Primeri značilnosti abiotskih dejavnikov. Značilnosti abiotskih dejavnikov in njihova razvrstitev. Kakšen vpliv imajo lahko neživi dejavniki?

Abiotski dejavniki okolja

Značilno abiotski dejavniki okolju

Življenjski pogoji (pogoji obstoja) so skupek elementov, potrebnih za organizem, s katerimi je neločljivo povezan in brez katerih ne more obstajati.

Prilagoditve organizma na okolje imenujemo adaptacija. Sposobnost prilagajanja je ena glavnih lastnosti življenja nasploh, ki zagotavlja možnost njegovega obstoja, preživetja in razmnoževanja. Prilagajanje se kaže na različnih ravneh – od biokemije celic in obnašanja posameznih organizmov do strukture in delovanja skupnosti in ekosistemov. Prilagoditve se pojavljajo in spreminjajo med razvojem vrste.

Posamezne lastnosti ali elemente okolja, ki vplivajo na organizme, imenujemo dejavniki okolja. Okoljski dejavniki so različni. Imajo različne narave in specifična dejanja. Okoljske dejavnike delimo v dve veliki skupini: abiotske in biotske.

Abiotski dejavniki je skupek pogojev v anorganskem okolju, ki neposredno ali posredno vplivajo na žive organizme: temperatura, svetloba, radioaktivno sevanje, tlak, zračna vlaga, solna sestava vode itd.

Biotski dejavniki so vse oblike vpliva živih organizmov drug na drugega. Vsak organizem nenehno doživlja neposreden ali posreden vpliv drugih, vstopa v komunikacijo s predstavniki svoje in drugih vrst.

V nekaterih primerih antropogene dejavnike uvrščamo v ločeno skupino skupaj z biotskimi in abiotskimi dejavniki, s čimer poudarjamo izjemen učinek antropogenega dejavnika.

Antropogeni dejavniki so vse oblike dejavnosti človeške družbe, ki povzročajo spremembe v naravi kot življenjskem prostoru drugih vrst ali neposredno vplivajo na njihovo življenje. Pomen antropogenih vplivov na celoten živi svet Zemlje še naprej strmo narašča.

Spremembe okoljskih dejavnikov skozi čas so lahko:

redno-stalna, spreminjajoča se moč vpliva v povezavi s časom dneva, letnim časom ali ritmom oseke in oseke v oceanu;

nepravilno, brez jasne periodičnosti, na primer spremembe vremenskih razmer v različnih letih, nevihte, plohe, blatni tokovi itd.;

usmerjen v določena ali daljša časovna obdobja, na primer ohlajanje ali segrevanje podnebja, zaraščanje rezervoarja itd.

Okoljski okoljski dejavniki imajo lahko različne učinke na žive organizme:

kot dražilne snovi, ki povzročajo prilagoditvene spremembe v fizioloških in biokemičnih funkcijah;

kot omejitve, ki onemogočajo obstoj v danih razmerah;

kot modifikatorji, ki povzročajo anatomske in morfološke spremembe v organizmih;

kot signale, ki kažejo na spremembe drugih dejavnikov.

Kljub velika raznolikost okoljskih dejavnikov, v naravi njihove interakcije z organizmi in v odzivih živih bitij je mogoče prepoznati številne splošne vzorce.

Intenzivnost okoljskega dejavnika, ki je za življenje organizma najugodnejša, je optimum, tisti, ki daje najslabši učinek, pa pesimum, tj. pogoji, v katerih je vitalna aktivnost organizma maksimalno zavirana, vendar še vedno lahko obstaja. Tako bo pri gojenju rastlin v različnih temperaturnih pogojih optimalna točka, kjer opazimo največjo rast. V večini primerov je to določeno temperaturno območje več stopinj, zato je tukaj bolje govoriti o optimalnem območju. Celotno temperaturno območje (od minimuma do maksimuma), pri katerem je še možna rast, imenujemo območje stabilnosti (vzdržljivosti) ali tolerance. Točka, ki omejuje njegove (tj. najnižje in najvišje) temperature, primerne za življenje, je meja stabilnosti. Med optimalno cono in mejo stabilnosti, ko se bliža slednji, rastlina doživlja vse večji stres, tj. govorimo o stresnih conah ali conah zatiranja v območju odpornosti

Odvisnost delovanja okoljskega dejavnika od njegove intenzivnosti (po V.A. Radkevichu, 1977)

Ko se premikate po lestvici gor in dol, se stres ne povečuje le, ampak na koncu, ko so dosežene meje odpornosti telesa, pride do njegove smrti. Podobne poskuse je mogoče izvesti za preverjanje vpliva drugih dejavnikov. Rezultati bodo grafično ustrezali podobni vrsti krivulje.

Prizemno-zračno okolje življenja, njegove značilnosti in oblike prilagajanja nanj

Življenje na kopnem je zahtevalo prilagoditve, za katere se je izkazalo, da so možne le pri visoko organiziranih živih organizmih. Prizemno-zračno okolje je težje za življenje, zanj je značilna visoka vsebnost kisika, majhna količina vodne pare, nizka gostota itd. S tem so se močno spremenili pogoji dihanja, izmenjave vode in gibanja živih bitij.

Nizka gostota zraka določa njegovo majhno dvižno silo in nepomembno podporo. Organizmi zračnega okolja morajo imeti svoj podporni sistem, ki podpira telo: rastline - različna mehanska tkiva, živali - trden ali hidrostatični skelet. Poleg tega so vsi prebivalci zraka tesno povezani s površjem zemlje, ki jim služi za pritrditev in oporo.

Nizka gostota zraka zagotavlja nizek upor pri gibanju. Zato so mnoge kopenske živali pridobile sposobnost letenja. 75% vseh kopenskih živali, predvsem žuželk in ptic, se je prilagodilo aktivnemu letu.

Zaradi mobilnosti zraka v nižjih plasteh atmosfere obstajajo navpični in horizontalni tokovi zračne mase Možen je pasivni let organizmov. V zvezi s tem so številne vrste razvile anemohorijo - razpršitev s pomočjo zračnih tokov. Anemohorija je značilna za spore, semena in plodove rastlin, protozojske ciste, majhne žuželke, pajke itd. Organizmi, ki jih pasivno prenašajo zračni tokovi, se skupaj imenujejo aeroplankton.

Kopenski organizmi obstajajo v razmerah relativno nizkega tlaka zaradi nizke gostote zraka. Običajno je 760 mmHg. Z naraščanjem nadmorske višine se tlak zmanjšuje. Nizek pritisk lahko omeji razširjenost vrst v gorah. Pri vretenčarjih je zgornja meja življenja približno 60 mm. Zmanjšanje tlaka povzroči zmanjšanje oskrbe s kisikom in dehidracijo živali zaradi povečanja stopnje dihanja. Višje rastline imajo približno enake meje napredovanja v gorah. Nekoliko bolj vzdržljivi so členonožci, ki jih najdemo na ledenikih nad mejo vegetacije.

Plinska sestava zraka. Za obstoj kopenskih organizmov so poleg fizikalnih lastnosti zraka zelo pomembne njegove kemične lastnosti. Plinska sestava zraka v površinski plasti atmosfere je precej enotna glede na vsebnost glavnih sestavin (dušik - 78,1%, kisik - 21,0%, argon - 0,9%, ogljikov dioksid– 0,003 % prostornine).

Visoka vsebnost kisika je prispevala k povečanju presnove pri kopenskih organizmih v primerjavi s primarnimi vodnimi organizmi. V kopenskem okolju je na podlagi visoke učinkovitosti oksidativnih procesov v telesu nastala živalska homeotermija. Kisik zaradi konstantno visoke vsebnosti v zraku ni omejevalni dejavnik za življenje v kopenskem okolju.

Vsebnost ogljikovega dioksida se lahko na določenih območjih površinske plasti zraka spreminja v precejšnjih mejah. Povečana nasičenost zraka s CO? pojavlja se na območjih vulkanske dejavnosti, v bližini termalnih vrelcev in drugih podzemnih iztokov tega plina. V visokih koncentracijah je ogljikov dioksid strupen. V naravi so takšne koncentracije redke. Nizka vsebnost C0 2 zavira proces fotosinteze. V zaprtih tleh lahko povečate hitrost fotosinteze s povečanjem koncentracije ogljikovega dioksida. To se uporablja v praksi rastlinjakov in rastlinjakov.

Dušik v zraku je za večino prebivalcev zemeljskega okolja inerten plin, vendar ga imajo določeni mikroorganizmi (vozličaste bakterije, dušikove bakterije, modrozelene alge itd.) sposobnost, da ga vežejo in vključijo v biološki krogotok snovi.

Pomanjkanje vlage je ena bistvenih značilnosti zemeljsko-zračnega okolja življenja. Celoten razvoj kopenskih organizmov je potekal v znamenju prilagajanja na pridobivanje in ohranjanje vlage. Režimi vlažnosti na kopnem so zelo raznoliki - od popolne in stalne nasičenosti zraka z vodno paro na nekaterih območjih tropov do skoraj popolne odsotnosti v suhem zraku puščav. Obstajajo tudi velike dnevne in sezonske variabilnosti vsebnosti vodne pare v ozračju. Oskrba kopenskih organizmov z vodo je odvisna tudi od padavinskega režima, prisotnosti rezervoarjev, zalog vlage v tleh, bližine vodnih virov itd.

To je pri kopenskih organizmih pripeljalo do razvoja prilagoditve na različne režime oskrbe z vodo.

Temperaturni režim. Druga posebnost okolja zrak-zemlja so znatna temperaturna nihanja. V večini kopenskih območij so dnevni in letni temperaturni razponi več deset stopinj. Odpornost na temperaturne spremembe v okolju med kopenskimi prebivalci je zelo različna, odvisno od specifičnega habitata, v katerem poteka njihovo življenje. Na splošno pa so kopenski organizmi v primerjavi z vodnimi veliko bolj evritermni.

Življenjske razmere v prizemno-zračnem okolju dodatno otežujejo obstoj vremenskih sprememb. Vreme – nenehno spreminjajoče se razmere atmosfere na površju, do nadmorske višine približno 20 km (meja troposfere). Spremenljivost vremena se kaže v nenehnem nihanju kombinacije okoljskih dejavnikov, kot so temperatura, zračna vlaga, oblačnost, padavine, moč in smer vetra itd. Dolgoročni vremenski vzorec označuje podnebje območja. Pojem "podnebje" ne vključuje le povprečnih vrednosti meteoroloških pojavov, temveč tudi njihov letni in dnevni cikel, odstopanje od njega in njihovo pogostost. Podnebje je odvisno od geografskih razmer območja. Glavna podnebna dejavnika - temperatura in vlažnost - se merita s količino padavin in nasičenostjo zraka z vodno paro.

Za večino kopenskih organizmov, zlasti majhnih, podnebje območja ni tako pomembno kot pogoji njihovega neposrednega habitata. Zelo pogosto lokalni okoljski elementi (relief, ekspozicija, vegetacija itd.) spremenijo režim temperatur, vlažnosti, svetlobe, gibanja zraka na določenem območju tako, da se bistveno razlikuje od podnebnih razmer območja. Takšne podnebne spremembe, ki se razvijejo v površinski plasti zraka, imenujemo mikroklima. V vsakem območju je mikroklima zelo raznolika. Možno je prepoznati mikroklime zelo majhnih območij.

Tudi svetlobni režim prizemno-zračnega okolja ima nekaj posebnosti. Intenzivnost in količina svetlobe sta tukaj največji in praktično ne omejujeta življenja zelenih rastlin, kot v vodi ali zemlji. Na kopnem lahko obstajajo izjemno svetloljubne vrste. Za veliko večino kopenskih živali z dnevno in celo nočno aktivnostjo je vid ena glavnih metod orientacije. Kopenske živali imajo vid pomembno Za iskanje plena imajo številne vrste celo barvni vid. V zvezi s tem žrtve razvijejo prilagoditvene lastnosti, kot so obrambna reakcija, kamuflažna in opozorilna obarvanost, mimikrija itd. Pri vodnih prebivalcih so takšne prilagoditve veliko manj razvite. Pojav svetlo obarvanih cvetov višjih rastlin je povezan tudi z značilnostmi aparata opraševalcev in navsezadnje s svetlobnim režimom okolja.

Lastnosti terena in tal so tudi življenjski pogoji za kopenske organizme in predvsem rastline. Lastnosti zemeljske površine, ki ekološko vplivajo na njene prebivalce, združujejo »edafski okoljski dejavniki« (iz grščine »edaphos« - »tla«).

Glede na različne lastnosti tal lahko ločimo več ekoloških skupin rastlin. Tako jih glede na reakcijo na kislost tal ločimo:

acidofilne vrste - rastejo na kislih tleh s pH najmanj 6,7 (rastline sphagnum barja);

nevtrofilne - rastejo na tleh s pH 6,7–7,0 (večina gojenih rastlin);

basophila - raste pri pH nad 7,0 (Echinops, lesna vetrnica);

ravnodušen - lahko raste na tleh z različnimi pH vrednostmi (šmarnica).

Rastline se razlikujejo tudi po vlažnosti tal. Nekatere vrste so omejene na različne substrate, na primer pettrofiti rastejo na kamnitih tleh, pazmofiti poseljujejo rahli pesek.

Teren in narava tal vplivata na specifično gibanje živali: na primer parkljarji, noji, droplje, ki živijo na odprtih prostorih, trda tla, da povečajo odboj pri teku. Pri kuščarjih, ki živijo v premikajočem se pesku, so prsti obrobljeni z robom poroženelih lusk, ki povečuje oporo. Za kopenske prebivalce, ki kopljejo luknje, je gosta prst neugodna. Narava tal v določenih primerih vpliva na razširjenost kopenskih živali, ki kopljejo luknje ali se zakopljejo v zemljo, ali v zemljo odlagajo jajčeca itd.

Koncept "noosfere" - sfera razuma in znanstvena načela uporabe biosfere

Evolucija organskega sveta na našem planetu je šla skozi več stopenj. Za prvo je bil značilen nastanek biološkega cikla snovi in ​​biosfere. Drugo stopnjo je spremljalo nastajanje večceličnih organizmov in posledično zaplet strukture življenja. Tretja stopnja je povezana s pojavom človeka. Prvi dve stopnji se pogosto imenujeta biogeneza (iz grškega bios - "življenje" in geneza - "izvor"). Nastanek človeške družbe in njen nadaljnji razvoj sta določila vpliv človekove dejavnosti na stanje biosfere. Novo stanje biosfere, ko inteligentna človeška dejavnost postane glavni dejavnik njenega razvoja, se imenuje noosfera (iz grščine noos - "um" in sphaira - "krogla"). Koncept noosfere sta predstavila E. Leroy in P. Teilhard de Chardin (1927). V 40. letih je V.I. Vernadsky je razvil in poglobil nauk o noosferi. Po Vernadskem je noosfera najvišja vrsta celovitosti, ki jo ureja tesno razmerje zakonov narave, mišljenja in socialno-ekonomskih zakonov družbe.

Na splošno lahko transformacijo biosfere v noosfero predstavimo na naslednji način.

Človek je biosferi sprva vzel sredstva za preživetje in ji dal tisto, kar so drugi organizmi v biosferi lahko uporabljali. Zato so se dejavnosti ljudi na tej stopnji nekoliko razlikovale od dejavnosti organizmov.

Z razvojem človeške družbe je njen vpliv na biosfero postajal vse bolj uničujoč. V sodobnih razmerah se človek že zaveda, da mora upoštevati njene zakonitosti razvoja in zmožnosti. Med prehodom biosfere v noosfero se človeštvo sooča z nalogo ogromnega obsega in pomena - naučiti se zavestno uravnavati odnos med družbo in naravo.

Demografski eksplozija

V zadnjih 150 letih je svetovno prebivalstvo raslo in še naprej raste s fenomenalno, eksplozivno hitrostjo.

Od davnih zgodovinskih obdobij do začetka prejšnjega stoletja je svetovno prebivalstvo štelo približno sto milijonov ljudi, zaradi epidemij in valov lakote se je počasi povečevalo in zmanjševalo, šele okoli leta 1830 pa je doseglo 2 milijardi ljudi. Vendar pa je v XYIIT-XIX stoletjih. razmere so se opazno spremenile. Prebivalstvo se je premaknilo iz stanja počasne rasti, ki so jo prekinjale recesije, v obdobje eksplozivne rasti. Okoli leta 1930, le 100 let po ravni dveh milijard, je njegovo prebivalstvo preseglo 2 milijardi. Po 30 letih (1960) je dosegla 3 milijarde; in le 15 let kasneje (1975) - 4 milijarde. Nato je po nadaljnjih 12 letih (1987) število prebivalcev Zemlje preseglo mejo pet milijard in ta rast se nadaljuje in znaša približno 90 milijonov ljudi na leto. Vendar pa je v zadnjih dveh desetletjih stopnja rasti v odstotkih začela upadati. Kljub temu bo s trenutno ogromno populacijo njegova absolutna velikost rasla hitreje kot prej.

Tako bo tudi ob sedanjem trendu padajočih stopenj rasti svetovno prebivalstvo do leta 2000 preseglo mejo šest milijard in če ne bo prišlo do dramatičnih sprememb, se bo ta vzorec rasti prebivalstva najverjetneje nadaljeval tudi v 21. stoletju. Do njegovega konca bo prebivalstvo doseglo 10 milijard ljudi.

Kaj so vzroki za eksplozijo prebivalstva? Znano je, da imajo vse vrste proizvodni potencial, ki bo povzročil eksplozijo populacije, če visok odstotek potomcev preživi do spolne zrelosti in se razmnoži.

Rast naravnih populacij zavira odpornost okolja, tj. dejavniki, ki vodijo v smrt znatnega deleža mladoletnikov pred reprodukcijsko starostjo. Približno do 19. stoletja je bilo tako s človeško populacijo. Tudi ob koncu 18. stoletja ni bilo nenavadno, da so starši imeli 7–10 otrok, od katerih so le 1–3 preživeli puberteto. Epidemije bolezni, kot so črne koze, norice, dizenterija, davica, škrlatinka, ošpice in oslovski kašelj, so zahtevale mnoga otroška življenja. Povedano drugače, rodnost je bila visoka, a zaradi visoke umrljivosti v otroštvu je prebivalstvo, če sploh, raslo počasi.

Hitra rast prebivalstva se je začela zaradi zmanjšanja umrljivosti dojenčkov ob ohranjanju enake rodnosti.

Pri primerjavi stopenj rasti prebivalstva v različnih državah se prebivalstvo običajno razdeli v skupine (vsaka po 1000 ljudi) in izračuna povprečno število rojstev in smrti na 1000 ljudi na leto. Ti kazalniki se imenujejo surova rodnost (CFR) in umrljivost (CMR). Če od OCD odštejemo OKS, dobimo naravni prirast (oz. upad). Stopnjo rasti (ali izgube) lahko izrazimo v odstotkih, če rezultat delimo še z 10, tj. prejme spremembe za vsakih 100 ljudi.

Sodobni statistični podatki kažejo, da so stopnje rasti prebivalstva v nekaterih visoko razvitih državah celo negativne, medtem ko so v državah s srednjimi in nizkimi dohodki vedno precej visoke. Na splošno svetovna rodnost ostaja v območju 40–50 % in naravno je, da z zmanjšanjem umrljivosti dojenčkov pride do hitre rasti prebivalstva.

Države sveta so na splošno razdeljene v tri glavne gospodarske kategorije:

visoko razvite, industrijske ali države z visokim nacionalnim dohodkom: ZDA, Kanada, Japonska, Avstrija, države zahodne Evrope in Skandinavije;

zmerno razvite ali države s povprečnim nacionalnim dohodkom: večina držav Latinske Amerike (Mehika, Srednja in Južna Amerika), severna in zahodna Afrika, jugovzhodna Azija;

nerazvite države ali države z nizkim nacionalnim dohodkom: večina držav vzhodne in srednje Afrike ter Indija. Ljudska republika Kitajska je še vedno uvrščena v to kategorijo, vendar bo morda kmalu premaknjena v drugo.

Te države so znane tudi kot države tretjega sveta.

Socialistične države, z izjemo Kitajske, se običajno obravnavajo kot posebna kategorija, tako kot številne druge države, kot je Savdska Arabija, kjer je večina državljanov revnih, vendar je socialni dohodek visok zaradi izvoza nafte.

Vendar pa prav v nerazvitih državah prebivalstvo raste najhitreje. Če se bo sedanja stopnja rasti nadaljevala, se bo v 25–35 letih podvojila. Prebivalstvo visoko razvitih držav se približuje konstantni ravni, čeprav je slika pri nas zapletena zaradi priseljevanja.

Ključni dejavnik, ki določa razlike v stopnjah rasti prebivalstva, je skupna stopnja rodnosti (TFR), tj. povprečno število otrok, ki jih vsaka ženska rodi v svojem življenju. pri trenutno stanje zdravstvo, večina jih preživi! pred puberteto in posledično imajo otroke. Ob predpostavki, da vsi otroci preživijo, bi TFR 2,0 zagotovil konstantno velikost populacije: dva otroka bi nadomestila očeta in mamo, ko umreta. TFR pod 2,0 bo povzročil upad populacije, ker matična generacija ne bo popolnoma nadomeščena, medtem ko bo TFR nad 2,0 povzročil rast populacije. TFR v visoko razvitih državah je 1,9, tj. nekoliko pod nivojem preproste reprodukcije. Vendar pa prebivalstvo še vedno narašča, saj je višja rodnost v preteklosti pomenila, da je sedanja generacija dovolj velika, da je kljub nizkemu TFR zdaj več rojstev kot smrti. Je pa že mogoče napovedati stabilizacijo in upad populacije, t.j. Sedanja številna generacija staršev se stara, umira in jih otroci ne nadomestijo popolnoma. TFR v manj razvitih državah je 4,8. To je več kot dvakratna stopnja preproste zamenjave in ima za posledico podvojitev prebivalstva v vsaki generaciji.

Posebno pozornost je treba nameniti vprašanju velikosti prebivalstva v naslednjih letih v Rusiji.

Od leta 1992 je Rusija kot edina od vseh razvitih držav vstopila v hudo obdobje depopulacije – upada prebivalstva, predvsem v osrednjem delu države, kjer prevladuje državotvorna ruska etnična skupina. Danes umrljivost za 1,7-krat presega stopnjo rodnosti. Vsaka naslednja generacija prebivalstva (leta 1992 je bilo 150 milijonov ljudi) je manjša od prejšnje (leta 1996 - že 147,5 milijona). Tako strašnega pojava ni v nobeni državi (tudi najrevnejši in najbolj nerazviti) na svetu. Strokovnjaki so ga že poimenovali »demografski križ Rusije« oziroma »ruski križ«. Depopulacija ni samo posledica padca rodnosti brez primere v ruski zgodovini, ampak tudi posledica močnega povečanja števila smrti. Samo za našo državo so bili demokrati prisiljeni v uporabo uvesti nov koncept - supersmrtnost. Povprečna pričakovana življenjska doba se je znižala na 58 let. Danes smo po pričakovani življenjski dobi moških in žensk na 135. mestu na svetu. Nikjer ni število novorojenčkov tako depresivno kot v Rusiji, saj se nikjer rodi manj ljudi kot umre. Nobena država v vsej zgodovini človeštva ni poznala sedanje strukture umrljivosti v obdobju miru: vsako leto v delovni dobi umre 672 tisoč ljudi (tretjina vseh smrti), od tega 550 tisoč (80 %) moških. Do leta 2010 bo Rusija morda postala "država vdov". Po podatkih ZN se bo rusko prebivalstvo v naslednjih 50 letih, če se bo sedanji trend nadaljeval, zmanjšalo za 20–30 milijonov ljudi. Razloga za to sta dva: razpad zdravstvenega sistema in podražitev.

Dvema zgoraj omenjenima najpomembnejšima bolečinama je treba dodati vsaj še dve: nezdrav življenjski slog (mladi ne izbirajo pepsija, temveč alkohol, mamila, cigarete) in razmah družbeno pomembnih nalezljivih bolezni (tuberkuloza, hepatitis, AIDS, sifilis). V šolah je približno 80 % otrok kronično bolnih, 30 % nabornikov ni sposobnih za služenje vojaškega roka. Šokantno je, da narod izgublja inteligenco: 31,5 % mladostnikov ima duševne motnje, 33 % duševno zaostalost in psihopatijo. Le 10 % najstnikov se lahko šteje za praktično zdrave. Če se nič ne spremeni, bo le 54 % današnjih 16-letnikov dočakalo upokojitveno starost. Smo na robu prepada: zdravstveno stanje prebivalstva je prestopilo kritično mejo, onkraj katere je degeneracija naroda.

Razvrstitev okoljski dejavniki.

DEJAVNIKI OKOLJA

4.1. Klasifikacija dejavnikov okolja.

4.2. Abiotski dejavniki

4.3. Biotski dejavniki

4.3. Ekološka plastičnost. Koncept omejitvenega dejavnika

Z ekološkega vidika so okolje naravna telesa in pojavi, s katerimi je organizem v neposrednem ali posrednem odnosu.

Za okolje, ki obdaja organizem, je značilna ogromna raznolikost, sestavljena iz številnih elementov, pojavov, stanj, ki so dinamični v času in prostoru, ki jih obravnavamo kot dejavnike.

Okoljski dejavnik- to je vsako stanje okolja, ki lahko neposredno ali posredno vpliva na žive organizme, vsaj v eni od faz njihovega individualnega razvoja, ali vsako stanje okolja, na katerega se organizem prilagaja. Telo pa se na okoljske dejavnike odzove s posebnimi prilagoditvenimi reakcijami.

Okoljski okoljski dejavniki so razdeljeni v tri kategorije:

1) dejavniki nežive narave(abiotski) ;

2) dejavniki žive narave (biotski);

3) antropogeni.

Od mnogih obstoječe klasifikacije okoljskih dejavnikov za cilje tega predmeta je priporočljivo uporabiti naslednje (slika 1).

riž. 4.1. Klasifikacija dejavnikov okolja

Antropogeni dejavniki- to so vse oblike dejavnosti človeške družbe, ki spreminjajo naravo kot življenjski prostor živih organizmov ali neposredno vplivajo na njihovo življenje. Ločitev antropogenih dejavnikov v ločeno skupino je posledica dejstva, da je trenutno usoda zemeljske vegetacije in vseh trenutno obstoječih vrst organizmov praktično v rokah človeške družbe.

Vse okoljske dejavnike na splošno lahko združimo v dve veliki kategoriji: dejavnike nežive ali inertne narave, drugače imenovane abiotski oz abiogena, in dejavniki žive narave - biotski oz biogeni. Toda po svojem izvoru sta si lahko obe skupini podobni naravno, torej antropogenih, torej povezano s človeškim vplivom. Včasih razlikujejo antropično in antropogenih dejavniki. Prvi vključuje le neposredne človekove vplive na naravo (onesnaževanje, ribolov, zatiranje škodljivcev), drugi pa predvsem posredne posledice, povezane s spremembami kakovosti. okolju.

Poleg obravnavane obstajajo še druge klasifikacije okoljskih dejavnikov. Dejavniki so identificirani odvisen in neodvisno od števila in gostote organizmov. Podnebni dejavniki na primer niso odvisni od števila živali in rastlin, množične bolezni, ki jih povzročajo patogeni mikroorganizmi (epidemije) pri živalih ali rastlinah, pa so gotovo povezane z njihovim številom: epidemije nastanejo ob tesnem stiku med posamezniki oz. na splošno oslabljen zaradi pomanjkanja krme, ko je možen hiter prenos povzročitelja z enega posameznika na drugega, izgubi pa se tudi odpornost na povzročitelja.

Makroklima ni odvisna od števila živali, lahko pa se mikroklima bistveno spremeni zaradi njihove življenjske aktivnosti. Če na primer žuželke s svojim velikim številom v gozdu uničijo večino iglic ali listja dreves, se bodo tukaj spremenili vetrovni režim, osvetlitev, temperatura, kakovost in količina hrane, kar bo vplivalo na stanje poznejših rastlin. generacije istih ali drugih živali, ki živijo tukaj. Množično razmnoževanje žuželk privablja plenilce žuželk in žužkojede ptice. Pridelki plodov in semen vplivajo na spremembe v populaciji mišjih glodalcev, veveric in njihovih plenilcev ter številnih ptic, ki se hranijo s semeni.

Vse dejavnike lahko razdelimo na urejanje (upravljanje) in nastavljiv (nadzorovan), kar je tudi enostavno razumeti v povezavi z zgornjimi primeri.

Prvotno klasifikacijo okoljskih dejavnikov je predlagal A.S. Monchadsky. Izhajal je iz ideje, da so vse prilagoditvene reakcije organizmov na določene dejavnike povezane s stopnjo konstantnosti njihovega vpliva ali, z drugimi besedami, z njihovo periodičnostjo. Posebej je izpostavil:

1. primarni periodični dejavniki(tiste, za katere je značilna pravilna periodičnost, povezana z vrtenjem Zemlje: sprememba letnih časov, dnevne in sezonske spremembe osvetlitve in temperature); ti dejavniki so bili izvorno neločljivo povezani z našim planetom in nastajajoče življenje se jim je moralo takoj prilagoditi;

2. sekundarni periodični dejavniki(izhajajo iz primarnih); mednje sodijo vsi fizikalni in številni kemični dejavniki, kot so vlaga, temperatura, padavine, populacijska dinamika rastlin in živali, vsebnost raztopljenih plinov v vodi itd.;

3. neperiodični dejavniki, za katere ni značilna pravilna periodičnost (cikličnost); To so na primer dejavniki, povezani s tlemi, ali različne vrste naravnih pojavov.

Seveda so »neperiodični« samo talno telo in pod njim ležeča tla, s primarnimi periodičnimi dejavniki pa je povezana tudi dinamika temperature, vlažnosti in številnih drugih lastnosti tal.

Antropogeni dejavniki so vsekakor neperiodični. Med takimi neperiodičnimi dejavniki so predvsem onesnaževala, ki jih vsebujejo industrijske emisije in izpusti. V procesu evolucije so živi organizmi sposobni razviti prilagoditve na naravne periodične in neperiodične dejavnike (na primer hibernacija, prezimovanje itd.), Spremembe vsebnosti nečistoč v vodi ali zraku, rastlinah in živalih, praviloma ne more pridobiti in dedno pritrditi ustrezne prilagoditve. Res je, da so nekateri nevretenčarji, na primer rastlinojede pršice iz razreda pajkovcev, ki imajo v zaprtih tleh na desetine generacij na leto, sposobni oblikovati rase, odporne na strup, tako da proti njim nenehno uporabljajo iste pesticide z izbiro osebkov, ki podedujejo takšne odpornost.

Poudariti je treba, da je treba k pojmu »faktor« pristopiti diferencirano, pri čemer je treba upoštevati, da so lahko dejavniki neposrednega (takojšnjega) in posrednega delovanja. Razlika med njima je v tem, da je neposredni dejavnik mogoče kvantificirati, posrednih pa ne. Na primer, podnebje ali relief lahko označimo predvsem verbalno, vendar določata režime dejavnikov neposrednega delovanja - vlažnost, dnevne ure, temperaturo, fizikalno-kemijske lastnosti tal itd.

Abiotski dejavniki je skupek lastnosti nežive narave, ki so pomembne za organizme.

Abiotska komponenta kopenskega okolja predstavlja skupek podnebnih in talnih dejavnikov, ki vplivajo tako drug na drugega kot na živa bitja.

Temperatura

Razpon temperatur, ki obstajajo v vesolju, je enak 1000 stopinjam in v primerjavi z njim so meje, v katerih lahko obstaja življenje, zelo ozke (približno 300 0) od -200 0 C do +100 0 C (v vročih vrelcih na dno Tihi ocean Na vhodu v Kalifornijski zaliv so odkrili bakterije, za katere je optimalna temperatura 250 0 C). Večina vrst in večina aktivnosti je omejenih na še ožji razpon temperatur. Zgornja temperaturna meja za vroče izvirske bakterije je približno 88 0 C, za modrozelene alge približno 80 0 C, za najbolj odporne ribe in žuželke pa približno 50 0 C.

Razpon temperaturnih nihanj v vodi je manjši kot na kopnem, razpon tolerance temperature pri vodnih organizmih pa ožji kot pri kopenskih živalih. Tako je temperatura pomemben in pogosto omejujoč dejavnik. Temperatura zelo pogosto ustvarja cone in stratifikacijo v vodnih in kopenskih habitatih. Enostavno merljivo.

Variabilnost temperature je izredno pomembna z okoljskega vidika. Življenjska aktivnost organizmov, ki so v naravi običajno izpostavljeni spremenljivim temperaturam, je pri izpostavljenosti stalni temperaturi delno ali popolnoma zatrta ali upočasnjena.

Znano je, da je količina toplote, ki pade na vodoravno površino, neposredno sorazmerna s sinusom kota sonca nad obzorjem. Zato na istih območjih opazimo dnevna in sezonska temperaturna nihanja ter celotno površje globus je razdeljen na več pasov s pogojnimi mejami. Višja kot je zemljepisna širina območja, večji je kot naklona sončnih žarkov na zemeljsko površje in hladnejše je podnebje.

Sevanje, svetloba.

Glede svetlobe se organizmi znajdejo v dilemi: po eni strani je neposreden vpliv svetlobe na protoplazmo za organizme usoden, po drugi strani pa je svetloba primarni vir energije, brez katere življenje ni mogoče. Zato so številne morfološke in vedenjske značilnosti organizmov povezane z reševanjem tega problema. Razvoj biosfere kot celote je bil usmerjen predvsem v krotenje prihajajočega sončnega sevanja z uporabo njegovih koristnih sestavin in oslabitvijo škodljivih oziroma zaščito pred njimi. Osvetlitev ima ključno vlogo za vsa živa bitja, organizmi pa so fiziološko prilagojeni na cikel dneva in noči, na razmerje med temnimi in svetlimi obdobji dneva. Skoraj vse živali imajo cirkadiane ritme, povezane s ciklom dneva in noči. Glede na svetlobo rastline delimo na svetloljubne in sencoljubne.

Sevanje je sestavljeno iz elektromagnetnih valov različnih dolžin. Svetloba, ki ustreza dvema področjema spektra, zlahka prehaja skozi Zemljino atmosfero. To je vidna svetloba (48%) in sosednje regije (UV - 7%, IR - 45%), pa tudi radijski valovi z dolžino več kot 1 cm Vidni, tj. Spektralno območje, ki ga zazna človeško oko, zajema valovno območje od 390 do 760 nm. Infrardeči žarki so primarnega pomena za življenje, v procesih fotosinteze pa imajo najpomembnejšo vlogo oranžno-rdeči in ultravijolični žarki. Količina energije sončnega sevanja, ki prehaja skozi ozračje do zemeljskega površja, je skoraj konstantna in je ocenjena na približno 21 * 10 23 kJ. Ta količina se imenuje sončna konstanta. Toda prihod sončna energija do različnih točk na zemeljskem površju ni enak in je odvisen od dolžine dneva, vpadnega kota žarkov, prosojnosti atmosferskega zraka itd. Zato je sončna konstanta pogosto izražena v številu joulov na 1 cm 2 površine na časovno enoto. Njegova povprečna vrednost je približno 0,14 J/cm2 na 1s. Energija sevanja je povezana z osvetlitvijo zemeljske površine, ki je določena s trajanjem in jakostjo svetlobnega toka.

Sončne energije zemeljsko površje ne le absorbira, ampak se od njega tudi delno odbija. Splošni režim temperature in vlažnosti je odvisen od tega, kolikšen delež energije sončnega sevanja absorbira površina.

Vlažnost okoliškega zraka

Povezan z njegovo nasičenostjo z vodno paro. Z vlago so najbolj bogate nižje plasti ozračja (1,5 - 2,0 km), kjer je skoncentrirano približno 50 % vse vlage. Količina vodne pare v zraku je odvisna od temperature zraka. Višja kot je temperatura, več vlage vsebuje zrak. Vendar pa pri določeni temperaturi zraka obstaja določena meja nasičenosti z vodno paro, ki se imenuje maksimum. Običajno nasičenost zraka z vodno paro ne doseže največje vrednosti, razlika med največjo in to nasičenostjo pa se imenuje pomanjkanje vlage. Pomanjkanje vlage je najpomembnejši okoljski parameter, ker označuje dve količini hkrati: temperaturo in vlažnost. Večji kot je primanjkljaj vlage, bolj suho in toplo je in obratno. Povečanje pomanjkanja vlage v določenih obdobjih rastne sezone spodbuja povečano plodnost rastlin in pri številnih živalih, kot so žuželke, vodi do razmnoževanja do izbruhov.

Padavine

Padavine so posledica kondenzacije vodne pare. Zaradi kondenzacije v prizemni plasti zraka nastane rosa, megla in ko nizke temperature opazimo kristalizacijo vlage (zmrzal). Zaradi kondenzacije in kristalizacije vodne pare v višjih plasteh ozračja nastajajo oblaki in padavine. Padavine so ena od povezav v vodnem ciklu na Zemlji, v njegovih padavinah pa je mogoče zaslediti ostro neenakomernost, zato ločimo vlažna (mokra) in sušna (sušna) območja. Največja količina na tem območju padajo padavine tropski gozdovi(do 2000 mm na leto), medtem ko v sušnih območjih - 0,18 mm. na leto (v tropski puščavi). Območja z manj kot 250 mm padavin. na leto veljajo za suhe.

Plinska sestava ozračja

Sestava je razmeroma konstantna in vsebuje pretežno dušik in kisik s primesjo CO 2 in Ar (argon). Zgornje plasti ozračja vsebujejo ozon. Obstajajo trdni in tekoči delci (voda, oksidi različnih snovi, prah in hlapi). Dušik je najpomembnejši biogeni element, ki sodeluje pri tvorbi beljakovinskih struktur organizmov; kisik - zagotavlja oksidativne procese, dihanje; Ozon ima zaščitno vlogo v odnosu do UV dela sončnega spektra. Nečistoče drobnih delcev vplivajo na prosojnost atmosfere in preprečujejo prehod sončne svetlobe na zemeljsko površje.

Gibanje zračnih mas (veter).

Vzrok vetra je neenakomerno segrevanje zemeljske površine, povezano s spremembami tlaka. Tok vetra je usmerjen proti nižjemu tlaku, tj. tja, kjer je zrak toplejši. V površinskem sloju zraka gibanje zračnih mas vpliva na temperaturni režim, vlažnost, izhlapevanje z zemeljskega površja in transpiracijo rastlin. Veter je pomemben dejavnik pri prenosu in distribuciji nečistoč v atmosferskem zraku.

Atmosferski tlak.

Normalni tlak je 1 kPa, kar ustreza 750,1 mm. Hg Art. Znotraj sveta so stalna območja visokega in nizkega tlaka, sezonski in dnevni minimumi in maksimumi pa so opazni na istih točkah.

Oddelki: Biologija

Razred: 9

Tarča: razkrivajo značilnosti abiotskih okoljskih dejavnikov in upoštevajo njihov vpliv na žive organizme.

Naloge: seznaniti učence z okoljskimi dejavniki okolja; razkrivajo značilnosti abiotskih dejavnikov, upoštevajo vpliv temperature, svetlobe in vlage na žive organizme; prepoznati različne skupine živih organizmov glede na vpliv različnih abiotskih dejavnikov nanje; opraviti praktično nalogo za prepoznavanje skupin organizmov glede na abiotski dejavnik.

Oprema: računalniška predstavitev, skupinske naloge s slikami rastlin in živali, praktična naloga.

NAPREDEK POUKA

Okoljski dejavniki vplivajo na vse žive organizme, ki naseljujejo Zemljo.

Okoljski dejavniki- to so posamezne lastnosti ali elementi okolja, ki neposredno ali posredno vplivajo na žive organizme vsaj v eni od stopenj individualnega razvoja. Dejavniki okolja so številni. Obstaja več kvalifikacij, odvisno od pristopa. To temelji na vplivu na življenjsko aktivnost organizmov, stopnji variabilnosti skozi čas in trajanju delovanja. Razmislimo o razvrstitvi okoljskih dejavnikov glede na njihov izvor.

Upoštevali bomo vpliv prvega trije abiotski dejavniki okolje, saj je njihov vpliv pomembnejši - temperatura, svetloba in vlaga.

Na primer, pri majskem hrošču se faza ličinke odvija v tleh. Nanj vplivajo abiotski okoljski dejavniki: prst, zrak, posredno vlaga, kemična sestava tal – svetloba nanj sploh ne vpliva.

Na primer, bakterije lahko preživijo v najbolj ekstremnih razmerah - najdemo jih v gejzirjih, vodikovih sulfidnih izvirih, zelo slani vodi, v globinah svetovnega oceana, zelo globoko v prsti, v ledu na Antarktiki, na najvišjih vrhov (tudi Everest 8848 m), v telesih živih organizmov.

TEMPERATURA

Večina vrst rastlin in živali je prilagojenih na dokaj ozek razpon temperatur. Nekateri organizmi, zlasti v stanju počitka ali mirovanja, lahko prenesejo dokaj nizke temperature. Temperaturna nihanja v vodi so običajno manjša kot na kopnem, zato so meje temperaturne tolerance vodnih organizmov slabše kot kopenskih. Intenzivnost metabolizma je odvisna od temperature. V bistvu organizmi živijo pri temperaturah od 0 do +50 na površini peska v puščavi in ​​do -70 na nekaterih območjih. Vzhodna Sibirija. Povprečno temperaturno območje je od +50 do –50 v kopenskih habitatih in od +2 do +27 v oceanih. Na primer, mikroorganizmi lahko prenesejo ohlajanje do –200, nekatere vrste bakterij in alg lahko živijo in se razmnožujejo v vročih vrelcih pri temperaturah + 80, +88.

Razlikovati živalski organizmi:

1. s konstantno telesno temperaturo (toplokrvni);
2. z nestabilno telesno temperaturo (hladnokrvni).

Organizmi z nestabilno telesno temperaturo (ribe, dvoživke, plazilci)

V naravi temperatura ni konstantna. Organizmi, ki živijo v zmernih geografskih širinah in so izpostavljeni temperaturnim nihanjem, slabše prenašajo stalne temperature. Ostra nihanja - vročina, mraz - so neugodna za organizme. Živali so razvile prilagoditve za obvladovanje ohlajanja in pregrevanja. Na primer, z nastopom zime rastline in živali z nestabilno telesno temperaturo vstopijo v stanje zimskega mirovanja. Njihov metabolizem se močno zmanjša. V pripravah na zimo se v živalskih tkivih naloži veliko maščob in ogljikovih hidratov, zmanjša se količina vode v vlakninah, kopičijo se sladkorji in glicerin, ki preprečuje zmrzovanje. To poveča odpornost proti zmrzali prezimujočih organizmov.

V vroči sezoni se, nasprotno, vklopijo fiziološki mehanizmi, ščiti pred pregrevanjem. V rastlinah se poveča izhlapevanje vlage skozi stomate, kar vodi do znižanja temperature listov. Pri živalih se poveča izhlapevanje vode skozi dihala in kožo.

Organizmi s stalno telesno temperaturo. (ptice, sesalci)

Pri teh organizmih je prišlo do sprememb v notranji strukturi njihovih organov, kar je prispevalo k njihovi prilagoditvi na konstantno telesno temperaturo. To je na primer 4-prekatno srce in prisotnost enega aortnega loka, ki zagotavlja popolno ločitev arterijskega in venskega pretoka krvi, intenziven metabolizem zaradi oskrbe tkiv z arterijsko krvjo, nasičeno s kisikom, perjem ali dlakami, ki pokrivajo telo. , ki pomaga ohranjati toploto, dobro razvita živčna dejavnost). Vse to je predstavnikom ptic in sesalcev omogočilo, da ostanejo aktivni med nenadnimi temperaturnimi spremembami in obvladajo vse habitate.

IN naravne razmere Temperatura zelo redko ostane na ravni, ugodni za življenje. Zato rastline in živali razvijejo posebne prilagoditve, ki oslabijo nenadna temperaturna nihanja. Živali, kot so sloni, imajo večja ušesa kot njihov prednik, mamut, ki je živel v hladnem podnebju. Poleg slušnega organa ušesna školjka služi kot termostat. Za zaščito pred pregrevanjem rastline razvijejo voskasto prevleko in debelo kožico.

SVETLOBA

Svetloba zagotavlja vse življenjske procese, ki se dogajajo na Zemlji. Za organizme je pomembna valovna dolžina zaznanega sevanja, njegovo trajanje in intenzivnost izpostavljenosti. Na primer, pri rastlinah zmanjšanje dolžine dneva in intenzivnosti svetlobe vodi do jesenskega padca listov.

Avtor: odnos rastline do svetlobe razdeljen na:

1. svetloljuben– imajo majhne liste, zelo razvejane poganjke, veliko pigmenta – žita. Toda povečanje intenzivnosti svetlobe nad optimalno zavira fotosintezo, zato je v tropih težko doseči dobre letine.
2. sencoljuben e - imajo tanke liste, velike, nameščene vodoravno, z manj stomati.
3. odporen na senco– rastline, ki lahko živijo v pogojih dobre osvetlitve in senčenja

Trajanje in intenzivnost izpostavljenosti svetlobi igra pomembno vlogo pri uravnavanju aktivnosti živih organizmov in njihovem razvoju. – fotoperioda. V zmernih zemljepisnih širinah je razvojni cikel živali in rastlin omejen na letne čase, signal za pripravo na temperaturne spremembe pa je dolžina dnevne svetlobe, ki za razliko od drugih dejavnikov na določenem mestu in ob določen čas. Fotoperiodizem je sprožilni mehanizem, ki vključuje fiziološke procese, ki pri rastlinah vodijo do rasti in cvetenja spomladi, plodov poleti in odpadanja listov jeseni. Pri živalih kopičenje maščobe do jeseni, razmnoževanje živali, njihova selitev, selitev ptic in začetek faze počitka pri žuželkah. ( študentsko sporočilo).

Poleg sezonskih sprememb obstajajo tudi dnevne spremembe svetlobnih pogojev; menjava dneva in noči določa dnevni ritem fiziološke aktivnosti organizmov. Pomembna prilagoditev, ki posamezniku zagotavlja preživetje, je nekakšna »biološka ura«, sposobnost zaznavanja časa.

Živali, katerih dejavnost je odvisna odvisno od časa dneva, pridi z dnevni, nočni in mračni način življenja.

VLAŽNOST

Voda je nujna sestavina celice, zato je njena količina v določenih habitatih omejevalni dejavnik za rastline in živali ter določa naravo flore in favne določenega območja.

Prekomerna vlaga v tleh vodi do zalivanja in pojava močvirne vegetacije. Odvisno od vlažnosti tal (količina padavin) vrstna sestava spremembe vegetacije. Širokolistni gozdovi se umaknejo drobnolistni, nato gozdno-stepski vegetaciji. Sledi nizka trava in pri 250 ml na leto - puščava. Padavine morda ne padajo enakomerno skozi vse leto; živi organizmi morajo prenašati dolgotrajne suše. Na primer rastline in živali savan, kjer je intenzivnost vegetacijskega pokrova, pa tudi intenzivna prehrana parkljarjev odvisna od deževne sezone.

V naravi prihaja do dnevnih nihanj zračne vlage, ki vplivajo na delovanje organizmov. Med vlažnostjo in temperaturo obstaja tesna povezava. Temperatura ima večji vpliv na telo, ko je vlažnost visoka ali nizka. Rastline in živali so razvile prilagoditve na različne stopnje vlažnosti. Na primer, pri rastlinah se razvije močan koreninski sistem, listna kožica se odebeli, listna plošča se zmanjša ali spremeni v iglice in bodice. Pri saksaulu se fotosinteza pojavi v zelenem delu stebla. V sušnih obdobjih se rast rastlin ustavi. Kaktusi shranjujejo vlago v razširjenem delu stebla, namesto v listih zmanjšujejo izhlapevanje.

Živali so razvile tudi prilagoditve, ki jim omogočajo, da prenašajo pomanjkanje vlage. Majhne živali - glodalci, kače, želve, členonožci - pridobivajo vlago iz hrane. Vir vode je lahko maščobi podobna snov, na primer v kameli. V vročem vremenu nekatere živali - glodalci, želve - prezimujejo, kar traja več mesecev. Efemere lahko do začetka poletja po kratkem cvetenju odvržejo liste, nadzemni deli odmrejo in tako doživijo sušno obdobje. Hkrati se čebulice in korenike ohranijo do naslednje sezone.

Avtor: odnos rastline do vode razdeli:

1. vodne rastline visoka vlažnost;
2. polvodne rastline, kopensko-vodni;
3. kopenske rastline;
4. rastline suhih in zelo suhih krajev,živijo na mestih z nezadostno vlago in lahko prenašajo kratkotrajno sušo;
5. sukulente– sočne, kopičijo vodo v tkivih svojih teles.

V zvezi z za vodo živali razdeli:

1. živali, ki ljubijo vlago;
2. vmesna skupina;
3. suholjubne živali.

Vrste prilagoditev organizmov na nihanje temperature, vlažnosti in svetlobe:

1. toplokrven – vzdrževanje stalne telesne temperature s strani telesa;
2. hibernacija – dolgotrajno spanje živali v zimski sezoni;
3. prekinjena animacija – začasno stanje telesa, v katerem so življenjski procesi upočasnjeni na minimum in so odsotni vsi vidni znaki življenja (opaženo pri hladnokrvnih živalih in pri živalih pozimi in v vročih obdobjih);
4. odpornost proti zmrzali b – sposobnost organizmov, da prenašajo negativne temperature;
5. stanje mirovanja - prilagodljiva lastnost trajnice, za katero je značilno prenehanje vidne rasti in življenjske aktivnosti, odmiranje talnih poganjkov pri zelnatih oblikah rastlin in odpadanje listov pri lesnatih oblikah;
6. poletni mir– adaptivna lastnost zgodnjih cvetočih rastlin (tulipan, žafran) v tropskih regijah, puščavah, polpuščavah.

(Sporočila študentov.)

Naredimo to sklep, za vse žive organizme, tj. Na rastline in živali vplivajo abiotski dejavniki okolja (dejavniki nežive narave), predvsem temperatura, svetloba in vlaga. Glede na vpliv dejavnikov nežive narave se rastline in živali delijo v različne skupine in razvijajo prilagoditve na vpliv teh abiotskih dejavnikov.

Praktične naloge v skupinah:(Priloga 1)

1. NALOGA: Izmed naštetih živali poimenuj tiste, ki so hladnokrvne (torej z nestabilno telesno temperaturo).

2. NALOGA: Od naštetih živali poimenuj tiste, ki so toplokrvne (torej s stalno telesno temperaturo).

3. NALOGA: med predlaganimi rastlinami izberi tiste, ki so svetloljubne, sencoljubne in sencoodnosne, in jih zapiši v tabelo.

4. NALOGA: izberite živali, ki vodijo dnevni, nočni in mračni način življenja.

5. NALOGA: izberite rastline, ki pripadajo različnim skupinam glede na vodo.

6. NALOGA: izberi živali, ki pripadajo različnim skupinam glede na vodo.

Naloge na temo "abiotski dejavniki okolja", odgovori(

Še enkrat spomnimo, da so abiotski dejavniki lastnosti nežive narave, ki neposredno ali posredno vplivajo na žive organizme. Slide 3 prikazuje razvrstitev abiotskih dejavnikov.

Temperatura je najpomembnejši podnebni dejavnik. Odvisno od nje hitrost presnove organizmi in njihovi geografska porazdelitev. Vsak organizem je sposoben živeti v določenem temperaturnem območju. In čeprav za različne vrste organizmi ( evritermno in stenotermno) ti intervali so različni, pri večini je območje optimalnih temperatur, pri katerih se vitalne funkcije izvajajo najbolj aktivno in učinkovito, relativno majhno. Razpon temperatur, v katerih lahko obstaja življenje, je približno 300 C: od -200 do +100 C. Vendar je večina vrst in večina njihove dejavnosti omejena na še ožje temperaturno območje. Nekateri organizmi, zlasti tisti v fazi mirovanja, lahko vsaj nekaj časa preživijo pri zelo nizkih temperaturah. Nekatere vrste mikroorganizmov, predvsem bakterije in alge, lahko živijo in se razmnožujejo pri temperaturah blizu vrelišča. Zgornja meja za vroče izvirske bakterije je 88 C, za modrozelene alge - 80 C, za najbolj odporne ribe in žuželke pa približno 50 C. Praviloma so zgornje mejne vrednosti faktorja bolj kritične kot nižje, čeprav mnogi organizmi blizu zgornjih meja tolerančnega območja delujejo bolj učinkovito.

Vodne živali imajo običajno ožji razpon temperaturne tolerance kot kopenske živali, ker je temperaturni razpon v vodi manjši kot na kopnem.

Z vidika vpliva na žive organizme je temperaturna variabilnost izjemno pomembna. Ni nujno, da temperature v območju od 10 do 20 C (povprečno 15 C) delujejo na telo tako kot stalna temperatura 15 C. Življenjska aktivnost organizmov, ki so v naravi običajno izpostavljeni spremenljivim temperaturam, je popolnoma ali delno zatrta oz. upočasnjen zaradi vpliva stalne temperature. Z uporabo spremenljive temperature je bilo mogoče pospešiti razvoj jajčec kobilice v povprečju za 38,6 % v primerjavi z njihovim razvojem pri konstantni temperaturi. Ni še jasno, ali je učinek pospeševanja posledica samih temperaturnih nihanj ali okrepljene rasti, ki jo povzroči kratkotrajno povišanje temperature in ni kompenzirano z upočasnitvijo rasti, ko se ta zniža.

Tako je temperatura pomemben in pogosto omejujoč dejavnik. Temperaturni ritmi v veliki meri nadzorujejo sezonsko in dnevno aktivnost rastlin in živali. Temperatura pogosto ustvarja cone in stratifikacijo v vodnih in kopenskih habitatih.

voda fiziološko potrebna za vsako protoplazmo. Z ekološkega vidika je omejevalni dejavnik tako v kopenskih habitatih kot v vodnih habitatih, kjer je njegova količina podvržena močnim nihanjem ali kjer visoka slanost prispeva k izgubi vode v telesu z osmozo. Vse žive organizme, glede na potrebo po vodi in s tem razlike v habitatih, delimo v več ekoloških skupin: vodne oz. hidrofilna- stalno živijo v vodi; higrofilna- življenje v zelo vlažnih habitatih; mezofilni- za katero je značilna zmerna potreba po vodi in kserofilni- življenje v suhih habitatih.

Padavine in vlažnost sta glavni količini, ki se merita pri preučevanju tega faktorja. Količina padavin je odvisna predvsem od poti in narave velikih premikov zračnih mas. Na primer, vetrovi, ki pihajo iz oceana, pustijo večino vlage na pobočjih, obrnjenih proti oceanu, kar povzroči "dežno senco" za gorami, kar prispeva k nastanku puščave. Ko se premika v notranjost, zrak nabere določeno količino vlage in količina padavin se ponovno poveča. Puščave se običajno nahajajo za visokimi gorami ali ob obalah, kjer vetrovi pihajo iz prostranih celinskih suhih območij in ne iz oceana, kot je puščava Nami v jugozahodni Afriki. Razporeditev padavin po letnih časih je izjemno pomemben omejitveni dejavnik za organizme. Pogoji, ki jih ustvarijo enakomerno porazdeljene padavine, so popolnoma drugačni od tistih, ki jih ustvarijo padavine v eni sezoni. V tem primeru morajo živali in rastline prenašati obdobja dolgotrajne suše. Praviloma je neenakomerna porazdelitev padavin po letnih časih v tropih in subtropih, kjer sta mokra in suha sezona pogosto dobro opredeljeni. V tropskem pasu sezonski ritem vlažnosti uravnava sezonsko aktivnost organizmov, podobno kot sezonski ritem toplote in svetlobe v zmernem pasu. Rosa je lahko pomemben in v krajih z malo padavin tudi zelo pomemben prispevek k skupni količini padavin.

Vlažnost - parameter, ki označuje vsebnost vodne pare v zraku. Absolutna vlažnost je količina vodne pare na prostorninsko enoto zraka. Zaradi odvisnosti količine hlapov, ki jih zadrži zrak, od temperature in tlaka, koncept relativna vlažnost je razmerje med hlapi v zraku in nasičenimi hlapi pri določeni temperaturi in tlaku. Ker v naravi obstaja dnevni ritem vlažnosti - povečanje ponoči in zmanjšanje podnevi ter njeno nihanje navpično in vodoravno, ima ta dejavnik skupaj s svetlobo in temperaturo pomembno vlogo pri uravnavanju aktivnosti organizmov. Vlažnost spreminja učinke višine temperature. Na primer, v pogojih vlažnosti, ki so blizu kritičnim, ima temperatura pomembnejši omejevalni učinek. Podobno ima vlažnost bolj kritično vlogo, če je temperatura blizu skrajnih vrednosti. Velika vodna telesa znatno mehčajo podnebje kopnega, saj je za vodo značilna velika latentna toplota izparevanja in taljenja. Dejansko obstajata dve glavni vrsti podnebja: celinski z ekstremnimi temperaturami in vlažnostjo ter navtika, za katero so značilna manj ostra nihanja, kar je razloženo z blažilnim vplivom velikih vodnih teles.

Zaloga površinske vode, ki je na voljo živim organizmom, je odvisna od količine padavin na določenem območju, vendar te vrednosti ne sovpadajo vedno. Tako lahko z uporabo podzemnih virov, kjer voda prihaja iz drugih območij, sprejemajo živali in rastline več vode kot od njegovega prihoda s padavinami. Nasprotno pa deževnica včasih organizmom takoj postane nedostopna.

Sevanje sonca predstavlja elektromagnetno valovanje različnih dolžin. Za živo naravo nujno potrebna, saj je glavna zunanji vir energije. Porazdelitveni spekter energije sončnega sevanja zunaj zemeljske atmosfere (slika 6) kaže, da se približno polovica sončne energije odda v infrardečem območju, 40 % v vidnem in 10 % v ultravijoličnem in rentgenskem območju.

Upoštevati je treba, da je spekter elektromagnetnega sevanja Sonca zelo širok (slika 7) in njegova frekvenčna območja različno vplivajo na živo snov. Zemljino ozračje, vključno z ozonskim plaščem, selektivno, torej selektivno v frekvenčnih območjih, absorbira energijo elektromagnetnega sevanja Sonca in doseže zemeljsko površje predvsem sevanje z valovno dolžino od 0,3 do 3 mikronov. Sevanje daljših in krajših valovnih dolžin absorbira atmosfera.

Z večanjem zenitne razdalje Sonca se poveča relativna vsebnost infrardečega sevanja (od 50 do 72%).

Kvalitativni znaki svetlobe so pomembni za živo snov - valovno dolžino, intenzivnost in trajanje izpostavljenosti.

Znano je, da se živali in rastline odzivajo na spremembe valovne dolžine svetlobe. Barvni vid je pogost pri različnih skupinah živali in je pikčast: pri nekaterih vrstah členonožcev, rib, ptic in sesalcev je dobro razvit, pri drugih vrstah istih skupin pa ga morda sploh ni.

Hitrost fotosinteze se spreminja glede na spremembe valovne dolžine svetlobe. Na primer, ko svetloba prehaja skozi vodo, se rdeči in modri deli spektra filtrirajo in nastalo zelenkasto svetlobo klorofil šibko absorbira. Vendar pa imajo rdeče alge dodatne pigmente (fikoeritrine), ki jim omogočajo, da izkoristijo to energijo in živijo v večjih globinah kot zelene alge.

Tako pri kopenskih kot vodnih rastlinah je fotosinteza povezana z jakostjo svetlobe linearna odvisnost na optimalno raven nasičenosti s svetlobo, čemur v mnogih primerih sledi zmanjšanje stopnje fotosinteze pri visoki intenzivnosti neposredne sončne svetlobe. Pri nekaterih rastlinah, kot je evkaliptus, fotosinteza ni neposredno zavirana sončna svetloba. V tem primeru pride do kompenzacije dejavnikov, saj se posamezne rastline in celotne združbe prilagajajo različni jakosti svetlobe, se prilagajajo na senco (diatomeje, fitoplankton) ali na neposredno sončno svetlobo.

Dolžina dnevne svetlobe ali fotoobdobje je »časovno stikalo« ali sprožilec, ki vključuje zaporedje fizioloških procesov, ki vodijo do rasti, cvetenja pri številnih rastlinah, taljenja in kopičenja maščobe, selitve in razmnoževanja pri pticah in sesalcih ter diapavze pri žuželkah. Nekatere višje rastline cvetijo s podaljševanjem dneva (rastline z dolgim ​​dnevom), druge cvetijo s krajšanjem dneva (rastline s kratkim dnevom). Pri mnogih organizmih, ki so občutljivi na fotoperiodo, je mogoče nastavitev biološke ure spremeniti z eksperimentalnim spreminjanjem fotoperiode.

Ionizirajoče sevanje izbije elektrone iz atomov in jih pritrdi na druge atome, da tvorijo pare pozitivnih in negativnih ionov. Njegov vir so radioaktivne snovi, ki jih vsebujejo kamnine, poleg tega prihaja iz vesolja.

Različne vrste živih organizmov se močno razlikujejo po sposobnosti, da prenesejo velike doze izpostavljenosti sevanju. Na primer, odmerek 2 Sv (siver) povzroči smrt zarodkov nekaterih žuželk v fazi drobljenja, odmerek 5 Sv povzroči sterilnost nekaterih vrst žuželk, odmerek 10 Sv je absolutno smrtonosen za sesalce. Večina študij kaže, da so na sevanje najbolj občutljive hitro deleče celice.

Učinke majhnih odmerkov sevanja je težje oceniti, ker lahko povzročijo dolgoročne genetske in somatske posledice. Na primer, obsevanje bora z dozo 0,01 Sv na dan 10 let je povzročilo upočasnitev rasti, podobno kot enkratna doza 0,6 Sv. Povečanje ravni sevanja v okolju nad raven ozadja povzroči povečanje pogostosti škodljivih mutacij.

Pri višjih rastlinah je občutljivost na ionizirajoče sevanje premosorazmerna z velikostjo celičnega jedra, natančneje z volumnom kromosomov oziroma vsebnostjo DNK.

Pri višjih živalih ni bila najdena tako preprosta povezava med občutljivostjo in celično strukturo; Pri njih je bolj pomembna občutljivost posameznih organskih sistemov. Tako so sesalci zelo občutljivi že na nizke odmerke sevanja, saj se hitro deleče hematopoetsko tkivo kostnega mozga z obsevanjem zlahka poškoduje. Celo zelo nizke ravni Kronično delujoče ionizirajoče sevanje lahko povzroči rast tumorskih celic v kosteh in drugih občutljivih tkivih, ki se lahko pojavijo šele več let po obsevanju.

Sestava plina ozračje je tudi pomemben podnebni dejavnik (slika 8). Pred približno 3-3,5 milijardami let je atmosfera vsebovala dušik, amoniak, vodik, metan in vodno paro, v njej pa ni bilo prostega kisika. Sestavo ozračja so v veliki meri določali vulkanski plini. Zaradi pomanjkanja kisika ni bilo ozonskega zaslona, ​​ki bi blokiral ultravijolično sevanje sonca. Sčasoma se je zaradi abiotskih procesov v atmosferi planeta začel kopičiti kisik in začela se je tvorba ozonske plasti. Približno sredi paleozoika je bila poraba kisika enaka njegovi proizvodnji, vsebnost O2 v ozračju je bila blizu sodobnih ravni - približno 20%. Nadalje od sredine devona opazimo nihanja vsebnosti kisika. Ob koncu paleozoika je prišlo do opaznega zmanjšanja vsebnosti kisika in povečanja vsebnosti ogljikovega dioksida, do približno 5 % sodobne ravni, kar je povzročilo podnebne spremembe in očitno povzročilo obilno »avtotrofno« cvetenje, ki je ustvarilo zaloge fosilnih ogljikovodikov. Sledila je postopna vrnitev v atmosfero z nizko vsebnostjo ogljikovega dioksida in visoko vsebnostjo kisika, po kateri je razmerje O2/CO2 ostalo v stanju tako imenovanega nihajnega stacionarnega ravnovesja.

Trenutno ima Zemljina atmosfera naslednjo sestavo: kisik ~21%, dušik ~78%, ogljikov dioksid ~0,03%, inertni plini in nečistoče ~0,97%. Zanimivo je, da so koncentracije kisika in ogljikovega dioksida omejujoče za številne višje rastline. Pri mnogih rastlinah je mogoče povečati učinkovitost fotosinteze s povečanjem koncentracije ogljikovega dioksida, malo pa je znano, da lahko zmanjšanje koncentracije kisika povzroči tudi povečanje fotosinteze. V poskusih na stročnicah in številnih drugih rastlinah je bilo dokazano, da zmanjšanje vsebnosti kisika v zraku na 5% poveča intenzivnost fotosinteze za 50%. Izjemno pomembno vlogo ima tudi dušik. To je najpomembnejši biogeni element, ki sodeluje pri tvorbi beljakovinskih struktur organizmov. Veter ima omejujoč vpliv na aktivnost in razširjenost organizmov.

Veter Lahko celo spremeni videz rastlin, zlasti v tistih habitatih, na primer v alpskih pasovih, kjer imajo drugi dejavniki omejujoč učinek. Eksperimentalno je bilo dokazano, da v odprtih gorskih habitatih veter omejuje rast rastlin: ko je bil zgrajen zid za zaščito rastlin pred vetrom, se je višina rastlin povečala. Nevihte so velikega pomena, čeprav je njihov učinek izključno lokalne narave. Orkani in običajni vetrovi lahko prenašajo živali in rastline na velike razdalje in s tem spremenijo sestavo skupnosti.

Atmosferski tlak , očitno ni neposreden omejitveni dejavnik, je pa neposredno povezan z vremenom in podnebjem, ki neposredno omejujeta.

Vodne razmere ustvarjajo edinstven življenjski prostor za organizme, ki se od kopenskih razlikujejo predvsem po gostoti in viskoznosti. Gostota vodo približno 800-krat ter viskoznost približno 55-krat višji od zraka. Skupaj s gostota in viskoznost najpomembnejši fizikalne in kemijske lastnosti vodno okolje so: temperaturna stratifikacija, to je temperaturne spremembe po globini vodnega telesa in periodične temperaturne spremembe skozi čas, in tudi preglednost voda, ki določa svetlobni režim pod njeno površino: od prosojnosti je odvisna fotosinteza zelenih in škrlatnih alg, fitoplanktona in višjih rastlin.

Kot v ozračju igra pomembno vlogo sestava plina vodno okolje. V vodnih habitatih se količina kisika, ogljikovega dioksida in drugih plinov, raztopljenih v vodi in zato na voljo organizmom, sčasoma zelo spreminja. V rezervoarjih z visoko vsebnostjo organskih snovi je kisik izrednega pomena omejitveni dejavnik. Kljub boljši topnosti kisika v vodi v primerjavi z dušikom voda tudi v najugodnejšem primeru vsebuje manj kisika kot zrak, približno 1 % vol. Na topnost vplivata temperatura vode in količina raztopljenih soli: z nižanjem temperature se topnost kisika povečuje, z večanjem slanosti pa zmanjšuje. Zaloga kisika v vodi se obnavlja zaradi difuzije iz zraka in fotosinteze vodnih rastlin. Kisik difundira v vodo zelo počasi, difuzijo pospešujeta veter in gibanje vode. Kot smo že omenili, je najpomembnejši dejavnik, ki zagotavlja fotosintetično proizvodnjo kisika, svetloba, ki prodira v vodni stolpec. Tako se vsebnost kisika v vodi spreminja glede na čas dneva, letni čas in lokacijo.

Tudi vsebnost ogljikovega dioksida v vodi se lahko zelo razlikuje, vendar se ogljikov dioksid obnaša drugače kot kisik, njegova ekološka vloga pa je slabo razumljena. Ogljikov dioksid je zelo topen v vodi, poleg tega CO2, ki nastane pri dihanju in razgradnji, pa tudi iz zemlje ali podzemnih virov pride v vodo. Za razliko od kisika ogljikov dioksid reagira z vodo:

z izobrazbo ogljikova kislina, ki reagira z apnom in tvori karbonate CO22- in bikarbonate HCO3-. Te spojine ohranjajo koncentracijo vodikovih ionov na ravni blizu nevtralnega. ne veliko število ogljikov dioksid v vodi poveča intenzivnost fotosinteze in spodbuja razvojne procese mnogih organizmov. Visoka koncentracija ogljikovega dioksida je omejevalni dejavnik za živali, saj jo spremlja nizka vsebnost kisika. Na primer, če je vsebnost prostega ogljikovega dioksida v vodi previsoka, veliko rib pogine.

Kislost - koncentracija vodikovih ionov (pH) je tesno povezana s karbonatnim sistemom. Vrednost pH se spreminja v območju 0? pH? 14: pri pH=7 je medij nevtralen, pri pH<7 - кислая, при рН>7 - alkalno. Če se kislost ne približa ekstremnim vrednostim, so skupnosti sposobne nadomestiti spremembe tega faktorja - toleranca skupnosti na območje pH je zelo pomembna. Kislost lahko služi kot pokazatelj celotne presnovne stopnje skupnosti. Vode z nizkim pH vsebujejo malo hranil, zato je produktivnost izjemno nizka.

Slanost - vsebnost karbonatov, sulfatov, kloridov itd. - je še en pomemben abiotski dejavnik v vodnih telesih. V sladkih vodah je malo soli, od tega je približno 80% karbonatov. Vsebnost mineralov v svetovnih oceanih je v povprečju 35 g/l. Organizmi odprtega oceana so na splošno stenohalinski, medtem ko so organizmi obalne somornice na splošno evrihalinski. Koncentracija soli v telesnih tekočinah in tkivih večine morskih organizmov je izotonična s koncentracijo soli v morski vodi, zato ni težav z osmoregulacijo.

Tok ne samo močno vpliva koncentracijo plinov in hranila, ampak tudi neposredno deluje kot omejevalni dejavnik. Številne rečne rastline in živali so morfološko in fiziološko posebej prilagojene za ohranjanje svojega položaja v toku: imajo natančno določene meje tolerance na faktor toka.

Hidrostatični tlak v oceanu ima velika vrednost. Pri potopitvi v vodo 10 m se tlak poveča za 1 atm (105 Pa). V najglobljem delu oceana tlak doseže 1000 atm (108 Pa). Mnoge živali lahko prenesejo nenadna nihanja tlaka, zlasti če v telesu nimajo prostega zraka. V nasprotnem primeru se lahko razvije plinska embolija. Visoki pritiski, značilni za velike globine, praviloma zavirajo vitalne procese.

Tla so plast materiala, ki leži na vrhu skal. zemeljska skorja. Ruski znanstvenik in naravoslovec Vasilij Vasiljevič Dokučajev je leta 1870 prvi obravnaval tla kot dinamičen in ne inerten medij. Dokazal je, da se prst nenehno spreminja in razvija, v njeni aktivni coni pa potekajo kemični, fizikalni in biološki procesi. Posledično nastane prst kompleksna interakcija podnebje, rastline, živali in mikroorganizmi. Sovjetski akademik znanstvenik za tla Vasilij Robertovič Williams je dal še eno definicijo tal - to je ohlapno površinsko obzorje zemlje, ki je sposobno obdelovati rastlinske pridelke. Rast rastlin je odvisna od vsebnosti osnovnih hranil v tleh in njihove strukture.

Sestava tal vključuje štiri glavne strukturne komponente: mineralno podlago (običajno 50-60% celotne sestave tal), organske snovi(do 10%), zrak (15-25%) in voda (25-30%).

Mineralni skelet tal - To je anorganska komponenta, ki je nastala iz matične kamnine kot posledica njenega preperevanja.

Več kot 50 % mineralna sestava zemljo zavzema kremen SiO2, od 1 do 25 % je aluminijev oksid Al2O3, od 1 do 10 % je iz železovih oksidov Fe2O3, od 0,1 do 5 % je iz oksidov magnezija, kalija, fosforja in kalcija. Mineralni elementi, ki sestavljajo snov okostja prsti, se razlikujejo po velikosti: od balvanov in kamnov do zrn peska - delcev s premerom 0,02-2 mm, mulja - delcev s premerom 0,002-0,02 mm in najmanjših delcev gline. manj kot 0,002 mm v premeru. Njihovo razmerje določa mehanska zgradba tal . Je velikega pomena za kmetijstvo. Ilovice in ilovice, ki vsebujejo približno enako količino gline in peska, so običajno primerne za rast rastlin, saj vsebujejo dovolj hranilnih snovi in ​​lahko zadržujejo vlago. Peščena tla se zaradi izpiranja hitreje odcedijo in izgubljajo hranila, vendar so bolj ugodna za zgodnje žetve, saj se njihova površina spomladi hitreje izsuši kot glinasta tla, posledično se bolje ogrejejo. Ko prst postane bolj kamnita, se njena sposobnost zadrževanja vode zmanjša.

organske snovi prst nastane z razgradnjo odmrlih organizmov, njihovih delov in iztrebkov. Organske ostanke, ki niso popolnoma razgrajeni, imenujemo steljnik, končni produkt razgradnje pa je amorfna snov, v katerem ni več mogoče prepoznati prvotnega materiala, imenujemo humus. Zahvaljujoč njegovemu fizičnemu in kemijske lastnosti humus izboljšuje strukturo in zračnost tal ter povečuje sposobnost zadrževanja vode in hranil.

Hkrati s procesom humifikacije skozi njih prehajajo vitalni elementi organske spojine v anorganske, na primer: dušik - v amonijeve ione NH4+, fosfor - v ortofosfate H2PO4-, žveplo - v sulfatione SO42-. Ta proces se imenuje mineralizacija.

Talni zrak se tako kot talna voda nahaja v porah med delci prsti. Poroznost se poveča od gline do ilovice in peska. Med tlemi in ozračjem poteka prosta izmenjava plinov, kar ima za posledico podobno sestavo plinov v obeh okoljih. Običajno talni zrak zaradi dihanja organizmov, ki v njej živijo, vsebuje nekoliko manj kisika in več ogljikovega dioksida kot atmosferski zrak. Kisik je potreben za rastlinske korenine, talne živali in razkrojne organizme, ki razgrajujejo organsko snov na anorganske sestavine. Če pride do procesa namakanja, se talni zrak nadomesti z vodo in razmere postanejo anaerobne. Tla postopoma postanejo kisla, saj anaerobni organizmi še naprej proizvajajo ogljikov dioksid. Tla, če niso bogata z bazami, se lahko močno zakisajo, kar skupaj z izčrpanostjo zalog kisika negativno vpliva na talne mikroorganizme. Dolgotrajni anaerobni pogoji povzročijo smrt rastline.

Delci prsti zadržujejo okoli sebe določeno količino vode, ki določa vlažnost tal. Del tega, imenovan gravitacijska voda, lahko prosto pronica globoko v zemljo. To vodi do izpiranja različnih mineralov iz tal, vključno z dušikom. Voda se lahko zadržuje tudi okoli posameznih koloidnih delcev kot tanek, močan, koheziven film. Ta voda se imenuje higroskopna. Adsorbira se na površini delcev zaradi vodikove vezi. Ta voda je najmanj dostopna koreninam rastlin in se v zelo suhih tleh zadržuje zadnja. Količina higroskopne vode je odvisna od vsebnosti koloidnih delcev v tleh, zato je je v ilovnatih tleh veliko več - približno 15 % mase tal - kot v peščenih tleh - približno 0,5 %. Ko se plasti vode kopičijo okoli delcev zemlje, začne najprej zapolnjevati ozke pore med temi delci, nato pa se širi v vse širše pore. Higroskopska voda postopoma prehaja v kapilarno vodo, ki jo okoli delcev prsti zadržujejo sile površinske napetosti. Kapilarna voda se lahko dvigne skozi ozke pore in kanale od gladine podzemne vode. Rastline zlahka absorbirajo kapilarno vodo, ki ima največjo vlogo pri njihovi redni oskrbi z vodo. Za razliko od higroskopske vlage ta voda zlahka izhlapi. Tla s fino teksturo, kot je glina, zadržijo več kapilarne vode kot tla z grobo teksturo, kot je pesek.

Voda je potrebna za vse organizme v tleh. Z osmozo vstopa v žive celice.

Voda je pomembna tudi kot topilo za hranila in pline, ki jih rastlinske korenine absorbirajo iz vodne raztopine. Sodeluje pri uničenju matične kamnine, ki leži v tleh, in v procesu nastajanja tal.

Kemične lastnosti prsti so odvisne od vsebnosti mineralov, ki so v njej prisotni v obliki raztopljenih ionov. Nekateri ioni so za rastline strupeni, drugi pa vitalni. Koncentracija vodikovih ionov v tleh (kislost) pH>7, to je v povprečju blizu nevtralne vrednosti. Flora takih tal je vrstno še posebej bogata. Apnenčasta in slana tla imajo pH = 8...9, šotna tla pa do 4. Na teh tleh se razvije posebna vegetacija.

Tla so dom številnim vrstam rastlinskih in živalskih organizmov, ki vplivajo na njihove fizikalno-kemijske značilnosti: bakterije, alge, glive ali praživali, črvi in ​​členonožci. Njihova biomasa v različnih tleh je enaka (kg/ha): bakterije 1000-7000, mikroskopske glive - 100-1000, alge 100-300, členonožci - 1000, črvi 350-1000.

V tleh potekajo procesi sinteze in biosinteze ter različne kemijske reakcije pretvorbe snovi, ki so povezane z življenjem bakterij. Ker v tleh ni specializiranih skupin bakterij, imajo njihovo vlogo talne živali, ki velike rastlinske ostanke pretvarjajo v mikroskopske delce in tako dajejo organske snovi na voljo mikroorganizmom.

Organske snovi proizvajajo rastline z uporabo mineralnih soli, sončne energije in vode. Tako prst izgublja minerale, ki so jih rastline vzele iz nje. V gozdovih se nekatere hranilne snovi vrnejo v tla skozi odpadanje listov. V določenem obdobju gojene rastline iz tal odvzamejo bistveno več hranil, kot jih vanjo vrnejo. Običajno se izgube hranil nadomestijo z uporabo mineralnih gnojil, ki jih rastline običajno ne morejo neposredno uporabiti in jih morajo mikroorganizmi pretvoriti v biološko dostopno obliko. Če teh mikroorganizmov ni, zemlja izgubi rodovitnost.

Glavni biokemični procesi potekajo v zgornjem sloju prsti do debeline 40 cm, saj je v njem največ mikroorganizmov. Nekatere bakterije sodelujejo v transformacijskem ciklu le enega elementa, druge pa v transformacijskih ciklih več elementov. Če bakterije mineralizirajo organsko snov, jo razgradijo na anorganske spojine, potem praživali uničijo odvečne bakterije. Deževniki, ličinke hroščev in pršice rahljajo zemljo in s tem prispevajo k njeni zračnosti. Poleg tega predelujejo organske snovi, ki jih je težko razgraditi.

Sem spadajo tudi abiotski dejavniki v habitatu živih organizmov reliefni dejavniki (topografija) . Vpliv topografije je tesno povezan z drugimi abiotskimi dejavniki, saj lahko močno vpliva na lokalno podnebje in razvoj tal.

Glavni topografski dejavnik je nadmorska višina. Z nadmorsko višino se nižajo povprečne temperature, povečujejo se dnevne temperaturne razlike, povečujejo se padavine, hitrost vetra in jakost sevanja, padata atmosferski tlak in koncentracije plinov. Vsi ti dejavniki vplivajo na rastline in živali, kar povzroča navpično zoniranje.

Gorske verige lahko služijo kot podnebne ovire. Gore služijo tudi kot ovire za širjenje in selitev organizmov in lahko igrajo vlogo omejevalnega dejavnika v procesih speciacije.

Drug topografski dejavnik je izpostavljenost pobočja . Na severni polobli so pobočja, obrnjena proti jugu, deležna več sončne svetlobe, zato sta intenzivnost svetlobe in temperatura tu višji kot na dnu dolin in pobočjih, obrnjenih proti severu. IN južni polobli pride do nasprotne situacije.

Pomemben razbremenilni dejavnik je tudi strmina pobočja . Za strma pobočja je značilno hitro odvodnjavanje in izpiranje tal, zato so tla tu tanka in bolj suha. Če naklon pobočja presega 35b, prst in vegetacija običajno ne nastaneta, ampak nastane melišče iz sipkega materiala.

Med abiotskimi dejavniki si zasluži posebno pozornost ogenj oz ogenj . Trenutno so ekologi prišli do nedvoumnega zaključka, da je treba ogenj obravnavati kot enega od naravnih abiotskih dejavnikov poleg podnebnih, edafskih in drugih dejavnikov.

Požari kot okoljski dejavnik so različnih vrst in za seboj puščajo različne posledice. Kronski ali divji požari, torej zelo intenzivni in neobvladljivi, uničijo vso vegetacijo in vso organsko snov v tleh, medtem ko so posledice prizemnih požarov povsem drugačne. Kronski požari imajo omejujoč učinek na večino organizmov – biotska združba mora začeti znova, s tistim malo, kar je še ostalo, in veliko let mora preteči, preden mesto spet postane produktivno. Prizemni požari imajo, nasprotno, selektiven učinek: za nekatere organizme so bolj omejujoč dejavnik, za druge manj omejujoč dejavnik in tako prispevajo k razvoju organizmov z visoko toleranco na požare. Poleg tega manjši prizemni požari dopolnjujejo delovanje bakterij, ki razgrajujejo odmrle rastline in pospešujejo pretvorbo mineralnih hranil v obliko, primerno za uporabo novih generacij rastlin.

Če se talni požari pojavljajo redno vsakih nekaj let, na tleh ostane le malo mrtvega lesa, kar zmanjša verjetnost kroničnega požara. V gozdovih, ki niso goreli več kot 60 let, se nabere toliko gorljive stelje in odmrlega lesa, da je ob njegovem vžganju kronski požar skoraj neizogiben.

Rastline so razvile posebne prilagoditve na ogenj, tako kot na druge abiotske dejavnike. Zlasti popki žit in borovcev so pred ognjem skriti v globinah šopov listov ali iglic. V občasno požganih habitatih imajo te rastlinske vrste koristi, ker ogenj spodbuja njihovo ohranitev s selektivnim spodbujanjem njihovega razcveta. Širokolistne vrste nimajo zaščitnih sredstev proti ognju, zanje je uničujoč.

Tako požari ohranjajo stabilnost le nekaterih ekosistemov. Za listnate in vlažne tropske gozdove, katerih ravnotežje je nastalo brez vpliva požara, lahko povzroči veliko škodo tudi talni požar, ki uniči s humusom bogat zgornji horizont tal, povzroči erozijo in izpiranje hranil iz njega.

Vprašanje "goreti ali ne goreti" je za nas nenavadno. Učinki gorenja so lahko zelo različni glede na čas in intenzivnost. Ljudje z neprevidnostjo pogosto povzročimo povečano pogostost požarov v naravi, zato se je treba aktivno boriti za požarno varnost v gozdovih in rekreacijskih območjih. V nobenem primeru zasebnik nima pravice namerno ali nenamerno povzročiti požara v naravi. Vedeti pa je treba, da je uporaba ognja s strani posebej usposobljenih ljudi del pravilnega gospodarjenja z zemljišči.

Za abiotske razmere veljajo vse obravnavane zakonitosti vpliva okoljskih dejavnikov na žive organizme. Poznavanje teh zakonov nam omogoča odgovor na vprašanje: zakaj so se v različnih regijah planeta oblikovali različni ekosistemi? Glavni razlog so edinstvene abiotske razmere vsake regije.

Populacije so skoncentrirane na določenem območju in jih ni mogoče porazdeliti povsod z enako gostoto, ker imajo omejen razpon tolerance na okoljske dejavnike. Posledično je za vsako kombinacijo abiotskih dejavnikov značilna lastna vrsta živih organizmov. Številne različice kombinacij abiotskih dejavnikov in vrst živih organizmov, ki so jim prilagojene, določajo raznolikost ekosistemov na planetu.

Prizemno-zračno okolje življenja in njegove značilnosti. Prilagajanje organizmov na življenje v okolju kopno-zrak

Vodno bivalno okolje. Prilagajanje organizmov na vodno okolje

TO abiotski dejavniki okolje vključuje dejavnike nežive narave: svetlobo, temperaturo, vlago, geomagnetno polje Zemlje, gravitacijo, sestavo vode, zraka, tal okolje.

Svetloba. Sevanje Sonca ima v odnosu do žive narave dvojno funkcijo. Prvič, je vir toplote, katere količina določa aktivnost življenja na določenem območju; drugič, svetloba služi kot signal, ki določa aktivnost vitalnih procesov, pa tudi vodnik pri gibanju v prostoru.

Za živalske in rastlinske organizme so velikega pomena valovna dolžina zaznanega sevanja, njegova intenzivnost in trajanje izpostavljenosti (dolžina fotoperiode dneva ali fotoperiode). Vidna ali bela svetloba predstavlja približno 45 % celotne sevalne energije, ki pade na Zemljo. Ultravijolični žarki predstavljajo približno 10 % vse sevalne energije. Človeku nevidni, jih zaznavajo vidni organi žuželk in jim služijo za orientacijo v oblačnem vremenu. Za normalno življenje človeka so potrebni tudi žarki ultravijoličnega dela spektra. Pod njihovim vplivom se v telesu tvori vitamin D.

Za organizme je najpomembnejša vidna svetloba z valovno dolžino od 0,4 do 0,75 mikrona. energija vidna svetloba uporablja se za procese fotosinteze v rastlinskih celicah. V tem primeru listi še posebej močno absorbirajo oranžno-rdeče (0,66-0,68 mikronov) in modro-vijolične (0,4-0,5 mikronov) žarke. Od 0,1 do 1 % vhodne sončne energije se porabi za biosintezo,
včasih učinkovitost fotosintetske vegetacije doseže nekaj odstotkov.

Raznolikost svetlobnih pogojev, v katerih živijo rastline, je zelo velika. V različnih habitatih je intenzivnost sončnega sevanja različna, njegova spektralna sestava, trajanje osvetlitve itd. Pri rastlinah se intenzivnost fotosinteze poveča z naraščajočo osvetlitvijo do določene meje, imenovane stopnja svetlobne nasičenosti ali ekološki optimum. Nadaljnje povečanje svetlobnega toka ne spremlja povečanje fotosinteze in nato vodi do njene inhibicije.

Glede na svetlobo ločimo tri skupine rastlin: svetloljubne, sencoljubne in sencoodporne.

Svetloljubne rastline živijo na odprtih mestih v pogojih polne sončne svetlobe (stepske in travniške trave, gojene rastline na prostem in mnoge druge). Toda tudi pri rastlinah, ki ljubijo svetlobo, povečanje osvetlitve nad optimalno raven zavira fotosintezo.

Senčnoljubne rastline imajo ekološki optimum v območju šibke svetlobe in ne prenašajo močne svetlobe. To so vrste, ki živijo v nižjih, zasenčenih slojih rastlinskih združb - smrekovi gozdovi, hrastovi gozdovi itd. Rastline, odporne na senco, dobro uspevajo pri polni svetlobi, prilagodijo pa se tudi šibki svetlobi.

Infrardeče sevanje predstavlja približno 45 % celotne količine sončne energije, ki teče na Zemljo. Infrardeče žarke absorbirajo tkiva rastlin in živali, neživi predmeti, vključno z vodo. Vsaka površina, ki ima temperaturo nad ničlo, oddaja dolgovalovne infrardeče (toplotne) žarke. Zato rastline in živali prejemajo toplotna energija ne samo od Sonca, ampak tudi od okoljskih predmetov.

Iz navedenega izhaja, da svetloba je eden najpomembnejših abiotski dejavniki.

Temperatura. Telesna temperatura večine organizmov in posledično hitrost vseh organizmov je odvisna od temperature okolja. kemične reakcije komponente metabolizma. Normalna struktura in delovanje beljakovin, od katerih je odvisen sam obstoj življenja, je možno v območju od 0 do 50 °C. Medtem pa so temperaturne meje, znotraj katerih najdemo življenje, veliko širše. V ledenih puščavah Antarktike lahko temperature padejo do -88 °C, v sušnih puščavah pa dosežejo 58 °C v senci. Nekatere vrste bakterij in alg živijo v toplih vrelcih pri temperaturah 80-88 °C. Tako razpon temperaturnih nihanj na različnih območjih Zemlje, kjer se pojavlja življenje, doseže 176 °C. Tudi v enem rastišču je lahko razlika med najnižjo temperaturo pozimi in najvišjo poleti več kot 80 °C. Na nekaterih območjih so dnevna temperaturna nihanja tudi velika: na primer v puščavi Sahara se lahko temperatura čez dan spremeni tudi za 50 °C. Toda niti eno živo bitje na svetu ni sposobno prenesti celotnega temperaturnega območja v aktivnem stanju. Zato je razširjenost katere koli vrste živali in rastlin omejena na habitat, na katerega temperaturo je prilagojena.

Vlažnost. Voda je nujna sestavina celice, zato njena količina v določenem habitatu določa naravo rastlinstva in živalstva na tem območju. Količina vode v okolju je v določeni meri odvisna od njene vsebnosti v telesu rastlin in živali ter njihove odpornosti proti izsušitvi.

V rastlinah puščav in suhih step voda predstavlja 30–65 % skupna masa, v gozdno-stepskih hrastovih nasadih se ta vrednost poveča na 70-85%, v smrekovih gozdovih doseže 90%.

Telo živali je praviloma vsaj 50% sestavljeno iz vode. Še manj vode ima v telesu žitni zavijač, ki se prehranjuje z zelo suho hrano – žitom – 46 %. Gosenice, ki jedo sočne liste, vsebujejo 85-90% vode. Na splošno imajo živali, ki živijo na kopnem, manj vode v telesu kot vodne živali. Tako telo živine vsebuje 59% vlage, človeško telo - 64%, race mlakarice - 70%. Pri ribah vsebnost vode v telesu doseže 75%, pri meduzah pa več kot 99%.

Vodna bilanca območja je odvisna od količine padavin, ki pade med letom, in vrednosti, ki označuje njihovo izhlapevanje. Če količina izhlapele vode presega letno količino padavin, se taka območja imenujejo suha, aridna ali aridna.

Območja, ki so dovolj oskrbljena z vlago, se imenujejo vlažna (mokra). Presežek vode v tleh vodi v razvoj močvirij, v katerih živijo rastlinske vrste, ki ne morejo uravnavati vodnega režima. Sem sodijo alge, glive, lišaji, nekateri mahovi, elodeje, vodne metuljnice, vallisnerije, trstičje in številne druge. Takšne rastline imajo nizek osmotski tlak celičnega soka in zato malo zadržujejo vodo.
sposobnost, visoki ravni izhlapevanje skozi široko odprta želodca. Koreninski sistem cvetočih močvirnih rastlin je slabo razvit ali popolnoma odsoten.

Sposobnost uravnavanja vodne bilance v zelnatih rastlinah temnih iglastih gozdov je omejena. Z zmanjševanjem vlage v tleh se spreminja vrstna sestava rastlinskih združb. Širokolistni gozdovi se umaknejo gozdovom z drobnim listjem, ki se spremenijo v gozdno stepo. Z nadaljnjim zmanjševanjem količine padavin (in povečevanjem suhosti tal) se visoke trave umaknejo nizkim travam. Če je letna količina padavin 250 mm ali manj, nastanejo puščave. Zaradi neenakomerne porazdelitve padavin po letnih časih morajo rastline in živali prenašati dolgo sušo.

Rastline so razvile številne prilagoditve na občasno pomanjkanje vlage. To je močno zmanjšanje rastne sezone (do 4-6 tednov) in dolgo obdobje mirovanja, ki ga rastline doživljajo v obliki semen, čebulic, gomoljev itd. (tulipani, gosja čebula, mak itd.). Takšne rastline imenujemo ephemerals in ephemeroids. Druge, ki v sušnem obdobju ne prenehajo rasti, imajo močno razvito koreninski sistem, po masi veliko večji od nadzemnega dela.

Zmanjšanje izhlapevanja dosežemo z zmanjšanjem listne plošče, njene pubescence, zmanjšanja števila želodcev, preoblikovanja lista v bodice in razvoja vodoodpornega voskastega premaza. Nekatere vrste, kot je saxaul, izgubijo liste, fotosintezo pa izvajajo zelene veje. Številne rastline so sposobne shranjevati vodo v tkivih stebla ali korenine (kaktus, afriška puščavska mlečnica, stepska travniška sladica).

Preživetje v pogojih sušnega obdobja olajša tako visok osmotski tlak celičnega soka, ki preprečuje izhlapevanje, kot tudi sposobnost izgube velike količine vode (do 80 %) brez izgube sposobnosti preživetja. Puščavske živali imajo posebno vrsto presnove, pri kateri ob uživanju suhe hrane v telesu nastaja voda (glodalci). Maščoba, ki se kopiči v velikih količinah pri nekaterih živalih (kamele, debelorepe ovce), služi tudi kot vir vode. Kopitarji so sposobni preteči velike razdalje v iskanju vode. Številne male živali v sušnih obdobjih prenehajo živeti.

Slanost. Za žive organizme je kakovostna in kvantitativna sestava mineralnih soli v okolju zelo pomembna. V zraku je malo soli, ki nimajo pomembnega vpliva na žive organizme. Soli so vedno prisotne v vodi in skoraj izključno v raztopinah. Glavne sestavine solnih raztopin so ioni Na +, K +, Ca 2+ in Mg 2+. Od anionov največji specifična teža spada k kloru (Cl -), ostankom žveplove kisline (SO 4 2-), hidrogenkarbonatu (HCO z -) in karbonatu (CO 3 2-).

Pomembne sestavine naravnih raztopin so tudi ioni dvo- ali trivalentnega železa in mangana.

Na splošno lahko rečemo, da morska voda vsebuje največ natrija in klora. V sladkih vodah se nahajajo predvsem kalcijevi, bikarbonatni in karbonatni ioni. V nekaterih rezervoarjih prevladujejo sulfati (Kaspijsko in Aralsko morje).

1) sladka voda - do 0,5;

2) brakične vode - od 0,5 do 30;

3) slano - od 30 do 40;

4) slanice - nad 40.

Koncentracija in visokokakovostna sestava soli v vodnih telesih imajo velik vpliv na število in razširjenost vodnih živali. Sladkovodne živali imajo na splošno višji osmotski tlak glede na njihovo okolje, zato voda nenehno vstopa v njihova telesa.

Za odstranjevanje odvečne vode se uporabljajo pulzirajoče vakuole (pri protozojih) in izločevalni organi pri večceličnih živalih. Morsko življenje Večina je izotoničnih za morsko vodo, številne vrste pa so hipotonične in je pri njih uravnavanje koncentracije snovi, raztopljenih v telesnih tekočinah, povezano z visokimi stroški energije. Na primer, pri starih hrustančnih ribah (morski psi, raže) je osmotski tlak v telesu enak tlaku v okoliški morski vodi. Toda pri koščenih ribah, ki so se razvile v sveža voda, osmotski tlak je nizek.

Da nadomestijo izgubo vode v telesu, pijejo morska voda, odvečne soli, ki se z njim absorbirajo, pa se izločijo preko ledvic, pa tudi skozi črevesje in škrge.

Nekaj ​​vrst vodnih živali lahko živi tako v sladki kot slani vodi. Tako se evropska rečna jegulja drsti v morju. Mlade jegulje se selijo v reke in rastejo v sladki vodi. Zaradi drstenja se odrasle ribe ponovno preselijo v morje. Nasprotno, losos in losos se drstita v sladki vodi in rasteta v morju. Enako se nekateri raki povzpnejo po rekah daleč v notranjost celine, vendar se njihove ličinke razvijejo in spolno dozorijo šele v morju. To je posledica zgodovine razvoja vrst. Tako ima jegulja sorodne vrste - čisto morske ribe, vrste blizu lososa in lososa pa so sladkovodne. Tako selitvene vrste v svoji ontogeniji ponavljajo filogenijo ustreznih družin rib. Rezervoarji, ki so zelo bogati s solmi, so na splošno neprimerni za bivanje živali. Rak Artemia, nekatere vrste modrozelenih alg, flagelati in bakterije so se prilagodile na obstoj v takih razmerah. Kislost in bazičnost habitata (pH) tal in vode močno vplivata na organizme. Visoke koncentracije H + ali OH - ionov (pri pH pod 3 oziroma nad 9) so strupene.

V zelo kislih ali alkalnih tleh so rastlinske koreninske celice poškodovane. Poleg tega tla pri pH pod 4,0 vsebujejo veliko aluminijevih ionov, ki prav tako toksično delujejo na rastline. V teh pogojih železovi in ​​manganovi ioni, ki so v majhnih količinah nujno potrebni za rastline, dosežejo toksične koncentracije. V alkalnih tleh opazimo nasprotni pojav - pomanjkanje potrebnega kemični elementi. Pri visokih vrednostih pH so železo, mangan, fosfati in številni mikroelementi vezani v težko topne spojine in rastlinam nedostopni.

V rekah, ribnikih in jezerih se z večanjem kislosti vode zmanjšuje pestrost vrst. Povečana kislost vpliva na živali na več načinov: z motnjami v procesu osmoregulacije, delovanja encimov in izmenjave plinov skozi dihalne površine; povečanje koncentracije strupenih elementov, zlasti aluminija; zmanjšanje kakovosti in raznolikosti hrane. Na primer, pri nizkem pH je razvoj gliv oviran in vodna vegetacija je manj raznolika ali pa je sploh ni.

Industrijsko onesnaženje ozračja (žveplov dioksid, dušikovi oksidi) povzroča kisli dež, katerega pH doseže 3,7-3,3. Zaradi takšnega deževja se gozdovi izsušijo in ribe izginejo iz vodnih teles.

kisik. Kisik je nujen za delovanje večine živih organizmov. Zrak vsebuje povprečno 21% kisika (po prostornini), voda ne vsebuje več kot 1%. Z naraščanjem nadmorske višine se vsebnost kisika v zraku zmanjšuje vzporedno z zmanjševanjem atmosferski tlak. V visokogorju je vsebnost kisika v zraku meja za razširjenost številnih živalskih vrst.

V zadnjih desetletjih se je močno povečala industrijska poraba kisika in povečali so se izpusti ogljikovega dioksida v ozračje. Na primer, pri zgorevanju 100 litrov bencina se porabi dovolj kisika za enoletno dihanje ene osebe. Hkrati je lahko v industrijskih središčih vsebnost CO 2 v ozračju v dneh brez vetra več desetkrat višja od običajne norme (0,03% prostornine). Vir obnavljanja kisika v ozračju so predvsem gozdovi. En hektar borovega gozda proizvede približno 30 ton kisika na leto – toliko, kot ga potrebuje za dihanje 19 ljudi v celem letu. En hektar listnati gozd sprosti približno 16 ton na leto, in hektar kmetijskih zemljišč - od 3 do 10 ton na leto. Iz tega je razvidno, da lahko krčenje gozdov, skupaj z naraščajočimi emisijami CO 2 v ozračje, resno spremeni razmerje teh plinov in vpliva na favna planeti.

Zadovoljevanje potrebe po kisiku pri živalih, ki živijo v vodi, poteka na različne načine: nekatere ustvarjajo stalen pretok vode preko dihalnih površin (na primer z gibanjem škržnih pokrovov pri ribah), druge imajo zelo velik (glede na prostornina) telesna površina ali različni izrastki (mnogi vodni raki), drugi pa se pogosto vračajo na površje, da bi zadihali (kiti, delfini, želve, trikovi).

Potrebe rastlinskih korenin po kisiku le delno pokrivajo iz tal. Nekaj ​​kisika difundira do korenin iz poganjkov. Rastline, ki živijo v tleh, revnih s kisikom (tropska močvirja), tvorijo dihalne korenine. Dvigajo se navpično navzgor, na njihovi površini so luknje, skozi katere zrak vstopa v korenine, nato pa v dele rastline, potopljene v močvirnato zemljo.

Zemljino magnetno polje. Zemljino magnetno polje je pomemben okoljski dejavnik, pod vplivom katerega je potekala evolucija in ki nenehno vpliva na žive organizme. Napetost magnetno polje narašča z zemljepisno širino. Ko se spremeni intenzivnost tokov delcev, ki se gibljejo od Sonca (»sončni veter«), pride do kratkotrajnih motenj v zemeljskem magnetnem polju – »magnetnih neviht«.

Moč zemeljskega magnetnega polja ne ostane konstantna ves dan. Ostra nihanja v jakosti geomagnetnega polja motijo ​​delovanje živčnega in srčno-žilnega sistema pri ljudeh. Kako globoko geomagnetno polje vpliva na rastline, je hitrost rasti rastlin odvisna od orientacije semena glede na magnetne silnice.