond võib elusolenditele mitmel viisil mõjutada:

1) stiimulid, mis põhjustavad adaptiivseid muutusi füsioloogilistes ja biokeemilistes funktsioonides (näiteks põhjustab suurenemine imetajatel higistamise suurenemist ja keha jahtumist);

2) piirangud, mis muudavad neis tingimustes eksisteerimise võimatuks (näiteks niiskuse puudumine kuivades piirkondades ei lase paljudel sinna tungida);

3) anatoomilisi ja morfoloogilisi muutusi põhjustavad modifikaatorid (näiteks mõne riigi tööstuspiirkondades tekkis tolm kasekoide mustade ööliblikate tekkeni, mis maapiirkondades säilitasid oma heleda värvuse);

4) signaalid, mis viitavad muude keskkonnategurite muutumisele.

Keskkonnategurite mõju olemuses on ilmnenud mitmeid üldisi seaduspärasusi.

Optimumi seadus- teguri positiivne või negatiivne mõju - sõltub selle mõju tugevusest. Faktori ebapiisav või liigne toime mõjutab inimeste elu võrdselt negatiivselt. Keskkonnateguri mõju soodsat jõudu nimetatakse optimaalseks tsooniks. Mõned liigid taluvad kõikumisi laias vahemikus, teised - kitsastes. Laia igale tegurile näitab osakese "evry" lisamine, kitsas - "steno" (eurütermiline, stenotermiline - elupaikade suhtes, eurüotoopne ja stenotoopne - elupaikade suhtes).

Faktori tegevuse ebaselgus erinevatele funktsioonidele. Igal teguril on erinevatele funktsioonidele mitmetähenduslik mõju. Mõnede protsesside jaoks võib optimaalne olla teiste jaoks ebasoodne. Näiteks üle 40 ° C külmaverelistel loomadel suurendab ainevahetusprotsesside intensiivsust, kuid pärsib motoorseid protsesse, mis põhjustab termilist stuuporit.

Faktorite koostoime. Optimaalne tsoon ja vastupidavuse piirid mis tahes keskkonnateguri suhtes võivad muutuda sõltuvalt teiste samaaegselt mõjuvate tegurite tugevusest ja kombinatsioonist. Seega on kuumust kergem taluda kuivas, mitte märjas. Külmumisoht on suurem pakasega koos tugev tuul kui tuulevaikse ilmaga. Samas on keskkonnategurite toime vastastikusel kompenseerimisel teatud piirid ja üht neist on võimatu teisega täielikult asendada. Polaaralade soojapuudust ei saa korvata ei rohke niiskuse ega ööpäevaringse valgustusega. suveaeg. Iga loomaliik nõuab oma keskkonnategurite komplekti.

Abiootilise faktori keemilise komponendi mõju elusolenditele. Abiootilised tegurid loovad taimede ja loomade elutingimused ning mõjutavad otseselt või kaudselt viimaste elu. Abiootiliste tegurite hulka kuuluvad anorgaanilise iseloomuga elemendid: algmuld, keemiline koostis ja viimane, päikesevalgus, soojus ja selle keemiline koostis, selle koostis ja, baromeetriline ja vesi, looduslik kiirgusfoon jne. Abiootiliste tegurite keemilised komponendid on toitaine, jälg. elemendid ja mürgine happesus (pH).

PH mõju veeorganismide ellujäämisele. Enamik inimesi ei talu pH kõikumisi. nad toimivad ainult keskkonnas, kus on rangelt määratletud happesuse-aluselisuse režiim. vesinik sõltub suuresti karbonaatsüsteemist, mis on oluline terviku jaoks ja mida kirjeldab keeruline süsteem, mis luuakse vaba CO 2 leidmisel looduslikus magevees, vastavalt:

CO 2 + H 2 O + H 2 CO 3 + H + + HC.

Tabel 1.1

Euroopa mageveekalade pH väärtused (R. Dajo järgi, 1975)

	Mõju iseloom mageveekaladele
	Kahjulik kaladele; mõned taimed ja selgrootud jäävad ellu
	Lõhekaladele katastroofiline; särg, ahven, haug võivad pärast aklimatiseerumist ellu jääda
	Katastroof paljudele kaladele, ainult haugi tõugudele
	Ohtlik lõhekaaviarile
	Eluks sobiv piirkond
	Ohtlik ahvenale ja lõhele pikaajalisel kokkupuutel
	Kahjulik mõnede liikide arengule, surmav lõhelistele pikaajalisel kokkupuutel
	Kantud särjega väga lühikest aega
	Surmav kõikidele kaladele

Lahustunud koguse mõju hüdrobiontide liigilisele koosseisule ja arvukusele. Küllastusaste on pöördvõrdeline sellega. Pinnas lahustunud O 2 sisaldus varieerub vahemikus 0 kuni 14 mg / l ning see on allutatud olulistele hooajalistele ja igapäevastele kõikumisele, mis sõltub peamiselt selle tootmis- ja tarbimisprotsesside intensiivsuse suhtest. Suure intensiivsuse korral võib O 2 olla oluliselt üleküllastunud (20 mg / l ja rohkem). Veekeskkonnas on piirav tegur. O2 on 21% (mahu järgi) ja umbes 35% kogu lahustunud kogusest. meres on 80% magevee omast. Jaotus 2) 5 - 7 mg / l - harjus, harjus, võsa, harjus;. Need liigid on võimelised ellu jääma, muutudes aeglaseks, anaerobioosiks või tänu sellele, et neil on d-hemoglobiin, millel on kõrge afiinsus keskkonna suhtes. vetes, on see näitaja väga muutlik. Soolsust väljendatakse tavaliselt ppm-des (‰) ja see on veemasside, mereelementide jaotuse üks peamisi omadusi. merehoovused jne. See mängib erilist rolli merede ja ookeanide bioloogilise produktiivsuse kujundamisel, kuna paljud on selle väikestele muutustele väga vastuvõtlikud. Paljud loomaliigid on täielikult merelised (paljud kalaliigid, selgrootud ja imetajad).

Riimveelised elupaigad on liigid, mis taluvad suurt soolsust. Suudmealadel, kus soolsus on alla 3‰, on merefauna vaesem. Bali meres, mille soolsus on 4 ‰, leidub balaane, anneliide, aga ka rotifereid ja hüdroide.

Vastavalt soolsusastmele, milles nad elavad, jagunevad vee- ja mereelustikud. Suhteliselt vähesed taimed ja loomad taluvad suuri soolsuse kõikumisi. Sellised liigid elavad tavaliselt jõgede suudmealadel või sooaladel ja neid nimetatakse eurihaliiniks. Nende hulka kuuluvad paljud rannikuvööndi elanikud (soolsus on umbes 35 ‰), jõgede suudmealad, riimvesi (5–35 ‰) ja ultrasoolavesi (50–250 ‰), samuti magevees kudevad anadroomsed kalad (< 5 ‰). Наиболее удивительный пример - рачок Artemia salina, способный существовать при солености от 20 до 250 ‰ и даже переносить полное временное опреснение. Способность существовать в с различной соленостью обеспечивается механизмами осморегуляции, которую поддерживают относительно постоянные осмотически активных в внутренней среды.

Seoses keskkonna soolsusega jagunevad loomad stenohaliiniks ja eurihaliiniks. Stenohaliinloomad on loomad, kes ei talu olulisi muutusi keskkonna soolsuses. See on valdav arv mere- ja mageveekogude elanikke. Euryhaliini loomad on võimelised elama mitmesugustes soolsuse kõikumistes. Näiteks tigu Hydrobia ulvae suudab üle elada NaCl muutused vahemikus 50 kuni 1600 mmol/ml. Nende hulka kuuluvad ka meduus Aurelia aurita, söödav rannakarp Mutilus edulis, krabi Carcinus maenas, appendicularia Oikopleura dioica.

Soolsuse taluvus varieerub vahemikus . Näiteks hüdroiid Cordylophora caspia talub madalat soolsust paremini madala soolsusega; kümnejalgsed muutuvad liiga kõrgeks tõustes vähesoolatuks. Riimveelistel aladel elavad liigid erinevad merevormidest suuruse poolest. Seega on krabi Carcinus maenas Läänemeres väike, suudmealadel ja laguunides aga suur. Sama võib öelda söödava rannakarbi Mutilus edulis kohta, mis on Läänemeres keskmine suurus 4 cm, Valges meres - 10-12 cm ja Jaapani meres - 14-16 cm vastavalt soolsuse suurenemisele. Lisaks sõltub eurihaliinide liikide struktuur ka keskkonna soolsusest. Artemia koorikloomade soolsus on 122 ‰ suurus 10 mm, 20 ‰ juures ulatub see 24–32 mm-ni. Samal ajal muutuvad keha kuju, lisandid ja värvus.

Abiootilised tegurid

Abiootilised tegurid - elutu looduse, füüsikalise ja keemilise looduse tegurid. Nende hulka kuuluvad: valgus, temperatuur, niiskus, rõhk, soolsus (eriti veekeskkonnas), mineraalne koostis (pinnas, reservuaaride pinnas), õhumasside liikumine (tuul), veemasside liikumine (hoovused). ) jne. Erinevate abiootiliste tegurite koosmõju määrab organismiliikide leviku maakera eri piirkondades. Kõik teavad, et üht või teist bioloogilist liiki ei leidu kõikjal, vaid piirkondades, kus on olemas tema eksisteerimiseks vajalikud tingimused. Eelkõige selgitab see erinevate liikide geograafilist piiratust meie planeedi pinnal.

Nagu eespool märgitud, sõltub konkreetse liigi olemasolu paljude erinevate abiootiliste tegurite kombinatsioonist. Pealegi on iga liigi puhul üksikute tegurite ja ka nende kombinatsioonide tähtsus väga spetsiifiline.

Valgus on oluline kõikidele elusorganismidele. Esiteks sellepärast, et see on praktiliselt ainuke energiaallikas kõigile elusolenditele. Autotroofsed (fotosünteetilised) organismid - tsüanobakterid, taimed, mis muudavad päikesevalguse energia keemiliste sidemete energiaks (orgaaniliste ainete sünteesimisel mineraalsetest), tagavad nende olemasolu. Kuid lisaks on nende loodud orgaanilised ained (toidu kujul) energiaallikaks kõigile heterotroofidele. Teiseks mängib valgus olulist rolli elustiili, käitumist ja organismides toimuvaid füsioloogilisi protsesse reguleeriva tegurina. Meenutagem sellist tuntud näidet nagu sügisene lehtede langemine puudelt. Valgustundide järkjärguline vähendamine käivitab taimede keeruka füsioloogilise ümberstruktureerimise protsessi pika talveperioodi ootuses.

Päevavalguse muutused aasta jooksul on parasvöötme loomade jaoks väga olulised. Hooajalisus määrab paljude nende liikide paljunemise, sulestiku ja karvakatte muutumise, sõralistel sarved, putukatel metamorfoosi, kalade ja lindude rände.

Mitte vähem oluline abiootiline tegur kui valgus on temperatuur. Enamik elusolendeid suudab elada ainult vahemikus -50 kuni +50 °C. Ja peamiselt Maa organismide elupaikades ei ületa temperatuurid neid piire. Siiski on liike, mis on kohanenud eksisteerima väga kõrgel või madalal temperatuuril. Nii et mõned bakterid ümarussid võib elada kuumaveeallikates, mille temperatuur on kuni +85 °C. Arktika ja Antarktika tingimustes on erinevat tüüpi soojaverelisi loomi - jääkarusid, pingviine.

Temperatuur kui abiootiline tegur võib märkimisväärselt mõjutada elusorganismide arengu kiirust ja füsioloogilist aktiivsust, kuna see on igapäevaste ja hooajaliste kõikumiste all.

Muud abiootilised tegurid pole vähem olulised, kuid erineval määral erinevate elusorganismide rühmade jaoks. Jah, kõigile maismaa liigid Niiskus mängib olulist rolli ja vee puhul - soolsus. Ookeanides ja meredes asuvate saarte loomastikku ja taimestikku mõjutab tuul oluliselt. Pinnase elanike jaoks on oluline selle struktuur ehk mullaosakeste suurus.

Biootilised ja antropogeensed tegurid

Biootilised tegurid(eluslooduse tegurid) on mitmesugused koostoimed nii sama kui ka eri liiki organismide vahel.

Sama liigi organismide vahelised suhted on tõenäolisem konkurentsi ja päris terav. See on tingitud nende identsetest vajadustest - toidus, territoriaalses ruumis, valguses (taimede jaoks), pesapaikades (lindudele) jne.

Sageli on sama liigi isendite suhetes ka koostöö. Paljude loomade (kabiloomad, hülged, ahvid) kari, karja eluviis võimaldab neil edukalt end kiskjate eest kaitsta ja poegade ellujäämist tagada. Hundid on huvitav näide. Need muutuvad aastaringselt konkurentsisuhtedühistutele. Kevadel ja suvel elavad hundid paarikaupa (isane ja emane), kasvatavad järglasi. Samal ajal hõivab iga paar teatud jahiterritooriumi, mis varustab neid toiduga. Paaride vahel on tihe territoriaalne konkurents. Talvel kogunevad hundid karjadesse ja peavad koos jahti ning hundikarjas kujuneb välja üsna keeruline “sotsiaalne” struktuur. Üleminek võistluselt koostööle on siin tingitud sellest, et suvel on saakloomi palju (väikeloomad), talvel on saadaval ainult suured loomad (põder, hirved, metssead). Hunt üksi nendega toime ei tule, seega moodustatakse edukaks ühisjahiks kari.

Erinevate liikide organismide seos väga mitmekesine. Neis, kellel on sarnased vajadused (toiduks, pesapaikadeks), on olemas konkurentsi. Näiteks hallide ja mustade rottide, punase prussaka ja musta vahel. Mitte väga tihti, aga vahepeal erinevad tüübid areneb koostöö, Kuidas edasi linnuturg. Ohtu, kiskja lähenemist märkavad esimesena arvukad väikeliikide linnud. Nad tõstavad häirekella ja suured tugevad vaated(näiteks kalakajakad) ründavad aktiivselt kiskjat (arktiline rebane) ja ajavad ta minema, kaitstes nii oma kui ka väikelindude pesi.

Liigisuhetes levinud kisklus. Sel juhul tapab kiskja saagi ja sööb selle täielikult ära. Herbivory on selle meetodiga tihedalt seotud: ka siin söövad ühe liigi isendid teise liigi esindajaid (mõnikord siiski mitte täielikult, vaid ainult osaliselt).

Kell kommensalism sümbiont saab kooselust kasu ja peremees ei saa kahju, kuid ta ei saa mingit kasu. Näiteks suure hai (omaniku) läheduses elaval pilootkalal (kommensaal) on usaldusväärne kaitsja ja toit kukub talle omaniku laualt. Hai lihtsalt ei märka oma "freeloaderit". Kommensalismi on laialdaselt täheldatud kiindunud eluviisiga loomadel – käsnad, koelenteraadid (joonis 1).

Riis. üks.Merianemone karbil, mille hõivab erakkrabi

Nende loomade vastsed asuvad elama krabide koorele, molluskite kestale ja arenenud täiskasvanud organismid kasutavad peremeest "sõidukiks".

Vastastikused suhted iseloomustab vastastikune kasu nii vastastikuse kui ka omaniku jaoks. Selle laialt tuntud näideteks on inimese soolebakterid (varustavad oma peremeesorganismi vajalike vitamiinidega); mügarbakterid - lämmastikufiksaatorid - elavad taimede juurtes jne.

Lõpuks ei pruugi kaks samal territooriumil eksisteerivat liiki ("naabrid") üksteisega kuidagi suhelda. Sel juhul räägitakse neutralism liikidevaheline seos puudub.

Antropogeensed tegurid - tegurid (mõjutavad elusorganisme ja ökoloogilisi süsteeme), mis tulenevad inimtegevusest.