Лекция 2 Влияние абиотических факторов среды на растения. Абиотические факторы растений

Абиотические факторы - среда, процесс, растения

Абиотические факторы, биотические факторы окружающей среды: примеры

В любой среде обитания живые организмы испытывают на себе совокупное действие различных условий. Абиотические факторы, биотические факторы и антропогенные влияют на особенности их жизнедеятельности и адаптации.

Что такое экологические факторы?

Живые организмы населяют несколько сред обитания. К ним относятся водная, наземно-воздушная и почва. Некоторые виды обитают в других организмах. Их называют паразитическими. Каждая из них характеризуется определенными свойствами. Их и называют факторами среды. Эти свойства можно объединить в три группы. Это абиотические факторы, биотические и антропогенные. На живые организмы они оказывают совокупное воздействие.

Все условия неживой природы называют абиотическими факторами. Это, к примеру, количество солнечного излучения или влаги. К биотическим факторам относятся все виды взаимодействия живых организмов между собой. В последнее время все большее влияние на живые организмы имеет деятельность человека. Этот фактор является антропогенным.

Абиотические экологические факторы

Действие факторов неживой природы зависит от климатических условий среды обитания. Одним из них является солнечный свет. От его количества зависит интенсивность фотосинтеза, а значит и насыщенность воздуха кислородом. Именно это вещество необходимо живым организмам для дыхания.

К абиотическим факторам относятся также температурный режим и влажность воздуха. От них зависит видовое разнообразие и вегетационный период растений, особенности жизненного цикла животных. Живые организмы по-разному приспосабливаются к данным факторам. К примеру, большинство покрытосеменных деревьев сбрасывают на зиму листву, чтобы избежать излишней потери влаги. Растения пустынь имеют стержневую корневую систему, которая достигает значительных глубин. Это обеспечивает их необходимым количеством влаги. Первоцветы успевают за несколько весенних недель вырасти и отцвести. А период засушливого лета и холодной малоснежной зимы они переживают под землей в виде луковицы. В этом подземном видоизменении побега накапливается достаточное количество воды и питательных веществ.

Абиотические экологические факторы предполагают также влияние местных факторов на живые организмы. К ним относятся характер рельефа, химический состав и насыщенность гумусом почв, уровень солености воды, характер океанических течений, направление и скорость ветра, направленность радиационного излучения. Их влияние проявляется как непосредственно, так и косвенно. Так, характер рельефа обусловливает действие ветров, увлажненности и освещенности.

Влияние абиотических факторов

Факторы неживой природы имеют разный характер воздействия на живые организмы. Монодоминантным является воздействие одного преобладающего влияния при незначительном проявлении остальных. К примеру, если в почве недостаточно азота, корневая система развивается на недостаточном уровне и другие элементы не могут влиять на ее развитие.

Усиление действия одновременно нескольких факторов является проявлением синергизма. Так, если в почве достаточно влаги, растения лучше начинают усваивать и азот, и солнечное излучение. Абиотические факторы, биотические факторы и анропогенные могут быть и провокационными. При раннем наступлении оттепели растения наверняка пострадают от заморозков.

Особенности действия биотических факторов

К биотическим факторам относятся различные формы влияния живых организмов друг на друга. Они также могут быть прямыми и косвенными и проявляться достаточно полярно. В определенных случаях организмы не оказывают влияния. Это типичное проявление нейтрализма. Это редкое явление рассматривается только в случае полного отсутствия прямого воздействия организмов друг на друга. Обитая в общем биогеоценозе, белки и лоси никак не взаимодействуют. Однако на них действует общее количественное соотношение в биологической системе.

Примеры биотических факторов

Биотическим фактором является и комменсализм. К примеру, когда олени разносят плоды репейника, они не получают от этого ни пользы, ни вреда. При этом они приносят значительную пользу, расселяя многие виды растений.

Между организмами часто возникают и взаимовыгодные отношения. Их примерами является мутуализм и симбиоз. В первом случае происходит взаимовыгодное сожительство организмов разных видов. Типичным примером мутуализма являются рак-отшельник и актиния. Ее хищный цветок является надежной защитой членистоногого животного. А раковину актиния использует в качестве жилища.

Более тесным взаимовыгодным сожительством является симбиоз. Его классическим примером являются лишайники. Эта группа организмов представляет собой совокупность нитей грибов и клеток сине-зеленых водорослей.

Биотические факторы, примеры которых мы рассмотрели, можно дополнить и хищничеством. При этом типе взаимодействий организмы одного вида являются пищей для других. В одном случае хищники нападают, умерщвляют и поедают свою жертву. В другом - занимаются поиском организмов определенных видов.

Действие антропогенных факторов

Абиотические факторы, биотические факторы долгое время являлись единственными, влияющими на живые организмы. Однако с развитием человеческого общества его влияние на природу возрастало все больше. Известный ученый В. И. Вернадский даже выделил отдельную оболочку, созданную деятельностью человека, которую он назвал Ноосферой. Вырубка лесов, неограниченная распашка земель, истребление многих видов растений и животных, неразумное природопользование являются основными факторами, которые изменяют окружающую среду.

Среда обитания и ее факторы

Биотические факторы, примеры которых были приведены, наряду с другими группами и формами влияний, в разных средах обитания имеют свою значимость. Наземно-воздушная жизнедеятельность организмов в значительной степени зависит от колебания температуры воздуха. А в водной этот же показатель не так важен. Действие антропогенного фактора в данный момент приобретает особое значение во всех средах обитания других живых организмов.

Лимитирующие факторы и адаптация организмов

Отдельной группой можно выделить факторы, которые ограничивают жизнедеятельность организмов. Их называют лимитирующими или ограничивающими. Для листопадных растений к абиотическим факторам относятся количество солнечной радиации и влаги. Они и являются ограничивающими. В водной среде лимитирующими являются ее уровень солености и химический состав. Так глобальное потепление приводит к таянию ледников. В свою очередь это влечет за собой увеличение содержания пресной воды и уменьшение уровня ее солености. В результате растительные и животные организмы, которые не могут приспособиться к изменению данного фактора и адаптироваться, неминуемо гибнут. На данный момент это является глобальной экологической проблемой человечества.

Лимитирующим фактором в водной среде также является количество углекислого газа и солнечного света, которые уменьшают видовое разнообразие растений с глубиной. Хищные и паразитические организмы, конкурентная борьба за пищу и партнера противоположного пола, распространение вирусов, которое вызывает эпидемии различных заболеваний человека и животных, также в значительной степени изменяют условия и ограничивают количество видов организмов.

Итак, абиотические факторы, биотические факторы и антропогенные в совокупности действуют на разные группы живых организмов в средах обитания, регулируя их численность и процессы жизнедеятельности, меняя видовое богатство планеты.

fb.ru

Лекция 2 Влияние абиотических факторов среды на растения

Лекция 2 Влияние абиотических факторов среды на растения и растительные сообщества

Абиотические факторы: § Свет § Тепло § Вода § Воздух § Почвы и грунты § Рельеф

Понятие компенсационной точки § Следует помнить, что в растении непрерывно, вне зависимости от условий освещенности идет процесс дыхания, противоположный фотосинтезу. § Та интенсивность освещения, при которой расход энергии при дыхании полностью компенсируется энергией, запасаемой в процессе фотосинтеза, носит название компенсационной точки.

Экологические группы растений по отношению к свету: § Гелиофиты § Сциофиты § Умбропатиенты § Агелиофиты

Гелиофиты § – светолюбивые растения, у которых компенсационная точка находится высоко, то есть процесс фотосинтеза начинает преобладать над процессом дыхания только при высокой интенсивности освещения и при этом, как правило, не происходит его ингибирования при избыточном освещении.

Гелиофиты § Для гелиофитов характерен замедленный рост побегов, низкая активность роста почек возобновления, в результате чего формируются низкорослые, компактные растения, а в горах – подушковидные. Листья, как правило, толстые, плотные, клетки эпидермиса не имеют хлоропластов, верхний эпидермис с толстой кутикулой, у горизонтально расположенных листьев мезофилл листа четко дифференцирован на столбчатую и губчатую паренхиму, межклетники небольшие, хлоропласты в клетках мелкие, многочисленные

Сциофиты § – тенелюбивые растения, у которых процесс фотосинтеза преобладает над процессом дыхания уже при слабой освещенности, тогда как высокая интенсивность солнечного света приводит к ингибированию фотосинтеза.

Сциофиты § Эти растения, как правило, могут довольствоваться короткими промежутками времени, когда интенсивность фотосинтеза возрастает благодаря падению на растение солнечного блика, тогда как все остальное время освещенность может быть ниже компенсационной точки

Изменение интенсивности света в местообитании кислицы обыкновенной

Сциофиты § Для сциофитов характерны тонкие листья, клетки эпидермиса которых часто содержат хлоропласты, верхний эпидермис с тонкой кутикулой, мезофилл листа очень слабо или вообще не дифференцирован на столбчатую и губчатую паренхиму, межклетники крупные, хлоропласты в клетках крупные, их немного

Умбропатиенты (факультативные сциофиты) § – теневыносливые растения, которые находятся в оптимальных условиях при достаточно высокой интенсивности освещения, но, тем не менее, способные в течение длительного времени выносить сильное затенение.

Умбропатиенты (факультативные сциофиты) § Как правило, это виды, обладающие высокой экологической пластичностью. § Фотосинтез у таких растений начинает преобладать над дыханием уже при низких значениях освещенности, но при увеличении интенсивности света не происходит ингибирования фотосинтеза, в отличие от типичных сциофитов.

Агелиофиты § – растения, не нуждающиеся в свете (некоторые паразиты, сапротрофы).

Влияние растений на световой режим § Частично отражая, частично поглощая и частично пропуская через себя, растение способно изменять интенсивность освещения и, что не менее важно, его спектральный состав. Таким образом, растения дифференцируют световые условия.

Влияние растений на световой режим § К примеру, у древесных растений это зачастую приводит к тому, что часть ветвей в кроне не получает света в достаточном количестве и соответствующего качества, что в конечном итоге приводит к отмиранию нижних ветвей кроны.

Влияние растений на световой режим § Количество света, проникающее сквозь крону деревьев, при этом будет тесно связано со значением компенсационной точки. Так, для лиственницы европейской (Larix decidua) относительный минимум силы света составляет примерно 20% от полного дневного освещения, а для ели европейской (Picea abies) – лишь 3%. Именно эти значения, в конечном итоге, будут определять световой режим под пологом данных видов деревьев.

Тепло как экологический фактор. § Температура является одним из наиболее важных экологических факторов, который определяет распределение растений по земному шару. § помимо общего количества тепла, очень важное значение имеет также распределение его во времени, то есть температурный режим.

Группы растений по отношению к температуре окружающей среды § Эвритермные растения имеют широкую экологическую амплитуду по отношению к этому фактору и, следовательно, способны существовать при больших колебаниях температуры среды. Способствуют этому, как правило, различные физиологические механизмы адаптации.

Группы растений по отношению к температуре окружающей среды § Стенотермные растения приспособлены к относительно постоянным температурным условиям и не переносят их сильного колебания.

Вода как экологический фактор. § Вода как экологический фактор для растений может иметь значение в виде атмосферных осадков (их количества, формы (дождь, туман, роса, снег и др. ), продолжительности, распределения во времени), а также в виде содержания водяного пара в атмосфере. § Лимитирующее воздействие на растения фактора влажности может в очень сильной степени зависеть от воздействия других абиотических факторов, особенно если они имеют критические значения. К примеру, низкая температура может препятствовать всасыванию воды из почвы, тогда как чрезмерно высокая – приводить к чрезмерной ее транспирации растениями.

Группы растений по отношению к воде как к экологическому фактору

ксерофиты § – растения сухих местообитаний, которые могут переносить перегрев и обезвоживание. Ксерофиты в зависимости от способа перенесения неблагоприятных условий подразделяются не несколько подгрупп:

эуксерофиты – § хорошо переносят длительное обезвоживание и перегрев, так как их протоплазма имеет очень высокое осмотическое давление, а обмен веществ малоинтенсивен. Они имеют сравнительно неглубоко расположенную корневую систему и ксероморфное строение надземных органов (опушение, плотные сильно кутинизированные покровные ткани, в различной степени редуцированные листья и др. ).

гемиксерофиты § устойчивы к засухе благодаря мощной корневой системе, достигающей грунтовых вод, интенсивным процессам транспирации и обмена веществ; не выносят обезвоживания.

суккуленты § устойчивы у засухе благодаря сильному развитию водозапасающей паренхимы в стебле, листьях или корне, клетки которой имеют большую вязкость протоплазмы и содержат большое количество связанной воды, а также плотным, часто кутинизированным покровным тканям; не выносят обезвоживания.

§ пойкилоксерофиты при обезвоживании впадают в анабиоз.

§ криофиты – растения, приспособленные к сухим холодным местообитаниям, например, высокогорьям. § психрофиты – ксероморфные растения, произрастающие на влажных холодных почвах; дефицит влаги у них связан с низкими температурами

Группы растений по отношению к воде как к экологическому фактору § мезофиты – растения, обитающие в условиях с более или менее достаточным, но не избыточным количеством воды в почве. Среди мезофитов выделяют особую группу эфемеров (однолетние растения) и эфемероидов (многолетники), вегетация которых длится всего несколько недель и они, зачастую обитая в засушливых зонах, для вегетации используют период с достаточной водообеспеченностью.

Группы растений по отношению к воде как к экологическому фактору § гигрофиты – сухопутные растения, произрастающие в условиях высокой влажности грунта и воздуха; у них отсутствуют приспособления, ограничивающие расходование воды и слабо развитая корневая система, поэтому даже незначительный недостаток воды вызывает их увядание.

Группы растений по отношению к воде как к экологическому фактору § гидрофиты – водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду только нижними частями, с хорошо развитыми корнями, механическими тканями и сосудами. § гидатофиты – водные растения, целиком или большей частью погруженные в воду, с очень слабо развитыми или, иногда, отсутствующими корневой системой, механическими тканями и сосудами.

§ Осадки, выпадающие над сушей, могут образовывать поверхностный и внутрипочвенный сток, испаряться, а также транспирироваться растениями. На все эти процессы растения оказывают существенное влияние. Так, в различных типах растительности с поверхности почвы испаряется различное количество влаги. В лесных сообществах по сравнению с открытыми участками испарение с поверхности почвы значительно уменьшается, чему в значительной степени способствует лесная подстилка.

Среднее дневное испарение по неделям в Юго-Восточной Небраске в 1917 г. (по Уиверу и Клементсу).

§ Но в лесу значительная доля осадков вообще не достигает поверхности почвы, задерживаясь кронами деревьев. Вода, испаряясь с поверхности листьев, ветвей и стволов, увеличивает относительную влажность воздуха в лесу по сравнению с открытыми пространствами. Именно поэтому в лесных сообществах до 1/3 влаги, выпадающей над Изменение глубины залегания грунтовых вод от опушки в глубину ними в виде осадков, может леса. возвращаться в атмосферу, вообще не попадая в почву. §Кроме того, деревья, имея, по сравнению с травянистыми растениями, большую листовую поверхность, транспирируют значительно большее количество воды, понижая при этом уровень грунтовых вод.

§ Лесные сообщества замедляют также поверхностный сток воды во время сильных дождей. § Все это приводит к тому, что над облесенными территориями суши выпадает большее количество осадков, чем над открытыми. Влияние леса на сток после ливня: 1 – необлесенная территория; 2 – облесенная территория.

Воздух как экологический фактор. § Химический состав воздуха. Наибольшее влияние на растения оказывают содержание в воздухе содержание углекислого газа и различных примесей. § Движение воздуха (ветер). Ветер является важным фактором распространения: он переносит споры, семена, плоды растений. Ветер приводит к тому, что вокруг растения постоянно происходит смена воздуха. Это приносит новые дозы углекислого газа, но, в то же время, действует на растения иссушающе. Постоянное однонаправленное действие ветра значительной силы может приводить к значительному изменению внешнего облика растений.

Почвы и грунты как экологический фактор. § Во-первых, в большинстве случаев почвы являются тем субстратом, в котором происходит механическое закрепление растений. § Во-вторых, именно почвы обеспечивают водоснабжение и минеральное питание растений. § В третьих, через почвы осуществляются многие типы взаимодействий растений друг с другом, а также с другими организмами (почвенными микроорганизмами, грибами, животными).

Воздушный режим почв § определяет обеспеченность корней растений кислородом, необходимым для дыхания. Он зависит от механического состава почв: чем большие размеры имеют частицы субстрата, тем большая воздухопроницаемость.

Водный режим почв § определяет запасы доступной для растения почвенной влаги. § Даже если в почве имеется влага в достаточном или избыточном количестве, она не всегда может быть доступна для растений. В этом случае говорят о так называемой физиологической сухости почвы. § Физиологически сухие местообитания экстремальны, и поэтому произрастающие в них растения должны быть приспособлены либо к повышенному содержанию в почве легкорастворимых солей, либо к необычно низкой температуре почвы.

Кислотность почвы § Ацидофилы – растения, предпочитающие § § § кислые почвы (р. Н 2, 4 -6, 7). Нейтрофилы – растения нейтральных почв (р. Н 6, 7 -7, 0). Базифилы; – растения щелочных почв (р. Н 7, 0 и выше). Индифферентные виды не имеют определенной приуроченности к тому или иному значению р. Н почвы и встречаются в очень широких пределах р. Н – начиная от щелочных и кончая сильнокислыми.

Валовое содержание питательных веществ (богатство почвы) § эвтрофы – растения, нормально развивающиеся только на почвах, богатых питательными веществами. К этой группе относятся также нитрофилы – растения, нуждающиеся в повышенном содержании в почве азота. Они поселяются на свалках вблизи жилья человека, около § мезотрофы – растения, обитающие на почвах с умеренным содержанием элементов минерального питания. § олиготрофы – растения, мало требовательные к плодородию почвы и поэтому могущие произрастать на грунтах с минимальным содержанием доступного азота и зольных элементов. К олиготрофам относятся растения экстремальных местообитаний – верховых болот, песков, скал и др.

Содержание солей в почве § Растения, приспособленные к высокому содержанию солей в почве, носят название галофитов. Они характеризуются высоким осмотическим давлением клеточного сока (у некоторых видов до 100 атм. и выше), что дает им возможность извлекать воду из концентрированного солевого раствора почвы. Большинство галофитов либо имеет суккулентное, либо ксероморфное строение. § Растения незасоленных почв называются гликофитами.

Механический состав субстрата § Псаммофиты (растения подвижных песков) обладают целым рядом приспособлений, обеспечивающих им возможность произрастания на подвижных субстратах, имеющих рыхлую структуру. § Литофиты (петрофиты) – растения, приспособленные к жизни на камнях, скалах или в их трещинах. Литофиты могут поселяться на поверхности камня, не разрушая его (эпилиты), способны разрушать горные породы химическими выделениями (особенно кислотами) своих ризоидов или корней (литофагофиты), или же поселяться на детрите и первичной почве в углублениях и трещинах скал (хазмофиты).

Рельеф как экологический фактор. § Если быть точным, то рельеф не является § § экологическим фактором в узком смысле, так как непосредственно на растительные сообщества влияния не оказывает. Тем не менее, роль рельефа как фактора, очень сильно влияющего на климатические и эдафические факторы, чрезвычайно велика. С рельефом связана вертикальная поясность растительного покрова. В большинстве случаев именно разнообразие условий рельефа обеспечивает разнообразие растительных сообществ в пределах одной климатической зоны. Нередко рельеф определяет распространение тех или иных видов растений и, тем самым, видовой состав растительных сообществ. Принято различать четыре категории рельефа – макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф и нанорельеф

present5.com

«Влияние абиотических факторов на различные виды растений»

Моей работы: «Влияние абиотических факторов на различные виды растений» - страница №1/2

КОМИТЕТ ПО УПРАВЛЕНИЮ ОБРАЗОВАНИЕМ Г. КРАСНОКАМЕНСКА И КРАСНОКАМЕНСКОГО РАЙОНА

Выполнила: ученица 9б класса СОШ № 3 Клицевич Марина

Руководитель: Кочнева

Олеся Александровна, учитель экологии СОШ № 3

Адрес: 613-18

г. Краснокаменск, 2003 год

Содержание

Введение

Глава 1. Особенности растительных организмов

Глава 2. Влияние факторов на растения

а) классификация факторов

б) абиотические факторы и их влияние на растения

в) экологические группы растений по отношению к свету

г) экологические группы растений по отношению к воде

д) экологические группы растений по отношению к количеству минеральных веществ

е) экологические группы растений по отношению к теплу

Глава 3. Изучение влияния абиотических факторов на примере дикорастущих и комнатных растений

Заключение

Литература

Приложение

Введение. Тема моей работы: «Влияние абиотических факторов на различные виды растений».

Любой организм живет в окружении различных тел и явлений природы. Под окружающей средой обычно имеют в виду совокупность внешних условий, воздействующих на живые организмы и на их сообщества. Взаимодействие между живыми организмами и окружающей их средой, обмен веществ и энергии между ними, приспособление организмов к вечно меняющимся условиям существования делают возможной жизнь на Земле. Изучение этих взаимодействий и составляет основное содержание экологии.

Среда обитания необходима растению, потому, что оно берет из неё всё необходимое для своего роста и развития. От свойств окружающей среды зависит численность, рост и развитие растений. Среда, окружающая растения, не остается неизменной. Непрерывно изменяется освещенность, тепловой режим, влажность воздуха и почвы. Всё это отражается на растениях и вызывает их адаптацию к условиям окружающей среды.

Цель работы: рассмотрение роли некоторых абиотических факторов в жизни растительных организмов, изучение их непосредственного влияния на разные виды растений.

Задачи:

1. Рассмотреть понятие « экологический фактор», типы и особенности экологических факторов.

2. Изучить влияние определенных абиотических факторов на некоторые виды комнатных и дикорастущих растений.

3. Провести наблюдение и оценку состояния комнатных растений в кабинетах СОШ № 3

4. Дать рекомендации об изменении условий выращивания нуждающихся в этом растений

5. Сделать вывод об особенностях реакции растений относящихся к различным экологическим группам, на данный абиотический фактор.

Методы

1. теоретические:

а) изучение литературных источников по данной проблеме;

б) обобщение и анализ полученной информации.

2. практические:

а) наблюдение в природе и домашних условиях;

б) лабораторно-практические исследования;

в) эксперимент.

Работа над данной темой позволит глубже рассмотреть роль абиотических факторов в жизни растительных организмов, определить поведение растений различных экологических групп в зависимости от воздействия определенного абиотического фактора и дать рекомендации об учете абиотических факторов и экологической группы растений при выращивании комнатных растений.

Глава 1. Особенности растительных организмов.

• Растения поглощают из окружающей их среды минеральные вещества – воду, минеральные соли, углекислый газ, кислород. Из углекислого газа и воды, благодаря энергии солнечного света, в процессе фотосинтеза образуются органические вещества. Из них растения строят свое тело. Необходимые для их питания вещества (минеральные соли, углекислый газ) поглощаются в виде водных растворов. В окружающую среду растения выделяют: кислород, углекислый газ, пары воды, органические вещества летучие и растворенные в воде. Сюда же попадают отмершие части растений (листья, кусочки коры, корни), а также семена или плоды.
• Растения укореняются в почве и живут постоянно одном месте. Они ведут прилепленный образ жизни. На небольшие расстояния растения могут перемещать части тела в процессе роста. Разрастаясь, побеги в кронах деревьев и кустарников, побеги травянистых растений занимают при вегетативном размножении «переползая» с помощью усов, корневищ, на ветер или водные потоки могут перенести только части растений – пыльцу, споры, семена, плоды, обломки ветки и очень редко – целые растения.
• Растения растут всю жизнь, рост прекращается лишь с их гибелью.
• Растения имеют множество одинаковых органов: листьев, корней, побегов, цветков, плодов. В процессе роста образуются новые органы, а старые отмирают. На смену старым вырастают новые. Таким образом, органы растений постоянно обновляются.
• Растения на обилие света, тепла, влаги, хорошее питание отвечают усиленным ростом и образованию большого числа плодов и семян; размеры растений могут увеличиться в десятки и сотни раз. При неблагоприятных условиях угнетенные деревца сосны на болоте, где растениям не хватает минеральных солей, имеют высоту всего 30-60 см. На плодородной, умеренно влажной почве сосны могут вырастать до 30 м, то есть становятся в 500-1000 раз выше чем на болоте! Растения не могут убежать от врагов или переселится на землю в теплые края. Они живут на одном месте и вынуждены приспосабливаться ко всему разнообразию условий среды. При крайне неблагоприятных условиях они переходят от активной жизни к состоянию вынужденного, а иногда и глубокого покоя. Так растения легче переносят сильные морозы, засуху, недостаток кислорода.
• Растения должны защищаться как от воздействия неблагоприятных условий, так и от поедания животными. В растениях образуются ядовитые ( у лютиков, герани, чемерицы ) или сильно пахучие ( у чабреца, лаванды ) вещества, из-за которых растения становятся несъедобными. Некоторые растения выделяют летучие вещества – фитонциды, убивающие бактерии.

А) Классификация факторов.

Экологический фактор – это любой элемент среды, способный оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы хотя бы на протяжении одной из фаз их индивидуального развития. Действие экологического фактора может быть не прямым, а опосредованным, т. е. в этом случае он воздействует через многочисленные причинно - следственные связи.

Любой организм в окружающей среде подвергается воздействию огромного числа экологических факторов. Наиболее традиционной классификацией экологических факторов является их деление на абиотические, биотические и антропогенные (схема 1).

Схема 1

Традиционная классификация экологических факторов

Экологические факторы

абиотические биотические антропогенные

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

Положительное или отрицательное влияние экологического фактора на живые организмы зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом. Хорошо известны оптимальные температуры цветения, плодоношения, прорастания, икрометания, размножения многих видов.

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды называется экологической пластичностью (или экологической валентностью).

Представители разных видов сильно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по экологической пластичности.

Экологически непластичные, т. е. маловыносливые, виды называются стенобионтными, более выносливые – эврибионтными.

Стенобионтность и эврибионтность характеризуют различные типы приспособления организмов к выживанию. Так, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные организмы; к концентрации солей – эври- и стенофагные.

Выносливость организмов обусловлена самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.

Ю. Либих показал, что для обеспечения нормального роста растений необходимо определенное число и количество химических элементов, причем один из них не могут быть заменены другими.

Рост растений ограничивается недостатком хотя бы одного элемента, количество которого ниже необходимого минимума. Данную закономерность он называл законом минимума.

Достаточно общая формулировка закона минимума вызвала много споров и дискуссий среди ученых. Уже в середине XIX в. было известно, что лимитирующим фактором может быть и избыточная доза воздействия, и что разные возрастные (иногда и половые ) группы организмов неодинаково реагируют на одни и те же условия.

Таким образом, лимитирующим может быть не только недостаток (минимума), но и избыток (максимума) экологического фактора. Представление о лимитирующем влиянии максимума наряду с минимумом развил В. Шелфорд в 1913 г.

Закон толерантности Шелфорда:

Лимитирующим фактором существования вида может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми определяет величину толерантности, выносливости организма к данному фактору. В) Экологические группы растений по отношению к свету.

Каково влияние света на рост растений? Бытует выражение: растения тянутся к свету. Сравним два растения одуванчика лекарственного, выражение в разных условиях освещения. Если одуванчик вырос в затенении среди густого травостоя, например на опушке леса, то листья у него длинные, расположены почти вертикально, и стебли с соцветиями тоже длинные. Они действительно как бы тянутся к свету, стараясь выбраться из густого травостоя. Одуванчики, выросшие на хорошо освещенном месте среди невысокого травостоя на лугу, на газоне или около дороги, имеют более короткие листья и стебли. Листья расположены почти горизонтально. Отсюда можно заключить что, условия освещения определяют внешний облик растений.

По отношению к световому режиму все растения объединяются в три экологические группы: световые – гелиофиты, тенелюбивые – сциофиты и теневыносливые, или факультативные гелиофиты.

Гелиофиты (от гелио... и греч. phyton — растение), могут нормально развиваться лишь при достаточно ярком освещении. Это растения открытых мест обитания: степей, полупустынь, верхних ярусов леса.

Процесс фотосинтеза начинает преобладать над процессом дыхания только при высокой освещенности (пшеница, сосна, лиственница). Цветки таких светолюбивых растений, как подсолнечник, козлобородник, череда – поворачиваются за солнцем.

К экологической группе светолюбивых растений относятся те, которые произрастают на хорошо освещенных местах. В эту группу включают растения пустынь, степей, лугов, а также водные растения с плавающими листьями (кувшинки). Из древесных растений светолюбивые лиственницы, березы, осина, сосна обыкновенная. Приспособления растений к условиям освещения отражены в их внешнем облике, клеточном строении листьев, в особенностях фотосинтеза, дыхания, испарения воды и роста.

К светолюбивым растениям отнести мышиный горошек, растущий на лугах, где много света. Усиками горошек цепляется за соседние растения, поддерживая свои побеги с тонкими стеблями. Листья оказываются наверху. Они как бы подставлены солнцу и хорошо освещены в течении всего дня. Листочки сложного листа горошка небольшие, светло – зеленые, опущены белыми волосками. Эти волоски могут рассеивать яркий прямой свет, не давая листу перегреваться.

Из деревьев к световым растениям принадлежит береза повисшая. У березы небольшие листья, поэтому ее относят к группе мелколиственных деревьев. На побегах листья располагаются не густо. Если встать под березой и посмотреть вверх, то между лиственными побегами увидим много кусочков неба. Кроны берез пропускают достаточно света, и почти все листья хорошо освещены. А в ясный ветреный день, когда раскачиваются повисшие ветви берез (отсюда видовое название), света внутрь кроны проникает еще больше. В березовом лесу всегда светло. Белые стволы отражают солнечный свет. Отраженный свет падает на листья, и они получают как бы дополнительное освещение. Под взрослыми березами вырастают молодые березки. Береза выросшая в тенистом еловом лесу, быстро погибнет, так как ей не хватит света.

Листья светолюбивых растений называют световыми. Под верхней кожицей находится столбчатая ткань, состоящая из вытянутых клеток. В них много мелких хлоропластов, расположенных в основном вдоль продолговатых стенок. Такое расположение их не препятствует прохождению солнечных лучей в середину листа к губчатой ткани, в клетках которой тоже много хлоропластов. Общая поверхность мелких хлоропластов оказывается большой, поэтому светолюбивые растения поглощают много света, хотя имеют мелкие листья. В процессе фотосинтеза за один час в них образуется больше органических веществ, чем в листьях теневыносливых и тенелюбивых растений. Если светолюбивому растению света не хватит, то оно голодует, плохо растет и может погибнуть. Однако постоянный избыток света тоже неблагоприятен для растений. Слишком яркий свет разрушает хлорофилл и может вредить растениям, поэтому у них появились защитные приспособления. Почти все культурные растения относятся к группе светолюбивых, поэтому их выращивают на хорошо освещенных местах - дачах, огородах.

Сциофиты (от греч. skia — тень и phyton — растение) нормально развиваются в условиях довольно слабого освещения и не могут жить при ярком освещении. Эти растения занимают место в нижнем ярусе фитоценозов.

Тенелюбивые растения или теневые, не выносят длительного воздействия прямого солнечного света. Они приспособились к постоянной тени. Яркий солнечный свет угнетает эти растения, они хуже растут и в конце концов погибают. Где же можно встретить такие растения? В солнечный летний день зайдем в густой ельник. В лесу тенисто и сумрачно. Лишь местами солнечные лучи пробиваются между кронами елей. На поверхности почвы мы увидим небольшие светлые пятна. В ельниках тенисто круглый год. Здесь и подобрались тенелюбивые растения, приспособившиеся усваивать в основном рассеянный свет. В таком лесу мы встретим разнообразные зеленные мхи, кислицу обыкновенную, многие виды папоротников.

Рассмотрим подробнее кислицу обыкновенную. Это невысокое травянистое растение с тройчатыми, кислыми на вкус листьями. В народе это растение еще называют заячьей капустой. Ранней весной, когда стает снег, мы увидим в лесу кислицу с темно-зелеными прошлогодними листьями, они перезимовали под снегом и, прожив немногим меньше одного года, отомрут.

В мае кислицы вырастают новые молодые листья. Весной они светло - зеленные. Летом в них образуется много хлорофилла, и они становятся темно-зелеными. Листовые пластинки располагаются горизонтально. Такое положение листьев и их темно-зеленая окраска способствуют более полному поглощению света в тенистом лесу. Кислицу называют летне-зимне-зеленым растением.

Листья имеют теневое строение. Они тонкие. Клетки и хлоропласты в них крупные. В листе нет столбчатой ткани, а есть только губчатая. Кислица не выносит длительного воздействия прямых солнечных лучей. Яркий свет ее угнетает. В тенистых ельниках много растений, зимующих с зелеными листьями, например, грушанки, вероника лекарственная, плауны, зеленые мхи. В таких лесах снег лежит долго, поэтому весна как бы запаздывает. Растения получают меньше света. Если растения выходят из-под снега с зелеными листьями, в них сразу может происходить фотосинтез. Не нужно терять время на развитие молодых побегов. Если бы активная жизнь растений начиналась поздно, они не успевали бы зацвести и образовать плоды.

Факультативные гелиофиты, помимо сциофитов и гелиофитов, в природе широко представлена группа теневых растений. В большинстве своем, это светолюбивые растения, но могут расти как при большом, так и при малом количестве света. К теневыносливым относятся большинство растений умеренных зон, а также большинство комнатных растений.

Теневыносливее растения хорошо растут на освещенных местах, но могут переносить и значение.

В эту группу можно включить травянистые растения опушек, местных полян, например землянику лесную, ландыш майский. Из деревьев и кустарников – чернику и бруснику. В тенистых лесах листья многих теневыносливых растений образуют листовую мозаику, когда пластинки листьев распологаются на побегах часто горизонтально, не полегая друг на друга, а более мелкие листья как бы вставлены между крупными. Образуется широкая плоская поверхность, поглощающая больше света в тенистом лесу. Листовая мозаика наблюдается у липы, вяза, орешника других растений. У этих же деревьев и кустарников, растущих на открытых, хорошо освещенных местах, листья распологаются в разных плоскостях. Если сравнить клеточное строение листьев, находящихся на поверхности и в глубине кроны, например у липы, то можно заметить разницу. На поверхности кроны листья световые, а в глубине кроны – теневые. Хорошо освещенные одиночно растущие деревья липы обильно цветут и образуют плоды. В тенистых лесах липа не цветет, может жить долго, но в виде куста. А земляника лесная и ландыш майский цветут и плодоносят в тенистых лесах, хотя на хорошо освещенных местах (на вырубках, лесных полянах) зацветают раньше и плодоносят обильнее.

Г) Экологические группы растений по отношению к воде.

Вода является важнейшим экологическим фактором в жизни живых организмов и их постоянной составной частью. Все живое Земли включает воду. Наличие воды– это необходимое условие существования всех организмов на земле. Все живые организмы не менее чем на 30% состоят из воды.

В различные периоды развития потребность растений в воде неодинакова, особенно у разных видов; меняется она и в зависимости от климата и типа почвы. Например, злакам в период прорастания семян и их созревания нужно меньше влаги, чем во время их интенсивного роста и стадии развития любого вида растений можно выделить критический период, когда недостаток воды особенно отрицательно сказывается на его жизнедеятельности. Влажность среды часто является фактором, лимитирующими численность и распространение организмов по земному шару. Например, бук может жить на сравнительно сухой почве, но ему необходима достаточно высокая влажность воздуха. Наличие воды– это необходимое условие существования всех организмов на земле. Все живые организмы не менее чем на 30% состоят из воды.

По отношению к воде все растения делятся на четыре экологические группы: гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Имеются организмы эвригигробионтные, могущие существовать при самых различных значениях влажности: ксерофильные – обитающие в засушливых местообитаниях, мезофильные – в условиях среднего увлажнения, гигрофильные – при высоких значениях влажности. При этом способы приспособления организмов к жизни в одних и тех же условиях увлажнения разнообразны. Так, в условиях значительной сухости климата одни растения как бы "убегают" от засухи, заканчивая развитие в тот период, когда засуха еще не ощущается. Однолетние растения-эфемерны успевают развиться из семени, вырасти, отцвести и принести плоды, а затем отмереть за тот непродолжительный период, когда в аридных регионах влага еще значительна. Многолетние растения-эфемероиды, развивающиеся из луковиц, клубней или корневищ, за тот же непродолжительный период приносят семена, но, в отличие от эфемеров, не отмирают полностью, а сохраняют в период засухи подземные запасающие органы – клубни, луковицы, корневища.

Таким образом, наличие воды – это один из основных экологических факторов, лимитирующих рост и развитие растений. В отсутствие воды растение увядает и может погибнуть, поэтому у многих растений существуют специальные приспособления, позволяющие им переносить недостаток влаги.

Д) Экологические группы растений по отношению к количеству минеральных веществ.

Почва – особое тело природы, столь же самобытное, как растение или животное, находящееся в верхнем слое литосферы. Образуются почвы на горных породах «материнских» совместной деятельностью растительных и животных организмов под воздействием климатических условии. Почва служит средой обитания для многих микроорганизмов, животных, а также в ней закрепляются корни растений и гифы грибов. Первостепенными факторами для почвенных обитателей являются ее структура, химический состав, влажность, наличие питательных веществ. По отношению к количеству питательных веществ в почве растения делят на требовательные и нетребовательные к плодородию почвы.

1. О высоком плодородии свидетельствуют растения: малина, крапива, иван-чай, таволга, сныть, чистотел, копытень, валериана , чина луговая, костер безостый.
2. Об умеренном плодородии свидетельствуют растения: майник двулистный, грушанка, гравилат речной, овсяница луговая, купальница, вероника длиннолистная.
3. О низком плодородии свидетельствуют: сфагновые мхи, наземные лишайники, кошачьи лапки, брусника, белоус, ситник нитевидный, душистый колосок.
4. Безразличны к почвенному плодородию: лютик едкий, пастушья сумка, черноголовка, сосна обыкновенная.

1. ацидофилы – растения кислых почв.
2. нейтрофилы – обитатели нейтральных почв.
3. базифилы – растут на щелочных почвах.

Кислотность почвы, выражаемая концентрацией водородных ионов pH (при pH 7 реакция нейтральная, более 7 – щелочная, менее 7 – кислая), существенная для животных и особенно для растений. Каждый вид растения существует при определенной амплитуде pH и имеет свой оптимум этой величины этой величины. Так, сильнокислым почвам (pH 3,5) соответствует оптимум сфагновых мхов, pH 4 – оптимум щучки извилистой и крестовника лесного, pH 6-7 – мать-и-мачехи и ячменя двурядного и т.д.

Из химических элементов, получаемых растениями из почвы, наибольшее экологическое значение имеют азот, фосфор и калий. Они потребляются в значительных количествах и поэтому их не хватает чаще других.

По содержанию основных питательных веществ могут быть бедными, средними и богатыми. Соответственно растения, живущие на этих почвах, - олиготрофными, мезотрофными и эвтрофными. Некоторые растения могут быть названы нитратными, они обычно бывают хорошо развиты на почвах, богатых солями азота. Таковы пырей ползучий, пшеница, лучшие кормовые злаки, хмель, крапива двудомная, иван-чай, ольха и некоторые другие. содержание в почве солей кальция способствует созданию щелочной реакции почв, оно благоприятствует обмену веществ у высших растений. По отношению к кальцию все растения подразделяются на кальциефобы (избегающие кальция) и кальциефилы (приуроченные к богатым кальцием почвам). Имеются и виды безразличные к кальцию.

К почвам, богатым легкорастворимыми солями, приурочены растения, именуемые галофитами. Они характеризуются весьма высоким осмотическим давлением, достигающим 50-100 атм., часто имеют суккулентное строение, нередко полностью или почти полностью лишены листьев, накапливают от 25 до 84% зольного остатка. Эти особенности дают им возможность существовать там, где содержание легкорастворимых солей столь велико, что они нередко образуют сплошной мощный слой на поверхности почвы. Е) По отношению к теплу.

Одним из наиболее важных климатических факторов, определяющих размещение организмов по земному шару, является температура.

Развитие растений находится в прямой зависимости от температуры среды.

Все организмы, населяющие нашу планету, по отношению к температуре среды могут быть эвритермными (обитающими при значительных колебаниях этого фактора) и стенотермными (обитающими при узких колебаниях температур). Некоторые стенотермные организмы обитают только при высоких температурах. Это теплолюбивые формы.

Другие стенотермные организмы являются холодолюбивыми.

Растительные сообщества оказывают существенное влияние на годовой и суточный ход температур. Температура почвы на глубине 10 см имеет наиболее ровный ход и несколько ниже под нарушенным луговым сообществом, несколько выше и характеризуется более значительными колебаниями под лугом с удаленным моховым покровом. Наконец, более высокие температуры с заметными колебаниями свойственны участкам луга, на которых был удален и моховой, и травяной покров. Еще более сильно влияют на температурный режим леса. Под пологом леса уменьшаются суточные и сезонные амплитуды температур, а средние суточные и годовые температуры ниже, чем на открытом месте.

Глава 3. Изучение влияния абиотических факторов на примере дикорастущих и комнатных растений.

Практическая часть по изучению влияния абиотических факторов на различные виды растений проводилась в несколько этапов.

На первом этапе исследования проводились с комнатными растениями.

1. Изучен видовой состав комнатных растений в кабинетах школы № 3. Преобладающими видами являются: традесканция, хлорофитум, филодендрон, зигокактус, хойя, алоэ, нефролепис, сансевьера.
2. Растения были распределены в соответствии с экологической принадлежностью.

3. Проведено лабораторно – практическое исследование степени влияния различных абиотических факторов (свет, вода, температура) на растения различных экологических групп. Наблюдение за растениями велось с течении 3-х месяцев

pismo.netnado.ru

Абиотические факторы и их воздействие на среду обитания

Живые организмы взаимодействуют между собой и с окружающим миром, и это составляет их среду обитания. Одним из факторов, влияющих на живую и неживую природу, является и человек. В зависимости от формы воздействия на живые организмы подразделяют абиотические факторы, биотические факторы и антропогенные факторы.

Живой организм не может существовать вне среды обитания. Биотические и абиотические факторы  воздействуют на среду обитания и способствуют росту и развитию живых организмов. Этот процесс не должен быть нарушен, иначе это приведет к глобальным изменениям и исчезновению отдельных видов.

Антропогенные факторы обусловлены влиянием человека на окружающий мир. Это происходит в результате его деятельности. Иногда такое воздействие имеет разрушительные последствия.

Биотические факторы представляют собой взаимодействие живых организмов в среде обитания между собой. Это пищевые цепочки и естественный отбор, которые составляют сложный процесс, сложившийся на протяжении многих сотен и даже тысяч лет.

Абиотические факторы – это влияние неживой природы на развитие и жизнедеятельность живых организмов. Эти факторы оказывают воздействие на организм еще с момента его зарождения. Климат, рельеф, погодные аномалии, вода, воздух, почва – это все абиотические факторы. Примеры их встречаются повсеместно. Растение не может развиваться без солнечного света, для появления молодняка из яиц требуется стабильный температурный режим и т.д.

Любое изменение одного из факторов в ту или иную сторону оказывает решающее воздействие на организм, даже если другие показатели находятся в пределах нормы. Например, засуха и отсутствие влаги могут привести к гибели растений и представителей животного мира или, наоборот, избыток влаги становится причиной нарушения жизнедеятельности живых организмов.

Абиотические факторы  влияют на развитие организма в определенной мере. Каждый из них важен по-своему, и его изменение ведет к необратимым последствиям. Одним из главных абиотических факторов является свет. Солнце, как источник света, является необходимым условием для полноценного развития живых организмов. На них оказывает влияние длина, интенсивность и длительность солнечного излучения. Под воздействием световых лучей у растений проходит процесс фотосинтеза. Лучи ультрафиолета необходимы для жизнедеятельности животных и человека. Но для каждого отдельно взятого организма нужна определенная доза ультрафиолетовых лучей. Превышение или занижение ее ведет к нарушениям в развитии живого организма. Поэтому нарушения озонового слоя, который считается фильтром для ультрафиолетовых лучей, происходящее в последнее время, является губительным для животного и растительного мира, а также для человека.

Другим важнейшим абиотическим фактором считается температура. Каждому живому организму необходим особый температурный режим. Это и определяет их среду обитания. Поэтому изменения климата ведут и к нарушениям флоры и фауны.Влажность – это решающий абиотический фактор. Вода необходима для всех процессов, происходящих в живом организме. Ее наличие обуславливает и особенности развития живых организмов. Приспособившись к определенной среде обитания, они регулируют процессы своей жизнедеятельности в зависимости от засушливых времен года.

Абиотические факторы, связанные с составом почвы, также немаловажны. Они определяют наличие видов растений и животных, которые характерны именно для этой зоны. Почва сама служит средой обитания для многих насекомых, бактерий, беспозвоночных и грибов. Поэтому ее влияние на развитие живых организмов огромное.

Все абиотические факторы связаны между собой. Изменение одного из них приводит к нарушению другого фактора, и, несомненно, к нарушению жизнедеятельности всех живых организмов. Поэтому важно, чтобы все они оставались неизменными и не подвергались изменениям под воздействием человека.

fb.ru

Абиотические факторы среды: что это такое

Постоянно эволюционируя, человечество не особенно задумывается о том, насколько абиотические факторы – прямо или косвенно влияют на человека. Что такое абиотические условия и почему их, казалось бы, незаметное влияние так важно учитывать? Это определенные физические явления, не относящиеся к живой природе, которые оказывают тем или иным способом влияние на жизнь или среду обитания человека. Грубо говоря, свет, степень влажности, магнитное поле Земли, температура, воздух, которым мы дышим – все эти параметры и называют абиотическими. Под это определение не попадает никоим образом влияние живых организмов, в том числе, бактерии, микроорганизмы и даже простейшие.

Быстрая навигация по статье

Примеры и виды

Мы уже выяснили, что это совокупность явлений неживой природы, которые могут быть климатическими, водными или почвенными. Классификация абиотических факторов условно подразделяется на три вида:

1. Химические,
2. Физические,
3. Механические.

Химическое влияние оказывают органический и минеральный состав почвы, атмосферного воздуха, грунтовых и других вод. К физическим можно отнести естественное освещение, давление, температуру и влажность окружающей среды. Соответственно, механическими факторами считаются циклоны, солнечная активность, почвенное, воздушное и водное движение в природе. Совокупность всех этих параметров, оказывает колоссальное влияние на размножение, распространение и качество жизни всего живого на нашей планете. И если современный человек думает, что все эти явления, буквально управляющие жизнью его древних предков, сейчас удалось приручить с помощью прогрессивных технологий, то, к сожалению, это вовсе не так на самом деле.

Нельзя выпускать из виду биотические факторы и процессы, которые неизбежно привязаны к абиотическому влиянию на все живое. Биотическими называют формы воздействия живых организмов друг на друга, практически любое из них вызывают именно абиотические факторы среды и их влияние на живые организмы.

Какое влияние могут оказать факторы неживой природы?

Для начала, нужно обозначить, что попадает под определение абиотические экологические факторы? Какие из параметров можно отнести сюда? К абиотическим факторам среды относят: свет, температуру, влажность, состояние атмосферы. Рассмотрим какой фактор как именно влияет более подробно.

Свет

Свет — один из экологических факторов, который использует буквально каждый объект в геоботанике. Солнечный свет – важнейший источник тепловой энергии, отвечающий в природе за процессы развития, роста, фотосинтеза и многие, многие другие.

Свет, как абиотический фактор имеет ряд специфических характеристик: спектральный состав, интенсивность, периодичность. Наиболее важны эти абиотические условия для растений, основной жизни которых является процесс фотосинтеза. Без качественного спектра и хорошей интенсивности освещения, растительный мир не сможет активно размножаться и полноценно расти. Важна и продолжительность светового воздействия, так, при коротком световом дне значительно уменьшается рост растений, угнетаются функции размножения. Не зря для хорошего роста и получения урожая, в тепличных (искусственных) условиях обязательно создают максимально возможный по длительности световой период, так необходимый для жизни растений. В таких случаях кардинально и умышленно нарушаются природные биологические ритмы. Освещение – является важнейшим природным фактором для нашей планеты.

Температура

Темпертура — также один из мощнейших среди абиотических факторов. Без нужного температурного режима, жизнь на Земле действительно невозможна – и это не преувеличение. Тем более, что, если световой баланс человек может умышленно поддерживать на определенном уровне, и сделать это довольно просто, то с температурой ситуация гораздо труднее.

Конечно, за миллионы лет существования на Планете, и растения, и животные приспособились к некомфортной для них температуре. Процессы терморегуляции здесь различные. Например, у растений различают два способа: физиологический, а именно — увеличение концентрации клеточного сока, за счет интенсивного накопления сахара в клетках. Такой процесс обеспечивает нужный уровень морозоустойчивости растений, при котором они могут не погибать даже при очень низких температурах. Второй способ – физический, он заключается в особенном строении листвы или ее редуцирование, а также способы роста – приземистые или стелющиеся по земле – во избежание замерзания на открытом пространстве.

Среди животных различают эвритермные – такие, которые свободно существуют при значительном колебании температур, и стенотермные, для жизни которых важен определенный температурный диапазон не слишком большого размера. Эвритермные организмы существуют при колебании температуры окружающей среды в пределах 40-50 градусов, обычно, это условия близкие к континентальному климату. Летом высокие температуры, зимой – мороз.

Ярким примером эвритермного животного можно считать зайца. В теплое время года он комфортно чувствует себя в жаре, а в морозы, превращаясь в беляка, прекрасно подстраивается под температурные абиотические факторы среды и их влияние на живые организмы.

Много существует и представителей фауны – это и животные, и насекомые, и млекопитающие, которые обладают другим видом терморегуляции – с помощью состояния оцепенения. В этом случае, обмен веществ замедляется, но температуру тела удается удерживать на прежнем уровне. Пример: для бурого медведя абиотическим фактором является зимняя температура воздуха, и его метод приспособленности к морозам — это зимняя спячка.

Воздух

К абиотическим факторам среды относят также и воздушную среду. В процессе эволюции, живым организмам пришлось освоить воздушную среду обитания после выхода из воды на сушу. Некоторые их них, особенно это отразилось на насекомых и птицах, в процессе развития видов, передвигающихся наземно, приспособились к передвижению по воздуху, освоив технику полета.

Не следует исключать и процесс ансмохории – миграция видов растений с помощью воздушных потоков – подавляющее большинство растений именно так заселило те территории, на которых сейчас произрастает, путем опыления, переноса семян птицами, насекомыми и тому подобное.

Если задаться вопросом, какие абиотические факторы влияют на растительный и животный мир, то атмосфера, по степени своей влиятельности, окажется явно не на последнем месте – роль ее в процессе эволюции, развития и численность популяции, нельзя преувеличить.

Однако, важен не сам воздух, как параметр, влияющий на природу и на организмы, но и его качество, а именно, химический состав. Какие факторы важны в данном аспекте? Их два: кислород и углекислый газ.

Значение кислорода

Без кислорода существовать могут только анаэробные бактерии, остальным живым организмам он в крайней степени необходим. Кислородная составляющая воздушной среды относится к тем видам продуктов, которые только потребляются, а вот вырабатывать кислород способны только зеленые растения, методом фотосинтеза.

Кислород, поступая в организм млекопитающего, связывается в химическое соединение гемоглобином крови и в таком виде переносится с кровью по всем клеткам и органам. Данный процесс обеспечивает нормальное функционирование любого живого организма. Влияние воздушной среды на процесс жизнеобеспечения велико и непрерывно в течение всей жизни.

Значение углекислого газа

Углекислый газ – продукт, выдыхаемый млекопитающими и некоторыми растениями, также он образуется в процессе горения и жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Однако, все эти естественные процессы выделяют насколько ничтожное количество углекислот, что их даже нельзя сравнивать с настоящим бедствием экосистемы, имеющим прямое и косвенное отношение ко всем природным процессам – промышленные выбросы и продукты отработки технологических процессов. И, если еще какие-нибудь сто лет назад, подобная проблема в основном наблюдалась бы в крупном промышленном городе, таком, как например, Челябинске, то на сегодняшний день, она распространена практически по всей территории планеты. В наше время углекислый газ, вырабатываемый повсеместно: предприятиями, транспортными средствами, различными приборами, упорно расширяет группу своего воздействия, включая и атмосферу.

Влажность

Влажность, как абиотический фактор, представляет собой содержание воды, в чем бы то ни было: растение, воздух, почва или живой организм. Из экологических факторов, именно влажность первейшее условие необходимое для зарождения и развития жизни на Земле.

Абсолютно все живое на планете нуждается в воде. Уже один только факт что любая живая клетка на восемьдесят процентов состоит из воды, говорит сам за себя. А для многих живых существ идеальными условиями обитания природной среды являются именно водоемы или влажный климат.

Конечно, существуют и типы местностей, где количество воды минимально или она присутствует с какой-либо периодичностью, это пустыня, высокогорный рельеф, и тому подобные местности. На природу это оказывает очевидное влияние: отсутствие или минимум растительности, пересыхающий грунт, нет плодоносящих растений, выживают только те типы флоры и фауны, которые смогли приспособиться к подобным условиям. Приспособленность, в какой бы степени она не была выражена, не является пожизненной и, в случае, когда характеристика абиотических факторов по каким-то причинам изменяется, может также изменяться или исчезать вовсе.

В степени влияния на природу, влажность важно учитывать не только как единичный параметр, а и в сочетании с каждым из перечисленных факторов, так как вместе они формируют тип климата. Каждая определенная территория со свойственной ей абиотическими факторами среды, имеет свои особенности, свою растительность, виды и численность популяции.

Влияние абиотических факторов на человека

Человек, как составляющая экосистемы, точно также относится к объектам, поддающимся влиянию абиотических факторов неживой природы. Зависимость здоровья и поведения человека от солнечной активности, лунного цикла, циклонов и тому подобных влияний, было отмечено еще несколько веков назад, благодаря наблюдательности наших предков. И в современном обществе неизменно фиксируется присутствие группы людей, на перемены настроения и самочувствия которых, имеют косвенное воздействие именно абиотические факторы окружающей среды.

Например, исследования солнечного влияния, показали, что эта звезда обладает одиннадцатилетним циклом периодической активности. На этой почве происходят колебания электромагнитного поля Земли, что и оказывает на человеческий организм. Пики солнечной активности способны ослаблять иммунную систему, а патогенные микроорганизмы, наоборот, делать более живучими и приспособленными к обширному распространению в пределах сообщества. Печальные последствия такого процесса представляют собой вспышки эпидемий, появлению новых мутаций и вирусов.

Другим важным примером абиотического влияния является ультрафиолет. Всем известно, что в определенных дозах, этот вид излучения даже полезен. Этот фактор среды имеет антибактериальное действие, замедляет развитие спор, вызывающих заболевания кожи. А вот в больших дозах ультрафиолетовое излучение негативно влияет на численность популяции, вызывая такие смертельные заболевания, как рак, лейкоз или саркома.

К проявлениям действия абиотических факторов среды на человека напрямую относятся и температура, давление и влажность воздуха, коротко говоря – климат. Повышение температуры приведет к торможению физической активности и развитию проблем с сердечнососудистой системой. Низкие же температуры опасны переохлаждением, а значит, воспалительными процессами органов дыхания, суставов и конечностей. Здесь необходимо отметить, что параметр влажности еще больше усиливает влияние температурного режима.

Повышение атмосферного давления угрожает здоровью обладателей слабых суставов и ломких сосудов. Особенно опасны, бывают резкие перепады этого климатического параметра – может возникать внезапная гипоксия, закупорка капилляров, обмороки и даже кома.

Из экологических факторов нельзя не отметить также и химический аспект влияния на человека. Относятся к таковым все химические элементы, содержащиеся в воде, атмосфере или почве. Существует понятие региональных факторов – превышение или, наоборот, недостаток тех или иных соединений или микроэлементов в природе каждого отдельно взятого региона. Например, из перечисленных факторов, вреден как недостаток фтора – он вызывает поражения зубной эмали, так и его переизбыток – ускоряет процесс окостенения связок, нарушает работу некоторых внутренних органов. Особенно заметны по частоте заболеваемости населения колебания содержания таких химических элементов, как хром, кальций, йод, цинк, свинец.

Конечно, многие абиотические условия, из вышеперечисленных, хотя и являются абиотическими факторами природной среды, на самом деле очень сильно зависят от жизнедеятельности человека — разработка шахт и месторождений, изменения русел рек, воздушной среды, и тому подобные примеры вмешательства прогресса в природные явления.

Развернутая характеристика абиотических факторов

Почему действие на популяцию большинства абиотических факторов так огромно? Это логично: ведь для обеспечения жизненного цикла какого бы то ни было живого организма на Земле, важна совокупность всех параметров, влияющих на качество жизни, ее продолжительность, определяющим численность объектов экосистемы. Освещение, состав атмосферы, влажность, температура, зональность распространения представителей живой природы, соленость воды и воздуха, эдафические ее данные – важнейшие абиотические факторы и адаптация к ним организмов проходит положительно или отрицательно, но в любом случае, она неизбежна. Убедиться в этом легко: достаточно просто взглянуть вокруг!

Абиотические факторы водной среды обеспечивают зарождение жизни, составляют три четверти каждой живой клетки на Земле. В лесной экосистеме к биотическим факторам относятся все те же параметры: влажность, температура, почва, свет – они обуславливают тип лесного массива, насыщенность растениями, приспособленность их к тому или иному региону.

Кроме очевидных, уже перечисленных, важными абиотическими факторами природной среды также следует назвать соленость, почву и электромагнитное поле Земли. Вся экосистема эволюционировала сотни лет, видоизменялся рельеф местностей, степень приспособленности живых организмов к тем или иным условиям обитания, появлялись новые виды и мигрировали целые популяции. Однако, эту природную цепочку уже давно нарушили плоды жизнедеятельности человека на планете. Работа экологических факторов кардинально нарушена из-за того, что воздействие абиотических параметров происходит не целенаправленно, как факторы неживой природы, а уже как вредное воздействие на развитие организмов.

К сожалению, влияние абиотических факторов на качество и продолжительность жизни человека и человечества в целом, было и остается огромным и может нести как положительные, так и отрицательные последствия для каждого отдельно взятого организма для всего человечества в целом.

ecobloger.ru

Абиотические факторы — Электронный учебник по биологии

Температура. К абиотическим факторам среды относятся влажность, свет, лучистая энергия, воздух и его состав и другие неживые природные компоненты. Температура — экологический фактор.

По температуре тела все живые организмы делятся на пойкило- термные (с изменяющейся температурой тела в зависимости от температуры среды) и гомойотермные (организмы с постоянной температурой тела).

К пойкилотермной группе относятся растения, бактерии, вирусы, грибы, простейшие, рыбы, членистоногие и др.

К гомойотермной группе относятся птицы, млекопитающие и человек. Эти организмы регулируют температуру тела независимо от температуры окружающей среды.

По выносливости к низким температурам растения делятся на теплолюбивые и холодоустойчивые. К теплолюбивым относятся виноград, персик, урюк, груша и др., а к холодоустойчивым — мхи, лишайники, сосна, ель, пихта.

Для каждого отдельного организма существует температурный предел. Некоторые организмы устойчивы к колебаниям температуры. Например, рыбы живут при температуре -52°С, бактерии — при -80°С. Некоторые синезеленые водоросли выдерживают -44°С.

Отклонения температуры от постоянного уровня вызывают замедление обмена веществ и разрушение биохимических реакций в белке и постепенно приводят к кристаллизации клеток и полной остановке жизни.

У растений сформировались различные приспособления к колебаниям температуры среды:

1. Осенью уменьшается количество воды в клеточной цитоплазме растений, ее органоиды (глицерин, моносахариды и др.) сгущаются, тем самым приспосабливаются к низкой температуре и переходят в состояние покоя.

2.Зимой у растений наступает стадия покоя в виде споры, семян, клубня, луковицы, корня, корневищ. А крупные деревья сбрасывают листья, сгущается клеточный сок. Благодаря этому они способны переживать суровые условия зимовки.

3. Пойкилотермные животные при неблагоприятных условиях впадают в зимнюю спячку (состояние анабиоза). Анабиоз — это временное замедление обмена веществ и энергии, когда почти полностью отсутствуют все видимые проявления жизни. Зимняя спячка у некоторых организмов (медведи) связана с недостатком пищи.

Гомойотермные животные защищаются от низких температур различными способами:

1.  Перемещение животных из холодных районов в теплые (птицы, некоторые млекопитающие).

2.  Запасание большого количества жира и утолщение шерстяного покрова (волк, лиса, хищники, птицы, тюлени, кабаны и т. д.).

3.  Впадают в зимнюю спячку (сурок, барсук, медведь, грызуны).

Влажность. Влажность также воздействует на организмы как

экологический фактор, чаще всего зависит от климата, температуры и природных зон. Иногда влажность выполняет роль лимитирующего фактора. Недостаток влаги влияет на урожай растений. Особенно недостаток влаги наблюдается в пустынных зонах, а в лесу и болотах, наоборот, ее избыток. В зависимости от влажности действует зональная закономерность на Земле.

Флора и фауна изменяются соответственно рельефу по географическим зонам: тундра, лесотундра, тайга, лесостепь, тропики, экватор. Классификация зон зависит от температуры и влажности.

Среди растений можно выделить экологические группы:

1. Ксерофиты (греч. xerox — "сухой", phytos — "расстояние") — растения засушливых местообитаний (пустыня, полупустыня, степь). Ксерофиты приспособлены к видоизменениям листьев, стеблей (саксаул, жузгун, полынь, хвойник, терескен, ковыль, солянка).

2.  Суккуленты (лат. succulentus—"сочный") — форма светолюбивых ксерофитов. Листья, стебли утолщены и видоизменены в колючки.

3.  Мезофиты (греч. mesos — "промежуточный") — растут в относительно влажных районах. Листья крупные (береза, груша, луговые травы).

4.  Гигрофиты (греч. hygros — "влажный") — растения, растущие в условиях избыточной влажности. Это тростник, рис, кувшинка.

5.  Гидрофиты (греч. hudor — "вода") — водные растения, погруженные в воду. К ним относятся элодея, водоросли.

Влажность также играет важную роль в жизни животных. Их разделяют на наземные, водные и земноводные. В свою очередь, наземные животные делятся на лесные, степные, пустынные.

Водные животные — это рыбы, водные млекопитающие (киты, дельфины), членистоногие, губки, моллюски, черви.

Наземные животные—млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся, насекомые.

Земноводные — лягушки, морские черепахи и др. В связи с потеплением климата на Земле в последнее время наблюдаются факты повышения средней температуры. Повышение температуры может привести к снижению влажности в природных зонах и превращению экосистем в пустыни. Особенно это заметно в засушливых районах Средней Азии, Казахстана, Малой Азии, Африки, где возможно увеличение объема антропогенных ландшафтов.

Безусловно, это приведет к значительному социально-экономическому ущербу названных стран.

1. Среди абиотических факторов температура и влажность играют основную роль.

2. Соответственно сформированы экологические группы растений и животных.

3. Большое влияние на формирование географических зон на Земле оказывают влажность и температура.

1.  Необходима ли температура для живых организмов?

2.  На какие экологические группы делятся животные в зависимости от температуры тела? Приведите примеры.

3.  Назовите экологические группы растений и приведите примеры.

4.  Как классифицируются растения по влажности?

1.  Назовите растения засушливых мест и объясните их морфологические особенности.

2.  Верблюд может выдержать без воды 40 дней. Чем это объясняется?

Как регулируется питание организмов в состоянии анабиоза?

Как меняется дыхание организмов в зависимости от влажности?

Назовите экологические группы, зависящие от биотических факторов и взаимосвязей организмов.

bioslogos.ru

Смотрите также

• 
  Размещение комнатных растений
• 
  Растение слово корень
• 
  Комнатные растения женские
• 
  Женские комнатные растения
• 
  Растения для беседки
• 
  Митохондрии в растениях
• 
  Растение фиолетового цвета
• 
  Растение приносящее счастье
• 
  Экваториальный лес растения
• 
  Растение забайкальского края
• 
  Уголь для растений