Fizyczne czynniki abiotyczne. Czynniki środowiskowe i ich klasyfikacja

Czynniki grupy abiotycznej, podobnie jak biotyczne, również wchodzą w pewne interakcje. Na przykład przy braku wody mineralne składniki odżywcze znajdujące się w glebie stają się niedostępne dla roślin; wysokie stężenie soli w roztworze glebowym utrudnia i ogranicza pobieranie wody przez roślinę; wiatr wzmaga parowanie i w konsekwencji utratę wody przez roślinę; zwiększone natężenie światła wiąże się ze wzrostem temperatury otoczenia i samej rośliny. Znanych jest wiele tego typu powiązań, czasem po bliższym przyjrzeniu się okazują się one bardzo złożone.

Badając relacje między roślinami a środowiskiem, nie można przeciwstawiać biotycznych i abiotycznych składników środowiska ani wyobrażać sobie tych składników jako niezależnych, odizolowanych od siebie; wręcz przeciwnie, są ze sobą ściśle powiązane, jakby się przenikały.

Zatem dożywotnie pozostałości wszystkich roślin (i zwierząt), wchodząc do podłoża, zmieniają je (wpływ biotyczny), wprowadzając np. elementy żywienia mineralnego, które znajdowały się w stanie związanym w organizmie organizmów; Dzięki tym elementom (wpływ abiotyczny) w pewnym stopniu zwiększa się żyzność podłoża, co przekłada się na wielkość masy roślinnej, czyli wzmocnienie biotycznego składnika środowiska (czynnik biotyczny). Taki prosty przykład pokazuje, że zarówno czynniki biotyczne, jak i abiotyczne są ze sobą ściśle powiązane. Zatem środowisko każdej rośliny jest rysowane jako jedność, jako całościowe zjawisko zwane środowiskiem.

Czynniki abiotyczne dzielą się na trzy grupy - klimatyczne, edaficzne (oparte na glebie i glebie) i orograficzne (związane ze strukturą powierzchni ziemi). Dwie pierwsze grupy łączą czynniki, które bezpośrednio wpływają na pewne aspekty życia rośliny. Czynniki orograficzne pełnią głównie funkcję modyfikującą wpływ czynników bezpośrednich.

Wśród czynników klimatycznych światło i ciepło, związane z promienną energią słońca, zajmują ważne miejsce w życiu roślin; woda; skład i ruch powietrza. Ciśnienie atmosferyczne i niektóre inne zjawiska zawarte w pojęciu klimatu nie mają znaczenia w życiu i rozmieszczeniu roślin.

Światło i ciepło docierają na Ziemię ze Słońca. Przepływ energii przechodzącej przez atmosferę jest osłabiony, a najbardziej osłabiona jest ultrafioletowa część widma. Osłabienie przepływu energii słonecznej zależy od grubości atmosfery, przez którą przechodzą promienie słoneczne, a co za tym idzie od szerokości geograficznej, pory roku i pory dnia. Bardzo ważne jest, aby pamiętać, że ilość energii otrzymanej przez jednostkę powierzchni ziemi zależy od kąta nachylenia powierzchni, na którą przepływa energia. Obliczenia pokazują, że na szerokości geograficznej Leningradu (60° N) południowe zbocze o nachyleniu 20° otrzymuje nieco większą ilość promieniowania słonecznego niż powierzchnia pozioma na szerokości geograficznej Charkowa (50° N). Jednocześnie na szerokości geograficznej Charkowa północne zbocze o nachyleniu 10° otrzymuje mniej promieniowania słonecznego niż powierzchnia pozioma na szerokości geograficznej Leningradu.

Przepływ energii docierającej do stałych i wodnych powłok Ziemi (litosfery i hydrosfery) różni się jakościowo od tego, który wchodzi do górnych, rozrzedzonych warstw atmosfery. Z całego promieniowania ultrafioletowego do powierzchni ziemi docierają jedynie setne i tysięczne kalorii na 1 cm2 na minutę, a promienie o długości fali 2800-2900 A nie są tu wykrywane, natomiast na wysokości 50-100 km promieniowanie ultrafioletowe nadal zawiera cały zakres długości fal, łącznie z najkrótszymi.

Promienie o długości fali od 3200 do 7800 A, pokrywające widzialną (ludzką) część widma, stanowią jedynie niewielką część strumienia energii słonecznej docierającej do powierzchni Ziemi.

Wstęp

Codziennie w pośpiechu do spraw biznesowych idziesz ulicą, drżąc z zimna lub pocąc się od upału. A po dniu pracy idziesz do sklepu i kupujesz jedzenie. Wychodząc ze sklepu, pośpiesznie zatrzymujesz przejeżdżający minibus i bezradnie siadasz na najbliższym wolnym miejscu. Dla wielu jest to znany sposób życia, prawda? Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak wygląda życie z ekologicznego punktu widzenia? Istnienie ludzi, roślin i zwierząt jest możliwe tylko dzięki ich wzajemnemu oddziaływaniu. Nie może obejść się bez wpływu przyrody nieożywionej. Każdy z tych rodzajów wpływu ma swoje własne oznaczenie. Istnieją więc tylko trzy rodzaje wpływu na środowisko. Są to czynniki antropogeniczne, biotyczne i abiotyczne. Przyjrzyjmy się każdemu z nich i jego wpływowi na przyrodę.

1. Czynniki antropogeniczne - wpływ na charakter wszelkich form działalności człowieka

Kiedy pojawia się to określenie, nie przychodzi nam do głowy ani jedna pozytywna myśl. Nawet jeśli ludzie zrobią coś dobrego dla zwierząt i roślin, dzieje się tak ze względu na konsekwencje wcześniejszego zrobienia czegoś złego (na przykład kłusownictwa).

Czynniki antropogeniczne (przykłady):

  • Suszenie bagien.
  • Nawożenie pól pestycydami.
  • Kłusownictwo.
  • Odpady przemysłowe (zdjęcie).

Wniosek

Jak widać, zasadniczo ludzie wyrządzają jedynie szkody środowisku. A ze względu na wzrost produkcji gospodarczej i przemysłowej nawet działania proekologiczne podejmowane przez nielicznych wolontariuszy (tworzenie rezerwatów przyrody, wiece ekologiczne) już nie pomagają.

2. Czynniki biotyczne - wpływ przyrody ożywionej na różne organizmy

Mówiąc najprościej, jest to wzajemne oddziaływanie roślin i zwierząt. Może być zarówno pozytywny, jak i negatywny. Istnieje kilka rodzajów takiej interakcji:

1. Konkurencja - takie relacje między osobnikami tego samego lub różnych gatunków, w których korzystanie z określonego zasobu przez jednego z nich ogranicza jego dostępność dla innych. Ogólnie rzecz biorąc, podczas rywalizacji zwierzęta lub rośliny walczą między sobą o kawałek chleba

2. Mutualizm to relacja, w której każdy gatunek otrzymuje określoną korzyść. Mówiąc najprościej, gdy rośliny i/lub zwierzęta harmonijnie się uzupełniają.

3. Komensalizm to forma symbiozy między organizmami różnych gatunków, w której jeden z nich wykorzystuje dom lub organizm żywiciela jako miejsce osiedlenia się i może odżywiać się resztkami pożywienia lub produktami swojej życiowej działalności. Jednocześnie nie przynosi właścicielowi ani szkody, ani korzyści. W sumie mały, niezauważalny dodatek.

Czynniki biotyczne (przykłady):

Współistnienie ryb i polipów koralowych, pierwotniaków i owadów wiciowatych, drzew i ptaków (np. dzięciołów), szpaków mynah i nosorożców.

Wniosek

Pomimo tego, że czynniki biotyczne mogą być szkodliwe dla zwierząt, roślin i ludzi, niosą ze sobą także ogromne korzyści.

3. Czynniki abiotyczne - wpływ przyrody nieożywionej na różnorodne organizmy

Tak, a przyroda nieożywiona odgrywa również ważną rolę w procesach życiowych zwierząt, roślin i ludzi. Być może najważniejszym czynnikiem abiotycznym jest pogoda.

Czynniki abiotyczne: przykłady

Czynnikami abiotycznymi są temperatura, wilgotność, światło, zasolenie wód i gleby, a także powietrze i jego skład gazowy.

Wniosek

Czynniki abiotyczne mogą być szkodliwe dla zwierząt, roślin i ludzi, ale nadal ogólnie przynoszą im korzyści

Konkluzja

Jedynym czynnikiem, który nie przynosi korzyści nikomu, jest czynnik antropogeniczny. Tak, to też nie przynosi nic dobrego człowiekowi, chociaż jest on pewien, że zmienia naturę dla własnego dobra i nie myśli o tym, w co to „dobro” zamieni się dla niego i jego potomków za dziesięć lat. Człowiek zniszczył już całkowicie wiele gatunków zwierząt i roślin, które miały swoje miejsce w światowym ekosystemie. Biosfera Ziemi jest jak film, w którym nie ma mniejszych ról, wszystkie są główne. A teraz wyobraźcie sobie, że część z nich została usunięta. Co wydarzy się w filmie? Tak to jest w naturze: jeśli zniknie najmniejsze ziarenko piasku, zawali się wielka budowla Życia.

Wstęp

Codziennie w pośpiechu do spraw biznesowych idziesz ulicą, drżąc z zimna lub pocąc się od upału. A po dniu pracy idziesz do sklepu i kupujesz jedzenie. Wychodząc ze sklepu, pośpiesznie zatrzymujesz przejeżdżający minibus i bezradnie siadasz na najbliższym wolnym miejscu. Dla wielu jest to znany sposób życia, prawda? Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak wygląda życie z ekologicznego punktu widzenia? Istnienie ludzi, roślin i zwierząt jest możliwe tylko dzięki ich wzajemnemu oddziaływaniu. Nie może obejść się bez wpływu przyrody nieożywionej. Każdy z tych rodzajów wpływu ma swoje własne oznaczenie. Istnieją więc tylko trzy rodzaje wpływu na środowisko. Są to czynniki antropogeniczne, biotyczne i abiotyczne. Przyjrzyjmy się każdemu z nich i jego wpływowi na przyrodę.

1. Czynniki antropogeniczne - wpływ na charakter wszelkich form działalności człowieka

Kiedy pojawia się to określenie, nie przychodzi nam do głowy ani jedna pozytywna myśl. Nawet jeśli ludzie zrobią coś dobrego dla zwierząt i roślin, dzieje się tak ze względu na konsekwencje wcześniejszego zrobienia czegoś złego (na przykład kłusownictwa).

Czynniki antropogeniczne (przykłady):

  • Suszenie bagien.
  • Nawożenie pól pestycydami.
  • Kłusownictwo.
  • Odpady przemysłowe (zdjęcie).

Wniosek

Jak widać, zasadniczo ludzie wyrządzają jedynie szkody środowisku. A ze względu na wzrost produkcji gospodarczej i przemysłowej nawet działania proekologiczne podejmowane przez nielicznych wolontariuszy (tworzenie rezerwatów przyrody, wiece ekologiczne) już nie pomagają.

2. Czynniki biotyczne - wpływ przyrody ożywionej na różne organizmy

Mówiąc najprościej, jest to wzajemne oddziaływanie roślin i zwierząt. Może być zarówno pozytywny, jak i negatywny. Istnieje kilka rodzajów takiej interakcji:

1. Konkurencja - takie relacje między osobnikami tego samego lub różnych gatunków, w których korzystanie z określonego zasobu przez jednego z nich ogranicza jego dostępność dla innych. Ogólnie rzecz biorąc, podczas rywalizacji zwierzęta lub rośliny walczą między sobą o kawałek chleba

2. Mutualizm to relacja, w której każdy gatunek otrzymuje określoną korzyść. Mówiąc najprościej, gdy rośliny i/lub zwierzęta harmonijnie się uzupełniają.

3. Komensalizm to forma symbiozy między organizmami różnych gatunków, w której jeden z nich wykorzystuje dom lub organizm żywiciela jako miejsce osiedlenia się i może odżywiać się resztkami pożywienia lub produktami swojej życiowej działalności. Jednocześnie nie przynosi właścicielowi ani szkody, ani korzyści. W sumie mały, niezauważalny dodatek.

Czynniki biotyczne (przykłady):

Współistnienie ryb i polipów koralowych, pierwotniaków i owadów wiciowatych, drzew i ptaków (np. dzięciołów), szpaków mynah i nosorożców.

Wniosek

Pomimo tego, że czynniki biotyczne mogą być szkodliwe dla zwierząt, roślin i ludzi, niosą ze sobą także ogromne korzyści.

3. Czynniki abiotyczne - wpływ przyrody nieożywionej na różnorodne organizmy

Tak, a przyroda nieożywiona odgrywa również ważną rolę w procesach życiowych zwierząt, roślin i ludzi. Być może najważniejszym czynnikiem abiotycznym jest pogoda.

Czynniki abiotyczne: przykłady

Czynnikami abiotycznymi są temperatura, wilgotność, światło, zasolenie wód i gleby, a także powietrze i jego skład gazowy.

Wniosek

Czynniki abiotyczne mogą być szkodliwe dla zwierząt, roślin i ludzi, ale nadal ogólnie przynoszą im korzyści

Konkluzja

Jedynym czynnikiem, który nie przynosi korzyści nikomu, jest czynnik antropogeniczny. Tak, to też nie przynosi nic dobrego człowiekowi, chociaż jest on pewien, że zmienia naturę dla własnego dobra i nie myśli o tym, w co to „dobro” zamieni się dla niego i jego potomków za dziesięć lat. Człowiek zniszczył już całkowicie wiele gatunków zwierząt i roślin, które miały swoje miejsce w światowym ekosystemie. Biosfera Ziemi jest jak film, w którym nie ma mniejszych ról, wszystkie są główne. A teraz wyobraźcie sobie, że część z nich została usunięta. Co wydarzy się w filmie? Tak to jest w naturze: jeśli zniknie najmniejsze ziarenko piasku, zawali się wielka budowla Życia.

Środowisko naturalne organizmu żywego składa się z wielu składników nieorganicznych i organicznych, w tym także tych wprowadzonych przez człowieka. Co więcej, niektóre z nich mogą być organizmom niezbędne, inne zaś nie odgrywają w ich życiu znaczącej roli. Na przykład zając, wilk, lis i każde inne zwierzę w lesie są powiązane z ogromną liczbą elementów. Nie obejdą się bez powietrza, wody, pożywienia, określonej temperatury. Inne, np. głaz, pień drzewa, pień, pagórek, rów, to elementy środowiska, na które mogą być obojętne. Zwierzęta wchodzą z nimi w relacje tymczasowe (schronienie, przejście), ale nie obligatoryjne.

Składniki środowiska istotne dla życia organizmu, z którymi nieuchronnie się on spotyka, nazywane są czynnikami środowiskowymi.

Czynniki środowiskowe mogą być konieczne lub szkodliwe dla istot żywych, sprzyjając lub utrudniając przetrwanie i reprodukcję.

Warunki życia to zespół czynników środowiskowych, które determinują wzrost, rozwój, przetrwanie i rozmnażanie organizmów.

Całą różnorodność czynników środowiskowych dzieli się zwykle na trzy grupy: abiotyczne, biotyczne i antropogeniczne.

Czynniki abiotyczne- jest to zespół właściwości przyrody nieożywionej ważnych dla organizmów. Czynniki te z kolei można podzielić dla substancji chemicznych(skład atmosfery, wody, gleby) i fizyczny(temperatura, ciśnienie, wilgotność, prądy itp.). Różnorodność rzeźby terenu, warunków geologicznych i klimatycznych powoduje również powstanie ogromnej różnorodności czynników abiotycznych.

Podstawowe znaczenie mają klimatyczny(światło słoneczne, temperatura, wilgotność); geograficzny(długość dnia i nocy, ukształtowanie terenu); hydrologiczny(gr. hydro-woda) - przepływ, falowanie, skład i właściwości wody; edaficzny(gr. edaphos - gleba) - skład i właściwości gleb itp.

Wszystkie czynniki mogą wpływać na organizmy bezpośrednio lub pośrednio. Na przykład ukształtowanie terenu wpływa na warunki oświetleniowe, wilgotność, wiatr i mikroklimat.

Czynniki biotyczne- jest to suma wpływów aktywności życiowej niektórych organizmów na inne. Dla każdego organizmu wszystkie pozostałe są ważnymi czynnikami środowiskowymi, mają na niego nie mniejszy wpływ niż przyroda nieożywiona. Czynniki te są również bardzo zróżnicowane.

Całą różnorodność relacji między organizmami można podzielić na dwa główne typy: antagonistyczny(grecki antagonizm - walka) i nieantagonistyczne.

Drapieżnictwo- forma związku między organizmami o różnych poziomach troficznych, w której jeden typ organizmu żyje kosztem drugiego, zjadając go (+ -)

(ryc. 5.1). Drapieżniki mogą specjalizować się w jednej ofierze (ryś - zając) lub być polifagami (wilk). W każdej biocenozie wyewoluowały mechanizmy regulujące liczbę zarówno drapieżników, jak i ofiar. Nieuzasadnione niszczenie drapieżników często prowadzi do zmniejszenia ich żywotności

Rysunek 5.1 – Drapieżnictwo

Konkurs(łac. concurrentia - konkurencja) to forma związku, w której organizmy tego samego poziomu troficznego rywalizują o pożywienie i inne warunki bytu, tłumiąc się nawzajem (- -). Konkurencja jest wyraźnie widoczna u roślin. Drzewa w lesie starają się zakryć swoimi korzeniami jak największą przestrzeń, aby otrzymać wodę i składniki odżywcze. Sięgają także na wysokość w kierunku światła, próbując wyprzedzić swoich konkurentów. Chwasty zatykają inne rośliny (ryc. 5.3). Przykładów z życia zwierząt jest wiele. Nasilona konkurencja wyjaśnia na przykład niezgodność raków o szerokich i wąskich pazurach w jednym zbiorniku: raki o wąskich pazurach zwykle wygrywają, ponieważ są bardziej płodne.

Rysunek 5.3 – Konkurencja

Im większe podobieństwo wymagań warunków życia dwóch gatunków, tym silniejsza konkurencja, która może doprowadzić do wyginięcia jednego z nich. Rodzaj interakcji poszczególnych gatunków może się różnić w zależności od warunków lub etapów cyklu życiowego.

Antagonistyczne relacje są bardziej widoczne w początkowych fazach rozwoju społeczności. W procesie rozwoju ekosystemów ujawnia się tendencja do zastępowania oddziaływań negatywnych pozytywnymi, zwiększającymi przeżywalność gatunków.

Nieantagonistyczny relacje teoretycznie można wyrazić w wielu kombinacjach: neutralnej (0 0), wzajemnie korzystnej (+ +), jednostronnej (0 +) itp. Główne formy tych interakcji to: symbioza, mutualizm i komensalizm.

Symbioza(gr. symbioza - współżycie) to wzajemnie korzystna, ale nie obligatoryjna relacja pomiędzy różnymi typami organizmów (+ +). Przykładem symbiozy jest współżycie kraba pustelnika i ukwiała: ukwiał porusza się, przyczepiając się do grzbietu kraba, a przy pomocy ukwiała otrzymuje bogatsze pożywienie i ochronę (ryc. 5.4).

Rysunek 5.4 – Symbioza

Czasami terminu „symbioza” używa się w szerszym znaczeniu – „wspólnego życia”.

Mutualizm(łac. mutuus - wzajemne) - wzajemnie korzystne i obowiązkowe dla wzrostu i przetrwania relacji między organizmami różnych gatunków (+ +). Porosty są dobrym przykładem pozytywnego związku między glonami i grzybami. Kiedy owady rozprzestrzeniają pyłek roślin, oba gatunki rozwijają specyficzne adaptacje: kolor i zapach u roślin, trąba u owadów itp.

Rysunek 5.5 – Mutualizm

Komensalizm(łac. commensa/is – towarzysz posiłków) – związek, w którym jeden z partnerów odnosi korzyści, a drugi jest obojętny (+ 0). W morzu często obserwuje się komensalizm: w prawie każdej muszli mięczaka i ciele gąbki znajdują się „nieproszeni goście”, którzy wykorzystują je jako schronienie. Przykładami komensali są ptaki i zwierzęta żywiące się resztkami pożywienia drapieżników (ryc. 5.6).

Rysunek 5.6 – Komensalizm

Pomimo konkurencji i innych typów antagonistycznych relacji, w w naturze wiele gatunków może pokojowo współistnieć(ryc. 5.7). W takich przypadkach mówi się, że każdy gatunek ma własną niszę ekologiczną(Francuska nisza - gniazdo). Termin ten zaproponował w 1910 roku R. Johnson.

Blisko spokrewnione organizmy, które mają podobne wymagania środowiskowe, z reguły nie żyją w tych samych warunkach. Jeśli żyją w tym samym miejscu, albo korzystają z różnych zasobów, albo mają inne różnice w funkcjonowaniu.

Na przykład różne rodzaje dzięciołów. Choć wszystkie w ten sam sposób żywią się owadami i gniazdują w dziuplach drzew, wydaje się, że mają odmienne specjalizacje. Dzięcioł duży żeruje w pniach drzew, dzięcioł średni w dużych górnych gałęziach, dzięcioł mały w cienkich gałązkach, dzięcioł zielony poluje na mrówki na ziemi, a dzięcioł trójpalczasty szuka martwych i spalonych pni drzew , czyli różne gatunki dzięciołów mają różne nisze ekologiczne.

Nisza ekologiczna to zespół cech terytorialnych i funkcjonalnych siedliska spełniających wymagania danego gatunku: pożywienie, warunki hodowli, relacje z konkurentami itp.

Niektórzy autorzy używają terminów „siedlisko” lub „siedlisko” zamiast terminu „nisza ekologiczna”. Te ostatnie obejmują jedynie przestrzeń siedliskową, a nisza ekologiczna dodatkowo określa funkcję, jaką pełni gatunek. P. Agess (1982) podaje następujące definicje niszy i środowiska: środowisko to adres, pod którym żyje organizm, a nisza to jego zawód(ryc. 5.7).

Rysunek 5.7 – Pokojowe współistnienie różnych organizmów

Rysunek 5.8 – Nisze ekologiczne

Czynniki antropogeniczne- jest splotem różnorodnych oddziaływań człowieka na przyrodę nieożywioną i żywą. Wraz z historycznym rozwojem ludzkości przyroda została wzbogacona o jakościowo nowe zjawiska. Tylko poprzez swoją fizyczną egzystencję ludzie wywierają zauważalny wpływ na środowisko: w procesie oddychania corocznie uwalniają się do atmosfery 1*10 12 kg CO2, i spożywane z jedzeniem około 5*10 15 kcal. W znacznie większym stopniu biosfera pozostaje pod wpływem działalności produkcyjnej człowieka. W rezultacie rzeźba i skład powierzchni ziemi, skład chemiczny atmosfery, zmiany klimatyczne, słodka woda ulegają redystrybucji, zanikają naturalne ekosystemy i powstają sztuczne ekosystemy rolne i technologiczne, uprawiane są rośliny uprawne, udomowione są zwierzęta itp.

Wpływ człowieka może być bezpośredni i pośredni. Przykładowo wycinanie i wyrywanie lasów ma nie tylko skutek bezpośredni (niszczenie drzew i krzewów), ale także pośredni - zmieniają się warunki życia ptaków i zwierząt. Szacuje się, że od 1600 roku ludzie w taki czy inny sposób zniszczyli 162 gatunki ptaków i ponad 100 gatunków ssaków. Ale z drugiej strony tworzy nowe odmiany roślin i rasy zwierząt, stale zwiększając ich plon i produktywność. Sztuczne przenoszenie roślin i zwierząt ma również ogromny wpływ na życie ekosystemów. W ten sposób króliki przywiezione do Australii rozmnożyły się tam tak bardzo, że spowodowały ogromne szkody w rolnictwie.

Gwałtowna urbanizacja (łac. urbanus – urban) – rozwój miast w ostatnim półwieczu – zmieniła oblicze Ziemi bardziej niż wiele innych działań w historii ludzkości. Najbardziej oczywistym przejawem antropogenicznego wpływu na biosferę jest zanieczyszczenie środowiska.