З екологічних позицій середовище - це природні тіла і явища, з якими організм знаходиться в прямих чи непрямих відносинах. Навколишнє організм середовище характеризується більшою розмаїтістю, складаючись з безлічі динамічних в часі і просторі елементів, явищ, умов, які розглядаються в якості факторів.
Екологічний фактор - це будь-яка умова середовища, здатне надавати прямий або опосередкований вплив на живі організми. У свою чергу організм реагує на екологічний фактор пристосувальними реакціями.
Фактори неживої природи (абіотичні)
Фактори живої природи (біотичні)
абіотичні:
• кліматичні (світло, волога, тиск, температура, рух повітря)
• грунтові (склад, вологоємність, щільність, повітропроникність)
• орографические (рельєф, висота над рівнем моря, експозиція схилу)
• хімічні (склади газового повітря, сольовий склад води, кислотність)
біотичні:
• мікробіогенние (віруси, бактерії)
• антропогенні (діяльність людини).
Абіотичні фактори наземної середовища
Промениста енергія сонця
Сонячна енергія - основне джерело енергії на Землі, основа існування живих організмів (процес фотосинтезу).
Кількість енергії у поверхні Землі -21 * 10 23 кДж (сонячна постійна) - на екваторі. Зменшується до полюсів приблизно в 2,5 рази. Також кількість сонячної енергії залежить від періоду року, тривалості дня, прозорості атмосферного повітря (чим більше пилу, тим менше сонячної енергії). На основі радіаційного режиму виділяють кліматичні пояси (тундра, ліси, пустелі і т. Д.) (Сонячна радіація).
Визначається річний сумарною сонячною радіацією, географічними факторами (стан атмосфери, характер рельєфу і т. Д.). Світло необхідне для процесу фотосинтезу, визначає терміни цвітіння і плодоношення рослин. Рослини поділяються на:
світлолюбні - рослини відкритих, добре освітлюваних місць.
тіньолюбиві - нижні яруси лісів (зелений мох, лишайник).
тепловинослівие - добре ростуть на світлі, але і переносять затінення. Легко підлаштовуються під світловий режим.
Для тварин світловий режим не є таким необхідним екологічним фактором, але він необхідний для орієнтації в просторі. Тому різні тварини мають різну конструкцію очей. У безхребетних - найпримітивніша, у інших - дуже складна. У постійних мешканців печер може бути відсутнім. Гримучі змії бачать ІК частина спектра, тому полюють вночі.
Один з найважливіших абіотичних чинників, прямо або побічно впливає на живі організми.
Температура безпосередньо впливає на життєдіяльність рослин і тварин, визначаючи їх активність і характер існування в конкретних ситуаціях.
Особливо помітний вплив робить t про на фотосинтез, обмін речовин, споживання їжі, рухову активність і розмноження. Наприклад, у картоплі максимальна продуктивність фотосинтезу при + 20 ° С, а при t = 48 ° С повністю припиняється.
Залежно від характеру теплообміну з зовнішнім середовищем організми діляться:
Організми, tотела = tоокр. середовища. тобто змінюється в залежності від t про окр. середовища, немає механізму терморегуляції (ефективного) (рослини, риби, рептилії.). Рослини знижують t о з допомогою інтенсивного випаровування, при достатньому постачанні водою в пустелі - зменшується t про листя на 15 ° С.
Організми з постійною tотела (ссавці, птахи), більш високий рівень обміну речовин. Існує теплоізоляційний шар (хутро, пір'я, жир), t о = 36-40 ° C.
Організми з постійною tо (їжак, борсук, ведмідь), період активності - consttотела, зимова сплячка - значно зменшується (низькі втрати енергії).
Також виділяють організми, здатні переносити коливання t 0 в широких межах (лишайники, ссавці, північні птахи) і організми, що існують тільки при певних t про (глибоководні організми, водорості полярних льодів).
Вологість атмосферного повітря
Найбільш багаті вологою нижні шари атмосфери (до висоти 2 км), де концентрується до 50% всієї вологи, кількість водяної пари, що міститься в повітрі, залежить від t про повітря.
Це дощ, сніг, град і т.д. Опади визначають переміщення і поширення шкідливих речовин в навколишнє середовище. Загалом кругообігу води найбільш рухливі саме атмосферні опади, тому що обсяг вологи в атмосфері змінюється 40 разів за рік. Основними умовами виникнення опадів є: t про повітря, рух повітря, рельєф.
Існують наступні зони в розподілі опадів по земній поверхні:
Суха зона тропічного поясу
Опадів менше 200 мм / рік. Пустеля Сахара і т.д. Мінімальна кількість опадів - 0,8 мм / рік - пустеля Атакама (Чилі, Південна Америка).
Волога зона помірних широт
Опадів понад 500 мм / рік. Лісова зона Європи і Північна Америка, Сибір.
Незначна кількість опадів до 250 мм / рік (низька t про повітря, низька випаровування). Арктичні пустелі з бідною рослинністю.
Газовий склад атмосфери
Склад її практично постійний і включає: N2 -78%, О2 -20,9%, СО2. аргон і інші гази, частинки води, пил.
Рух повітряних мас (вітер)
Максимальна швидкість вітру приблизно 400 км / год - ураган (штат Нью-Гемпшир, США).
Вітровий напір - напрямок вітру в бік меншого тиску. Вітер переносить домішки в атмосфері.
760 мм ртутного стовпа або 10 5 кПа.
Абіотичні чинники ґрунтового покриву
Грунт - це поверхневий шар земної кори, який утворюється і розвивається в результаті взаємодії рослин, тварин, мікроорганізмів, гірських порід і є самостійною екосистемою.
Найважливішим властивістю грунту є родючість, тобто здатність забезпечувати зростання і розвиток рослин. Це властивість представляє виняткову цінність для життя людини та інших організмів. Грунт є складовою частиною біосфери і енергії в природі, підтримує газовий склад атмосфери.
Склад грунту: тверді частинки, рідина (вода), гази (повітря-О2. СО2), рослини, тварини, мікроорганізми, гумус.
Товщина грунту: 0,5 м - тундра, гори; 1,5м - на рівнинах.
1 см ґрунту утворюється приблизно за 100 років.
Арктичні і тундрові (гумус до 1 -3%)
Підзолисті (хвойні ліси, гумус до 4-5%).
Чорноземи (степ, гумус до 10%).
Каштанові (в сухих степах, гумус до 4%).
Сіро-бурі (пустелі субтропічні пояса, гумус 1-1,5%).
Червоноземи (вологий субтропічний ліс, гумус до 6%).
Гумус - органічна речовина грунту, що утворюється в результаті біохімічного розкладання рослинних і тваринних залишків, яке накопичується у верхньому шарі грунту. Головне джерело живлення рослин. У гумусі також накопичуються мікроелементи. В процесі експлуатації ґрунтів кількість гумусу зменшується, тому необхідно вносити різні добрива.
Вологоємність, влагопроницаемость (у піску вище влагопроницаемость, у глини - влагопроницаемость).
Аерація - здатність насичення ґрунту повітрям (розпушування грунту).
1. Хімічний склад:
до 50% SiO2 - кремнезем
до 10% - оксиди Fe
інше - оксиди Са, К, Mg, Р і т.д.
Вплив кислотності на рослини:
• Живуть на кислих грунтах (рН <6,7) карликовая береза, хвощ, некоторые мхи
• Нейтральні (рН 6,7 - 7,0) більшість культурних рослин
• На лужних грунтах (рН> 7,0) степові і пустельні рослини (лобода, полин.)
• Чи можуть рости на будь-якому грунті (конвалія, в'юн, суниця лісова)
Абіотичні фактори водного середовища
Водна оболонка Землі називається гідросферою, і включає океани, моря, річки, озера, болота, льодовики і т. Д. Вода займає переважну частину біосфери Землі (71% земної поверхні). Середня глибина - 3554м, вага 0,022% ваги планети, площа - 1350 млн. Кв. км - океани, 35 млн. кв. км - прісні води.
Абіотичні фактори водного середовища - це фізичні та хімічні властивості води як середовища існування живих організмів.
Щільність як екологічний фактор визначає умови пересування організмів, причому деякі з них (головоногі молюски, ракоподібні і т.д.), що мешкають на великих глибинах, можуть переносити тиск до 400 - 500 атмосфер. Щільність води також забезпечує можливість спиратися на неї, що особливо важливо для бесскелетних форм (планктон).
Зміна t ° в залежності від глибини і коливання (добові та сезонні).
Температурний режим водойм більш стійкий, ніж на суші, що пов'язано з високою теплоємністю води. Наприклад, коливання t ° верхніх шарів океану 10 - 15 ° С, більш глибокі шар 3 - 4 ° С.
Відіграє важливу роль у розподілі водних організмів. Водорості в океані мешкають в освітлюваної зоні, найчастіше на глибині до 40 м, якщо прозорість води велика, то і до 200 м. У Багамських островів виявлені водорості на глибині 265 м, а туди доходить всього 5 * 10 -6 сонячної радіації.
З глибиною змінюється і забарвлення тварин. Найбільш яскраво і різноманітно забарвлені мешканці мілководній частині океану. У глибоководній зоні поширена червоне забарвлення, тут вона сприймається, як чорний колір, що дозволяє тваринам ховатися від ворогів. У найбільш глибоководних районах Світового океану в якості джерела світла організми використовують світло, що випускається живими істотами (біолюмінесценція).
Рухливість - постійне переміщення водних мас в просторі.
Залежить від вмісту завислих часток. Найчистіше - море Уеддела в Антарктиді, видимість 80м (прозорість дистильованої води).
Прісноводні види не можуть жити в морях, а морські - в річках. Однак, такі риби, як лосось, оселедець все життя проводять у море, а для нересту піднімаються в ріки.
3. Кисла, нейтральна, лужне середовище.
Всі мешканці пристосувалися до певних кислотно-лужним умов. Їх зміна в результаті забруднення може привести до загибелі організмів.