Kelompok faktor abiotik (faktor alam mati) berikut dibedakan: iklim, edafogenik (tanah), orografis dan kimia.

I) Faktor iklim: ini termasuk radiasi matahari, suhu, tekanan, angin dan beberapa pengaruh lingkungan lainnya.

1) Radiasi matahari merupakan faktor lingkungan yang kuat. Ini menyebar di ruang angkasa dalam bentuk gelombang elektromagnetik, di mana 48% adalah bagian spektrum yang terlihat, 45% adalah radiasi infra merah (dengan panjang gelombang panjang) dan sekitar 7% adalah radiasi ultraviolet gelombang pendek. Radiasi matahari adalah sumber energi utama, yang tanpanya kehidupan di Bumi tidak mungkin terjadi. Tapi, di sisi lain, paparan langsung sinar matahari (terutama komponen ultravioletnya) merugikan sel hidup. Evolusi biosfer ditujukan untuk mengurangi intensitas bagian spektrum ultraviolet dan melindunginya dari radiasi matahari yang berlebihan. Ini difasilitasi oleh pembentukan ozon (lapisan ozon) dari oksigen yang dilepaskan oleh organisme fotosintesis pertama.

Jumlah total energi matahari yang mencapai Bumi kira-kira konstan. Tetapi titik-titik yang berbeda di permukaan bumi menerima jumlah energi yang berbeda (karena perbedaan waktu iluminasi, sudut datang yang berbeda, tingkat pantulan, transparansi atmosfer, dll.)

Hubungan erat antara aktivitas matahari dan ritme proses biologis telah terungkap. Semakin banyak aktivitas matahari (lebih banyak bintik di Matahari), semakin banyak gangguan di atmosfer, badai magnet yang memengaruhi organisme hidup. Peran penting juga dimainkan oleh perubahan aktivitas matahari di siang hari, yang menentukan ritme harian tubuh. Pada manusia, lebih dari 100 karakteristik fisiologis tunduk pada siklus harian (pelepasan hormon, laju pernapasan, kerja berbagai kelenjar, dll.)

Radiasi matahari sangat menentukan faktor iklim lainnya.

2) Suhu lingkungan berhubungan dengan intensitas radiasi matahari, terutama bagian spektrum inframerah. Aktivitas vital sebagian besar organisme berlangsung secara normal dalam kisaran suhu dari +5 hingga 40 0 ​​° C. Di atas +50 0 - +60 0, penghancuran ireversibel protein yang merupakan bagian dari jaringan hidup dimulai. Pada tekanan tinggi, batas suhu atas bisa jauh lebih tinggi (hingga +150−200 0 C). Batas suhu yang lebih rendah seringkali kurang kritis. Beberapa organisme hidup mampu bertahan pada suhu yang sangat rendah (sampai -200 0 C) dalam keadaan mati suri. Banyak organisme di Kutub Utara dan Antartika terus-menerus hidup pada suhu di bawah nol derajat. Beberapa ikan Arktik memiliki suhu tubuh normal -1,7 0 C. Pada saat yang sama, air di kapiler sempit mereka tidak membeku.

Ketergantungan intensitas aktivitas vital sebagian besar organisme hidup pada suhu memiliki bentuk berikut:

Gambar 12. Ketergantungan aktivitas vital organisme pada suhu

Seperti dapat dilihat dari gambar, dengan peningkatan suhu, proses biologis dipercepat (laju reproduksi dan perkembangan, jumlah makanan yang dikonsumsi). Sebagai contoh, perkembangan ulat kupu-kupu kubis pada suhu +10 0 C membutuhkan waktu 100 hari, dan pada +26 0 C hanya membutuhkan waktu 10 hari. Tetapi peningkatan suhu lebih lanjut menyebabkan penurunan tajam dalam parameter aktivitas vital dan kematian organisme.

Di air, kisaran fluktuasi suhu kurang dari di darat. Oleh karena itu, organisme akuatik kurang beradaptasi dengan perubahan suhu daripada organisme terestrial.

Suhu sering menentukan zonasi di biogeocenosis terestrial dan akuatik.

3) Kelembaban lingkungan merupakan faktor lingkungan yang penting. Sebagian besar organisme hidup adalah 70-80% air - zat yang diperlukan untuk keberadaan protoplasma. Kelembaban suatu daerah ditentukan oleh kelembaban udara atmosfer, jumlah curah hujan, dan luas cadangan air.

Kelembaban tergantung pada suhu: semakin tinggi, semakin banyak air biasanya terkandung di udara. Lapisan atmosfer yang lebih rendah kaya akan kelembapan. Curah hujan adalah hasil kondensasi uap air. Di daerah beriklim sedang, distribusi curah hujan sepanjang musim kurang lebih seragam, di daerah tropis dan subtropis tidak merata. Ketersediaan air permukaan tergantung pada sumber air tanah dan curah hujan.

Interaksi suhu dan kelembaban membentuk dua iklim: maritim dan kontinental.

4) Tekanan adalah faktor iklim lain yang penting bagi semua organisme hidup. Ada area di Bumi dengan tekanan tinggi atau rendah yang terus-menerus. Penurunan tekanan dikaitkan dengan pemanasan permukaan bumi yang tidak merata.

5) Angin - pergerakan massa udara yang diarahkan, yang merupakan hasil dari perbedaan tekanan. Aliran angin diarahkan dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan lebih rendah. Ini mempengaruhi suhu, kelembaban dan pergerakan kotoran di udara.

6) Irama bulan menentukan pasang surutnya hewan laut yang beradaptasi. Mereka menggunakan pasang surut untuk banyak proses kehidupan: gerakan, reproduksi, dan sebagainya.

II) Faktor edafogenik menentukan berbagai karakteristik tanah. Tanah memainkan peran penting dalam ekosistem terestrial - peran akumulator dan cadangan sumber daya. Komposisi dan sifat tanah sangat dipengaruhi oleh iklim, vegetasi dan mikroorganisme. Tanah stepa lebih subur daripada tanah hutan, karena rumput berumur pendek dan setiap tahun sejumlah besar bahan organik memasuki tanah, yang dengan cepat terurai. Ekosistem tanpa tanah biasanya sangat tidak stabil. Karakteristik utama tanah berikut dibedakan: komposisi mekanik, kapasitas kelembaban, kepadatan dan permeabilitas udara.

Komposisi mekanis tanah ditentukan oleh kandungan partikel dengan berbagai ukuran di dalamnya. Ada empat jenis tanah, tergantung pada komposisi mekanisnya: pasir, lempung berpasir, lempung, lempung. Komposisi mekanis secara langsung mempengaruhi tanaman, organisme bawah tanah, dan melalui mereka - pada organisme lain. Kapasitas kelembaban (kemampuan untuk mempertahankan kelembaban), kepadatannya dan permeabilitas udara tanah tergantung pada komposisi mekanis.

III) Faktor orografis. Ini termasuk ketinggian daerah di atas permukaan laut, relief dan lokasinya relatif terhadap titik mata angin. Faktor orografis sangat menentukan iklim suatu daerah tertentu, serta faktor biotik dan abiotik lainnya.

IV) Faktor kimia. Ini termasuk komposisi kimia atmosfer (komposisi gas di udara), litosfer, dan hidrosfer. Untuk organisme hidup, kandungan unsur makro dan mikro di lingkungan sangat penting.

Makronutrien adalah unsur yang dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah yang relatif banyak. Bagi sebagian besar organisme hidup, ini adalah fosfor, nitrogen, kalium, kalsium, belerang, magnesium.

Elemen jejak adalah elemen yang dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah yang sangat kecil, tetapi merupakan bagian dari enzim vital. Elemen jejak diperlukan untuk fungsi normal tubuh. Elemen jejak yang paling umum adalah logam, silikon, boron, dan klorin.

Tidak ada batas yang jelas antara unsur makro dan unsur mikro: apa yang dimaksud dengan unsur mikro untuk beberapa organisme, bagi organisme lain adalah unsur makro.

Terus berkembang, umat manusia tidak terlalu memikirkan bagaimana faktor abiotik secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi seseorang. Apa itu kondisi abiotik dan mengapa pengaruhnya yang tampaknya tak terlihat begitu penting untuk dipertimbangkan? Ini adalah fenomena fisik tertentu yang tidak terkait dengan satwa liar, yang dalam satu atau lain cara mempengaruhi kehidupan atau lingkungan seseorang. Secara kasar, cahaya, tingkat kelembaban, medan magnet bumi, suhu, udara yang kita hirup - semua parameter ini disebut abiotik. Di bawah definisi ini sama sekali tidak termasuk pengaruh organisme hidup, termasuk bakteri, mikroorganisme, dan bahkan protozoa.

Navigasi artikel cepat

Contoh dan jenisnya

Kami telah menemukan bahwa ini adalah serangkaian fenomena alam mati, yang dapat berupa iklim, air atau tanah. Klasifikasi faktor abiotik secara kondisional dibagi menjadi tiga jenis:

1. Bahan kimia,
2. fisik,
3. Mekanis.

Pengaruh kimia diberikan oleh komposisi organik dan mineral tanah, udara atmosfer, air tanah dan air lainnya. Yang fisik meliputi cahaya alami, tekanan, suhu dan kelembaban lingkungan. Dengan demikian, siklon, aktivitas matahari, gerakan tanah, udara dan air di alam dianggap sebagai faktor mekanis. Kombinasi semua parameter ini memiliki dampak luar biasa pada reproduksi, distribusi, dan kualitas hidup semua kehidupan di planet kita. Dan jika orang modern berpikir bahwa semua fenomena yang secara harfiah mengendalikan kehidupan nenek moyang kunonya sekarang telah dijinakkan dengan bantuan teknologi canggih, maka, sayangnya, ini sama sekali tidak terjadi.

Seseorang tidak boleh melupakan faktor dan proses biotik yang pasti terkait dengan pengaruh abiotik pada semua makhluk hidup. Biotik adalah bentuk dampak organisme hidup satu sama lain, hampir semuanya disebabkan justru oleh faktor lingkungan abiotik dan pengaruhnya terhadap organisme hidup.

Apa pengaruh faktor-faktor alam mati?

Untuk memulainya, perlu ditunjukkan apa yang termasuk dalam definisi faktor lingkungan abiotik? Manakah dari parameter yang dapat dikaitkan di sini? Faktor lingkungan abiotik meliputi: cahaya, suhu, kelembaban, dan keadaan atmosfer. Mari kita pertimbangkan faktor mana yang mempengaruhi bagaimana secara lebih rinci.

Lampu

Cahaya adalah salah satu faktor lingkungan yang secara harfiah digunakan oleh setiap objek dalam geobotani. Sinar matahari adalah sumber energi panas yang paling penting, yang bertanggung jawab di alam untuk proses perkembangan, pertumbuhan, fotosintesis, dan banyak lagi lainnya.

Cahaya, sebagai faktor abiotik, memiliki sejumlah karakteristik khusus: komposisi spektral, intensitas, periodisitas. Kondisi abiotik ini paling penting bagi tumbuhan yang kehidupan utamanya adalah proses fotosintesis. Tanpa spektrum berkualitas tinggi dan intensitas pencahayaan yang baik, dunia tumbuhan tidak akan dapat aktif bereproduksi dan tumbuh sepenuhnya. Durasi paparan cahaya juga penting, sehingga dengan siang hari yang pendek, pertumbuhan tanaman berkurang secara signifikan, dan fungsi reproduksi terhambat. Tidak sia-sia, untuk pertumbuhan dan panen yang baik, dalam kondisi rumah kaca (buatan), mereka harus menciptakan periode cahaya terpanjang, yang sangat diperlukan untuk kehidupan tanaman. Dalam kasus seperti itu, ritme biologis alami secara drastis dan sengaja dilanggar. Pencahayaan adalah faktor alami terpenting bagi planet kita.

Suhu

Suhu juga merupakan salah satu faktor abiotik yang paling kuat. Tanpa rezim suhu yang tepat, kehidupan di Bumi benar-benar tidak mungkin - dan ini tidak berlebihan. Terlebih lagi, jika seseorang dapat dengan sengaja menjaga keseimbangan cahaya pada tingkat tertentu, dan ini cukup sederhana untuk dilakukan, maka situasi dengan suhu jauh lebih sulit.

Tentu saja, selama jutaan tahun keberadaannya di Planet ini, baik tumbuhan maupun hewan telah beradaptasi dengan suhu yang tidak nyaman bagi mereka. Proses termoregulasi berbeda di sini. Misalnya, pada tumbuhan, dua metode dibedakan: fisiologis, yaitu, peningkatan konsentrasi getah sel, karena akumulasi gula yang intensif di dalam sel. Proses semacam itu memberikan tingkat ketahanan beku yang diperlukan tanaman, di mana mereka tidak dapat mati bahkan pada suhu yang sangat rendah. Cara kedua adalah fisik, terdiri dari struktur khusus dedaunan atau pengurangannya, serta metode pertumbuhan - jongkok atau merayap di tanah - untuk menghindari pembekuan di ruang terbuka.

Di antara hewan, eurytherm dibedakan - mereka yang hidup bebas dengan fluktuasi suhu yang signifikan, dan stenotherms, yang hidupnya penting dalam kisaran suhu tertentu dengan ukuran yang tidak terlalu besar. Organisme eurythermal ada ketika suhu lingkungan berfluktuasi dalam 40-50 derajat, biasanya ini adalah kondisi yang dekat dengan iklim kontinental. Suhu tinggi di musim panas, beku di musim dingin.

Contoh mencolok dari hewan eurythermal dapat dianggap sebagai kelinci. Di musim panas, ia merasa nyaman di panas, dan di salju, berubah menjadi kelinci, ia beradaptasi dengan sempurna dengan suhu faktor abiotik lingkungan dan pengaruhnya terhadap organisme hidup.

Ada juga banyak perwakilan fauna - ini adalah hewan, dan serangga, dan mamalia yang memiliki jenis termoregulasi yang berbeda - dengan bantuan keadaan mati suri. Dalam hal ini, metabolisme melambat, tetapi suhu tubuh dapat dipertahankan pada tingkat yang sama. Contoh: untuk beruang coklat, faktor abiotiknya adalah suhu udara musim dingin, dan metode adaptasinya terhadap embun beku adalah hibernasi.

Udara

Faktor lingkungan abiotik juga termasuk lingkungan udara. Dalam proses evolusi, makhluk hidup harus menguasai habitat udara setelah meninggalkan air di darat. Beberapa dari mereka, ini terutama tercermin pada serangga dan burung, dalam proses pengembangan spesies yang bergerak di darat, beradaptasi dengan pergerakan udara, setelah menguasai teknik penerbangan.

Seseorang tidak boleh mengecualikan proses ansmochory - migrasi spesies tanaman dengan bantuan arus udara - sebagian besar tanaman menghuni wilayah di mana mereka sekarang tumbuh dengan cara ini, dengan penyerbukan, transfer benih oleh burung, serangga, dan Suka.

Jika Anda bertanya pada diri sendiri faktor abiotik apa yang mempengaruhi flora dan fauna, maka atmosfer, dalam hal tingkat pengaruhnya, jelas tidak akan berada di tempat terakhir - perannya dalam proses evolusi, perkembangan, dan ukuran populasi tidak dapat dilebih-lebihkan.

Namun, bukan udara itu sendiri yang penting, sebagai parameter yang mempengaruhi alam dan organisme, tetapi juga kualitasnya, yaitu komposisi kimianya. Faktor apa yang penting dalam aspek ini? Ada dua di antaranya: oksigen dan karbon dioksida.

Pentingnya oksigen

Tanpa oksigen, hanya bakteri anaerobik yang dapat hidup; organisme hidup lain sangat membutuhkannya. Komponen oksigen dari lingkungan udara mengacu pada jenis produk yang hanya dikonsumsi, tetapi hanya tumbuhan hijau yang mampu menghasilkan oksigen, melalui fotosintesis.

Oksigen, memasuki tubuh mamalia, diikat menjadi senyawa kimia oleh hemoglobin dalam darah dan, dalam bentuk ini, ditransfer dengan darah ke semua sel dan organ. Proses ini memastikan fungsi normal dari setiap organisme hidup. Pengaruh lingkungan udara terhadap proses penunjang kehidupan sangat besar dan terus menerus sepanjang hidup.

Pentingnya karbon dioksida

Karbon dioksida adalah produk yang dihembuskan oleh mamalia dan beberapa tanaman, juga terbentuk dalam proses pembakaran dan aktivitas vital mikroorganisme tanah. Namun, semua proses alami ini memancarkan karbon dioksida dalam jumlah yang tidak signifikan sehingga tidak dapat dibandingkan dengan bencana ekosistem nyata yang secara langsung dan tidak langsung terkait dengan semua proses alam - emisi industri dan produk proses teknologi. Dan, jika beberapa ratus tahun yang lalu, masalah serupa terutama diamati di kota industri besar, seperti, misalnya, Chelyabinsk, maka hari ini, itu tersebar hampir di seluruh planet. Di zaman kita, karbon dioksida, diproduksi di mana-mana: perusahaan, kendaraan, berbagai perangkat, dengan keras kepala memperluas kelompok dampaknya, termasuk atmosfer.

Kelembaban

Kelembaban, sebagai faktor abiotik, adalah kandungan air dari apa pun itu: tanaman, udara, tanah, atau organisme hidup. Dari faktor lingkungan, kelembabanlah yang merupakan kondisi pertama yang diperlukan untuk asal usul dan perkembangan kehidupan di Bumi.

Semua makhluk hidup di planet ini membutuhkan air. Fakta bahwa setiap sel hidup adalah delapan puluh persen air berbicara sendiri. Dan bagi banyak makhluk hidup, badan air atau iklim lembab adalah kondisi hidup yang ideal untuk lingkungan alam.

Tempat terbasah di bumi Urek (Pulau Bioko, Guinea Khatulistiwa)

Tentu saja, ada juga jenis daerah di mana jumlah airnya minimal atau ada dengan periode tertentu, ini adalah gurun, relief gunung yang tinggi, dan sejenisnya. Ini memiliki efek yang jelas pada alam: tidak adanya atau minimnya vegetasi, tanah yang mengering, tidak ada tanaman yang menghasilkan buah, hanya jenis-jenis flora dan fauna yang dapat beradaptasi dengan kondisi seperti itu yang bertahan. Kebugaran, sejauh mana dinyatakan, tidak seumur hidup dan, dalam kasus ketika karakteristik faktor abiotik berubah karena alasan tertentu, itu juga dapat berubah atau hilang sama sekali.

Dalam hal tingkat pengaruh terhadap alam, kelembaban penting untuk diperhitungkan tidak hanya sebagai parameter tunggal, tetapi juga dalam kombinasi dengan masing-masing faktor yang terdaftar, karena bersama-sama mereka membentuk jenis iklim. Setiap wilayah tertentu dengan faktor lingkungan abiotiknya sendiri memiliki karakteristik, vegetasi, spesies, dan ukuran populasinya sendiri.

Pengaruh faktor abiotik pada manusia

Manusia sebagai komponen ekosistem juga berlaku pada benda-benda yang dipengaruhi oleh faktor abiotik alam mati. Ketergantungan kesehatan dan perilaku manusia pada aktivitas matahari, siklus bulan, topan, dan pengaruh serupa dicatat beberapa abad yang lalu, berkat pengamatan nenek moyang kita. Dan dalam masyarakat modern, keberadaan sekelompok orang selalu tetap, perubahan suasana hati dan kesejahteraan yang secara tidak langsung dipengaruhi oleh faktor lingkungan abiotik.

Misalnya, studi tentang pengaruh matahari telah menunjukkan bahwa bintang ini memiliki siklus aktivitas periodik sebelas tahun. Atas dasar ini, fluktuasi medan elektromagnetik Bumi terjadi, yang memengaruhi tubuh manusia. Puncak aktivitas matahari dapat melemahkan sistem kekebalan, dan mikroorganisme patogen, sebaliknya, membuat mereka lebih ulet dan beradaptasi dengan distribusi luas di masyarakat. Konsekuensi menyedihkan dari proses semacam itu adalah wabah epidemi, munculnya mutasi dan virus baru.

Epidemi infeksi yang tidak diketahui di India

Contoh penting lain dari pengaruh abiotik adalah ultraviolet. Semua orang tahu bahwa dalam dosis tertentu, jenis radiasi ini bahkan bermanfaat. Faktor lingkungan ini memiliki efek antibakteri, memperlambat perkembangan spora yang menyebabkan penyakit kulit. Tetapi dalam dosis tinggi, radiasi ultraviolet berdampak negatif pada populasi, menyebabkan penyakit mematikan seperti kanker, leukemia atau sarkoma.

Manifestasi dari tindakan faktor lingkungan abiotik pada seseorang secara langsung meliputi suhu, tekanan dan kelembaban, singkatnya iklim. Peningkatan suhu akan menyebabkan penghambatan aktivitas fisik dan perkembangan masalah dengan sistem kardiovaskular. Suhu rendah adalah hipotermia yang berbahaya, yang berarti peradangan pada sistem pernapasan, persendian, dan anggota badan. Perlu dicatat di sini bahwa parameter kelembaban semakin meningkatkan pengaruh rezim suhu.

Peningkatan tekanan atmosfer mengancam kesehatan pemilik sendi yang lemah dan pembuluh darah yang rapuh. Sangat berbahaya, ada perubahan tajam dalam parameter iklim ini - hipoksia mendadak, penyumbatan kapiler, pingsan, dan bahkan koma dapat terjadi.

Dari faktor lingkungan, juga harus diperhatikan aspek kimia dampaknya terhadap manusia. Ini termasuk semua unsur kimia yang terkandung dalam air, atmosfer atau tanah. Ada konsep faktor regional - kelebihan atau, sebaliknya, kekurangan senyawa atau elemen jejak tertentu di alam masing-masing wilayah. Misalnya, dari faktor-faktor yang tercantum, baik kekurangan fluor berbahaya - menyebabkan kerusakan pada email gigi, dan kelebihannya - mempercepat proses pengerasan ligamen, mengganggu fungsi beberapa organ internal. Fluktuasi kandungan unsur-unsur kimia seperti kromium, kalsium, yodium, seng, dan timbal terutama terlihat dalam hal jumlah penduduk.

Tentu saja, banyak kondisi abiotik yang disebutkan di atas, meskipun merupakan faktor abiotik dari lingkungan alam, pada kenyataannya sangat bergantung pada aktivitas manusia - perkembangan tambang dan endapan, perubahan dasar sungai, lingkungan udara, dan contoh serupa dari intervensi kemajuan dalam fenomena alam.

Karakteristik rinci dari faktor abiotik

Mengapa dampak pada populasi sebagian besar faktor abiotik begitu besar? Ini logis: bagaimanapun, untuk memastikan siklus hidup organisme hidup apa pun di Bumi, totalitas semua parameter yang memengaruhi kualitas kehidupan, durasinya, yang menentukan jumlah objek ekosistem, adalah penting. Pencahayaan, komposisi atmosfer, kelembaban, suhu, zonalitas distribusi perwakilan satwa liar, salinitas air dan udara, data edafisnya adalah faktor abiotik terpenting dan adaptasi organisme terhadapnya positif atau negatif, tetapi bagaimanapun juga, itu tidak bisa dihindari. Sangat mudah untuk memverifikasi ini: lihat saja sekeliling!

Faktor abiotik dari lingkungan akuatik menyediakan asal usul kehidupan, membentuk tiga perempat dari setiap sel hidup di Bumi. Dalam ekosistem hutan, faktor biotik mencakup semua parameter yang sama: kelembaban, suhu, tanah, cahaya - mereka menentukan jenis hutan, kejenuhan dengan tanaman, kemampuan beradaptasi mereka ke wilayah tertentu.

Selain faktor-faktor abiotik penting dari lingkungan alam yang sudah jelas, sudah terdaftar, juga harus disebut salinitas, tanah, dan medan elektromagnetik bumi. Seluruh ekosistem telah berevolusi selama ratusan tahun, medan telah berubah, tingkat adaptasi organisme hidup terhadap kondisi kehidupan tertentu, spesies baru telah muncul dan seluruh populasi telah bermigrasi. Namun, rantai alami ini telah lama dilanggar oleh hasil aktivitas manusia di planet ini. Pekerjaan faktor lingkungan pada dasarnya terganggu karena fakta bahwa dampak parameter abiotik tidak terjadi dengan sengaja, sebagai faktor alam mati, tetapi sudah sebagai efek berbahaya pada perkembangan organisme.

Sayangnya, pengaruh faktor abiotik pada kualitas dan harapan hidup seseorang dan umat manusia secara keseluruhan telah dan tetap sangat besar dan dapat memiliki konsekuensi positif dan negatif bagi setiap organisme individu untuk seluruh umat manusia secara keseluruhan.

lingkungan ekologis jumlah populasi organisme

Kondisi kehidupan (kondisi keberadaan) adalah seperangkat elemen yang diperlukan untuk tubuh, yang dengannya ia terkait erat dan tanpanya ia tidak dapat eksis.

Adaptasi organisme terhadap lingkungannya disebut adaptasi. Kemampuan beradaptasi adalah salah satu sifat utama kehidupan secara umum, memberikan kemungkinan keberadaannya, kelangsungan hidup, dan reproduksi. Adaptasi memanifestasikan dirinya pada tingkat yang berbeda - dari biokimia sel dan perilaku organisme individu ke struktur dan fungsi komunitas dan ekosistem. Adaptasi muncul dan berubah selama evolusi suatu spesies.

Sifat-sifat atau unsur-unsur lingkungan yang terpisah yang mempengaruhi organisme disebut faktor lingkungan. Faktor lingkungan bervariasi. Mereka memiliki sifat dan kekhususan tindakan yang berbeda. Faktor lingkungan dibagi menjadi dua kelompok besar: abiotik dan biotik.

Faktor abiotik adalah seperangkat kondisi lingkungan anorganik yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi organisme hidup: suhu, cahaya, radiasi radioaktif, tekanan, kelembaban udara, komposisi garam air, dll.

Faktor biotik adalah semua bentuk pengaruh organisme hidup satu sama lain. Setiap organisme terus-menerus mengalami pengaruh langsung atau tidak langsung dari orang lain, mengadakan komunikasi dengan perwakilan spesiesnya sendiri dan spesies lain.

Dalam beberapa kasus, faktor antropogenik dipisahkan menjadi kelompok independen bersama dengan faktor biotik dan abiotik, menekankan efek luar biasa dari faktor antropogenik.

Faktor antropogenik adalah segala bentuk aktivitas masyarakat manusia yang mengakibatkan terjadinya perubahan alam sebagai habitat bagi spesies lain atau secara langsung mempengaruhi kehidupannya. Pentingnya dampak antropogenik pada seluruh dunia kehidupan di Bumi terus berkembang pesat.

Perubahan faktor lingkungan dari waktu ke waktu dapat berupa:

• 1) tetap-tetap, mengubah kekuatan tumbukan sehubungan dengan waktu, musim dalam setahun atau ritme pasang surut di lautan;
• 2) tidak teratur, tanpa periodisitas yang jelas, misalnya, perubahan kondisi cuaca pada tahun yang berbeda, badai, hujan deras, semburan lumpur, dll.;
• 3) diarahkan pada jangka waktu tertentu atau lama, misalnya, pendinginan atau pemanasan iklim, pertumbuhan reservoir yang berlebihan, dll.

Faktor lingkungan dapat memiliki berbagai efek pada organisme hidup:

• 1) sebagai iritan, menyebabkan perubahan adaptif fungsi fisiologis dan biokimia;
• 2) sebagai pembatas, menyebabkan ketidakmungkinan keberadaan dalam kondisi ini;
• 3) sebagai pengubah yang menyebabkan perubahan anatomis dan morfologis pada organisme;
• 4) sebagai sinyal yang menunjukkan perubahan faktor lain

Terlepas dari berbagai macam faktor lingkungan, sejumlah pola umum dapat dibedakan dalam sifat interaksinya dengan organisme dan dalam respons makhluk hidup.

Intensitas faktor lingkungan yang paling menguntungkan bagi kehidupan organisme adalah yang paling optimal, dan yang memberikan pengaruh paling buruk adalah yang paling pessimum, yaitu kondisi di mana aktivitas vital organisme dihambat secara maksimal, tetapi masih bisa eksis. Jadi, ketika menanam tanaman dalam kondisi suhu yang berbeda, titik di mana pertumbuhan maksimum diamati akan menjadi yang optimal. Dalam kebanyakan kasus, ini adalah kisaran suhu tertentu beberapa derajat, jadi di sini lebih baik berbicara tentang zona optimal. Seluruh rentang suhu (dari minimum hingga maksimum), di mana pertumbuhan masih memungkinkan, disebut kisaran stabilitas (daya tahan), atau toleransi. Titik yang membatasi (yaitu minimum dan maksimum) suhu layak huni adalah batas stabilitas. Di antara zona optimum dan batas stabilitas, ketika yang terakhir didekati, tanaman mengalami peningkatan stres, yaitu. kita berbicara tentang zona stres, atau zona penindasan, dalam kisaran stabilitas

Saat skala bergerak naik dan turun, tidak hanya stres meningkat, tetapi pada akhirnya, setelah mencapai batas resistensi organisme, kematiannya terjadi. Eksperimen serupa dapat dilakukan untuk menguji pengaruh faktor lain. Hasilnya secara grafis akan sesuai dengan jenis kurva yang serupa.

Lingkungan kehidupan darat-udara, karakteristiknya dan bentuk adaptasinya

Kehidupan di darat membutuhkan adaptasi yang hanya mungkin terjadi pada organisme hidup yang sangat terorganisir. Lingkungan darat-udara lebih sulit untuk kehidupan, ditandai dengan kandungan oksigen yang tinggi, sejumlah kecil uap air, kepadatan rendah, dll. Ini sangat mengubah kondisi respirasi, pertukaran air dan pergerakan makhluk hidup.

Kepadatan udara yang rendah menentukan gaya angkat yang rendah dan daya dukung yang tidak signifikan. Organisme udara harus memiliki sistem pendukungnya sendiri yang menopang tubuh: tumbuhan - berbagai jaringan mekanis, hewan - kerangka padat atau hidrostatik. Selain itu, semua penghuni lingkungan udara terkait erat dengan permukaan bumi, yang berfungsi untuk melekat dan menopang mereka.

Kepadatan udara yang rendah memberikan resistensi gerakan yang rendah. Oleh karena itu, banyak hewan darat memperoleh kemampuan untuk terbang. 75% dari semua makhluk darat, terutama serangga dan burung, telah beradaptasi dengan penerbangan aktif.

Karena mobilitas udara, aliran massa udara vertikal dan horizontal yang ada di lapisan bawah atmosfer, penerbangan pasif organisme dimungkinkan. Dalam hal ini, banyak spesies telah mengembangkan anemochory - pemukiman kembali dengan bantuan arus udara. Anemochory adalah karakteristik spora, biji dan buah tanaman, kista protozoa, serangga kecil, laba-laba, dll. Organisme yang secara pasif diangkut oleh arus udara secara kolektif disebut aeroplankton.

Organisme terestrial ada dalam kondisi tekanan yang relatif rendah karena kepadatan udara yang rendah. Biasanya, itu sama dengan 760 mmHg. Ketika ketinggian meningkat, tekanan berkurang. Tekanan rendah dapat membatasi distribusi spesies di pegunungan. Untuk vertebrata, batas atas kehidupan adalah sekitar 60 mm. Penurunan tekanan menyebabkan penurunan suplai oksigen dan dehidrasi hewan karena peningkatan laju pernapasan. Kira-kira sama batas muka di pegunungan memiliki tanaman yang lebih tinggi. Yang lebih kuat adalah artropoda yang dapat ditemukan di gletser di atas garis vegetasi.

Komposisi gas udara. Selain sifat fisik lingkungan udara, sifat kimianya sangat penting bagi keberadaan organisme darat. Komposisi gas udara di lapisan permukaan atmosfer cukup homogen dalam hal kandungan komponen utama (nitrogen - 78,1%, oksigen - 21,0%, argon - 0,9%, karbon dioksida - 0,003% volume).

Kandungan oksigen yang tinggi berkontribusi pada peningkatan metabolisme organisme darat dibandingkan dengan organisme akuatik primer. Di lingkungan terestrial, atas dasar efisiensi tinggi proses oksidatif dalam tubuh, homeotermia hewan muncul. Oksigen, karena kandungannya yang tinggi dan konstan di udara, bukan merupakan faktor pembatas bagi kehidupan di lingkungan terestrial.

Kandungan karbon dioksida dapat bervariasi di area tertentu dari lapisan permukaan udara dalam batas yang cukup signifikan. Peningkatan saturasi udara dengan CO? terjadi di zona aktivitas vulkanik, dekat mata air panas dan outlet bawah tanah lainnya dari gas ini. Dalam konsentrasi tinggi, karbon dioksida beracun. Di alam, konsentrasi seperti itu jarang terjadi. Kandungan CO2 yang rendah memperlambat proses fotosintesis. Dalam kondisi dalam ruangan, Anda dapat meningkatkan laju fotosintesis dengan meningkatkan konsentrasi karbon dioksida. Ini digunakan dalam praktik rumah kaca dan rumah kaca.

Nitrogen udara bagi sebagian besar penghuni lingkungan terestrial adalah gas inert, tetapi mikroorganisme individu (bakteri nodul, bakteri nitrogen, ganggang biru-hijau, dll.) memiliki kemampuan untuk mengikatnya dan melibatkannya dalam siklus biologis zat.

Kekurangan kelembaban adalah salah satu fitur penting dari lingkungan tanah-udara kehidupan. Seluruh evolusi organisme terestrial berada di bawah tanda adaptasi terhadap ekstraksi dan konservasi kelembaban. Mode kelembaban lingkungan di darat sangat beragam - dari kejenuhan udara yang lengkap dan konstan dengan uap air di beberapa daerah tropis hingga hampir tidak ada sama sekali di udara kering gurun. Variabilitas harian dan musiman kandungan uap air di atmosfer juga signifikan. Pasokan air organisme terestrial juga tergantung pada mode presipitasi, keberadaan reservoir, cadangan kelembaban tanah, kedekatan air tanah, dan sebagainya.

Ini mengarah pada pengembangan adaptasi organisme darat ke berbagai rezim pasokan air.

Rezim suhu. Ciri pembeda berikutnya dari lingkungan udara-tanah adalah fluktuasi suhu yang signifikan. Di sebagian besar wilayah daratan, amplitudo suhu harian dan tahunan adalah puluhan derajat. Ketahanan terhadap perubahan suhu di lingkungan penghuni terestrial sangat berbeda, tergantung pada habitat spesifik tempat mereka tinggal. Namun, secara umum, organisme terestrial jauh lebih eurythermic daripada organisme akuatik.

Kondisi kehidupan di lingkungan darat-udara rumit, di samping itu, dengan adanya perubahan cuaca. Cuaca - keadaan atmosfer yang terus berubah di dekat permukaan yang dipinjam, hingga ketinggian sekitar 20 km (batas troposfer). Variabilitas cuaca dimanifestasikan dalam variasi konstan dari kombinasi faktor lingkungan seperti suhu, kelembaban udara, kekeruhan, curah hujan, kekuatan dan arah angin, dll. Rezim cuaca jangka panjang mencirikan iklim daerah tersebut. Konsep "Iklim" tidak hanya mencakup nilai rata-rata fenomena meteorologi, tetapi juga perjalanan tahunan dan hariannya, penyimpangannya dan frekuensinya. Iklim ditentukan oleh kondisi geografis daerah tersebut. Faktor iklim utama - suhu dan kelembaban - diukur dengan jumlah curah hujan dan saturasi udara dengan uap air.

Bagi sebagian besar organisme terestrial, terutama yang kecil, iklim daerah tidak begitu penting seperti kondisi habitat langsung mereka. Sangat sering, elemen lingkungan lokal (relief, eksposisi, vegetasi, dll.) Mengubah rezim suhu, kelembaban, cahaya, pergerakan udara di area tertentu sedemikian rupa sehingga berbeda secara signifikan dari kondisi iklim daerah tersebut. Modifikasi iklim seperti itu, yang terbentuk di lapisan permukaan udara, disebut iklim mikro. Di setiap zona, iklim mikro sangat beragam. Iklim mikro daerah yang sangat kecil dapat dibedakan.

Rezim cahaya lingkungan darat-udara juga memiliki beberapa fitur. Intensitas dan jumlah cahaya di sini adalah yang terbesar dan praktis tidak membatasi kehidupan tanaman hijau, seperti di air atau tanah. Di darat, keberadaan spesies yang sangat fotofil adalah mungkin. Untuk sebagian besar hewan darat dengan aktivitas diurnal dan bahkan nokturnal, penglihatan adalah salah satu cara orientasi utama. Pada hewan darat, penglihatan sangat penting untuk menemukan mangsa, dan banyak spesies bahkan memiliki penglihatan warna. Dalam hal ini, para korban mengembangkan fitur adaptif seperti reaksi defensif, penyamaran dan warna peringatan, mimikri, dll. Dalam kehidupan akuatik, adaptasi semacam itu kurang berkembang. Munculnya bunga berwarna cerah dari tanaman tingkat tinggi juga dikaitkan dengan kekhasan alat penyerbuk dan, pada akhirnya, dengan rezim cahaya lingkungan.

Relief medan dan sifat-sifat tanah juga merupakan kondisi kehidupan organisme darat dan, pertama-tama, tanaman. Sifat-sifat permukaan bumi yang memiliki dampak ekologis pada penghuninya disatukan oleh "faktor lingkungan edafis" (dari bahasa Yunani "edafos" - "tanah").

Sehubungan dengan sifat-sifat tanah yang berbeda, sejumlah kelompok ekologi tumbuhan dapat dibedakan. Jadi, menurut reaksi keasaman tanah, mereka membedakan:

• 1) spesies acidophilic - tumbuh di tanah asam dengan pH minimal 6,7 (tanaman sphagnum bogs);
• 2) neutrofilik - cenderung tumbuh pada tanah dengan pH 6,7-7,0 (kebanyakan tanaman yang dibudidayakan);
• 3) basiphilic - tumbuh pada pH lebih dari 7,0 (mordovnik, anemon hutan);
• 4) acuh tak acuh - dapat tumbuh di tanah dengan nilai pH yang berbeda (lili lembah).

Tanaman juga berbeda dalam kaitannya dengan kelembaban tanah. Spesies tertentu terbatas pada substrat yang berbeda, misalnya, petrofit tumbuh di tanah berbatu, dan pasmophytes menghuni pasir yang mengalir bebas.

Medan dan sifat tanah memengaruhi kekhasan pergerakan hewan: misalnya, ungulata, burung unta, bustard yang hidup di ruang terbuka, tanah keras, untuk meningkatkan tolakan saat berlari. Pada kadal yang hidup di pasir lepas, jari-jarinya dibatasi oleh sisik bertanduk yang meningkatkan daya dukung. Bagi penduduk terestrial yang menggali lubang, tanah yang padat tidak menguntungkan. Sifat tanah dalam kasus tertentu mempengaruhi distribusi hewan darat yang menggali lubang atau menggali ke dalam tanah, atau bertelur di dalam tanah, dll.

Lingkungan ditentukan oleh kondisi iklim, serta tanah dan air.

Klasifikasi

Ada beberapa klasifikasi faktor abiotik. Salah satu yang paling populer membaginya menjadi komponen-komponen berikut:

• faktor fisik (tekanan barometrik, kelembaban);
• faktor kimia (komposisi atmosfer, mineral dan zat organik tanah, tingkat pH dalam tanah, dan lain-lain)
• faktor mekanis (angin, tanah longsor, gerakan air dan tanah, medan, dll.)

Faktor lingkungan abiotik secara signifikan mempengaruhi distribusi spesies dan menentukan jangkauan mereka, yaitu. wilayah geografis yang merupakan habitat organisme tertentu.

Suhu

Suhu sangat penting, karena merupakan indikator yang paling penting. Tergantung pada suhu, faktor lingkungan abiotik berbeda dalam sabuk termal, yang terkait dengan kehidupan organisme di alam. Ini dingin, sedang, tropis dan Suhu yang menguntungkan bagi kehidupan organisme disebut optimal. Hampir semua organisme dapat hidup pada kisaran 0°-50°C.

Tergantung pada kemampuan untuk eksis dalam kondisi suhu yang berbeda, mereka diklasifikasikan sebagai:

• organisme eurythermal beradaptasi dengan kondisi fluktuasi suhu yang tajam;
• organisme stenotermik yang ada dalam kisaran suhu yang sempit.

Organisme eurythermal adalah organisme yang hidup terutama di mana iklim kontinental berlaku. Organisme ini mampu menahan fluktuasi suhu yang parah (larva Diptera, bakteri, ganggang, cacing). Beberapa organisme eurythermal dapat jatuh ke dalam keadaan hibernasi jika faktor suhu "mengencang". Metabolisme dalam keadaan ini berkurang secara signifikan (luak, beruang, dll.).

Organisme stenotermik dapat berada di antara tumbuhan dan hewan. Misalnya, sebagian besar hewan laut bertahan hidup pada suhu hingga 30°C.

Hewan dibagi menurut kemampuan mereka untuk mempertahankan termoregulasi mereka sendiri, yaitu. suhu tubuh konstan, pada apa yang disebut poikilothermic dan homeothermal. Yang pertama dapat mengubah suhunya, sedangkan yang kedua selalu konstan. Semua mamalia dan sejumlah burung adalah hewan homoiothermic. Organisme poikilothermic mencakup semua organisme, kecuali beberapa spesies burung dan mamalia. Suhu tubuh mereka mendekati suhu lingkungan. Dalam perjalanan evolusi, hewan homoiothermic telah beradaptasi untuk melindungi diri dari dingin (hibernasi, migrasi, bulu, dll).

Lampu

Faktor lingkungan abiotik adalah cahaya dan intensitasnya. Pentingnya sangat bagus untuk tanaman fotosintesis. Tingkat fotosintesis dipengaruhi oleh intensitas komposisi kualitatif cahaya, distribusi cahaya dari waktu ke waktu. Namun, bakteri dan jamur diketahui dapat berkembang biak untuk waktu yang lama dalam kegelapan total. Tanaman dibagi menjadi menyukai cahaya, tahan panas, dan menyukai panas.

Bagi banyak hewan, durasi siang hari penting, yang mempengaruhi fungsi seksual, meningkatkannya selama periode siang hari yang panjang dan menekannya selama periode pendek (musim gugur atau musim dingin).

Kelembaban

Kelembaban merupakan faktor yang kompleks dan mewakili jumlah uap air di udara dan air di dalam tanah. Harapan hidup sel, dan, karenanya, seluruh organisme, tergantung pada tingkat kelembaban. Kelembaban tanah dipengaruhi oleh curah hujan, kedalaman air di dalam tanah, dan kondisi lainnya. Kelembaban diperlukan untuk melarutkan mineral.

Faktor abiotik dari lingkungan perairan

Faktor kimia tidak kalah pentingnya dengan faktor fisik. Peran besar milik gas serta komposisi lingkungan perairan. Hampir semua organisme membutuhkan oksigen, dan sejumlah organisme membutuhkan nitrogen, hidrogen sulfida atau metana.

Faktor abiotik fisik lingkungan adalah komposisi gas yang sangat penting bagi makhluk hidup yang hidup di lingkungan perairan. Di perairan Laut Hitam, misalnya, ada banyak hidrogen sulfida, itulah sebabnya kolam ini dianggap tidak terlalu menguntungkan bagi banyak organisme. Salinitas merupakan komponen penting dari lingkungan perairan. Sebagian besar hewan air hidup di air asin, lebih sedikit di air tawar, dan bahkan lebih sedikit di air yang agak payau. Kemampuan untuk mempertahankan komposisi garam dari lingkungan internal mempengaruhi distribusi dan reproduksi hewan air.

Faktor abiotik mereka menyebut seluruh rangkaian faktor lingkungan anorganik yang mempengaruhi kehidupan dan distribusi hewan dan tumbuhan (V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky, 2000).

Faktor Kimia adalah mereka yang berasal dari komposisi kimia lingkungan. Mereka termasuk komposisi kimia atmosfer, air dan tanah, dll.

Faktor fisik- ini adalah mereka yang sumbernya adalah keadaan atau fenomena fisik (mekanik, gelombang, dll.). Ini adalah suhu, tekanan, angin, kelembaban, rezim radiasi, dll. Struktur permukaan, perbedaan geologis dan iklim menyebabkan berbagai macam faktor abiotik.

Di antara faktor lingkungan kimia dan fisik, tiga kelompok faktor dibedakan: iklim, penutup tanah (edafik) dan faktor perairan.

I. Penting faktor iklim:

1. Energi pancaran sinar matahari.

Sinar inframerah (panjang gelombang lebih besar dari 0,76 mikron) sangat penting bagi kehidupan, yang menyumbang 45% dari total energi Matahari. Dalam proses fotosintesis, peran paling penting dimainkan oleh sinar ultraviolet (panjang gelombang hingga 0,4 mikron), yang merupakan 7% dari energi radiasi matahari. Sisa energi berada di bagian spektrum yang terlihat dengan panjang gelombang 0,4 - 0,76 mikron.

2. Penerangan permukaan bumi.

Ini memainkan peran penting untuk semua makhluk hidup, dan organisme secara fisiologis beradaptasi dengan perubahan siang dan malam. Hampir semua hewan memiliki ritme aktivitas harian yang berhubungan dengan pergantian siang dan malam.

3. Kelembaban udara atmosfer.

Terkait dengan kejenuhan udara dengan uap air. Hingga 50% dari semua kelembaban atmosfer terkonsentrasi di lapisan atmosfer yang lebih rendah (hingga 2 km).

Jumlah uap air di udara tergantung pada suhu udara. Untuk suhu tertentu, ada batas tertentu kejenuhan udara dengan uap air, yang disebut maksimum. Selisih antara kejenuhan maksimum dan tertentu antara udara dengan uap air disebut defisit kelembaban (lack of saturation). Defisit kelembaban merupakan parameter lingkungan yang penting, karena mencirikan dua kuantitas: suhu dan kelembaban.

Diketahui bahwa peningkatan defisit kelembaban pada periode tertentu musim tanam berkontribusi pada peningkatan pembuahan tanaman, dan pada beberapa serangga menyebabkan wabah reproduksi.

4. Pengendapan.

Karena kondensasi dan kristalisasi uap air di lapisan atmosfer yang tinggi, awan dan presipitasi terbentuk. Embun dan kabut terbentuk di lapisan permukaan.

Kelembaban adalah faktor utama yang menentukan pembagian ekosistem menjadi hutan, padang rumput dan gurun. Curah hujan tahunan di bawah 1000 mm sesuai dengan zona stres untuk banyak spesies pohon, dan batas ketahanan untuk sebagian besar dari mereka adalah sekitar 750 mm/tahun. Pada saat yang sama, untuk sebagian besar sereal, batas ini jauh lebih rendah - sekitar 250 mm / tahun, dan kaktus serta tanaman gurun lainnya dapat tumbuh dengan curah hujan 50-100 mm per tahun. Oleh karena itu, di tempat-tempat dengan curah hujan di atas 750 mm / tahun, hutan biasanya berkembang, dari 250 hingga 750 mm / tahun - stepa sereal, dan di mana mereka jatuh bahkan lebih sedikit, vegetasi diwakili oleh tanaman tahan kekeringan: kaktus, wormwood dan spesies tumbleweed - bidang. Pada nilai menengah dari curah hujan tahunan, ekosistem tipe transisi berkembang (hutan-stepa, semi-gurun, dll.).

Rezim presipitasi adalah faktor terpenting yang menentukan migrasi polutan di biosfer. Curah hujan merupakan salah satu mata rantai dalam siklus air di Bumi.

5. Komposisi gas atmosfer.

Ini relatif konstan dan terutama mencakup nitrogen dan oksigen dengan campuran karbon dioksida, argon dan gas lainnya. Selain itu, atmosfer bagian atas mengandung ozon. Udara atmosfer juga mengandung partikel padat dan cair.

Nitrogen terlibat dalam pembentukan struktur protein organisme; oksigen menyediakan proses oksidatif; karbon dioksida terlibat dalam fotosintesis dan merupakan peredam alami radiasi termal bumi; ozon adalah layar untuk radiasi ultraviolet. Partikel padat dan cair mempengaruhi transparansi atmosfer, mencegah lewatnya sinar matahari ke permukaan bumi.

6. Suhu di permukaan bumi.

Faktor ini erat kaitannya dengan radiasi matahari. Jumlah panas yang datang pada permukaan horizontal berbanding lurus dengan sinus sudut Matahari di atas cakrawala. Oleh karena itu, di daerah yang sama, fluktuasi suhu harian dan musiman diamati. Semakin tinggi garis lintang suatu daerah (utara dan selatan khatulistiwa), semakin besar sudut kemiringan sinar matahari ke permukaan bumi dan semakin dingin iklimnya.

Suhu, serta curah hujan, sangat penting dalam menentukan sifat ekosistem, meskipun suhu memainkan peran yang agak sekunder dibandingkan dengan curah hujan. Jadi, dengan jumlah 750 mm/tahun dan lebih, komunitas hutan berkembang, dan suhu hanya menentukan jenis hutan apa yang akan terbentuk di wilayah tersebut. Misalnya, hutan cemara dan cemara khas untuk daerah dingin dengan tutupan salju tebal di musim dingin dan musim tanam yang pendek, yaitu di utara atau dataran tinggi. Pohon gugur juga dapat mentolerir musim dingin yang beku, tetapi membutuhkan musim tanam yang lebih lama dan karena itu mendominasi di daerah beriklim sedang. Spesies berdaun lebar hijau yang kuat dengan pertumbuhan cepat, tidak mampu menahan embun beku jangka pendek, mendominasi di daerah tropis (dekat khatulistiwa). Dengan cara yang sama, setiap wilayah dengan curah hujan tahunan kurang dari 250 mm adalah gurun, tetapi dalam hal biota mereka, gurun di zona panas berbeda secara signifikan dari karakteristik daerah dingin.

7. Pergerakan massa udara (angin).

Alasan angin adalah pemanasan permukaan bumi yang tidak merata, terkait dengan penurunan tekanan. Aliran angin diarahkan ke tekanan yang lebih rendah, yaitu dimana udara lebih hangat. Di lapisan permukaan udara, pergerakan massa udara mempengaruhi semua parameter: kelembaban, dll.

Angin adalah faktor terpenting dalam transportasi dan distribusi pengotor di atmosfer.

8. Tekanan atmosfir.

Tekanan normal adalah 1 kPa, sesuai dengan 750,1 mm. rt. Seni. Di dalam bola dunia, terdapat area konstan dengan tekanan tinggi dan rendah, dan pada titik yang sama, minimum musiman dan harian dan maksimum tekanan diamati.

II. Faktor penutup tanah abiotik (edafik)

Faktor edafik- ini adalah kombinasi sifat kimia, fisik, dan tanah lainnya yang memengaruhi organisme yang hidup di dalamnya dan sistem akar tanaman. Dari jumlah tersebut, faktor lingkungan yang paling penting adalah kelembaban, suhu, struktur dan porositas, reaksi lingkungan tanah, dan salinitas.

Dalam pengertian modern, tanah adalah formasi alami-historis yang muncul sebagai akibat dari perubahan lapisan permukaan litosfer oleh efek gabungan air, udara, dan organisme hidup (V. Korobkin, L. Peredelsky). Tanahnya subur, yaitu memberi kehidupan bagi tumbuhan dan, akibatnya, makanan bagi hewan dan manusia. Ini terdiri dari komponen padat, cair dan gas; mengandung organisme hidup makro dan mikro (sayuran dan hewan).

Komponen padat diwakili oleh mineral dan bagian organik. Di dalam tanah, sebagian besar mineral bersifat primer, sisa dari batuan induk, kurang sekunder, terbentuk sebagai hasil dekomposisi primer. Ini adalah mineral tanah liat dengan ukuran koloid, serta mineral - garam: karbonat, sulfat, dll.

Bagian organik diwakili oleh humus, yaitu bahan organik kompleks yang terbentuk sebagai hasil penguraian bahan organik mati. Kandungannya di dalam tanah berkisar antara sepersepuluh hingga 22%. Ini memainkan peran penting dalam kesuburan tanah karena nutrisi yang dikandungnya.

Biota tanah diwakili oleh fauna dan flora. Fauna adalah cacing tanah, kutu kayu, dll., Flora adalah jamur, bakteri, ganggang, dll.

Seluruh komponen cair tanah disebut larutan tanah. Ini mungkin mengandung senyawa kimia: nitrat, bikarbonat, fosfat, dll., Serta asam organik yang larut dalam air, garamnya, gula. Komposisi dan konsentrasi larutan tanah menentukan reaksi media, yang ditunjukkan dengan nilai pH.

Udara tanah memiliki kandungan CO2, hidrokarbon dan uap air yang tinggi. Semua elemen ini menentukan sifat kimia tanah.

Semua sifat tanah tidak hanya bergantung pada faktor iklim, tetapi juga pada aktivitas vital organisme tanah, yang secara mekanis mencampurnya dan memprosesnya secara kimiawi, pada akhirnya menciptakan kondisi yang diperlukan untuk diri mereka sendiri. Dengan partisipasi organisme di tanah, ada sirkulasi zat yang konstan dan migrasi energi. Sirkulasi zat di dalam tanah dapat direpresentasikan sebagai berikut (V.A. Radkevich).

Tumbuhan mensintesis bahan organik, dan hewan menghasilkan penghancuran mekanis dan biokimiawi dan, seolah-olah, mempersiapkannya untuk pembentukan humus. Mikroorganisme mensintesis humus tanah dan kemudian menguraikannya.

Tanah menyediakan air bagi tanaman. Nilai tanah dalam persediaan air tanaman semakin tinggi, semakin mudah memberi mereka air. Itu tergantung pada struktur tanah dan tingkat pembengkakan partikelnya.

Di bawah struktur tanah harus dipahami sebagai kompleks agregat tanah dari berbagai bentuk dan ukuran, yang terbentuk dari elemen mekanik utama tanah. Struktur tanah berikut dibedakan: berbutir, berlumpur, berlumpur, bergumpal, bergumpal.

Fungsi utama tumbuhan tingkat tinggi dalam proses pembentukan tanah adalah sintesis bahan organik. Bahan organik ini dalam proses fotosintesis terakumulasi di bagian atas dan bawah tanah tanaman, dan setelah kematiannya masuk ke tanah dan mengalami mineralisasi. Laju proses mineralisasi bahan organik dan komposisi senyawa yang dihasilkan sangat bergantung pada jenis vegetasi. Hasil penguraian jarum, daun, kayu penutup rumput berbeda baik dari segi kimia maupun pengaruhnya terhadap proses pembentukan tanah. Dalam kombinasi dengan faktor-faktor lain, ini mengarah pada pembentukan berbagai jenis tanah.

Fungsi utama hewan dalam proses pembentukan tanah adalah konsumsi dan penghancuran bahan organik, serta redistribusi cadangan energi. Peran penting dalam proses pembentukan tanah dimainkan oleh hewan tanah yang bergerak. Mereka melonggarkan tanah, menciptakan kondisi untuk aerasinya, secara mekanis memindahkan zat organik dan anorganik ke dalam tanah. Misalnya, cacing tanah membuang hingga 80 - 90 / ha material ke permukaan, dan hewan pengerat stepa bergerak naik turun ratusan m3 tanah dan bahan organik.

Pengaruh kondisi iklim pada proses pembentukan tanah, tentu saja, besar. Jumlah curah hujan, suhu, masuknya energi radiasi - cahaya dan panas - menentukan pembentukan massa tanaman dan laju dekomposisi residu tanaman, di mana kandungan humus di tanah bergantung.

Sebagai hasil dari pergerakan dan transformasi zat, tanah dibagi menjadi lapisan-lapisan terpisah, atau cakrawala, yang kombinasinya membentuk profil tanah.

Cakrawala permukaan, serasah atau tanah, sebagian besar terdiri dari daun, cabang, sisa-sisa hewan, jamur, dan bahan organik lainnya yang baru jatuh dan sebagian membusuk. Biasanya dicat dalam warna gelap - coklat atau hitam. Cakrawala humus A1 yang mendasari biasanya merupakan campuran berpori dari bahan organik yang sebagian terdekomposisi (humus), organisme hidup, dan beberapa partikel anorganik. Biasanya lebih gelap dan lebih longgar daripada cakrawala yang lebih rendah. Bagian utama dari bahan organik tanah dan akar tanaman terkonsentrasi di dua cakrawala atas ini.

Warnanya bisa memberi tahu banyak tentang kesuburan tanah. Misalnya, cakrawala humus berwarna coklat tua atau hitam kaya akan bahan organik dan nitrogen. Tanah abu-abu, kuning atau merah memiliki sedikit bahan organik dan membutuhkan pupuk nitrogen untuk meningkatkan hasil mereka.

Di tanah hutan, di bawah cakrawala A1, ada cakrawala podsolik A2 yang tidak subur, yang memiliki naungan ringan dan struktur rapuh. Di chernozem, kastanye gelap, kastanye, dan jenis tanah lainnya, cakrawala ini tidak ada. Bahkan lebih dalam di banyak jenis tanah adalah cakrawala B - cakrawala iluvial, atau intrusi. Mineral dan zat organik dari cakrawala di atasnya tersapu ke dalamnya dan menumpuk di dalamnya. Paling sering berwarna coklat dan memiliki kepadatan tinggi. Bahkan lebih rendah terletak batuan induk C, di mana tanah terbentuk.

Struktur dan porositas menentukan ketersediaan unsur hara bagi tumbuhan dan hewan tanah. Partikel tanah, yang saling berhubungan oleh kekuatan-kekuatan molekuler, membentuk struktur tanah. Di antara mereka, rongga terbentuk, yang disebut pori-pori. Struktur dan porositas tanah memberikan aerasi yang baik. Udara tanah, seperti air tanah, terletak di pori-pori di antara partikel tanah. Porositas meningkat dari lempung ke lempung dan pasir. Pertukaran gas bebas terjadi antara tanah dan atmosfer, akibatnya komposisi gas kedua lingkungan memiliki komposisi yang sama. Biasanya di udara tanah karena respirasi organisme yang menghuninya, ada sedikit lebih sedikit oksigen dan lebih banyak karbon dioksida daripada di udara atmosfer. Oksigen diperlukan untuk akar tanaman, hewan tanah dan organisme - pengurai yang menguraikan bahan organik menjadi komponen anorganik. Jika genangan air terjadi, udara tanah digantikan oleh air, dan kondisi menjadi anaerobik. Tanah secara bertahap menjadi asam karena organisme anaerobik terus menghasilkan karbon dioksida. Tanah, jika tidak kaya akan basa, dapat menjadi sangat asam, dan ini, bersama dengan menipisnya cadangan oksigen, berdampak buruk pada mikroorganisme tanah. Kondisi anaerobik yang berkepanjangan menyebabkan kematian tanaman.

Suhu tanah tergantung pada suhu eksternal, dan pada kedalaman 0,3 m, karena konduktivitas termal yang rendah, amplitudo osilasinya kurang dari 20 ° C (Yu.V. Novikov, 1979), yang penting bagi hewan tanah (tidak ada perlu bergerak ke atas dan ke bawah untuk mencari suhu yang lebih nyaman). Di musim panas, suhu tanah lebih rendah dari udara, dan di musim dingin lebih tinggi.

Faktor kimia meliputi reaksi lingkungan dan salinitas. Reaksi lingkungan sangat penting bagi banyak tumbuhan dan hewan. Dalam iklim kering, tanah netral dan basa mendominasi, di daerah lembab - asam. Basa yang diserap, asam dan berbagai garam, dalam proses interaksinya dengan air, menciptakan konsentrasi ion H + - dan OH - tertentu, yang menentukan satu atau lain reaksi tanah. Tanah biasanya dibedakan dengan reaksi netral, asam dan basa.

Alkalinitas tanah disebabkan oleh adanya ion Na + - terutama dalam kompleks penyerap. Tanah seperti itu, ketika bersentuhan dengan air yang mengandung CO2, memberikan reaksi basa yang nyata, yang dikaitkan dengan pembentukan soda.

Ketika kompleks penyerap tanah jenuh dengan Ca2+ dan Mg2+, reaksinya mendekati netral. Pada saat yang sama, diketahui bahwa kalsium karbonat dalam air murni dan air tanpa CO2 memberikan alkalinitas yang kuat. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa dengan peningkatan kandungan CO2 dalam larutan tanah, kelarutan kalsium (2+) meningkat dengan pembentukan bikarbonat, yang menyebabkan penurunan pH. Tetapi dengan jumlah rata-rata CO2 di dalam tanah, reaksi menjadi basa lemah.

Dalam proses penguraian sisa-sisa tumbuhan, khususnya serasah hutan, terbentuk asam-asam organik yang bereaksi dengan kation-kation tanah yang diserap. Tanah masam memiliki sejumlah sifat negatif, dan karenanya tidak subur. Dalam lingkungan seperti itu, aktivitas menguntungkan aktif mikroflora tanah ditekan. Jeruk nipis banyak digunakan untuk meningkatkan kesuburan tanah.

Alkalinitas tinggi menghambat pertumbuhan tanaman, dan sifat fisik airnya memburuk dengan tajam, menghancurkan struktur, meningkatkan mobilitas dan menghilangkan koloid. Banyak sereal memberikan panen terbaik di tanah netral dan sedikit basa (barley, gandum), yang biasanya chernozem.

Di daerah dengan kelembaban atmosfer yang tidak mencukupi, asin tanah. Tanah salin adalah tanah dengan kandungan garam larut air yang berlebihan (klorida, sulfat, karbonat). Mereka muncul sebagai akibat dari salinisasi sekunder tanah selama penguapan air tanah, yang tingkatnya telah naik ke cakrawala tanah. Solonchaks dan solonetzes dibedakan di antara tanah salin. Ada solonchak di Kazakhstan dan Asia Tengah, di sepanjang tepi sungai asin. Salinisasi tanah menyebabkan penurunan hasil panen. Cacing tanah, bahkan dengan tingkat salinitas tanah yang rendah, tidak dapat bertahan lama.

Tumbuhan yang hidup di tanah asin disebut halofit. Beberapa dari mereka mengeluarkan kelebihan garam melalui daun atau menumpuknya di tubuh mereka. Itulah mengapa mereka kadang-kadang digunakan untuk menghasilkan soda dan kalium.

Air menempati bagian biosfer bumi yang dominan (71% dari total luas permukaan bumi).

Faktor abiotik yang paling penting dari lingkungan perairan adalah sebagai berikut:

1. Kepadatan dan viskositas.

Massa jenis air adalah 800 kali dan viskositasnya sekitar 55 kali udara.

2. Kapasitas panas.

Air memiliki kapasitas panas yang tinggi, sehingga laut merupakan penerima dan akumulator utama energi matahari.

3. Mobilitas.

Pergerakan massa air yang konstan berkontribusi untuk menjaga homogenitas relatif dari sifat fisik dan kimia.

4. stratifikasi suhu.

Perubahan suhu air diamati di sepanjang kedalaman badan air.

5. Perubahan suhu periodik (tahunan, harian, musiman).

Suhu air terendah dianggap -20C, tertinggi + 35-370C. Dinamika fluktuasi suhu air lebih kecil dari pada udara.

6. Transparansi air.

Menentukan rezim cahaya di bawah permukaan air. Fotosintesis bakteri hijau, fitoplankton, dan tumbuhan tingkat tinggi, dan, akibatnya, akumulasi bahan organik, tergantung pada transparansi (dan karakteristik kebalikannya, kekeruhan).

Kekeruhan dan transparansi tergantung pada kandungan zat yang tersuspensi dalam air, termasuk yang masuk ke badan air bersama dengan pembuangan industri. Dalam hal ini, transparansi dan kandungan padatan tersuspensi adalah karakteristik terpenting dari air alami dan air limbah yang harus dikontrol di perusahaan industri.

7. Salinitas air.

Kandungan karbonat, sulfat, klorida dalam air sangat penting bagi organisme hidup. Ada beberapa garam di air tawar, dan karbonat mendominasi. Perairan samudera mengandung rata-rata 35 g / l garam, Laut Hitam - 19 g / l, Kaspia - sekitar 14 g / l. Klorida dan sulfat mendominasi di sini. Hampir semua elemen tabel periodik terlarut dalam air laut.

8. Oksigen terlarut dan karbon dioksida.

Konsumsi oksigen yang berlebihan untuk respirasi organisme hidup dan untuk oksidasi zat organik dan mineral yang masuk ke air dengan pembuangan industri menyebabkan penipisan populasi hidup hingga ketidakmungkinan hidup di air seperti itu untuk organisme aerobik.

9. Konsentrasi ion hidrogen (pH).

Semua hidrobion telah beradaptasi dengan tingkat pH tertentu: beberapa lebih menyukai lingkungan asam, yang lain lebih menyukai lingkungan basa, dan yang lain lebih menyukai lingkungan netral. Perubahan karakteristik tersebut dapat menyebabkan kematian hidrobion.

10. Mengalir tidak hanya sangat mempengaruhi konsentrasi gas dan nutrisi, tetapi juga secara langsung bertindak sebagai faktor pembatas. Banyak tumbuhan dan hewan sungai secara morfologis dan fisiologis beradaptasi dengan cara khusus untuk mempertahankan posisinya di sungai: mereka memiliki batas toleransi yang jelas terhadap faktor aliran.

Faktor topografi utama adalah ketinggian di atas permukaan laut. Dengan ketinggian, suhu rata-rata menurun, perbedaan suhu harian meningkat, jumlah curah hujan, kecepatan angin dan intensitas radiasi meningkat, tekanan atmosfer dan konsentrasi gas menurun. Semua faktor ini mempengaruhi tumbuhan dan hewan, menyebabkan zonalitas vertikal.

pegunungan dapat berfungsi sebagai penghalang iklim. Pegunungan juga berfungsi sebagai penghalang penyebaran dan migrasi organisme dan dapat memainkan peran sebagai faktor pembatas dalam proses spesiasi.

Faktor topografi lainnya adalah paparan lereng. Di belahan bumi utara, lereng yang menghadap ke selatan menerima lebih banyak sinar matahari, sehingga intensitas cahaya dan suhu di sini lebih tinggi daripada di bagian bawah lembah dan di lereng paparan utara. Situasi terbalik di belahan bumi selatan.

Faktor bantuan yang penting juga kecuraman lereng. Lereng curam dicirikan oleh drainase yang cepat dan erosi tanah, sehingga tanah di sini tipis dan lebih kering. Jika kemiringan melebihi 35b, tanah dan vegetasi biasanya tidak terbentuk, tetapi lapisan material lepas akan terbentuk.

Kebakaran tajuk memiliki efek yang membatasi pada sebagian besar organisme - komunitas biotik harus memulai dari awal lagi dengan sedikit yang tersisa, dan bertahun-tahun harus berlalu sebelum lokasi menjadi produktif kembali. Kebakaran tanah, sebaliknya, memiliki efek selektif: untuk beberapa organisme mereka lebih membatasi, untuk yang lain mereka adalah faktor yang kurang membatasi dan dengan demikian berkontribusi pada pengembangan organisme dengan toleransi tinggi terhadap api. Selain itu, kebakaran lahan kecil melengkapi aksi bakteri dengan menguraikan tanaman mati dan mempercepat transformasi nutrisi mineral menjadi bentuk yang cocok untuk digunakan oleh tanaman generasi baru. Tumbuhan telah mengembangkan adaptasi khusus terhadap api, seperti yang telah mereka lakukan terhadap faktor abiotik lainnya. Secara khusus, kuncup sereal dan pinus disembunyikan dari api di kedalaman tandan daun atau jarum. Di habitat yang terbakar secara berkala, spesies tanaman ini mendapat manfaat, karena api berkontribusi pada konservasi mereka dengan secara selektif meningkatkan kemakmuran mereka.