TETAPI faktor biotik. Untuk faktor abiotik lingkungan tanah terutama faktor iklim

Faktor abiotik lingkungan terestrial terutama mencakup faktor iklim. Mari kita pertimbangkan yang utama.

1. Lampu atau radiasi sinar matahari. Pengaruh biologis sinar matahari tergantung pada intensitasnya, durasi kerjanya, komposisi spektral, frekuensi harian dan musiman.

Energi radiasi yang berasal dari Matahari menyebar di ruang angkasa dalam bentuk gelombang elektromagnetik: sinar ultraviolet(panjang gelombang l< 0,4 мкм), видимые лучи (l = 0,4 ¸ 0,75 мкм) и sinar infra merah(l > 0,75 m).

Sinar ultraviolet dicirikan oleh energi kuantum tertinggi dan aktivitas fotokimia yang tinggi. Pada hewan, mereka berkontribusi pada pembentukan vitamin D dan sintesis pigmen oleh sel kulit, pada tumbuhan mereka memiliki efek pembentukan dan berkontribusi pada sintesis senyawa aktif biologis. Radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang kurang dari 0,29 mikron merugikan semua makhluk hidup. Namun, terima kasih kepada perisai ozon hanya sebagian kecil yang mencapai permukaan bumi.

Bagian spektrum yang terlihat terutama sangat penting untuk organisme. Terimakasih untuk cahaya tampak Tumbuhan telah mengembangkan alat fotosintesis. Untuk hewan, faktor cahaya utamanya adalah kondisi yang diperlukan orientasi dalam ruang dan waktu, dan juga berpartisipasi dalam pengaturan banyak proses kehidupan.

Radiasi infra merah menaikkan suhu lingkungan alami dan organisme itu sendiri, yang sangat penting bagi hewan berdarah dingin. Pada tumbuhan, sinar infra merah memainkan peran penting dalam transpirasi (penguapan air dari permukaan daun menghilangkan panas berlebih) dan berkontribusi pada penyerapan karbon dioksida.

2. Suhu mempengaruhi segala sesuatu dalam hidup proses penting. Pertama-tama, ini menentukan kecepatan dan sifat jalannya reaksi metabolisme dalam organisme.

Faktor suhu optimum untuk sebagian besar organisme adalah dalam 15 30 0 , namun, beberapa organisme hidup menahan fluktuasi yang signifikan. Sebagai contoh, jenis tertentu bakteri dan ganggang biru-hijau dapat hidup di sumber air panas pada suhu sekitar 80 0 C. Perairan kutub dengan suhu 0 hingga -2 0 C dihuni oleh berbagai perwakilan flora dan fauna.

3. Kelembaban udara atmosfer berhubungan dengan saturasi dengan uap air. Fluktuasi musiman dan diurnal dalam kelembaban, bersama dengan cahaya dan suhu, mengatur aktivitas organisme.

Selain faktor iklim pentingnya untuk organisme hidup komposisi gas suasana. Ini relatif konstan. Atmosfer terutama terdiri dari nitrogen dan oksigen dengan sejumlah kecil karbon dioksida, argon, dan gas lainnya. Nitrogen terlibat dalam pembentukan struktur protein organisme, oksigen menyediakan proses oksidatif.

Faktor abiotik lingkungan akuatik- Ini:

1 - kepadatan, viskositas, mobilitas air;

Uji "Faktor lingkungan abiotik"

1. Sinyal untuk awal migrasi musim gugur burung pemakan serangga:

1) menurunkan suhu lingkungan 2) pengurangan siang hari

3) kekurangan makanan 4) peningkatan kelembaban dan tekanan

2. Jumlah tupai di kawasan hutan TIDAK dipengaruhi oleh:

1) perubahan dingin dan musim dingin yang hangat 2) panen kerucut cemara

3. Faktor abiotik meliputi:

1) kompetisi tumbuhan untuk penyerapan cahaya 2) pengaruh tumbuhan terhadap kehidupan hewan

3) perubahan suhu di siang hari 4) polusi manusia

4. Faktor yang membatasi pertumbuhan tanaman herba di hutan cemara adalah kerugian:

1) cahaya 2) panas 3) air 4) mineral

5. Apa nama faktor yang menyimpang secara signifikan dari nilai optimal untuk spesies:

1) abiotik 2) biotik

3) antropogenik 4) membatasi

6. Tanda-tanda awal gugurnya daun pada tumbuhan adalah:

1) peningkatan kelembaban lingkungan 2) pengurangan panjang siang hari

3) penurunan kelembaban lingkungan 4) peningkatan suhu lingkungan

7. Angin, curah hujan, badai debu adalah faktor:

1) antropogenik 2) biotik

3) abiotik 4) membatasi

8. Reaksi organisme terhadap perubahan lamanya siang hari disebut:

1) perubahan mikroevolusi 2) fotoperiodisme

3) fototropisme 4) refleks tanpa syarat

9. Faktor lingkungan abiotik meliputi:

1) merusak akar oleh babi hutan 2) invasi belalang

3) pembentukan koloni burung 4) hujan salju lebat

10. Dari fenomena yang terdaftar, bioritme harian meliputi:

1) migrasi ikan laut untuk pemijahan

2) membuka dan menutup bunga angiospermae

3) tunas patah di pohon dan semak

4) membuka dan menutup cangkang pada moluska

11. Faktor apa yang membatasi kehidupan tanaman di zona stepa?

1) suhu tinggi 2) kurangnya kelembaban

3) kekurangan humus 4) kelebihan sinar ultraviolet

12. Faktor abiotik terpenting yang memineralisasi residu organik dalam biogeocenosis hutan adalah:

1) embun beku 2) kebakaran

3) angin 4) hujan

13. Faktor abiotik yang menentukan ukuran populasi meliputi:

3) penurunan kesuburan 4) kelembaban

14. Faktor pembatas utama bagi kehidupan tumbuhan di Samudera Hindia adalah kerugian:

1) ringan 2) panas

3) garam mineral 4) bahan organik

15. Untuk abiotik faktor lingkungan berlaku untuk:

1) kesuburan tanah 2) variasi besar tanaman

3) keberadaan predator 4) suhu udara

16. Reaksi organisme terhadap lamanya hari disebut:

1) fototropisme 2) heliotropisme

3) fotoperiodisme 4) fototaksis

17. Faktor manakah yang mengatur fenomena musiman dalam kehidupan tumbuhan dan hewan?

1) perubahan suhu 2) tingkat kelembaban udara

3) keberadaan shelter 4) lamanya siang dan malam

18. Manakah dari faktor-faktor berikut? alam mati paling signifikan mempengaruhi distribusi amfibi?

1) ringan 2) kandungan karbon dioksida

3) tekanan udara 4) kelembaban

19. tanaman budidaya tidak tumbuh dengan baik di tanah berawa, seperti di dalamnya:

1) kandungan oksigen yang tidak mencukupi

2) metana terbentuk

3) kelebihan kandungan bahan organik

4) mengandung banyak gambut

20. Adaptasi apa yang berkontribusi pada pendinginan tanaman ketika suhu udara naik?

1) penurunan laju metabolisme 2) peningkatan intensitas fotosintesis

3) penurunan intensitas pernapasan 4) peningkatan penguapan air

21. Adaptasi apa pada tanaman toleran naungan yang memberikan penyerapan sinar matahari lebih efisien dan lengkap?

1) daun kecil 2) daun besar

3) duri dan duri 4) lapisan lilin pada daun

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

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

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

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

Faktor abiotik adalah faktor ruang angkasa (radiasi sinar matahari) iklim (cahaya, suhu, kelembaban, tekanan atmosfer, curah hujan, pergerakan udara), edafis atau tanah faktor (komposisi mekanis tanah, kapasitas kelembaban, permeabilitas udara, kepadatan tanah), faktor orografis (relief, ketinggian di atas permukaan laut, paparan lereng), faktor kimia (komposisi gas udara, komposisi garam dan keasaman larutan air dan tanah). Faktor abiotik mempengaruhi organisme hidup (langsung atau tidak langsung) melalui aspek metabolisme tertentu. Keunikan mereka adalah dampak sepihak: tubuh dapat beradaptasi dengan mereka, tetapi tidak memiliki efek signifikan pada mereka.

Saya. Faktor Ruang

Biosfer, sebagai habitat organisme hidup, tidak terisolasi dari proses kompleks yang terjadi di luar angkasa, dan tidak hanya berhubungan langsung dengan Matahari. Debu kosmik, materi meteorit jatuh ke Bumi. Bumi secara berkala bertabrakan dengan asteroid, mendekati komet. Zat dan gelombang yang dihasilkan dari suar melewati Galaxy supernova. Tentu saja, planet kita paling dekat hubungannya dengan proses yang terjadi di Matahari, dengan apa yang disebut aktivitas matahari. Inti dari fenomena ini adalah transformasi energi yang terakumulasi dalam medan magnet Matahari menjadi energi pergerakan massa gas, partikel cepat, dan radiasi elektromagnetik gelombang pendek.

Proses paling intens diamati di pusat aktivitas, yang disebut daerah aktif, di mana medan magnet diperkuat, daerah dengan kecerahan yang meningkat muncul, serta apa yang disebut bintik matahari. Pelepasan energi eksplosif dapat terjadi di daerah aktif, disertai dengan ejeksi plasma, kemunculan matahari secara tiba-tiba sinar kosmik, amplifikasi gelombang pendek dan emisi radio. Diketahui bahwa perubahan tingkat aktivitas flare bersifat siklik dengan siklus normal 22 tahun, meskipun diketahui fluktuasi dengan frekuensi 4,3 hingga 1850 tahun. Aktivitas matahari mempengaruhi sejumlah proses kehidupan di Bumi - dari terjadinya epidemi dan ledakan tingkat kelahiran hingga transformasi iklim besar. Ini ditunjukkan kembali pada tahun 1915 oleh ilmuwan Rusia A.L. Chizhevsky, pendiri ilmu baru - heliobiologi (dari bahasa Yunani helios - Matahari), yang mempertimbangkan dampak perubahan aktivitas matahari pada biosfer Bumi.

Jadi, di antara yang paling penting faktor ruang termasuk radiasi elektromagnetik yang terkait dengan aktivitas matahari dengan jangkauan luas panjang gelombang. Penyerapan radiasi gelombang pendek oleh atmosfer bumi mengarah pada pembentukan cangkang pelindung, khususnya ozonosfer. Di antara faktor-faktor kosmik lainnya, radiasi sel-sel Matahari harus disebutkan.

korona matahari ( bagian atas atmosfer matahari), terutama terdiri dari atom hidrogen terionisasi - proton - dengan campuran helium, terus berkembang. Meninggalkan korona, aliran plasma hidrogen ini merambat ke arah radial dan mencapai Bumi. Mereka memanggilnya angin matahari. Itu memenuhi seluruh area tata surya; dan terus-menerus mengalir di sekitar Bumi, berinteraksi dengan medan magnetnya. Jelas bahwa ini disebabkan oleh dinamika aktivitas magnetik (misalnya, badai magnet) dan secara langsung mempengaruhi kehidupan di Bumi.

Perubahan ionosfer di daerah kutub Bumi juga terkait dengan sinar kosmik matahari, yang menyebabkan ionisasi. Dengan kilatan yang kuat aktivitas matahari dampak sinar kosmik matahari dapat secara singkat melebihi latar belakang sinar kosmik galaksi yang biasa. Saat ini, sains telah mengumpulkan banyak materi faktual yang menggambarkan pengaruh faktor kosmik pada proses biosfer. Secara khusus, sensitivitas invertebrata terhadap perubahan aktivitas matahari telah terbukti, korelasi variasinya dengan dinamika sistem saraf dan kardiovaskular manusia, serta dengan dinamika penyakit - keturunan, onkologis, infeksi, dll., telah ditetapkan.

Fitur dampak pada biosfer dari faktor kosmik dan manifestasi aktivitas matahari adalah bahwa permukaan planet kita dipisahkan dari Kosmos oleh lapisan materi yang kuat di keadaan gas, yaitu atmosfer.

II. faktor iklim

Fungsi pembentuk iklim yang paling penting adalah atmosfer sebagai lingkungan yang merasakan faktor kosmik dan matahari.

1. Cahaya. Energi radiasi sinar matahari merambat di ruang angkasa dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Sekitar 99% di antaranya adalah sinar dengan panjang gelombang 170-4000 nm, termasuk 48% di bagian spektrum yang terlihat dengan panjang gelombang 400-760 nm, dan 45% di inframerah (panjang gelombang dari 750 nm sampai 10 "3 m) , sekitar 7% - hingga ultraviolet (panjang gelombang kurang dari 400 nm).Dalam proses fotosintesis, yang paling peran penting memainkan radiasi aktif fotosintesis (380-710 nm).

Jumlah energi radiasi matahari yang datang ke Bumi (sampai batas atas atmosfer) hampir konstan dan diperkirakan mencapai 1370 W/m2. Nilai ini disebut konstanta matahari.

Melewati atmosfer, radiasi matahari disebarkan oleh molekul gas, pengotor tersuspensi (padat dan cair), diserap oleh uap air, ozon, karbon dioksida, partikel debu. Radiasi matahari yang tersebar sebagian mencapai permukaan bumi. Miliknya bagian yang terlihat menciptakan cahaya di siang hari tanpa adanya sinar matahari langsung, misalnya, di awan tebal.

Energi radiasi matahari tidak hanya diserap oleh permukaan bumi, tetapi juga dipantulkan dalam bentuk aliran radiasi gelombang panjang. Permukaan berwarna lebih terang memantulkan cahaya lebih intens daripada yang lebih gelap. Jadi, salju murni mencerminkan 80-95%, tercemar - 40-50, tanah chernozem - 5-14, pasir ringan - 35-45, kanopi hutan - 10-18%. Rasio radiasi matahari yang dipantulkan oleh permukaan terhadap yang masuk disebut albedo.

Energi radiasi Matahari dikaitkan dengan iluminasi permukaan bumi, yang ditentukan oleh durasi dan intensitas fluks bercahaya. Tumbuhan dan hewan dalam proses evolusi telah mengembangkan adaptasi fisiologis, morfologis dan perilaku yang mendalam terhadap dinamika iluminasi. Semua hewan, termasuk manusia, memiliki apa yang disebut ritme sirkadian (harian).

Persyaratan organisme untuk durasi waktu gelap dan terang tertentu disebut fotoperiodisme, dan fluktuasi musiman dalam iluminasi sangat penting. Tren progresif menuju penurunan panjang siang hari dari musim panas ke musim gugur berfungsi sebagai informasi untuk mempersiapkan musim dingin atau hibernasi. Karena kondisi fotoperiodik bergantung pada garis lintang, sejumlah spesies (terutama serangga) dapat membentuk ras geografis yang berbeda dalam panjang hari ambang batas.

2. Suhu

Stratifikasi suhu adalah perubahan suhu air sepanjang kedalaman suatu objek air. Perubahan suhu yang terus menerus adalah karakteristik dari setiap sistem ekologi. Seringkali kata "gradien" digunakan untuk menunjukkan perubahan seperti itu. Namun, stratifikasi suhu air di reservoir adalah fenomena tertentu. Ya, selama musim panas permukaan air memanas lebih dari yang dalam. Karena air yang lebih hangat memiliki kepadatan yang lebih rendah dan viskositas yang lebih rendah, sirkulasinya terjadi di permukaan, lapisan yang dipanaskan dan tidak bercampur dengan air dingin yang lebih padat dan lebih kental. Zona perantara dengan gradien suhu yang tajam terbentuk antara lapisan hangat dan dingin, yang disebut termoklin. Umum rezim suhu, terkait dengan perubahan suhu periodik (tahunan, musiman, harian), juga merupakan kondisi terpenting bagi habitat organisme hidup di air.

3. Kelembaban. Kelembaban adalah jumlah uap air di udara. Lapisan bawah atmosfer paling kaya akan kelembaban (hingga ketinggian 1,5-2,0 km), di mana sekitar 50% dari semua kelembaban atmosfer terkonsentrasi. Kandungan uap air di udara tergantung pada suhu yang terakhir.

4. Curah hujan adalah air dalam bentuk cair (tetes) atau padat yang jatuh ke bumi. permukaan dari awan atau diendapkan langsung dari udara karena kondensasi uap air. Hujan, salju, gerimis, hujan beku, butiran salju, butiran es, hujan es bisa jatuh dari awan. Jumlah curah hujan diukur dengan ketebalan lapisan air yang jatuh dalam milimeter.

Curah hujan berkaitan erat dengan kelembaban udara dan merupakan hasil kondensasi dari uap air. Karena kondensasi di lapisan udara permukaan, embun dan kabut terbentuk, dan kristalisasi kelembaban diamati pada suhu rendah. Kondensasi dan kristalisasi uap air di lapisan atmosfer yang lebih tinggi membentuk awan struktur yang berbeda dan menyebabkan presipitasi. Pisahkan zona basah (lembab) dan kering (kering) dunia. Jumlah maksimum curah hujan jatuh di zona hutan tropis (hingga 2000 mm / tahun), sedangkan di zona kering (misalnya, di gurun) - 0,18 mm / tahun.

Curah hujan - faktor terpenting, yang mempengaruhi proses pencemaran lingkungan alam. Kehadiran uap air (kabut) di udara dengan masuknya secara simultan, misalnya, belerang dioksida ke dalamnya mengarah pada fakta bahwa yang terakhir berubah menjadi asam belerang, yang dioksidasi menjadi asam sulfat. Dalam kondisi udara tergenang (tenang), kabut beracun yang stabil terbentuk. Zat serupa dapat tersapu keluar dari atmosfer dan diendapkan di permukaan darat dan laut. Hasil yang khas adalah apa yang disebut hujan asam. Materi partikulat di atmosfer dapat berfungsi sebagai inti untuk kondensasi uap air, menyebabkan bentuk yang berbeda pengendapan.

5. Tekanan atmosfer. Tekanan normal dianggap 101,3 kPa (760 mm Hg). Di dalam permukaan bumi terdapat daerah bertekanan tinggi dan rendah, dan minimum musiman dan harian dan maksimum tekanan diamati pada titik yang sama. Jenis dinamika tekanan atmosfer laut dan benua juga berbeda. Daerah bertekanan rendah yang terjadi secara berkala disebut siklon dan dicirikan oleh arus udara yang kuat yang bergerak dalam spiral dan bergerak di ruang angkasa menuju pusat. Siklon dikaitkan dengan cuaca yang tidak stabil dan jumlah besar pengendapan.

Sebaliknya, antisiklon dicirikan oleh cuaca yang stabil, kecepatan angin yang rendah, dan, dalam beberapa kasus, pembalikan suhu. Selama antisiklon, kondisi meteorologi yang tidak menguntungkan dari sudut pandang transfer dan dispersi pengotor dapat terjadi.

6. Pergerakan udara. Alasan pembentukan arus dan pergerakan angin massa udara adalah pemanasan yang tidak merata dari berbagai bagian permukaan bumi, yang terkait dengan penurunan tekanan. Aliran angin diarahkan pada tekanan yang lebih rendah, tetapi rotasi bumi juga mempengaruhi sirkulasi massa udara dalam skala global. Di lapisan permukaan udara, pergerakan massa udara mempengaruhi semua faktor meteorologi lingkungan, yaitu. terhadap iklim, meliputi suhu, kelembaban, evaporasi darat dan laut, serta transpirasi tumbuhan.

Sangat penting untuk mengetahui bahwa aliran angin adalah faktor terpenting dalam transfer, dispersi, dan pengendapan polutan yang memasuki atmosfer dari perusahaan industri, pembangkit listrik termal, dan transportasi. Kekuatan dan arah angin menentukan mode pencemaran lingkungan. Misalnya, ketenangan dalam kombinasi dengan pembalikan suhu udara dianggap sebagai kondisi meteorologi yang merugikan (NMC) yang berkontribusi terhadap polusi udara parah jangka panjang di area perusahaan industri dan tempat tinggal manusia.

Umum pola distribusi tingkat dan rezim regional faktor lingkungan

Selubung geografis Bumi (seperti biosfer) bersifat heterogen di ruang angkasa, dibedakan menjadi wilayah yang berbeda satu sama lain. Ini berturut-turut dibagi menjadi zona fisik-geografis, zona geografis, daerah pegunungan dan dataran rendah intrazonal dan sub-daerah, subzona, dll.

Sabuk fisik-geografis adalah unit taksonomi terbesar dari cangkang geografis, yang terdiri dari seri wilayah geografis, yang dekat dalam hal keseimbangan panas dan rezim pelembapan.

Ada, khususnya, Kutub Utara dan Antartika, subartik dan subantartika, sabuk beriklim utara dan selatan dan subtropis, subequatorial dan khatulistiwa.

geografis (alias.–alam, lanskap) zona–ini adalah bagian penting dari sabuk fisiografis dengan karakter spesial proses geomorfologi, dengan tipe khusus iklim, vegetasi, tanah, flora dan fauna.

Zona memiliki garis besar memanjang (meskipun tidak selalu) secara luas dan dicirikan oleh kondisi alam yang serupa, urutan tertentu tergantung pada posisi latitudinal - ini adalah zonalitas geografis latitudinal, terutama karena sifat distribusi energi matahari di atas garis lintang , yaitu dengan penurunan kedatangannya dari khatulistiwa ke kutub dan kelembaban yang tidak merata.

Selain garis lintang, ada juga tipikal daerah pegunungan zonalitas vertikal (atau ketinggian), yaitu, perubahan vegetasi, satwa liar, tanah, kondisi iklim, saat Anda naik dari permukaan laut, terutama terkait dengan perubahan keseimbangan panas: perbedaan suhu udara adalah 0,6-1,0 °C untuk setiap ketinggian 100 m.

AKU AKU AKU. edafisatau tanahfaktor

Menurut definisi V. R. Williams, tanah adalah cakrawala permukaan tanah yang longgar, yang mampu menghasilkan tanaman. Sifat yang paling penting dari tanah adalah kesuburannya, yaitu kemampuan menyediakan nutrisi organik dan mineral bagi tanaman. Kesuburan tergantung pada sifat fisik dan kimia tanah, yang secara bersama-sama bersifat edafogenik (dari bahasa Yunani. edafos - tanah), atau edafis, faktor.

1. Komposisi mekanis tanah. Tanah merupakan produk transformasi fisika, kimia dan biologi (pelapukan) batu, adalah media tiga fase yang mengandung padatan; komponen cair dan gas. Ini terbentuk sebagai hasil interaksi kompleks dari iklim, tumbuhan, hewan, mikroorganisme dan dianggap sebagai tubuh bio-inert yang mengandung komponen hidup dan tidak hidup.

Ada banyak jenis tanah di dunia yang terkait dengan kondisi iklim yang berbeda dan kekhasan proses pembentukannya. Tanah dicirikan oleh zonalitas tertentu, meskipun sabuk tidak selalu kontinu. Antara tipe utama Tanah Rusia dapat disebut tundra, tanah podsolik dari zona hutan taiga (paling umum), chernozem, tanah hutan abu-abu, tanah kastanye (di selatan dan timur chernozem), tanah coklat (karakteristik stepa kering dan semi- gurun), tanah merah, solonchaks, dll. .

Sebagai hasil dari pergerakan dan transformasi zat, tanah biasanya dibagi menjadi beberapa lapisan, atau cakrawala, yang kombinasinya membentuk profil tanah di bagian (Gbr. 2), yang secara umum terlihat seperti ini:

cakrawala paling atas (TETAPI 1 ), mengandung produk peluruhan bahan organik, adalah yang paling subur. Disebut humus atau humus, memiliki struktur granular-kental atau berlapis. Di sanalah proses fisiko-kimia yang kompleks terjadi, sebagai akibatnya unsur-unsur nutrisi tanaman terbentuk. Humus memiliki warna yang berbeda.

Di atas horizon humus terdapat lapisan serasah tanaman yang biasa disebut serasah (A 0 ). Ini terdiri dari sisa-sisa tanaman yang belum membusuk.

Di bawah horizon humus terdapat lapisan keputihan yang tidak subur setebal 10-12 cm (A 2). Nutrisi dicuci dengan air atau asam. Oleh karena itu, disebut horizon pelindian atau leaching (eluvial). Sebenarnya, itu adalah cakrawala podsolik. Kuarsa dan aluminium oksida larut dengan lemah dan tetap berada di cakrawala ini.

Bahkan lebih rendah lagi terletak batuan induk (C).

Faktor lingkungan abiotik meliputi substrat dan komposisinya, kelembaban, cahaya dan jenis radiasi lainnya di alam, dan komposisinya, serta iklim mikro. Perlu dicatat bahwa suhu, komposisi udara, kelembaban dan cahaya dapat secara kondisional disebut sebagai "individu", dan substrat, iklim, iklim mikro, dll. - ke faktor "kompleks".

Substrat (secara harfiah) adalah tempat keterikatan. Misalnya, untuk bentuk tanaman berkayu dan herba, untuk mikroorganisme tanah, ini adalah tanahnya. Dalam beberapa kasus, substrat dapat dianggap sebagai sinonim untuk habitat (misalnya, tanah adalah habitat edafik). Substrat dicirikan oleh tertentu komposisi kimia yang mempengaruhi organisme. Jika substrat dipahami sebagai habitat, maka dalam hal ini merupakan karakteristik kompleks faktor biotik dan abiotik, yang oleh satu atau lain organisme beradaptasi.

Karakteristik suhu sebagai faktor lingkungan abiotik

Suhu adalah faktor lingkungan yang berhubungan dengan rata-rata energi kinetik gerakan partikel dan dinyatakan dalam derajat berbagai skala. Yang paling umum adalah skala dalam derajat Celcius (°C), yang didasarkan pada jumlah pemuaian air (titik didih air adalah 100 °C). Dalam SI, skala suhu mutlak diadopsi, di mana titik didih air adalah T kip. air = 373 K

Sangat sering, suhu merupakan faktor pembatas yang menentukan kemungkinan (kemustahilan) organisme hidup di habitat tertentu.

Menurut sifat suhu tubuh, semua organisme dibagi menjadi dua kelompok: poikilothermic (suhu tubuh mereka tergantung pada suhu lingkungan dan hampir sama dengan suhu lingkungan) dan homoiothermic (suhu tubuh mereka tidak tergantung pada suhu). lingkungan luar dan kurang lebih konstan: jika berfluktuasi, maka dalam batas kecil - pecahan derajat).

Poikiloterm adalah organisme tumbuhan, bakteri, virus, jamur, hewan uniseluler, serta hewan yang relatif level rendah organisasi (ikan, arthropoda, dll.).

Homeotherms termasuk burung dan mamalia, termasuk manusia. Suhu tubuh yang konstan mengurangi ketergantungan organisme pada suhu lingkungan eksternal, memungkinkan untuk menetap lagi ceruk ekologis baik dalam distribusi latitudinal dan vertikal di planet ini. Namun, selain homoiothermy, organisme mengembangkan adaptasi untuk mengatasi efek suhu rendah.

Menurut sifat perpindahan suhu rendah, tanaman dibagi menjadi suka panas dan tahan dingin. Tanaman yang menyukai panas termasuk tanaman selatan (pisang, pohon palem, varietas selatan pohon apel, pir, persik, anggur, dll.). Tanaman tahan dingin termasuk sedang dan garis lintang utara, serta tanaman yang tumbuh tinggi di pegunungan (misalnya, lumut, lumut, pinus, cemara, cemara, gandum hitam, dll.). PADA jalur tengah Di Rusia, varietas pohon buah tahan beku ditanam, yang dibiakkan secara khusus oleh pemulia. Keberhasilan besar pertama di bidang ini dicapai oleh I. V. Michurin dan peternak rakyat lainnya.

Laju reaksi tubuh terhadap faktor suhu (untuk organisme individu) seringkali sempit, yaitu organisme tertentu dapat berfungsi secara normal dalam kisaran suhu yang cukup sempit. Dengan demikian, vertebrata laut mati ketika suhu naik hingga 30-32°C. Tetapi untuk materi hidup secara keseluruhan, batas-batas efek suhu di mana kehidupan dipertahankan sangat luas. Jadi, di California, satu spesies ikan hidup di sumber air panas, berfungsi normal pada suhu 52 ° C, dan bakteri tahan panas yang hidup di geyser dapat menahan suhu hingga 80 ° C (ini adalah suhu "normal" untuk mereka). Di gletser pada suhu -44 ° C, beberapa hidup, dll.

Peran suhu sebagai faktor lingkungan adalah mempengaruhi metabolisme: ketika suhu rendah laju reaksi bioorganik sangat melambat, dan pada laju tinggi meningkat secara signifikan, yang mengarah pada ketidakseimbangan dalam perjalanan proses biokimia, dan ini menyebabkan berbagai penyakit dan terkadang kematian.

Pengaruh suhu pada organisme tumbuhan

Suhu tidak hanya menjadi faktor penentu kemungkinan tempat tinggal tumbuhan di suatu wilayah tertentu, tetapi bagi beberapa tumbuhan mempengaruhi proses perkembangannya. Dengan demikian, varietas gandum dan gandum hitam musim dingin, yang tidak mengalami proses "vernalisasi" (suhu rendah) selama perkecambahan, tidak menghasilkan benih ketika mereka tumbuh dalam kondisi yang paling menguntungkan.

Tanaman memiliki berbagai adaptasi untuk menahan paparan suhu rendah.

1. Dalam periode musim dingin sitoplasma kehilangan air dan mengakumulasi zat yang memiliki efek "antibeku" (ini adalah monosakarida, gliserin, dan zat lainnya) - solusi terkonsentrasi zat tersebut membeku hanya pada suhu rendah.

2. Peralihan tumbuhan ke stadium (fase) tahan terhadap suhu rendah – stadium spora, biji, umbi, umbi, rimpang, akar tanaman, dll. Bentuk tumbuhan berkayu dan semak menggugurkan daunnya, batangnya ditutupi dengan gabus, yang memiliki sifat insulasi termal yang tinggi, dan zat antibeku menumpuk di sel hidup.

Pengaruh suhu pada organisme hewan

Suhu mempengaruhi hewan poikiloterm dan homeotermik secara berbeda.

Hewan poikilothermic hanya aktif selama periode suhu optimal untuk aktivitas vitalnya. Selama periode suhu rendah, mereka jatuh ke dalam hibernasi (amfibi, reptil, artropoda, dll.). Beberapa serangga menahan musim dingin baik sebagai telur atau sebagai kepompong. Hibernasi suatu organisme ditandai dengan keadaan anabiosis, di mana proses metabolisme sangat terhambat dan tubuh dapat lama pergi tanpa makanan. Hewan poikilothermic dapat berhibernasi di bawah pengaruh suhu tinggi. Jadi, hewan di garis lintang yang lebih rendah di waktu yang panas di siang hari berada di lubang, dan periode kehidupan aktif mereka jatuh pada pagi atau sore hari (atau mereka aktif di malam hari).

Organisme hewan jatuh ke dalam hibernasi tidak hanya karena pengaruh suhu, tetapi juga karena faktor lain. Jadi, beruang (hewan homeotermik) berhibernasi di musim dingin karena kekurangan makanan.

hewan homeotermik di derajat yang lebih rendah dalam aktivitas vital mereka tergantung pada suhu, tetapi suhu mempengaruhi mereka dalam hal ada (tidak adanya) pasokan makanan. Hewan-hewan ini memiliki adaptasi berikut untuk mengatasi efek suhu rendah:

1) hewan berpindah dari daerah yang lebih dingin ke daerah yang lebih hangat (migrasi burung, migrasi mamalia);

2) mengubah sifat penutup (bulu atau bulu musim panas diganti dengan yang lebih tebal di musim dingin; menumpuk lapisan besar lemak - babi hutan, anjing laut, dll.);

3) hibernasi (misalnya, beruang).

Hewan homeotermik memiliki adaptasi untuk mengurangi paparan suhu (baik tinggi maupun rendah). Jadi, seseorang memiliki kelenjar keringat yang mengubah sifat sekresi ketika suhu tinggi(jumlah sekresi meningkat), lumen berubah pembuluh darah di kulit (pada suhu rendah berkurang, dan pada suhu tinggi meningkat), dll.

Radiasi sebagai faktor abiotik

Baik dalam kehidupan tumbuhan maupun dalam kehidupan hewan peran besar berbagai radiasi bermain, baik yang masuk ke planet dari luar (sinar matahari), atau menonjol dari perut bumi. Di sini kami mempertimbangkan terutama radiasi matahari.

Radiasi matahari bersifat heterogen dan terdiri dari gelombang elektromagnetik panjang yang berbeda dan karena itu memiliki energi yang berbeda. Permukaan bumi dicapai oleh sinar tampak dan sinar tidak tampak. spektrum terlihat. Spektrum tak kasat mata meliputi sinar infra merah dan ultraviolet, sedangkan spektrum tampak memiliki tujuh sinar yang paling dapat dibedakan (dari merah hingga ungu). kuanta radiasi meningkat dari inframerah ke ultraviolet (yaitu, sinar ultraviolet mengandung kuanta gelombang terpendek dan energi tertinggi).

Sinar matahari memiliki beberapa fungsi ekologis penting:

1) terima kasih sinar matahari rezim suhu tertentu diwujudkan di permukaan bumi, yang memiliki karakter zona latitudinal dan vertikal;

Dengan tidak adanya pengaruh manusia, komposisi udara, bagaimanapun, dapat berbeda tergantung pada ketinggian di atas permukaan laut (dengan ketinggian, kandungan oksigen dan karbon dioksida berkurang, karena gas-gas ini lebih berat daripada nitrogen). Udara daerah pesisir diperkaya dengan uap air, yang mengandung garam laut dalam keadaan terlarut. Udara hutan berbeda dari udara di ladang oleh pengotor senyawa yang dikeluarkan oleh berbagai tanaman (misalnya, udara hutan pinus mengandung sejumlah besar zat resin dan eter yang membunuh patogen, sehingga udara ini kuratif untuk pasien tuberkulosis).

Iklim adalah faktor abiotik kompleks yang paling penting.

Iklim adalah faktor abiotik kumulatif yang mencakup komposisi dan tingkat tertentu radiasi sinar matahari, tingkat efek suhu dan kelembaban yang terkait dengannya, dan rezim angin tertentu. Iklim juga tergantung pada sifat vegetasi yang tumbuh di daerah tertentu, dan di medan.

Di Bumi, ada garis lintang dan vertikal tertentu zonalitas iklim. Ada iklim tropis lembab, subtropis, kontinental yang tajam dan jenis iklim lainnya.

Ulangi informasi tentang berbagai jenis iklim menurut buku teks geografi fisik. Pertimbangkan iklim daerah tempat Anda tinggal.

Iklim sebagai faktor kumulatif membentuk satu atau beberapa jenis vegetasi (flora) dan jenis fauna yang terkait erat. Pengaruh besar pemukiman manusia mempengaruhi iklim. Iklim kota-kota besar berbeda dengan iklim daerah pinggiran kota.

Bandingkan rezim suhu kota tempat Anda tinggal dan rezim suhu daerah tempat kota itu berada.

Sebagai aturan, suhu di kota (terutama di pusat) selalu lebih tinggi daripada di wilayah.

Iklim mikro sangat erat kaitannya dengan iklim. Alasan munculnya iklim mikro adalah perbedaan relief di wilayah tertentu, keberadaan badan air, yang mengarah pada perubahan kondisi di wilayah yang berbeda dari wilayah tertentu. zona iklim. Bahkan di area pondok musim panas yang relatif kecil, di beberapa bagiannya, mungkin ada berbagai kondisi untuk pertumbuhan tanaman karena kondisi yang berbeda Petir.

faktor abiotik. Suhu

Faktor abiotik- semua komponen dan fenomena alam mati.

Suhu mengacu pada faktor lingkungan abiotik iklim. Sebagian besar organisme beradaptasi dengan kisaran suhu yang agak sempit, karena aktivitas enzim seluler terletak pada kisaran 10 hingga 40 ° C, pada suhu rendah reaksinya lambat.

Ada organisme hewan:

• dengan suhu tubuh konstan berdarah panas, atau homoiothermic);
• dengan suhu tubuh yang berfluktuasi berdarah dingin, atau poikilotermik).

Tumbuhan dan hewan memiliki adaptasi khususbantalan untuk beradaptasi dengan fluktuasi suhu.

Organisme yang suhu tubuhnya berubah tergantung pada suhu lingkungan (tumbuhan, invertebrata, ikan, amfibi, dan reptil) memiliki berbagai adaptasi untuk mempertahankan kehidupan. Hewan seperti ini disebut berdarah dingin, atau poikilotermik. Tidak adanya mekanisme termoregulasi disebabkan oleh perkembangan yang buruk sistem saraf, tingkat metabolisme yang rendah dan kurangnya sistem tertutup sirkulasi.

Suhu tubuh hewan poikilothermic hanya 1-2 °C lebih tinggi dari atau sama dengan suhu lingkungan, tetapi dapat meningkat sebagai akibat dari penyerapan panas matahari (ular, kadal) atau kerja otot (serangga terbang, berenang cepat). ikan). Fluktuasi tajam dalam suhu lingkungan dapat menyebabkan kematian.

Dengan awal musim dingin, tumbuhan dan hewan tenggelam ke dalam keadaan dormansi musim dingin. Tingkat metabolisme mereka turun tajam. Dalam persiapan untuk musim dingin, banyak lemak dan karbohidrat disimpan dalam jaringan hewan, jumlah air dalam serat berkurang, gula dan gliserin menumpuk, yang mencegah pembekuan.

Spesies dengan suhu tubuh yang tidak stabil dapat menjadi tidak aktif ketika suhu turun. Memperlambat metabolisme dalam sel sangat meningkatkan resistensi organisme terhadap efek samping kondisi cuaca. Transisi hewan ke keadaan pingsan, seperti transisi tumbuhan ke keadaan istirahat, memungkinkan mereka untuk bertahan musim dingin dengan kerugian paling sedikit, tanpa menghabiskan banyak energi.

Untuk melindungi organisme dari panas berlebih selama musim panas, spesial mekanisme fisiologis: pada tumbuhan, penguapan air melalui stomata meningkat, pada hewan, penguapan air melalui sistem pernapasan dan kulit.

Pada organisme poikiloterm, suhu inti tubuh mengikuti perubahan suhu lingkungan. Tingkat metabolisme mereka naik dan turun. Spesies seperti itu adalah mayoritas di Bumi.

Organisme yang suhu tubuhnya tetap disebut berdarah panas, atau homeotermik. Ini termasuk burung dan mamalia.

Suhu tubuh hewan tersebut stabil, tidak tergantung pada suhu lingkungan, karena adanya mekanisme termoregulasi. Keteguhan suhu tubuh dijamin oleh regulasi produksi panas dan perpindahan panas.

Dengan ancaman panas berlebih pada tubuh, ekspansi pembuluh kulit terjadi, keringat dan perpindahan panas meningkat. Ketika ada ancaman pendinginan, pembuluh kulit menyempit, wol atau bulu naik - perpindahan panas terbatas.

Dengan perubahan signifikan pada suhu luar dan perubahan mendadak suhu produksi panas organ dalam pada hewan berdarah panas dapat menyimpang dari nilai biasa dari 0,2-0,3 hingga 1-3 °C.

Berkeringat hanya khas manusia, monyet, dan kuda. Pada hewan homoiothermic lainnya, mekanisme perpindahan panas yang paling efisien adalah dispnea panas. Kemampuan untuk meningkatkan produksi panas paling menonjol pada burung, hewan pengerat dan beberapa hewan lainnya.

Homeotherms mampu mempertahankan suhu tubuh yang konstan di bawah kondisi lingkungan apa pun. Metabolisme mereka selalu berjalan dengan kecepatan tinggi, bahkan jika— suhu luar ruangan terus berubah. Misalnya, beruang kutub di Kutub Utara atau penguin di Antartika dapat menahan salju 50 derajat, yang merupakan perbedaan 87-90 derajat dibandingkan suhu mereka sendiri.

Adaptasi organisme untuk rezim suhu yang berbeda. Baik hewan berdarah panas maupun berdarah dingin dalam proses evolusi telah mengembangkan berbagai adaptasi terhadap perubahan kondisi suhu lingkungan.Sumber utama energi termal pada organisme dengan suhu tubuh yang tidak stabil adalah panas eksternal.

Ular musim dingin membutuhkan dua sampai tiga minggu untuk membawa metabolisme mereka ke intensitas yang cukup. Biasanya ular merangkak keluar dan berjemur di bawah sinar matahari berulang kali sepanjang hari, dan kembali ke liangnya di malam hari.

Dengan awal musim dingin, tumbuhan dan hewan dengan suhu tubuh yang tidak stabil jatuh ke dalam keadaan dormansi musim dingin. Tingkat metabolisme mereka berkurang tajam. Dalam persiapan untuk musim dingin, banyak lemak dan karbohidrat disimpan di jaringan.

Di musim gugur, tanaman mengurangi konsumsi zat, menyimpan gula dan pati. Pertumbuhan mereka berhenti, intensitas semuanya proses fisiologis, daun jatuh. Pada salju pertama, tanaman kehilangan sejumlah besar air, menjadi tahan terhadap embun beku dan memasuki keadaan dormansi yang dalam.

Di musim panas, mekanisme perlindungan panas berlebih diaktifkan. Pada tumbuhan, penguapan air melalui stomata meningkat, dan pada hewan - melalui sistem pernapasan dan kulit.

Jika tanaman cukup diberi air, stomata terbuka siang dan malam. Namun, pada banyak tumbuhan, stomata hanya terbuka pada siang hari saat terang, dan menutup pada malam hari. Dalam cuaca kering dan panas, stomata tanaman menutup bahkan pada siang hari, dan pelepasan uap air dari daun ke udara berhenti. Ketika mereka datang kondisi yang menguntungkan, stomata terbuka dan aktivitas vital normal tanaman dipulihkan.

Termoregulasi paling sempurna diamati pada hewan dengan suhu tubuh konstan. Regulasi perpindahan panas oleh pembuluh kulit, berkembang dengan baik lebih tinggi aktivitas saraf memungkinkan burung dan mamalia untuk tetap aktif selama perubahan suhu mendadak dan menguasai hampir semua habitat.

Pembagian lengkap darah menjadi vena dan arteri, metabolisme intensif, bulu atau garis rambut tubuh, berkontribusi pada pelestarian panas.

Yang sangat penting bagi hewan berdarah panas tidak hanya kemampuan untuk mengatur suhu, tetapi juga perilaku adaptif, pembangunan tempat perlindungan dan sarang khusus.