Pārbaude " Abiotiskie faktori trešdienas"

1. Signāls par kukaiņēdāju putnu rudens migrācijas sākumu:

1) apkārtējās vides temperatūras pazemināšanās 2) dienasgaismas stundu samazināšanās

3) pārtikas trūkums 4) paaugstināts mitrums un spiediens

2. Vāveru skaitu meža zonā NEietekmē:

1) aukstuma maiņa un siltas ziemas 2) raža egļu čiekuri

3. Abiotiskie faktori ietver:

1) augu sacensības par gaismas absorbciju, 2) augu ietekmi uz dzīvnieku dzīvi

3) temperatūras izmaiņas dienas laikā 4) cilvēka radītais piesārņojums

4. Egļu mežā lakstaugu augšanu ierobežojošais faktors ir trūkums:

1) gaisma 2) siltums 3) ūdens 4) minerāli

5. Kā sauc faktoru, kas būtiski atšķiras no sugai optimālās vērtības:

1) abiotisks 2) biotisks

3) antropogēns 4) ierobežojošs

6. Signāls par lapu krišanas sākumu augos ir:

1) vides mitruma palielināšanās 2) dienasgaismas stundu ilguma samazināšanās

3) vides mitruma samazināšanās 4) vides temperatūras paaugstināšanās

7. Vējš, nokrišņi, putekļu vētras ir faktori:

1) antropogēns 2) biotisks

3) abiotisks 4) ierobežojošs

8. Organismu reakciju uz dienasgaismas stundu ilguma maiņu sauc:

1) mikroevolūcijas izmaiņas 2) fotoperiodisms

3) fototropisms 4) beznosacījuma reflekss

9. Abiotiskie vides faktori ietver:

1) sakņu graušana ar mežacūkām 2) siseņu invāzija

3) putnu koloniju veidošanās 4) spēcīga snigšana

10. No uzskaitītajām parādībām ikdienas bioritmi ietver:

1) migrācijas jūras zivis lai nārstotu

2) segsēklu ziedu atvēršana un aizvēršana

3) pumpuru lūzums kokos un krūmos

4) gliemeņu čaumalu atvēršana un aizvēršana

11. Kāds faktors ierobežo augu dzīvi stepju zonā?

1) augsta temperatūra 2) mitruma trūkums

3) trūdvielu trūkums 4) ultravioleto staru pārpalikums

12. Meža biogeocenozē nozīmīgākie abiotiskie faktors, kas mineralizē organiskās atliekas, ir:

1) salnas 2) ugunsgrēki

3) vēji 4) lietus

13. Abiotiskie faktori, kas nosaka populācijas lielumu, ir šādi:

3) auglības samazināšanās 4) mitrums

14. Galvenais ierobežojošais faktors augu dzīvībai iekšā Indijas okeāns ir trūkums:

1) gaisma 2) siltums

3) minerālsāļi 4) organiskās vielas

15. Abiotiskie vides faktori ietver:

1) augsnes auglība 2) visdažādākie augi

3) plēsēju klātbūtne 4) gaisa temperatūra

16. Organismu reakciju uz diennakts garumu sauc:

1) fototropisms 2) heliotropisms

3) fotoperiodisms 4) fototakss

17. Kurš no faktoriem regulē sezonālās parādības augu un dzīvnieku dzīvē?

1) temperatūras izmaiņas 2) gaisa mitruma līmenis

3) pajumtes esamība 4) dienas un nakts ilgums

18. Kurš no šiem nedzīvās dabas faktoriem visbūtiskāk ietekmē abinieku izplatību?

1) gaisma 2) oglekļa dioksīda saturs

3) gaisa spiediens 4) mitrums

19. Kultivētie augi slikti aug uz ūdeņainas augsnes, kā tajā:

1) nepietiekams skābekļa saturs

2) veidojas metāns

3) organisko vielu pārpalikums

4) satur daudz kūdras

20. Kāda adaptācija veicina augu atdzišanu, kad gaisa temperatūra paaugstinās?

1) vielmaiņas ātruma samazināšanās 2) fotosintēzes intensitātes palielināšanās

3) elpošanas intensitātes samazināšanās 4) ūdens iztvaikošanas palielināšanās

21. Kāda adaptācija ēnā izturīgos augos nodrošina efektīvāku un pilnīgāku saules gaismas absorbciju?

1) mazas lapas 2) lielas lapas

3) ērkšķi un muguriņas 4) vaska pārklājums uz lapām

Atbildes: 1 – 2; 2 – 1; 3 – 3; 4 – 1; 5 – 4;

6 – 2; 7 – 3; 8 – 2; 9 – 4; 10 – 2; 11 – 2;

12 – 2; 13 – 4; 14 – 1; 15 – 4; 16 – 3;

17 – 4; 18 – 4; 19 – 1; 20 – 4; 21 – 2.

abiotiskie faktori. Sauszemes vides abiotiskie faktori galvenokārt ietver klimatiskos faktorus

Sauszemes vides abiotiskie faktori galvenokārt ietver klimatiskos faktorus. Apsvērsim galvenos.

1. Gaisma vai saules radiācija. Saules gaismas bioloģiskā iedarbība ir atkarīga no tās intensitātes, darbības ilguma, spektrālā sastāva, dienas un sezonas biežuma.

No Saules nākošā starojuma enerģija izplatās kosmosā elektromagnētisko viļņu veidā: ultravioletie stari (viļņa garums l< 0,4 мкм), видимые лучи (l = 0,4 ¸ 0,75 мкм) и инфракрасные лучи (l >0,75 µm).

Ultravioletos starus raksturo augstākā kvantu enerģija un augsta fotoķīmiskā aktivitāte. Dzīvniekiem tie veicina D vitamīna veidošanos un pigmentu sintēzi ar ādas šūnām, augos tiem ir veidojoša iedarbība un tie veicina bioloģiski aktīvo savienojumu sintēzi. Ultravioletais starojums, kura viļņa garums ir mazāks par 0,29 mikroniem, ir kaitīgs visām dzīvajām būtnēm. Tomēr, pateicoties ozona ekrānam, tikai neliela tā daļa sasniedz Zemes virsmu.

Īpaši ir redzamā spektra daļa liela nozīme organismiem. Pateicoties redzamajai gaismai, augi veidoja fotosintēzes aparātu. Dzīvniekiem gaismas faktors galvenokārt ir nepieciešams nosacījums, lai orientētos telpā un laikā, kā arī piedalās daudzu dzīvībai svarīgu procesu regulēšanā.

Infrasarkanais starojums paaugstina dabiskās vides un pašu organismu temperatūru, kas ir īpaši svarīgi aukstasiņu dzīvniekiem. Augos infrasarkanajiem stariem ir nozīmīga loma transpirācijā (ūdens iztvaikošana no lapu virsmas noņem lieko siltumu) un veicina oglekļa dioksīda uzsūkšanos augos.

2. Temperatūra ietekmē visus dzīvībai svarīgos procesus. Pirmkārt, tas nosaka vielmaiņas reakciju norises ātrumu un raksturu organismos.

Optimālais temperatūras faktors lielākajai daļai organismu ir 15 ¸ 30 0 С, tomēr daži dzīvie organismi iztur tā ievērojamās svārstības. Piemēram, noteikti veidi baktērijas un zilaļģes var pastāvēt karstajos avotos aptuveni 80 0 C temperatūrā. Polārajos ūdeņos ar temperatūru no 0 līdz -2 0 C mīt dažādi floras un faunas pārstāvji.

3. Mitrums atmosfēras gaiss ir saistīts ar tā piesātinājumu ar ūdens tvaikiem. Sezonālas un diennakts mitruma svārstības, kā arī gaisma un temperatūra regulē organismu darbību.

Papildus klimatiskajiem faktoriem dzīvajiem organismiem ir svarīgi atmosfēras gāzu sastāvs. Tas ir salīdzinoši nemainīgs. Atmosfēra sastāv galvenokārt no slāpekļa un skābekļa ar nelielu daudzumu oglekļa dioksīda, argona un citu gāzu. Slāpeklis ir iesaistīts organismu olbaltumvielu struktūru veidošanā, skābeklis nodrošina oksidācijas procesus.

Ūdens vides abiotiskie faktori ir:

1 - ūdens blīvums, viskozitāte, mobilitāte;

Abiotiskie vides faktori ietver substrātu un tā sastāvu, mitrumu, gaismu un cita veida starojumu dabā un tā sastāvu un mikroklimatu. Jāņem vērā, ka temperatūru, gaisa sastāvu, mitrumu un gaismu nosacīti var saukt par "individuālu", bet substrātu, klimatu, mikroklimatu utt. - par "kompleksiem" faktoriem.

Substrāts (burtiski) ir piestiprināšanas vieta. Piemēram, koksnes un zālaugu formām, augsnes mikroorganismiem, tā ir augsne. Dažos gadījumos substrātu var uzskatīt par biotopa sinonīmu (piemēram, augsne ir edafisks biotops). Substrātu raksturo noteikts ķīmiskais sastāvs, kas ietekmē organismus. Ja ar substrātu saprot biotopu, tad šajā gadījumā tas ir tam raksturīgu biotisko un abiotisko faktoru komplekss, kam adaptējas viens vai otrs organisms.

Temperatūras kā abiotiska vides faktora raksturojums

Temperatūra ir vides faktors, kas saistīts ar daļiņu vidējo kinētisko enerģiju un izteikts dažādu skalu pakāpēs. Visizplatītākā ir skala Celsija grādos (°C), kuras pamatā ir ūdens izplešanās daudzums (ūdens viršanas temperatūra ir 100°C). SI tiek pieņemta absolūtā temperatūras skala, kurai ūdens viršanas temperatūra ir T kip. ūdens = 373 K.

Ļoti bieži temperatūra ir ierobežojošs faktors, kas nosaka dzīvo organismu iespējamību (neiespējamību) konkrētā biotopā.

Pēc ķermeņa temperatūras rakstura a visus organismus iedala divās grupās: poikilotermiskajos (to ķermeņa temperatūra ir atkarīga no apkārtējās vides temperatūras un ir praktiski tāda pati kā apkārtējās vides temperatūrai) un homoiotermiskajos (ķermeņa temperatūra nav atkarīga no apkārtējās vides temperatūras). un ir vairāk vai mazāk nemainīgs: ja tas svārstās, tad nelielās robežās - grādu daļas).

Pie poikilotermiskajiem organismiem pieder augu organismi, baktērijas, vīrusi, sēnītes, vienšūnu dzīvnieki, kā arī dzīvnieki ar relatīvi zems līmenis organizācijas (zivis, posmkāji utt.).

Homeotermi ietver putnus un zīdītājus, tostarp cilvēkus. Pastāvīga ķermeņa temperatūra samazina organismu atkarību no ārējās vides temperatūras, ļauj iedzīvoties vairāk ekoloģiskās nišas gan platuma, gan vertikālā sadalījumā pa planētu. Tomēr papildus homoiotermijai organismi izstrādā adaptācijas, lai pārvarētu zemas temperatūras ietekmi.

Saskaņā ar zemas temperatūras pārneses raksturu augus iedala siltumu mīlošajos un aukstumizturīgajos. Starp siltumu mīlošiem augiem pieder dienvidu augi (banāni, palmas, dienvidu ābeļu šķirnes, bumbieri, persiki, vīnogas utt.). Aukstuma izturīgie augi ietver vidējo un ziemeļu platuma grādos, kā arī augus, kas aug augstu kalnos (piemēram, sūnas, ķērpji, priedes, egles, egles, rudzi u.c.). AT vidējā josla Krievijā audzē salizturīgu augļu koku šķirnes, kuras īpaši audzē selekcionāri. Pirmos lielos panākumus šajā jomā guva I. V. Mičurins un citi tautas selekcionāri.

Organisma reakcijas norma uz temperatūras faktoru (atsevišķiem organismiem) bieži vien ir šaura, t.i. konkrēts organisms var normāli funkcionēt diezgan šaurā temperatūras diapazonā. Tādējādi jūras mugurkaulnieki iet bojā, kad temperatūra paaugstinās līdz 30-32°C. Bet dzīvajai vielai kopumā temperatūras ietekmes robežas, pie kurām dzīvība tiek saglabāta, ir ļoti plašas. Tātad Kalifornijā zivju suga dzīvo karstajos avotos, normāli funkcionējot 52 ° C temperatūrā, un karstumizturīgās baktērijas, kas dzīvo geizeros, var izturēt temperatūru līdz 80 ° C (tā ir “normālā” temperatūra viņiem). Ledājos -44 ° C temperatūrā daži dzīvo utt.

Temperatūras kā vides faktora loma ir tāda, ka tā ietekmē vielmaiņu: kad zemas temperatūras bioorganisko reakciju ātrums ievērojami palēninās, un lielā ātrumā tas ievērojami palielinās, kas izraisa nelīdzsvarotību bioķīmiskie procesi, un tas izraisa dažādas slimības un dažreiz nāve.

Temperatūras ietekme uz augu organismiem

Temperatūra ir ne tikai faktors, kas nosaka augu apmešanās iespēju noteiktā teritorijā, bet dažiem augiem tā ietekmē to attīstības procesu. Tādējādi ziemas kviešu un rudzu šķirnes, kurām dīgtspējas laikā netika veikta “vernalizācija” (zema temperatūra), augot vislabvēlīgākajos apstākļos, sēklas neražo.

Augiem ir dažādi pielāgojumi, lai tie izturētu zemas temperatūras iedarbību.

1. Ziemā citoplazma zaudē ūdeni un uzkrājas vielas, kurām ir "antifrīza" iedarbība (tie ir monosaharīdi, glicerīns un citas vielas) - koncentrēti šādu vielu šķīdumi sasalst tikai zemā temperatūrā.

2. Augu pāreja uz zemu temperatūru izturīgu stadiju (fāzi) - sporu, sēklu, bumbuļu, sīpolpuķu, sakneņu, sakņu kultūru uc stadiju Kokainās un krūmainās augu formas nomet lapas, stublājus pārklāj ar korķis, kam ir augstas siltumizolācijas īpašības, un antifrīza vielas uzkrājas dzīvās šūnās.

Temperatūras ietekme uz dzīvnieku organismiem

Temperatūra atšķirīgi ietekmē poikilotermiskos un homeotermiskos dzīvniekus.

Poikilotermiskie dzīvnieki ir aktīvi tikai to dzīvībai svarīgo aktivitāšu optimālās temperatūras periodā. Zemas temperatūras periodā tie iekrīt ziemas guļas stāvoklī (abinieki, rāpuļi, posmkāji utt.). Daži kukaiņi pārziemo vai nu kā olas, vai kā kūniņas. Organisma ziemas miegu raksturo anabiozes stāvoklis, kurā vielmaiņas procesi tiek ļoti stipri kavēti un organisms var ilgu laiku iet bez ēdiena. Poikilotermiskie dzīvnieki var pārziemot reibumā augsta temperatūra. Tātad dzīvnieki zemākajos platuma grādos karstajā diennakts laikā atrodas bedrēs, un viņu aktīvās dzīves periods iekrīt agrā rītā vai vēlā vakarā (vai viņi ved nakts attēls dzīve).

Dzīvnieku organismi iekrīt ziemas miegā ne tikai temperatūras, bet arī citu faktoru ietekmē. Tātad, lācis (homeotermisks dzīvnieks) ziemo ziemā barības trūkuma dēļ.

Homoiotermiskie dzīvnieki savā dzīvē mazākā mērā ir atkarīgi no temperatūras, bet temperatūra tos ietekmē barības piegādes esamības (neesamības) ziņā. Šiem dzīvniekiem ir šādi pielāgojumi, lai pārvarētu zemas temperatūras ietekmi:

1) dzīvnieki pārvietojas no aukstākiem uz siltākiem reģioniem (putnu migrācija, zīdītāju migrācija);

2) mainīt seguma raksturu (vasaras kažokādu vai apspalvojumu nomaina ar biezāku ziemas; tajos uzkrājas liels tauku slānis - meža cūkas, roņi u.c.);

3) pārziemot (piemēram, lācis).

Homeotermiskiem dzīvniekiem ir pielāgojumi, lai samazinātu temperatūru (gan augstu, gan zemu). Tātad, cilvēkam ir sviedru dziedzeri, kas maina sekrēcijas raksturu, kad paaugstinātas temperatūras(palielinās sekrēta daudzums), mainās ādas asinsvadu lūmenis (zemā temperatūrā tas samazinās, bet augstā - palielinās) utt.

Radiācija kā abiotisks faktors

Gan augu, gan dzīvnieku dzīvē milzīga loma ir dažādiem starojumiem, kas vai nu iekļūst planētā no ārpuses (saules stari), vai izdalās no Zemes zarnām. Šeit mēs galvenokārt aplūkojam saules starojumu.

Saules starojums ir neviendabīgs un sastāv no dažāda garuma elektromagnētiskajiem viļņiem, tāpēc tiem ir arī atšķirīga enerģija. Zemes virsma sasniedz gan redzamā, gan neredzamā spektra starus. Neredzamais spektrs ietver infrasarkanos un ultravioletos starus, savukārt redzamajā spektrā ir septiņi visizteiktākie stari (no sarkanā līdz violetajam). starojuma kvanti palielinās no infrasarkanajiem līdz ultravioletajiem (t.i., ultravioletie stari satur lielāko daļu kvantu īsie viļņi un augstākā enerģija).

Saules stariem ir vairākas ekoloģiski svarīgas funkcijas:

1) pateicoties saules stariem uz Zemes virsmas, noteikta temperatūras režīms, kam ir platuma un vertikālās zonas raksturs;

Ja nav cilvēka ietekmes, gaisa sastāvs var atšķirties atkarībā no augstuma virs jūras līmeņa (ar augstumu samazinās skābekļa un oglekļa dioksīda saturs, jo šīs gāzes ir smagākas par slāpekli). Piekrastes teritoriju gaiss ir bagātināts ar ūdens tvaikiem, kas satur jūras sāļus izšķīdinātā stāvoklī. Meža gaiss no lauku gaisa atšķiras ar izdalīto savienojumu piemaisījumiem dažādi augi(Jā, gaiss priežu mežs satur lielu daudzumu sveķainu vielu un esteru, kas nogalina patogēnus, tāpēc šis gaiss ir ārstniecisks tuberkulozes slimniekiem).

Klimats ir vissvarīgākais kompleksais abiotiskais faktors.

Klimats ir kumulatīvs abiotisks faktors, kas ietver noteiktu saules starojuma sastāvu un līmeni, ar to saistīto temperatūras un mitruma līmeni un noteiktu vēja režīmu. Klimats ir atkarīgs arī no veģetācijas veida, kas aug noteiktā apgabalā, un no reljefa.

Uz Zemes ir noteikts platums un vertikāle klimatiskā zonalitāte. Ir mitrs tropisks, subtropisks, asi kontinentāls un cita veida klimats.

Mācību grāmatā atkārtojiet informāciju par dažādiem klimata veidiem fiziskā ģeogrāfija. Apsveriet klimatu apgabalā, kurā dzīvojat.

Klimats kā kumulatīvs faktors veido vienu vai otru veģetācijas veidu (floru) un cieši saistītu faunas veidu. Liela ietekme cilvēku apmetnes ietekmē klimatu. Lielo pilsētu klimats atšķiras no piepilsētu klimata.

Salīdziniet temperatūras režīmu pilsētā, kurā dzīvojat, un temperatūras režīmu apgabalā, kurā pilsēta atrodas.

Parasti pilsētā (īpaši centrā) temperatūra vienmēr ir augstāka nekā reģionā.

Mikroklimats ir cieši saistīts ar klimatu. Mikroklimata rašanās iemesls ir reljefa atšķirības noteiktā teritorijā, ūdenstilpju klātbūtne, kas izraisa apstākļu izmaiņas dažādās šīs klimatiskās zonas teritorijās. Pat salīdzinoši nelielā vasarnīcas platībā atsevišķās tās daļās dažādu apgaismojuma apstākļu dēļ var rasties dažādi augu augšanas apstākļi.

Gaisma ir viens no galvenajiem vides faktoriem. Bez gaismas augu fotosintētiskā aktivitāte nav iespējama, un bez pēdējās nav iedomājama dzīve kopumā, jo zaļajiem augiem ir spēja ražot visām dzīvajām būtnēm nepieciešamo skābekli. Turklāt gaisma ir vienīgais siltuma avots uz planētas Zeme. Tas tieši ietekmē organismos notiekošos ķīmiskos un fizikālos procesus, ietekmē vielmaiņu.

Daudzas morfoloģiskās un uzvedības pazīmes dažādi organismi kas saistīti ar gaismas iedarbību. Dažas iekšējie orgāni dzīvnieki ir arī cieši saistīti ar apgaismojumu. Dzīvnieku uzvedība, piemēram, sezonālā migrācija, olu dēšana, mātīšu pieklājība, pavasara riesta, ir saistīta ar dienasgaismas stundu ilgumu.

Ekoloģijā termins "gaisma" nozīmē visu diapazonu saules radiācija sasniedzot zemes virsmu. Saules starojuma enerģijas sadalījuma spektrs ārpusē zemes atmosfēra parāda, ka aptuveni puse saules enerģijas tiek izstarota infrasarkanajā reģionā, 40% redzamajā un 10% ultravioletajā un rentgenstaru zonā.

Dzīvai vielai svarīgas ir kvalitatīvas gaismas pazīmes - viļņa garums, intensitāte un iedarbības ilgums. Ir tuvs ultravioletais starojums (400-200 nm) un tālais jeb vakuums (200-10 nm). Avoti ultravioletais starojums- augstas temperatūras plazma, paātrināti elektroni, daži lāzeri, Saule, zvaigznes u.c. Ultravioletā starojuma bioloģiskā iedarbība ir saistīta ar ķīmiskām izmaiņām dzīvo šūnu molekulās, kas tos absorbē, galvenokārt nukleīnskābju molekulās (DNS un RNS) un olbaltumvielas, un tas izpaužas dalīšanās traucējumos, mutāciju rašanās un šūnu nāvē.

Daļa saules staru, pārvarot milzīgu attālumu, sasniedz Zemes virsmu, izgaismo un silda to. Tiek lēsts, ka uz mūsu planētas nonāk aptuveni viena divmiljardā daļa saules enerģijas, un tikai 0,1-0,2% no šī daudzuma zaļie augi izmanto, lai radītu. organisko vielu. Katrs planētas kvadrātmetrs saņem vidēji 1,3 kW saules enerģijas. Pietiktu darbināt elektrisko tējkannu vai gludekli.

Apgaismojuma apstākļiem ir īpaša nozīme augu dzīvē: to produktivitāte un produktivitāte ir atkarīga no saules gaismas intensitātes. Tomēr gaismas režīms uz Zemes ir diezgan daudzveidīgs. Mežā ir savādāk nekā pļavā. Apgaismojums lapu koku un tumšo skujkoku egļu mežos ievērojami atšķiras.

Gaisma kontrolē augu augšanu: tie aug vairāk gaismas virzienā. To gaismas jutība ir tik liela, ka dažu augu dzinumi, kas dienas laikā tiek turēti tumsā, reaģē uz gaismas zibspuldzi, kas ilgst tikai divas sekundes tūkstošdaļas.

Visus augus attiecībā pret gaismu var iedalīt trīs grupās: heliofīti, sciofīti, fakultatīvie heliofīti.

Heliofīti(no grieķu helios - saule un fitons - augs) vai gaismu mīloši augi vai nu nepanes vispār, vai nepanes pat nelielu ēnojumu. Šajā grupā ietilpst stepju un pļavu zāles, tundras augi, agrā pavasara augi, lielākā daļa kultivētie augi atklāta zeme, daudz nezāļu. No šīs grupas sugām jūs varat atriebties ar parasto ceļmallapu, Ivan-tēju, niedru niedru zāli utt.

Sciofīti(no grieķu valodas scia - ēna) jeb ēnas augi neiztur spēcīgu apgaismojumu un dzīvo pastāvīgā ēnā zem meža lapotnes. Tie galvenokārt ir meža augi. Strauji izgaismojot meža lapotni, tie kļūst nomākti un bieži iet bojā, bet daudzi atjauno savu fotosintēzes aparātu un pielāgojas dzīvei jaunos apstākļos.

Fakultatīvie heliofīti, jeb ēnu izturīgi augi, spēj attīstīties gan ar ļoti lielu, gan ar nelielu gaismas daudzumu. Kā piemēru varam nosaukt dažus kokus - egli, Norvēģijas kļavu, parasto skābardi; krūmi - leshina, vilkābele; garšaugi - zemenes, lauka pelargonijas; daudzi istabas augi.

Svarīgs abiotiskais faktors ir temperatūra. Jebkurš organisms spēj dzīvot noteiktā temperatūras diapazonā. Dzīvesvietas izplatības zona galvenokārt ir ierobežota ar apgabalu no nedaudz zem 0 ° C līdz 50 ° C.

Galvenais siltuma avots, tāpat kā gaisma, ir saules starojums. Organisms var izdzīvot tikai apstākļos, kuriem ir pielāgots tā metabolisms (vielmaiņa). Ja dzīvas šūnas temperatūra nokrītas zem sasalšanas punkta, šūna parasti tiek fiziski bojāta un ledus kristālu veidošanās rezultātā iet bojā. Ja temperatūra ir pārāk augsta, notiek olbaltumvielu denaturācija. Tieši tā notiek, vārot vistas olu.

Lielākā daļa organismu zināmā mērā spēj kontrolēt savu ķermeņa temperatūru, izmantojot dažādas reakcijas. Lielākajai daļai dzīvo būtņu ķermeņa temperatūra var mainīties atkarībā no apkārtējās vides temperatūras. Šādi organismi nespēj regulēt savu temperatūru un tiek saukti aukstasiņu (poikilotermisks). To darbība galvenokārt ir atkarīga no siltuma, kas nāk no ārpuses. Poikilotermisko organismu ķermeņa temperatūra ir saistīta ar apkārtējās vides temperatūras vērtībām. Aukstasinība raksturīga tādām organismu grupām kā augi, mikroorganismi, bezmugurkaulnieki, zivis, rāpuļi u.c.

Daudz mazāks skaits dzīvo būtņu spēj aktīvi regulēt ķermeņa temperatūru. Tie ir divu augstāko mugurkaulnieku klašu pārstāvji – putni un zīdītāji. To radītais siltums ir bioķīmisko reakciju produkts un kalpo kā nozīmīgs ķermeņa temperatūras paaugstināšanās avots. Šī temperatūra tiek uzturēta nemainīgā līmenī neatkarīgi no apkārtējās vides temperatūras. Organismi, kas spēj uzturēt nemainīgu optimāla temperatūraķermeņus neatkarīgi no apkārtējās vides temperatūras sauc par siltasiņu (homeotermisko). Pateicoties šai īpašībai, daudzas dzīvnieku sugas var dzīvot un vairoties temperatūrā, kas zemāka par nulli ( ziemeļbrieži, polārlācis, roņkāji, pingvīns). Pastāvīgas ķermeņa temperatūras uzturēšanu nodrošina laba siltumizolācija, ko rada kažokādas, blīvs apspalvojums, zemādas gaisa dobumi, biezs taukaudu slānis u.c.

Īpašs homoiotermijas gadījums ir heterotermija (no grieķu heteros - atšķirīgs). Dažādi ķermeņa temperatūras līmeņi heterotermiskajos organismos ir atkarīgi no to funkcionālās aktivitātes. Darbības periodā viņiem ir nemainīga ķermeņa temperatūra, un atpūtas vai ziemas guļas periodā temperatūra ievērojami pazeminās. Heterotermija ir raksturīga zemes vāverēm, murkšķiem, āpšiem, sikspārņiem, ežiem, lāčiem, kolibri u.c.

Mitruma apstākļiem ir īpaša loma dzīvo organismu dzīvē.

Ūdens dzīvās matērijas pamats. Lielākajai daļai dzīvo organismu ūdens ir viens no galvenajiem vides faktoriem. Tas ir vissvarīgākais nosacījums visas dzīvības pastāvēšanai uz Zemes. Visi dzīvības procesi dzīvo organismu šūnās notiek ūdens vidē.

Ūdens ķīmiski nemainās lielākās daļas tehnisko savienojumu ietekmē, ko tas izšķīdina. Tas ir ļoti svarīgi dzīviem organismiem, jo ​​to audiem nepieciešamās barības vielas tiek piegādātas ūdens šķīdumos salīdzinoši nemainītā veidā. Dabiskos apstākļos ūdens vienmēr satur noteiktu daudzumu piemaisījumu, kas ne tikai mijiedarbojas ar cietām un šķidrām vielām, bet arī izšķīdina gāzes.

Ūdens unikālās īpašības nosaka tā īpašo lomu mūsu planētas fizikālās un ķīmiskās vides veidošanā, kā arī ūdens rašanās un uzturēšanas procesā. pārsteidzoša parādība- dzīve.

Cilvēka embrijs ir 97% ūdens, un jaundzimušajiem tā daudzums ir 77% no ķermeņa svara. Līdz 50 gadu vecumam ūdens daudzums cilvēka organismā samazinās un jau ir 60% no tā masas. Galvenā ūdens daļa (70%) ir koncentrēta šūnu iekšienē, un 30% ir starpšūnu ūdens. Cilvēka muskuļi sastāv no 75% ūdens, aknas - 70%, smadzenes - 79%, nieres - 83%.

Dzīvnieka ķermenī, kā likums, ir vismaz 50% ūdens (piemēram, zilonis - 70%, kāpuri, kas ēd augu lapas - 85-90%, medūzas - vairāk nekā 98%).

Lielākā daļa ūdens (aprēķināts ikdienas nepieciešamība) no sauszemes dzīvniekiem, zilonim vajag apmēram 90 litrus. Ziloņi ir vieni no labākajiem "hidroģeologiem" starp dzīvniekiem un putniem: viņi jūt ūdenstilpes līdz 5 km attālumā! Tikai sumbri ir tālāk - 7-8 km. Sausos laikos ziloņi ar ilkņiem izrok bedrītes sausu upju gultnēs, kur sakrājas ūdens. Bifeļi, degunradzis un citi Āfrikas dzīvnieki labprāt izmanto ziloņu akas.

Dzīvības izplatība uz Zemes ir tieši saistīta ar nokrišņiem. Mitrums dažādos punktos globuss nevienlīdzīgi. Lielākā daļa nokrišņu nokrīt ekvatoriālajā zonā, īpaši augštecē Amazones upe un Malajas arhipelāga salas. To skaits dažos apgabalos sasniedz 12 000 mm gadā. Tātad vienā no Havaju salām līst no 335 līdz 350 dienām gadā. Šī ir mitrākā vieta uz zemes. Vidējais gada nokrišņu daudzums šeit sasniedz 11 455 mm. Salīdzinājumam: tundrā un tuksnešos gadā nokrīt mazāk nekā 250 mm nokrišņu.

Dzīvnieki atšķirīgi reaģē uz mitrumu. Ūdenim kā fizikālam un ķīmiskam ķermenim ir nepārtraukta ietekme uz hidrobiontu (ūdens organismu) dzīvi. Tas ne tikai apmierina organismu fizioloģiskās vajadzības, bet arī piegādā skābekli un pārtiku, aizvada metabolītus, pārnes reproduktīvos produktus un pašus hidrobiontus. Pateicoties ūdens mobilitātei hidrosfērā, ir iespējama piesaistītu dzīvnieku eksistence, kuri, kā zināms, uz sauszemes neeksistē.

Edafiskie faktori

Viss komplekts fizisko un ķīmiskās īpašības augsnes, kas nodrošina vides ietekme uz dzīviem organismiem, attiecas uz edafiskajiem faktoriem (no grieķu val. edaphos — pamats, zeme, augsne). Galvenie edafiskie faktori ir augsnes mehāniskais sastāvs (tās daļiņu lielums), relatīvais irdenums, struktūra, ūdens caurlaidība, aerējamība, kā arī augsnes un tajā cirkulējošo vielu (gāzu, ūdens) ķīmiskais sastāvs.

Augsnes granulometriskā sastāva raksturs var būt vides nozīme dzīvniekiem, kuri noteiktā dzīves periodā dzīvo augsnē vai piekopj urbumu. Kukaiņu kāpuri, kā likums, nevar dzīvot pārāk akmeņainā augsnē; ierakušās olšūnas, kas dēj olas pazemes ejas, daudziem sienāžiem, kuri ierok olu kokonus zemē, tai ir jābūt pietiekami vaļīgai.

Svarīga augsnes īpašība ir tās skābums. Zināms, ka barotnes skābums (pH) raksturo ūdeņraža jonu koncentrāciju šķīdumā un ir skaitliski vienāds ar šīs koncentrācijas negatīvo decimāllogaritmu: pH = -lg. Ūdens šķīdumiem pH var būt no 0 līdz 14. Neitrāliem šķīdumiem pH ir 7, skāba vide raksturo pH vērtības, kas mazākas par 7 un sārmainas - lielākas par 7. Skābums var kalpot kā kopienas vispārējā vielmaiņas ātruma rādītājs. Ja augsnes šķīduma pH ir zems, tas nozīmē, ka augsnē ir maz barības vielu, tāpēc tās produktivitāte ir ārkārtīgi zema.

Attiecībā uz augsnes auglību izšķir: vides grupas augi:

• oligotrofi (no grieķu olygos - mazi, nenozīmīgi un trofe - barošanās) - nabadzīgu, neauglīgu augsņu augi (skotu priede);
• mezotrofi (no grieķu valodas. mesos - vidējs) - augi ar mērenu vajadzību pēc barības vielām (lielākā daļa meža augu mērenajos platuma grādos);
• eitrofisks(no grieķu uz viņu - labi) - augi, kuriem augsnē nepieciešams liels daudzums barības vielu (ozols, lazda, podagra).

Orogrāfiskie faktori

Organismu izplatību uz zemes virsmas zināmā mērā ietekmē tādi faktori kā reljefa elementu īpatnības, augstums virs jūras līmeņa, nogāžu atsegums un stāvums. Tie ir apvienoti orogrāfisko faktoru grupā (no grieķu oros — kalns). To ietekme var ievērojami ietekmēt vietējo klimatu un augsnes attīstību.

Viens no galvenajiem orogrāfiskajiem faktoriem ir augstums virs jūras līmeņa. Ar augstumu pazeminās vidējās temperatūras, palielinās diennakts temperatūras starpība, palielinās nokrišņu daudzums, vēja ātrums un radiācijas intensitāte, samazinās atmosfēras spiediens un gāzu koncentrācija. Visi šie faktori ietekmē augus un dzīvniekus, izraisot vertikālo zonalitāti.

Tipisks piemērs ir vertikālā zonēšana kalnos. Šeit uz katriem 100 m kāpumu gaisa temperatūra pazeminās vidēji par 0,55 °C. Tajā pašā laikā mainās mitrums, samazinās augšanas sezonas ilgums. Palielinoties biotopa augstumam, būtiski mainās augu un dzīvnieku attīstība. Kalnu pakājē var būt tropiskās jūras, un augšpusē pūš arktiskie vēji. Vienā kalnu pusē var būt saulains un silts, otrā - slapjš un auksts.

Vēl viens orogrāfisks faktors ir slīpuma iedarbība. Ziemeļu nogāzēs augi veido ēnainas formas, dienvidu nogāzēs - gaišas. Šeit veģetāciju galvenokārt pārstāv sausumam izturīgi krūmi. Uz dienvidiem vērstās nogāzes saņem vairāk saules gaismas, tāpēc gaismas intensitāte un temperatūra šeit ir augstāka nekā ieleju apakšā un ziemeļu atseguma nogāzēs. Ar to saistītas būtiskas atšķirības gaisa un augsnes sasilšanā, sniega kušanas ātrumā un augsnes izžūšanā.

Svarīgs faktors ir nogāzes stāvums. Šī rādītāja ietekme uz organismu dzīves apstākļiem ietekmē galvenokārt caur pazīmēm augsnes vide, ūdens un temperatūras apstākļi. Stāvām nogāzēm raksturīga strauja drenāža un augsnes erozija, tāpēc augsnes šeit ir plānas un sausākas. Ja slīpums pārsniedz 35°, parasti tiek izveidoti birstoši materiāli.

hidrogrāfiskie faktori

Hidrogrāfiskie faktori ietver tādus ūdens vides raksturlielumus kā ūdens blīvums, horizontālo kustību (plūsmas) ātrums, ūdenī izšķīdinātā skābekļa daudzums, suspendēto daļiņu saturs, plūsmas, rezervuāru temperatūras un gaismas režīmi u.c.

Organismus, kas dzīvo ūdens vidē, sauc par hidrobiontiem.

Dažādi organismi ir savā veidā pielāgojušies ūdens blīvumam un noteiktam dziļumam. Dažas sugas var izturēt spiedienu no dažiem līdz simtiem atmosfēru. daudzas zivis, galvkāji, vēžveidīgie, jūras zvaigznes dzīvot tālāk lieli dziļumi pie spiediena apmēram 400-500 atm.

Lielais ūdens blīvums nodrošina daudzu neskeleta formu eksistenci ūdens vidē. Tie ir mazie vēžveidīgie, medūzas, vienšūnas aļģes, ķīļkāju un pteropodu mīkstmieši u.c.

augsts īpašs karstums un augsta ūdens siltumvadītspēja nosaka stabilāku ūdenstilpju temperatūras režīmu salīdzinājumā ar zemi. Gada temperatūras svārstību amplitūda nepārsniedz 10-15 °C. Kontinentālajos ūdeņos tā ir 30-35 °C. Pašos rezervuāros temperatūras apstākļi starp augšējo un apakšējo ūdens slāni būtiski atšķiras. Ūdens staba dziļajos slāņos (jūrās un okeānos) temperatūras režīms ir stabils un nemainīgs (3-4 ° C).

Svarīgs hidrogrāfiskais faktors ir ūdenstilpju gaismas režīms. Ar dziļumu gaismas daudzums strauji samazinās, tāpēc Pasaules okeānā aļģes dzīvo tikai apgaismotajā zonā (visbiežāk dziļumā no 20 līdz 40 m). Blīvums jūras organismi(to skaits uz laukuma vai tilpuma vienību) dabiski samazinās līdz ar dziļumu.

Ķīmiskie faktori

Ķīmisko faktoru darbība izpaužas kā iekļūšana vidē ķīmiskās vielas kas tajā nebija iepriekš, kas lielā mērā ir saistīts ar mūsdienu antropogēno ietekmi.

Šāds ķīmiskais faktors kā gāzes sastāvs ir ārkārtīgi svarīgs ūdens vidē dzīvojošajiem organismiem. Piemēram, Melnās jūras ūdeņos ir daudz sērūdeņraža, kas padara šo baseinu ne visai labvēlīgu dažu dzīvnieku dzīvošanai tajā. Tajā ietekošās upes nes sev līdzi ne tikai pesticīdus vai smagie metāli noskaloti no laukiem, bet arī slāpeklis un fosfors. Un tas ir ne tikai lauksaimniecības mēslojums, bet arī barība jūras mikroorganismiem un aļģēm, kuras barības vielu pārpalikuma dēļ sāk strauji attīstīties (ūdens ziedēšana). Mirstot, tie nogrimst dibenā un sabrukšanas procesā patērē ievērojamu daudzumu skābekļa. Pēdējo 30–40 gadu laikā Melnās jūras ziedēšana ir ievērojami palielinājusies. Apakšējā ūdens slānī skābekli izspiež indīgs sērūdeņradis, tāpēc dzīvības šeit praktiski nav. organiskā pasaule Jūra ir salīdzinoši nabadzīga un vienmuļa. Tā dzīvības slāni ierobežo šaura virsma 150 m biezumā, kas attiecas uz sauszemes organismiem, tie ir nejutīgi pret gāzes sastāvs atmosfēra, jo tā ir nemainīga.

Ķīmisko faktoru grupā ietilpst arī tāds rādītājs kā ūdens sāļums (šķīstošo sāļu saturs dabiskajos ūdeņos). Pēc izšķīdušo sāļu daudzuma dabiskos ūdeņus iedala šādās kategorijās: saldūdens- līdz 0,54 g / l, iesāļi - no 1 līdz 3, mazsālīti - no 3 līdz 10, sāļi un ļoti sāļš ūdens- no 10 līdz 50, sālījumā - vairāk nekā 50 g / l. Tādējādi zemes saldūdens tilpnēs (straumos, upēs, ezeros) 1 kg ūdens satur līdz 1 g šķīstošo sāļu. Jūras ūdens ir sarežģīts sāls šķīdums, vidējais sāļums kas ir 35 g/kg ūdens, t.i. 3,5%.

Dzīvie organismi, kas dzīvo ūdens vidē, ir pielāgoti stingri noteiktam ūdens sāļumam. Saldūdens formas nevar dzīvot jūrās, jūras formas necieš atsāļošanu. Ja mainās ūdens sāļums, dzīvnieki pārvietojas, meklējot labvēlīgu vidi. Piemēram, jūras virszemes slāņu atsāļošanas laikā pēc stipras lietusgāzes daži veidi jūras vēžveidīgie nolaisties līdz 10 m dziļumam.

Austeru kāpuri dzīvo mazu līču un estuāru iesāļajos ūdeņos (daļēji slēgti piekrastes ūdeņi, kas brīvi sazinās ar okeānu vai jūru). Īpaši ātri kāpuri aug, ja ūdens sāļums ir 1,5-1,8% (kaut kur starp saldūdeni un sālsūdeni). Ar vairāk augsts saturs sāļi, to augšana ir nedaudz nomākta. Samazinoties sāls saturam, augšana jau ir manāmi nomākta. Ja sāļums ir 0,25%, kāpuru augšana apstājas, un tie visi iet bojā.

Pirogēnie faktori

Tie ietver ugunsgrēka faktorus vai ugunsgrēkus. Šobrīd ugunsgrēki tiek uzskatīti par ļoti nozīmīgu un vienu no dabiskajiem abiotiskajiem vides faktoriem. Pareizi lietojot, uguns var būt ļoti vērtīgs vides instruments.

No pirmā acu uzmetiena ugunsgrēki ir negatīvs faktors. Bet patiesībā tas tā nav. Bez ugunsgrēkiem savanna, piemēram, ātri izzustu un tiktu pārklāta ar blīvu mežu. Taču tā nenotiek, jo koku maigie dzinumi ugunsgrēkā iet bojā. Tā kā koki aug lēni, dažiem no tiem izdodas pārdzīvot ugunsgrēkus un izaugt pietiekami gari. Savukārt zāle ātri aug un tikpat ātri atjaunojas pēc ugunsgrēkiem.

Jāatriebjas, ka atšķirībā no citiem vides faktoriem cilvēks var regulēt ugunsgrēkus, un tāpēc tie var kļūt par zināmu ierobežojošu faktoru augu un dzīvnieku izplatībā. Cilvēku kontrolēti ugunsgrēki rada bagātīgus, noderīgus pelnus. Sajaucoties ar augsni, pelni stimulē augu augšanu, kuru skaits ir atkarīgs no dzīvnieku dzīves.

Turklāt daudzi savannu iemītnieki, piemēram, Āfrikas stārķis un sekretārs putns, izmanto ugunskurus saviem mērķiem. Viņi apmeklē dabisko vai kontrolēto ugunsgrēku robežas un ēd tur kukaiņus un grauzējus, kas izbēg no uguns.

Ugunsgrēku izcelšanos var veicināt gan dabiski faktori (zibens spēriens), gan nejauša un nejauša cilvēku darbība. Ir divu veidu ugunsgrēki. Krona ugunsgrēkus ir visgrūtāk ierobežot un kontrolēt. Visbiežāk tie ir ļoti intensīvi un iznīcina visu veģetāciju un augsnes organiskās vielas. Šādiem ugunsgrēkiem ir ierobežojoša ietekme uz daudziem organismiem.

zemes ugunsgrēki, gluži pretēji, ir selektīva iedarbība: dažiem organismiem tie ir vairāk postoši, citiem - mazāk un tādējādi veicina tādu organismu attīstību, kuriem ir augsta ugunsizturība. Turklāt nelieli zemes ugunsgrēki papildina baktēriju darbību, sadalot mirušos augus un paātrinot minerālo barības vielu pārveidi formā, kas piemērota lietošanai jaunām augu paaudzēm. Biotopos ar neauglīgu augsni ugunsgrēki veicina tās bagātināšanu ar pelnu elementiem un barības vielām.

Ar pietiekamu mitrumu (prērija Ziemeļamerika) ugunsgrēki stimulē zālāju augšanu uz koku rēķina. Ugunsgrēkiem ir īpaši svarīga regulējoša loma stepēs un savannās. Šeit periodiski ugunsgrēki samazina tuksneša krūmāju iebrukuma iespējamību.

Cilvēks bieži vien ir cēlonis savvaļas ugunsgrēku biežuma pieaugumam, lai gan privātpersonai nav tiesību tīši (pat nejauši) izraisīt ugunsgrēku dabā. Taču speciālistu veiktā uguns izmantošana ir daļa no pareizas zemes izmantošanas.

Abiotiskie faktori ir faktori telpa (saules radiācija) klimatiskais (gaisma, temperatūra, mitrums, atmosfēras spiediens, nokrišņi, gaisa kustība), edafisks vai augsne faktori (augsnes mehāniskais sastāvs, mitruma spēja, gaisa caurlaidība, augsnes blīvums), orogrāfiskie faktori (reljefs, augstums virs jūras līmeņa, nogāzes ekspozīcija), ķīmiskie faktori (gaisa gāzes sastāvs, sāls sastāvs un ūdens un augsnes šķīdumu skābums). Abiotiskie faktori ietekmē dzīvos organismus (tieši vai netieši), izmantojot noteiktus vielmaiņas aspektus. To īpatnība ir trieciena vienpusība: organisms var tiem pielāgoties, bet būtiski neietekmē.

es. Kosmosa faktori

Biosfēra kā dzīvo organismu dzīvotne nav izolēta no kosmosā notiekošajiem kompleksajiem procesiem un ne tikai tieši saistīta ar Sauli. Kosmiskie putekļi, meteorīta viela nokrīt uz Zemes. Zeme periodiski saduras ar asteroīdiem, tuvojas komētām. Caur Galaktiku iziet vielas un viļņi, kas rodas supernovu uzliesmojumu rezultātā. Protams, mūsu planēta visciešāk ir saistīta ar procesiem, kas notiek uz Saules, ar tā saukto Saules aktivitāti. Šīs parādības būtība ir Saules magnētiskajos laukos uzkrātās enerģijas pārvēršana gāzveida masu, ātro daļiņu un īsviļņu elektromagnētiskā starojuma kustības enerģijā.

Visintensīvākie procesi vērojami darbības centros, ko sauc par aktīvajiem reģioniem, kuros pastiprinās magnētiskais lauks, parādās paaugstināta spilgtuma apgabali, kā arī tā sauktie saules plankumi. Aktīvajos reģionos var rasties sprādzienbīstama enerģijas izdalīšanās, ko pavada plazmas izmešana, pēkšņa saules kosmisko staru parādīšanās un īsviļņu un radio emisijas palielināšanās. Ir zināms, ka uzliesmojumu aktivitātes līmeņa izmaiņām ir ciklisks raksturs ar normālu 22 gadu ciklu, lai gan ir zināmas svārstības ar biežumu no 4,3 līdz 1850 gadiem. Saules aktivitāte ietekmē vairākus dzīvības procesus uz Zemes – no epidēmiju rašanās un dzimstības uzliesmojumiem līdz lielām klimata pārmaiņām. To tālajā 1915. gadā parādīja krievu zinātnieks A. L. Čiževskis, jaunas zinātnes – heliobioloģijas (no grieķu helios – Saule) pamatlicējs, kas ņem vērā Saules aktivitātes izmaiņu ietekmi uz Zemes biosfēru.

Tādējādi viens no svarīgākajiem telpas faktori ietver elektromagnētisko starojumu, kas saistīts ar saules aktivitāti ar plašu viļņu garumu diapazonu. Īsviļņu starojuma absorbcija Zemes atmosfērā izraisa aizsargapvalku veidošanos, jo īpaši ozonosfērā. Starp citiem kosmiskajiem faktoriem jāmin Saules korpuskulārais starojums.

saules korona ( augšējā daļa Saules atmosfēra), kas sastāv galvenokārt no jonizētiem ūdeņraža atomiem - protoniem - ar hēlija piejaukumu, nepārtraukti paplašinās. Izejot no vainaga, šī ūdeņraža plazmas plūsma izplatās radiālā virzienā un sasniedz Zemi. To sauc par saules vēju. Tas aizpilda visu teritoriju Saules sistēma; un pastāvīgi plūst ap Zemi, mijiedarbojoties ar tās magnētisko lauku. Skaidrs, ka tas ir saistīts ar magnētiskās aktivitātes dinamiku (piemēram, magnētiskajām vētrām) un tieši ietekmē dzīvību uz Zemes.

Izmaiņas jonosfērā Zemes polārajos reģionos ir saistītas arī ar saules kosmiskajiem stariem, kas izraisa jonizāciju. Ar jaudīgām zibspuldzēm saules aktivitāte Saules kosmisko staru ietekme uz īsu brīdi var pārsniegt parasto galaktikas kosmisko staru fonu. Šobrīd zinātne ir uzkrājusi daudz faktu materiālu, kas ilustrē kosmisko faktoru ietekmi uz biosfēras procesiem. Jo īpaši ir pierādīta bezmugurkaulnieku jutība pret Saules aktivitātes izmaiņām, tās variāciju korelācija ar cilvēka nervu un sirds un asinsvadu sistēmas dinamiku, kā arī ar slimību dinamiku - iedzimtu, onkoloģisko, infekciozo u.c. ir izveidota.

Kosmisko faktoru un Saules aktivitātes izpausmju ietekmes uz biosfēru iezīmes ir tādas, ka mūsu planētas virsmu no Kosmosa atdala spēcīgs vielas slānis gāzveida stāvoklī, t.i., atmosfēra.

II. klimatiskie faktori

Vissvarīgākā klimatu veidojošā funkcija pieder atmosfērai kā videi, kas uztver kosmiskos un ar sauli saistītus faktorus.

1. Gaisma. Saules starojuma enerģija izplatās kosmosā elektromagnētisko viļņu veidā. Apmēram 99% no tā ir stari ar viļņa garumu 170-4000 nm, tai skaitā 48% redzamajā spektra daļā ar viļņa garumu 400-760 nm un 45% infrasarkanie stari (viļņa garums no 750 nm līdz 10 "3 m) , aptuveni 7% - uz ultravioleto (viļņa garums mazāks par 400 nm).Fotosintēzes procesos vissvarīgākā loma ir fotosintētiski aktīvajam starojumam (380-710 nm).

Saules starojuma enerģijas daudzums, kas nāk uz Zemi (līdz atmosfēras augšējai robežai), ir gandrīz nemainīgs un tiek lēsts uz 1370 W/m2. Šo vērtību sauc par saules konstanti.

Saules starojums, izejot cauri atmosfērai, tiek izkliedēts ar gāzu molekulām, suspendētiem piemaisījumiem (cietiem un šķidriem), absorbējot ūdens tvaikus, ozonu, oglekļa dioksīdu, putekļu daļiņas. Izkliedētais saules starojums daļēji sasniedz zemes virsmu. Tās redzamā daļa rada gaismu dienas laikā, ja nav tiešu saules staru, piemēram, biezā mākoņu sega.

Saules starojuma enerģiju ne tikai absorbē Zemes virsma, bet arī tā atstaro garo viļņu starojuma plūsmas veidā. Gaišākas krāsas virsmas atstaro gaismu intensīvāk nekā tumšākas. Tātad tīrs sniegs atstaro 80-95%, piesārņota - 40-50, melnzemju augsne - 5-14, vieglas smiltis - 35-45, meža lapotne - 10-18%. Virsmas atstarotā saules starojuma attiecību pret ienākošo starojumu sauc par albedo.

Saules starojuma enerģija ir saistīta ar zemes virsmas apgaismojumu, ko nosaka gaismas plūsmas ilgums un intensitāte. Augi un dzīvnieki evolūcijas procesā ir attīstījuši dziļas fizioloģiskas, morfoloģiskas un uzvedības adaptācijas apgaismojuma dinamikai. Visiem dzīvniekiem, arī cilvēkiem, ir tā saucamie diennakts (dienas) aktivitātes ritmi.

Organismu prasības noteiktam tumšajam un gaišajam laikam sauc par fotoperiodismu, un īpaši svarīgas ir apgaismojuma sezonālās svārstības. Progresīvā tendence uz dienasgaismas ilguma samazināšanos no vasaras līdz rudenim kalpo kā informācija, lai sagatavotos ziemošanai vai ziemas guļai. Tā kā fotoperiodiskie apstākļi ir atkarīgi no platuma grādiem, vairākas sugas (galvenokārt kukaiņi) var veidot ģeogrāfiskas rases, kas atšķiras pēc dienas sliekšņa garuma.

2. Temperatūra

Temperatūras stratifikācija ir ūdens temperatūras izmaiņas ūdens objekta dziļumā. Nepārtraukta temperatūras maiņa ir raksturīga jebkurai ekoloģiskai sistēmai. Bieži vien šādu izmaiņu apzīmēšanai tiek lietots vārds "gradients". Tomēr ūdens temperatūras stratifikācija rezervuārā ir specifiska parādība. Tātad vasarā virszemes ūdeņi uzsilst vairāk nekā dziļie. Tā kā siltākam ūdenim ir mazāks blīvums un zemāka viskozitāte, tā cirkulācija notiek virspusē, uzkarsētajā slānī un tas nesajaucas ar blīvāku un viskozāku aukstu ūdeni. Starp silto un auksto slāni veidojas starpzona ar asu temperatūras gradientu, ko sauc par termoklīnu. Vispārējais temperatūras režīms, kas saistīts ar periodiskām (gada, sezonālām, ikdienas) temperatūras izmaiņām, ir arī vissvarīgākais nosacījums dzīvo organismu dzīvotnei ūdenī.

3. Mitrums. Mitrums ir ūdens tvaiku daudzums gaisā. Atmosfēras apakšējie slāņi ir mitruma bagātākie (līdz 1,5-2,0 km augstumam), kur koncentrējas aptuveni 50% no visa atmosfēras mitruma. Ūdens tvaiku saturs gaisā ir atkarīgs no tā temperatūras.

4. Nokrišņi ir ūdens šķidrā (pilieni) vai cietā stāvoklī, kas nokrīt uz zemes. virsmas no mākoņiem vai nogulsnējas tieši no gaisa ūdens tvaiku kondensācijas dēļ. No mākoņiem var krist lietus, sniegs, smidzinošs lietus, sasalstošs lietus, sniega graudi, ledus granulas, krusa. Nokrišņu daudzumu mēra pēc nokritušā ūdens slāņa biezuma milimetros.

Nokrišņi ir cieši saistīti ar gaisa mitrumu un ir ūdens tvaiku kondensācijas rezultāts. Sakarā ar kondensāta veidošanos virsmas slānis veidojas gaiss, rasa, miglas, zemā temperatūrā novērojama mitruma kristalizācija. Ūdens tvaiku kondensācija un kristalizācija atmosfēras augstākajos slāņos veido dažādu struktūru mākoņus un ir nokrišņu cēlonis. Nosakiet zemeslodes mitrās (mitrās) un sausās (sausās) zonas. Maksimālais nokrišņu daudzums nokrīt tropu mežu zonā (līdz 2000 mm/gadā), savukārt sausajās zonās (piemēram, tuksnešos) - 0,18 mm/gadā.

Atmosfēras nokrišņi ir vissvarīgākais faktors, kas ietekmē vides piesārņojuma procesus. Ūdens tvaiku (miglas) klātbūtne gaisā ar vienlaicīgu, piemēram, sēra dioksīda iekļūšanu tajā noved pie tā, ka pēdējais pārvēršas sērskābē, kas tiek oksidēta par sērskābi. Stāvoša gaisa apstākļos (mierīgi) veidojas stabila toksiska migla. Šādas vielas var izskalot no atmosfēras un nogulsnēties uz sauszemes un okeāna virsmām. Tipisks rezultāts ir tā sauktais skābais lietus. Cietās daļiņas atmosfērā var kalpot kā kodoli mitruma kondensācijai, izraisot dažādas formas nokrišņi.

5. Atmosfēras spiediens. Par normālu spiedienu tiek uzskatīts 101,3 kPa (760 mm Hg). Zemeslodes virsmā ir augsta un zema spiediena apgabali, un tajos pašos punktos tiek novēroti sezonas un dienas minimumi un spiediena maksimumi. Atšķiras arī jūras un kontinentālie atmosfēras spiediena dinamikas veidi. Periodiski sastopamas zema spiediena zonas sauc par cikloniem, un tām ir raksturīgas spēcīgas gaisa plūsmas, kas pārvietojas pa spirāli un virzās telpā virzienā uz centru. Cikloni ir saistīti ar nestabiliem laikapstākļiem un liels daudzums nokrišņi.

Turpretim anticikloniem raksturīgi stabili laikapstākļi, zems vēja ātrums un atsevišķos gadījumos temperatūras maiņa. Anticiklonu laikā var veidoties nelabvēlīgi meteoroloģiskie apstākļi no piemaisījumu pārneses un izkliedes viedokļa.

6. Gaisa kustība. Vēja straumju veidošanās un kustības iemesls gaisa masas ir dažādu zemes virsmas daļu nevienmērīga sasilšana, kas saistīta ar spiediena kritumiem. Vēja plūsma ir vērsta uz zemāku spiedienu, bet Zemes griešanās ietekmē arī gaisa masu cirkulāciju globālā mērogā. Virsējā gaisa slānī gaisa masu kustība ietekmē visus vides meteoroloģiskos faktorus, t.i. uz klimatu, tostarp temperatūru, mitrumu, zemes un jūras iztvaikošanu un augu transpirāciju.

Īpaši svarīgi zināt, ka vēja plūsmas ir svarīgākais faktors piesārņojošo vielu pārnesē, izkliedē un nokrišņos, kas atmosfērā nonāk no rūpniecības uzņēmumiem, termoelektrostacijām un transporta. Vēja stiprums un virziens nosaka vides piesārņojuma veidus. Piemēram, klusums kombinācijā ar gaisa temperatūras inversiju tiek uzskatīts par nelabvēlīgiem meteoroloģiskiem apstākļiem (NMC), kas veicina ilgstošu smagu gaisa piesārņojumu rūpniecības uzņēmumu un cilvēku apdzīvotās vietās.

Ģenerālis vides faktoru līmeņu sadalījuma modeļi un reģionālie režīmi

Zemes ģeogrāfiskais apvalks (tāpat kā biosfēra) ir neviendabīgs telpā, tas ir diferencēts teritorijās, kas atšķiras viena no otras. Tas ir secīgi sadalīts fiziski ģeogrāfiskās zonās, ģeogrāfiskajās zonās, intrazonālajos kalnu un zemienes reģionos un apakšreģionos, apakšzonās utt.

Fiziski ģeogrāfiskā josta ir lielākā ģeogrāfiskā apvalka taksonomiskā vienība, kas sastāv no sērijas ģeogrāfiskajos apgabalos, kas ir tuvi siltuma bilances un mitrināšanas režīma ziņā.

Jo īpaši ir Arktika un Antarktīda, subarktiskā un subantarktiskā, ziemeļu un dienvidu mērenā un subtropu, subequatorial un ekvatoriālās joslas.

ģeogrāfisks (aka.–dabas, ainavu) zona–šī ir nozīmīga fizikāli ģeogrāfiskās jostas daļa ar īpašu ģeomorfoloģisko procesu raksturu, ar īpašie veidi klimats, veģetācija, augsnes, flora un fauna.

Zonām pārsvarā (lai gan ne vienmēr) ir plaši iegarenas kontūras, un tām ir raksturīgi līdzīgi dabas apstākļi, noteikta secība atkarībā no platuma stāvokļa - tā ir ģeogrāfiskā platuma zonalitāte, galvenokārt saules enerģijas sadalījuma pa platuma grādiem dēļ. , t.i., samazinoties tā nonākšanai no ekvatora uz poliem un nevienmērīgu mitrināšanu.

Kopā ar platuma grādiem ir arī kalnu apgabaliem raksturīga vertikāla (vai augstuma) zonalitāte, t.i., veģetācijas, savvaļas, augsnes, klimatisko apstākļu izmaiņas, paceļoties no jūras līmeņa, galvenokārt saistītas ar izmaiņām. siltuma bilance: gaisa temperatūras starpība ir 0,6-1,0 °C uz katriem 100 m augstuma.

III. edafisksvai augsnefaktoriem

Saskaņā ar V. R. Viljamsa definīciju augsne ir irdens zemes virsmas horizonts, kas spēj radīt augu ražu. Augsnes svarīgākā īpašība ir tās auglība, t.i. spēja nodrošināt augu organisko un minerālo uzturu. Auglība ir atkarīga no augsnes fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, kas kopā ir edafogēnas (no grieķu valodas. edafos - augsne) jeb edafiskie faktori.

1. Augsnes mehāniskais sastāvs. Augsne ir fizikālās, ķīmiskās un bioloģiskās transformācijas (laikapstākļa) produkts. klintis, ir trīsfāzu vide, kas satur cietu vielu; šķidrās un gāzveida sastāvdaļas. Tas veidojas sarežģītas klimata, augu, dzīvnieku, mikroorganismu mijiedarbības rezultātā un tiek uzskatīts par bioinertu ķermeni, kas satur dzīvas un nedzīvas sastāvdaļas.

Pasaulē ir daudz veidu augsnes, kas saistītas ar dažādiem klimatiskajiem apstākļiem un to veidošanās procesu specifiku. Augsnēm ir raksturīga noteikta zonalitāte, lai gan joslas ne vienmēr ir nepārtrauktas. Starp galvenajiem Krievijas augšņu veidiem ir tundra, taigas meža zonas podzoliskās augsnes (visbiežāk sastopamās), chernozems, pelēkās meža augsnes, kastaņu augsnes (uz dienvidiem un austrumiem no melnzemēm), brūnās augsnes (raksturīgas sausām stepēm). un pustuksneši), sarkanās augsnes, sāls purvi utt.

Vielu kustības un transformācijas rezultātā augsne parasti tiek sadalīta atsevišķos slāņos jeb horizontos, kuru kombinācija veido augsnes profilu griezumā (2. att.), kas kopumā izskatās šādi:

augšējais horizonts (BET 1 ), kas satur organisko vielu sabrukšanas produktus, ir visauglīgākais. To sauc par humusu vai humusu, tam ir granulēta-gabalaina vai slāņaina struktūra. Tieši tajā notiek sarežģīti fizikāli ķīmiskie procesi, kuru rezultātā veidojas augu uztura elementi. Humusam ir cita krāsa.

Virs humusa horizonta atrodas augu pakaišu slānis, ko parasti sauc par metienu (A 0 ). Tas sastāv no nesadalījušām augu atliekām.

Zem humusa horizonta atrodas neauglīgs bālgans slānis 10-12 cm biezs (A 2). Uzturvielas tiek izskalotas no tā ar ūdeni vai skābēm. Tāpēc to sauc par izskalošanās jeb izskalošanās (eluviālo) horizontu. Patiesībā tas ir podzolisks horizonts. Kvarcs un alumīnija oksīds ir vāji izšķīduši un paliek šajā horizontā.

Vēl zemāk atrodas pamatakmens (C).