DAR factori biotici. La factorii abiotici mediu solîn primul rând factorii climatici

Factorii abiotici ai mediului terestru includ în primul rând factorii climatici. Să le luăm în considerare pe cele principale.

1. Ușoară sau radiatie solara. Influenta biologica lumina soarelui depinde de intensitatea sa, durata de acțiune, compoziţia spectrală, frecvența zilnică și sezonieră.

Energia radiantă venită de la Soare se propagă în spațiu sub formă undele electromagnetice: raze ultraviolete(lungime de undă l< 0,4 мкм), видимые лучи (l = 0,4 ¸ 0,75 мкм) и raze infrarosii(l > 0,75 µm).

Razele ultraviolete sunt caracterizate de cea mai mare energie cuantică și activitate fotochimică ridicată. La animale, ele contribuie la formarea vitaminei D și la sinteza pigmenților de către celulele pielii, la plante au efect de modelare și contribuie la sinteza compușilor biologic activi. Radiația ultravioletă cu o lungime de undă mai mică de 0,29 microni este dăunătoare tuturor viețuitoarelor. Cu toate acestea, datorită scut de ozon doar o mică parte din el ajunge la suprafața Pământului.

Partea vizibilă a spectrului este în special mare importanță pentru organisme. Mulțumită lumina vizibila Plantele au dezvoltat un aparat de fotosinteză. Pentru animale, factorul lumină este în primul rând conditie necesara orientare în spațiu și timp și, de asemenea, participă la reglarea multor procese de viață.

Radiatii infrarosii ridică temperatura mediul naturalși organismele în sine, ceea ce este deosebit de important pentru animalele cu sânge rece. La plante, razele infraroșii joacă un rol semnificativ în transpirație (evaporarea apei de la suprafața frunzelor îndepărtează căldura în exces) și contribuie la absorbția dioxid de carbon.

2. Temperatura afectează totul în viață procese importante. În primul rând, determină viteza și natura cursului reacțiilor metabolice în organisme.

Factorul optim de temperatură pentru majoritatea organismelor este în 15 ¸ 30 0 С, cu toate acestea, unele organisme vii rezistă la fluctuațiile sale semnificative. De exemplu, anumite tipuri bacteriile şi algele verzi-albastre pot exista în izvoarele termale la o temperatură de aproximativ 80 0 C. Apele polare cu temperaturi de la 0 la -2 0 C sunt locuite de diverşi reprezentanţi ai florei şi faunei.

3. Umiditate aerul atmosferic legate de saturația cu vapori de apă. Fluctuațiile sezoniere și diurne ale umidității, împreună cu lumina și temperatura, reglează activitatea organismelor.

Pe lângă factorii climatici importanţă pentru organismele vii compoziția gazelor atmosfera. Este relativ constantă. Atmosfera este formată în principal din azot și oxigen cu cantități mici de dioxid de carbon, argon și alte gaze. Azotul este implicat în formarea structurilor proteice ale organismelor, oxigenul asigură procese oxidative.

Factori abiotici mediu acvatic- aceasta este:

1 - densitatea, vâscozitatea, mobilitatea apei;

Testul „Factori abiotici de mediu”

1. Semnal pentru începutul migrației de toamnă a păsărilor insectivore:

1) scăderea temperaturii mediu inconjurator 2) reducerea orele de zi

3) lipsa hranei 4) umiditate si presiune crescuta

2. Numărul de veverițe din zona forestieră NU este afectat de:

1) schimbarea frigului si ierni calde 2) recoltarea conurilor de molid

3. Factorii abiotici includ:

1) competiția plantelor pentru absorbția luminii 2) influența plantelor asupra vieții animale

3) schimbarea temperaturii în timpul zilei 4) poluarea umană

4. Factorul care limitează creșterea plantelor erbacee într-o pădure de molid este un dezavantaj:

1) lumină 2) căldură 3) apă 4) minerale

5. Cum se numește un factor care se abate semnificativ de la valoarea optimă pentru specie:

1) abiotic 2) biotic

3) antropic 4) limitativ

6. Semnalul pentru debutul căderii frunzelor la plante este:

1) o creștere a umidității mediului ambiant 2) o reducere a duratei orelor de lumină

3) scăderea umidității mediului ambiant 4) creșterea temperaturii mediului ambiant

7. Vântul, precipitațiile, furtunile de praf sunt factori:

1) antropic 2) biotic

3) abiotic 4) limitativ

8. Reacția organismelor la o modificare a duratei orelor de lumină se numește:

1) modificări microevolutive 2) fotoperiodism

3) fototropism 4) reflex necondiţionat

9. Factorii de mediu abiotici includ:

1) subminarea rădăcinilor de către mistreți 2) o invazie de lăcuste

3) formarea de colonii de păsări 4) ninsori abundente

10. Dintre fenomenele enumerate, bioritmurile zilnice includ:

1) migrarea peștilor marini pentru depunerea icrelor

2) deschiderea și închiderea florilor angiosperme

3) rupere de muguri în copaci și arbuști

4) deschiderea și închiderea cochiliilor în moluște

11. Ce factor limitează viața plantelor din zona de stepă?

1) temperatură ridicată 2) lipsă de umiditate

3) lipsa de humus 4) excesul de raze ultraviolete

12. Cel mai important factor abiotic de mineralizare a reziduurilor organice în biogeocenoza pădurii sunt:

1) înghețuri 2) incendii

3) vânturi 4) ploi

13. Factorii abiotici care determină mărimea populației includ:

3) scăderea fertilităţii 4) umiditatea

14. Principalul factor limitator al vieții plantelor în Oceanul Indian este un dezavantaj:

1) lumină 2) căldură

3) saruri minerale 4) materie organică

15. La abiotic factori de mediu se aplică la:

1) fertilitatea solului 2) mare varietate plantelor

3) prezența prădătorilor 4) temperatura aerului

16. Reacția organismelor la lungimea zilei se numește:

1) fototropism 2) heliotropism

3) fotoperiodism 4) fototaxis

17. Care dintre factori reglează fenomenele sezoniere în viața plantelor și animalelor?

1) schimbarea temperaturii 2) nivelul de umiditate a aerului

3) prezența adăpostului 4) durata zilei și a nopții

18. Care dintre următorii factori natura neînsuflețită afectează cel mai semnificativ distribuția amfibienilor?

1) lumină 2) conținut de dioxid de carbon

3) presiunea aerului 4) umiditatea

19. plante cultivate nu crește bine pe solul mlăștinos, ca în el:

1) conținut insuficient de oxigen

2) se formează metan

3) conținutul în exces de materie organică

4) conține multă turbă

20. Ce adaptare contribuie la răcirea plantelor când temperatura aerului crește?

1) o scădere a ratei metabolice 2) o creștere a intensității fotosintezei

3) o scădere a intensității respirației 4) o creștere a evaporării apei

21. Ce adaptare la plantele tolerante la umbră asigură o absorbție mai eficientă și completă a luminii solare?

1) frunze mici 2) frunze mari

3) spini și tepi 4) acoperire cu ceară pe frunze

Raspunsuri: 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.

Factorii abiotici sunt factori spaţiu (radiatie solara) climatice (lumină, temperatură, umiditate, presiune atmosferică, precipitații, mișcare a aerului), edafic sau solului factori (compoziția mecanică a solului, capacitatea de umiditate, permeabilitatea aerului, densitatea solului), factori orografici (relief, înălțime deasupra nivelului mării, expunerea pantei), factori chimici (compoziția gazelor a aerului, compoziția sării și aciditatea apei și a soluțiilor din sol). Factorii abiotici afectează organismele vii (direct sau indirect) prin anumite aspecte ale metabolismului. Particularitatea lor este unilateralitatea impactului: corpul se poate adapta la ele, dar nu are un efect semnificativ asupra lor.

eu. Factori spațiali

Biosfera, ca habitat pentru organismele vii, nu este izolată de procesele complexe care au loc în spațiul cosmic și nu numai direct legate de Soare. Praf cosmic, materie meteoritică cade pe Pământ. Pământul se ciocnește periodic cu asteroizi, se apropie de comete. Substanțele și undele rezultate din erupții trec prin Galaxie supernove. Desigur, planeta noastră este cel mai strâns legată de procesele care au loc pe Soare, cu așa-numita activitate solară. Esența acestui fenomen este transformarea energiei acumulate în câmpurile magnetice ale Soarelui în energia de mișcare a maselor gazoase, a particulelor rapide și a radiațiilor electromagnetice de unde scurte.

Cele mai intense procese se observă în centrele de activitate, numite regiuni active, în care câmpul magnetic este întărit, apar regiuni cu luminozitate crescută, precum și așa-numitele pete solare. Eliberările de energie explozive pot avea loc în regiunile active, însoțite de ejecții de plasmă, apariția bruscă a energiei solare. raze cosmice, amplificarea undelor scurte și a emisiilor radio. Se știe că modificările nivelului activității flare sunt de natură ciclică, cu un ciclu normal de 22 de ani, deși sunt cunoscute fluctuații cu o frecvență de la 4,3 la 1850 de ani. Activitatea solară afectează o serie de procese ale vieții de pe Pământ - de la apariția epidemilor și exploziile ratei natalității până la transformări majore ale climatului. Acest lucru a fost arătat încă din 1915 de omul de știință rus A.L. Chizhevsky, fondatorul unei noi științe - heliobiologia (din grecescul helios - Soare), care ia în considerare impactul modificărilor activității solare asupra biosferei Pământului.

Astfel, printre cele mai importante factori spațiali include radiațiile electromagnetice asociate activității solare cu gamă largă lungimi de undă. Absorbția radiațiilor cu lungime de undă scurtă de către atmosfera Pământului duce la formare cochilii de protecție, în special ozonosfera. Printre alți factori cosmici, trebuie menționată radiația corpusculară a Soarelui.

coroana solara ( top parte atmosfera solară), formată în principal din atomi de hidrogen ionizat - protoni - cu un amestec de heliu, este în continuă expansiune. Ieșind din coroană, acest flux de plasmă de hidrogen se propagă în direcția radială și ajunge pe Pământ. Îl sună vântul solar. Umple toată zona sistem solar; și curge constant în jurul Pământului, interacționând cu câmpul său magnetic. Este clar că acest lucru se datorează dinamicii activității magnetice (de exemplu, furtuni magnetice) și afectează direct viața de pe Pământ.

Modificările ionosferei în regiunile polare ale Pământului sunt, de asemenea, asociate cu razele cosmice solare, care provoacă ionizare. Cu blițuri puternice activitatea solară impactul razelor cosmice solare poate depăși pentru scurt timp fondul obișnuit al razelor cosmice galactice. În prezent, știința a acumulat o mulțime de materiale faptice care ilustrează influența factorilor cosmici asupra proceselor biosferice. În special, a fost dovedită sensibilitatea nevertebratelor la modificările activității solare, o corelare a variațiilor acesteia cu dinamica sistemului nervos și cardiovascular uman, precum și cu dinamica bolilor - ereditare, oncologice, infecțioase etc., s-a stabilit.

Caracteristicile impactului asupra biosferei din cauza factorilor cosmici și a manifestărilor activității solare sunt că suprafața planetei noastre este separată de Cosmos printr-un strat puternic de materie în stare gazoasă, adică atmosfera.

II. factorii climatici

Cea mai importantă funcție de formare a climei aparține atmosferei ca mediu care percepe factorii cosmici și solari.

1. Lumină. Energie radiatie solara se propagă în spațiu sub formă de unde electromagnetice. Aproximativ 99% din acestea sunt raze cu o lungime de undă de 170-4000 nm, inclusiv 48% în partea vizibilă a spectrului cu o lungime de undă de 400-760 nm și 45% în infraroșu (lungime de undă de la 750 nm la 10"3 m) , aproximativ 7% - la ultraviolete (lungime de undă mai mică de 400 nm). În procesele de fotosinteză, cele mai multe rol important redă radiații active fotosintetic (380-710 nm).

Cantitatea de energie de radiație solară care vine pe Pământ (până la limita superioară a atmosferei) este aproape constantă și este estimată la 1370 W/m2. Această valoare se numește constantă solară.

Trecând prin atmosferă, radiația solară este împrăștiată de molecule de gaz, impurități în suspensie (solide și lichide), absorbite de vapori de apă, ozon, dioxid de carbon, particule de praf. Radiația solară împrăștiată ajunge parțial la suprafața pământului. A lui parte vizibilă creează lumină în timpul zilei în absența razelor directe ale soarelui, de exemplu, în nori puternici.

Energia radiației solare nu este doar absorbită de suprafața Pământului, ci este și reflectată de aceasta sub forma unui flux de radiații cu undă lungă. Suprafețele de culoare mai deschisă reflectă lumina mai intens decât cele mai închise. Deci, zăpada pură reflectă 80-95%, poluată - 40-50, sol de cernoziom - 5-14, nisip ușor - 35-45, coronament de pădure - 10-18%. Raportul dintre radiația solară reflectată de suprafață și cea de intrare se numește albedo.

Energia radiantă a Soarelui este asociată cu iluminarea suprafeței pământului, care este determinată de durata și intensitatea flux luminos. Plantele și animalele aflate în proces de evoluție au dezvoltat adaptări profunde fiziologice, morfologice și comportamentale la dinamica iluminării. Toate animalele, inclusiv oamenii, au așa-numitele ritmuri circadiene (zilnice) de activitate.

Cerințele organismelor pentru o anumită durată de întuneric și de lumină se numesc fotoperiodism, iar fluctuațiile sezoniere ale iluminării sunt deosebit de importante. Tendința progresivă către o scădere a duratei orelor de lumină din vară până în toamnă servește drept informație pentru pregătirea pentru iernare sau hibernare. Deoarece condițiile fotoperiodice depind de latitudine, un număr de specii (în primul rând insecte) pot forma rase geografice care diferă în lungimea pragului zilei.

2. Temperatura

Stratificarea temperaturii este o modificare a temperaturii apei de-a lungul adâncimii unui obiect de apă. Schimbarea continuă a temperaturii este caracteristică oricărui sistem ecologic. Adesea, cuvântul „gradient” este folosit pentru a desemna o astfel de schimbare. Cu toate acestea, stratificarea temperaturii apei dintr-un rezervor este un fenomen specific. Da, pe timpul verii suprafata apei se încălzesc mai mult decât cele adânci. Deoarece apa mai caldă are o densitate mai mică și o vâscozitate mai mică, circulația ei are loc în stratul de suprafață, încălzit și nu se amestecă cu apa rece mai densă și mai vâscoasă. Între straturile calde și reci se formează o zonă intermediară cu un gradient de temperatură ascuțit, numită termoclină. General regim de temperatură, asociată cu schimbări periodice (anuale, sezoniere, zilnice) de temperatură, este și cea mai importantă condiție pentru habitatul organismelor vii din apă.

3. Umiditate. Umiditatea este cantitatea de vapori de apă din aer. Straturile inferioare ale atmosferei sunt cele mai bogate în umiditate (până la o înălțime de 1,5-2,0 km), unde este concentrată aproximativ 50% din toată umiditatea atmosferică. Conținutul de vapori de apă din aer depinde de temperatura acestuia din urmă.

4. Precipitația este apa în stare lichidă (picături) sau solidă care cade pe pământ. suprafaţă din nori sau depuse direct din aer datorită condensării vaporilor de apă. Ploaie, zăpadă, burniță, ploaie înghețată, boabe de zăpadă, pelete de gheață, grindină pot cădea din nori. Cantitatea de precipitații este măsurată prin grosimea stratului de apă căzută în milimetri.

Precipitațiile sunt strâns legate de umiditatea aerului și sunt rezultatul condensului vaporilor de apă. Datorită condensului în stratul de aer de suprafață se formează rouă și ceață, iar la temperaturi scăzute se observă cristalizarea umidității. Condensarea și cristalizarea vaporilor de apă în straturile superioare ale atmosferei formează nori structură diferităși provoacă precipitații. Separați zonele umede (umede) și uscate (aride). globul. Cantitatea maximă de precipitații cade în zona pădurii tropicale (până la 2000 mm / an), în timp ce în zonele aride (de exemplu, în deșerturi) - 0,18 mm / an.

Precipitații - cel mai important factor, care influențează procesele de poluare a mediului natural. Prezența vaporilor de apă (ceață) în aer cu intrarea simultană, de exemplu, a dioxidului de sulf în el duce la faptul că acesta din urmă se transformă în acid sulfuros, care este oxidat în acid sulfuric. În condiții de aer stagnant (calm), se formează o ceață toxică stabilă. Substanțe similare poate fi spălat din atmosferă și depus pe suprafețele terestre și oceanice. Un rezultat tipic este așa-numita ploaie acidă. Particulele din atmosferă pot servi drept nuclee pentru condensarea umidității, provocând forme diferite precipitare.

5. Presiunea atmosferică. Presiunea normală este considerată a fi 101,3 kPa (760 mm Hg). Pe suprafața globului există zone de înaltă și joasă presiune, iar în aceleași puncte se observă minime și maxime de presiune sezoniere și zilnice. Tipurile marine și continentale de dinamică a presiunii atmosferice diferă, de asemenea. Zonele de joasă presiune care apar periodic sunt numite cicloni și sunt caracterizate de curenți puternici de aer care se deplasează în spirală și se deplasează în spațiu spre centru. Ciclonii sunt asociati cu vremea instabila si cantitate mare precipitare.

În schimb, anticiclonii se caracterizează prin vreme stabilă, viteze scăzute ale vântului și, în unele cazuri, inversiuni de temperatură. În timpul anticiclonilor pot apărea condiții meteorologice nefavorabile din punct de vedere al transferului și dispersării impurităților.

6. Mișcarea aerului. Motivul formării curenților de vânt și a mișcării masele de aer este încălzirea neuniformă a diferitelor părți ale suprafeței pământului, asociată cu căderile de presiune. Fluxul vântului este îndreptat spre presiune mai scăzută, dar rotația Pământului afectează și circulația maselor de aer la scară globală. În stratul de suprafață al aerului, mișcarea maselor de aer afectează toți factorii meteorologici ai mediului, adică. asupra climei, incluzând temperatura, umiditatea, evaporarea solului și a mării și transpirația plantelor.

Este deosebit de important de știut că fluxurile eoliene sunt cel mai important factor în transferul, dispersia și precipitarea poluanților care intră în atmosferă din întreprinderile industriale, centralele termice și transportul. Forța și direcția vântului determină modurile de poluare a mediului. De exemplu, liniștea în combinație cu inversarea temperaturii aerului este considerată condiții meteorologice adverse (NMC) care contribuie la poluarea severă a aerului pe termen lung în zonele întreprinderilor industriale și a locuințelor umane.

General modele de distribuție a nivelurilor și regimuri regionale ale factorilor de mediu

Învelișul geografic al Pământului (precum biosfera) este eterogen în spațiu, este diferențiat în teritorii care diferă unele de altele. Se împarte succesiv în zone fizico-geografice, zone geografice, regiuni intrazonale muntoase și de șes și subregiuni, subzone etc.

Centura fizico-geografică este cea mai mare unitate taxonomică a învelișului geografic, care este compusă dintr-o serie zone geografice, care sunt apropiate din punct de vedere al echilibrului termic și al regimului de umidificare.

Există, în special, centurile arctice și antarctice, subarctice și subantarctice, nordice și sudice temperate și subtropicale, subecuatoriale și ecuatoriale.

geografică (alias.–naturală, peisagistică).–aceasta este o parte semnificativă a centurii fiziografice cu caracter special procese geomorfologice, cu tipuri speciale clima, vegetatie, soluri, flora si fauna.

Zonele au predominant (deși nu întotdeauna) contururi larg alungite și se caracterizează prin condiții naturale similare, o anumită succesiune în funcție de poziția latitudinală - aceasta este zonalitatea geografică latitudinală, datorată în principal naturii distribuției energiei solare pe latitudini. , adică cu o scădere a sosirii sale de la ecuator la poli și umezire neuniformă.

Alături de latitudine, există și un tipic zone muntoase zonalitate verticală (sau altitudinală), adică o schimbare a vegetației, a faunei sălbatice, a solurilor, a condițiilor climatice, pe măsură ce vă ridicați de la nivelul mării, asociată în principal cu o schimbare echilibru termic: diferența de temperatură a aerului este de 0,6-1,0 °C la fiecare 100 m de altitudine.

III. edaficsau solfactori

Conform definiției lui V. R. Williams, solul este un orizont de suprafață liber al terenului, capabil să producă o recoltă de plante. Cea mai importantă proprietate a solului este fertilitatea acestuia, adică. capacitatea de a oferi plantelor nutriție organică și minerală. Fertilitatea depinde de proprietățile fizice și chimice ale solului, care împreună sunt edafogenice (din greacă. edafos - solului) sau factori edafici.

1. Compoziția mecanică a solului. Solul este un produs al transformării fizice, chimice și biologice (intemperii) stânci, este un mediu trifazic care conține solid; componente lichide și gazoase. Se formează ca rezultat al interacțiunilor complexe ale climei, plantelor, animalelor, microorganismelor și este considerat ca un corp bio-inert care conține componente vii și nevii.

Există multe tipuri de soluri în lume asociate cu diferite condiții climatice și specificul proceselor de formare a acestora. Solurile se caracterizează printr-o anumită zonalitate, deși curelele nu sunt în niciun caz mereu continue. Printre tipuri majore Solurile Rusiei pot fi numite tundra, soluri podzolice din zona taiga-pădurii (cele mai frecvente), cernoziomuri, soluri cenușii de pădure, soluri de castan (la sud și la est de cernoziomuri), soluri brune (caracteristice stepelor uscate și semi- deserturi), soluri rosii, solonchaks etc.

Ca urmare a mișcării și transformării substanțelor, solul este de obicei împărțit în straturi separate, sau orizonturi, a căror combinație formează un profil de sol pe secțiune (Fig. 2), care, în general, arată astfel:

orizontul cel mai sus (DAR 1 ), care conțin produse de degradare a materiei organice, este cea mai fertilă. Se numește humus sau humus, are o structură granulară-buloasă sau stratificată. În ea au loc procese fizico-chimice complexe, în urma cărora se formează elemente de nutriție a plantelor. Humusul are o culoare diferită.

Deasupra orizontului humusului se află un strat de așternut vegetal, care se numește în mod obișnuit așternut (A 0 ). Este format din resturi vegetale nedescompuse.

Sub orizontul humusului se află un strat albicios infertil de 10-12 cm grosime (A 2). Nutrienți spălat din el cu apă sau acizi. Prin urmare, se numește orizont de leșiere sau de leșiere (eluvial). De fapt, este un orizont podzolic. Cuarțul și oxidul de aluminiu sunt slab dizolvate și rămân în acest orizont.

Chiar mai jos se află roca-mamă (C).

Factorii de mediu abiotici includ substratul și compoziția acestuia, umiditatea, lumina și alte tipuri de radiații din natură și compoziția acestuia și microclimatul. Trebuie remarcat faptul că temperatura, compoziția aerului, umiditatea și lumina pot fi denumite în mod condiționat „individual”, iar substratul, clima, microclimatul etc. - factorii „complexi”.

Substratul (la propriu) este locul de atașare. De exemplu, pentru formele lemnoase și erbacee ale plantelor, pentru microorganismele din sol, acesta este solul. În unele cazuri, substratul poate fi considerat un sinonim pentru habitat (de exemplu, solul este un habitat edafic). Substratul este caracterizat de un anumit compoziție chimică care afectează organismele. Dacă substratul este înțeles ca habitat, atunci în acest caz este un complex de factori biotici și abiotici caracteristici acestuia, la care se adaptează unul sau altul.

Caracteristicile temperaturii ca factor de mediu abiotic

Temperatura este un factor de mediu asociat cu media energie kinetică mișcarea particulelor și exprimată în grade de diferite scări. Cea mai comună este scara în grade Celsius (°C), care se bazează pe cantitatea de dilatare a apei (punctul de fierbere al apei este de 100°C). În SI se adoptă o scară de temperatură absolută, pentru care punctul de fierbere al apei este T kip. apa = 373 K.

Foarte des, temperatura este un factor limitator care determină posibilitatea (imposibilitatea) de apariție a organismelor vii într-un anumit habitat.

După natura temperaturii corpului, toate organismele sunt împărțite în două grupe: poikiloterme (temperatura corpului lor depinde de temperatura ambiantă și este aproape aceeași cu temperatura ambiantă) și homoioterme (temperatura corpului lor nu depinde de temperatură). Mediul externși este mai mult sau mai puțin constantă: dacă fluctuează, atunci în limite mici - fracțiuni de grad).

Poikilotermele sunt organisme vegetale, bacterii, viruși, ciuperci, animale unicelulare, precum și animale cu relativ nivel scăzut organizații (pești, artropode etc.).

Homeotermele includ păsările și mamiferele, inclusiv oamenii. O temperatură constantă a corpului reduce dependența organismelor de temperatura mediului extern, face posibilă instalarea Mai mult nişe ecologice atât în ​​distribuția latitudinală cât și pe verticală pe planetă. Cu toate acestea, pe lângă homoiotermie, organismele dezvoltă adaptări pentru a depăși efectele temperaturilor scăzute.

În funcție de natura transferului de temperaturi scăzute, plantele sunt împărțite în iubitoare de căldură și rezistente la frig. Plantele iubitoare de căldură includ plante din sud (banane, palmieri, soiuri sudice de meri, pere, piersici, struguri etc.). Plantele rezistente la frig includ medii și latitudinile nordice, precum și plantele care cresc sus în munți (de exemplu, mușchi, licheni, pin, molid, brad, secară etc.). LA banda de mijlocÎn Rusia, se cultivă soiuri de pomi fructiferi rezistenți la îngheț, care sunt crescuți special de crescători. Primele mari succese în acest domeniu au fost obținute de I. V. Michurin și alți crescători populari.

Rata de reacție a corpului la factorul de temperatură (pentru organisme individuale) este adesea îngustă, adică un anumit organism poate funcționa normal într-un interval de temperatură destul de îngust. Astfel, vertebratele marine mor atunci când temperatura crește la 30-32°C. Dar pentru materia vie în ansamblu, limitele efectului de temperatură la care se păstrează viața sunt foarte largi. Deci, în California, o specie de pește trăiește în izvoare termale, funcționând normal la o temperatură de 52 ° C, iar bacteriile rezistente la căldură care trăiesc în gheizere pot rezista la temperaturi de până la 80 ° C (aceasta este temperatura „normală” pentru lor). În ghețari la o temperatură de -44 ° C, unii trăiesc etc.

Rolul temperaturii ca factor de mediu este că afectează metabolismul: când temperaturi scăzute rata reacțiilor bioorganice încetinește foarte mult, iar la rate mari crește semnificativ, ceea ce duce la un dezechilibru în cursul procese biochimice, iar acest lucru cauzează diverse boli iar uneori moartea.

Efectul temperaturii asupra organismelor vegetale

Temperatura nu este doar un factor care determină posibilitatea de locuire a plantelor într-o anumită zonă, dar pentru unele plante afectează procesul de dezvoltare a acestora. Astfel, soiurile de iarnă de grâu și secară, care nu au suferit procesul de „vernalizare” (temperaturi scăzute) în timpul germinării, nu produc semințe atunci când cresc în cele mai favorabile condiții.

Plantele au diverse adaptări pentru a rezista la expunerea la temperaturi scăzute.

1. În perioada de iarna citoplasma pierde apă și acumulează substanțe care au efect de „antigel” (acestea sunt monozaharide, glicerină și alte substanțe) - solutii concentrate astfel de substanțe îngheață numai la temperaturi scăzute.

2. Trecerea plantelor la o etapă (fază) rezistentă la temperaturi scăzute - stadiul de spori, semințe, tuberculi, bulbi, rizomi, culturi de rădăcină etc. Formele lemnoase și arbustive ale plantelor își vărsează frunzele, tulpinile sunt acoperite cu pluta, care are proprietăți ridicate de izolare termică, și substanțele antigel se acumulează în celulele vii.

Efectul temperaturii asupra organismelor animale

Temperatura afectează diferit animalele poikiloterme și homeoterme.

Animalele poikiloterme sunt active numai în perioada de temperaturi optime pentru activitatea lor vitală. În perioada de temperaturi scăzute, acestea cad în hibernare (amfibieni, reptile, artropode etc.). Unele insecte iernează fie ca ouă, fie ca pupe. Hibernarea unui organism se caracterizează printr-o stare de anabioză, în care procesele metabolice sunt foarte puternic inhibate, iar organismul poate perioadă lungă de timp pleci fără mâncare. Animalele poikiloterme pot hiberna sub influența temperaturi mari. Deci, animalele de la latitudini inferioare în timpul cald al zilei sunt în gropi, iar perioada vieții lor active cade dimineața devreme sau seara târziu (sau sunt nocturne).

Organismele animale cad în hibernare nu numai din cauza influenței temperaturii, ci și din cauza altor factori. Deci, un urs (un animal homeoterm) hibernează iarna din cauza lipsei de hrană.

animale homeoterme în grad mai micîn activitatea lor vitală depind de temperatură, dar temperatura îi afectează din punct de vedere al prezenței (absenței) aprovizionării cu alimente. Aceste animale au următoarele adaptări pentru a depăși efectele temperaturilor scăzute:

1) animalele se deplasează din regiuni mai reci în regiuni mai calde (migrația păsărilor, migrația mamiferelor);

2) schimbați natura învelișului (blana sau penajul de vară este înlocuit cu unul mai gros de iarnă; acumulați strat mare grăsime - porci sălbatici, foci etc.);

3) hibernează (de exemplu, un urs).

Animalele homeoterme au adaptări pentru a reduce expunerea la temperaturi (atât înalte, cât și scăzute). Deci, o persoană are glande sudoripare care schimbă natura secreției când temperaturi ridicate(cantitatea de secreție crește), lumenul se modifică vase de sângeîn piele (la temperaturi scăzute scade, iar la temperaturi ridicate crește) etc.

Radiația ca factor abiotic

Atât în ​​viața vegetală, cât și în viața animală rol uriaș joacă diverse radiații, care fie pătrund pe planetă din exterior (razele solare), fie ies în evidență din intestinele Pământului. Aici luăm în considerare în principal radiația solară.

Radiația solară este eterogenă și este formată din unde electromagnetice lungimi diferiteși prin urmare au energii diferite. La suprafața Pământului se ajunge atât prin raze vizibile, cât și cu raze nevizibile. spectru vizibil. Spectrul invizibil include raze infraroșii și ultraviolete, în timp ce spectrul vizibil are șapte dintre cele mai distinse raze (de la roșu la violet). cuantele de radiație cresc de la infraroșu la ultraviolete (adică, razele ultraviolete conțin cuante ale celor mai scurte unde și cea mai mare energie).

Razele soarelui au mai multe funcții importante din punct de vedere ecologic:

1) multumesc raze de soare pe suprafaţa Pământului se realizează un anumit regim de temperatură, care are un caracter latitudinal şi zonal vertical;

În absența influenței umane, compoziția aerului poate diferi însă în funcție de înălțimea deasupra nivelului mării (odată cu înălțimea, conținutul de oxigen și dioxid de carbon scade, deoarece aceste gaze sunt mai grele decât azotul). Aerul zonelor de coastă este îmbogățit cu vapori de apă, care conține săruri de mareîn stare dizolvată. Aerul pădurii diferă de aerul câmpurilor prin impuritățile compușilor secretați de diverse plante (de exemplu, aerul pădure de conifere conţine un numar mare de substanțe rășinoase și esteri care ucid agenții patogeni, astfel încât acest aer este curativ pentru bolnavii de tuberculoză).

Clima este cel mai important factor abiotic complex.

Clima este un factor abiotic cumulativ care include o anumită compoziție și nivel radiatie solara, nivelul efectelor de temperatură și umiditate asociate acestuia și un anumit regim de vânt. Clima depinde și de natura vegetației care crește într-o anumită zonă și de teren.

Pe Pământ, există o anumită latitudine și verticală zonalitatea climatică. Există climă tropicală umedă, subtropicală, puternic continentală și alte tipuri de climă.

Repetă informații despre tipuri variate climatul conform manualului geografie fizica. Luați în considerare clima zonei în care locuiți.

Clima ca factor cumulativ formează unul sau altul tip de vegetație (floră) și un tip de faună strâns înrudit. Influență mare așezările umane afectează clima. Climat orase mari diferit de climatul zonelor suburbane.

Comparați regimul de temperatură al orașului în care locuiți și regimul de temperatură al zonei în care se află orașul.

De regulă, temperatura în oraș (mai ales în centru) este întotdeauna mai ridicată decât în ​​regiune.

Microclimatul este strâns legat de climă. Motivul apariției microclimatului este diferențele de relief dintr-un anumit teritoriu, prezența corpurilor de apă, ceea ce duce la o schimbare a condițiilor în diferite teritorii ale unui anumit teritoriu. zona climatica. Chiar și într-o zonă relativ mică a unei cabane de vară, în unele părți ale acesteia, poate exista diverse conditii pentru cresterea plantelor datorita conditii diferite iluminat.

factori abiotici. Temperatura

Factori abiotici- toate componentele și fenomenele de natură neînsuflețită.

Temperatura se referă la factorii de mediu abiotici climatici. Majoritatea organismelor sunt adaptate la un interval de temperatură destul de îngust, deoarece activitatea enzimelor celulare se află în intervalul de la 10 la 40 ° C, la temperaturi scăzute reacțiile sunt lente.

Există organisme animale:

• cu temperatura corpului constantă cu sânge cald, sau homoiotermic);
• cu fluctuații ale temperaturii corpului Cu sînge rece, sau poikilotermic).

Plantele și animalele au adaptări specialecăptușeală pentru a se adapta la fluctuațiile de temperatură.

Organismele a căror temperatură corporală se modifică în funcție de temperatura ambiantă (plante, nevertebrate, pești, amfibieni și reptile) au diverse adaptări pentru a menține viața. Astfel de animale sunt numite Cu sînge rece, sau poikilotermic. Absența unui mecanism de termoreglare se datorează dezvoltare slabă sistem nervos, rata metabolică scăzută și lipsa de sistem închis circulaţie.

Temperatura corporală a animalelor poikiloterme este cu doar 1–2 °C mai mare sau egală cu temperatura ambiantă, dar poate crește ca urmare a absorbției căldurii solare (șerpi, șopârle) sau a muncii musculare (insecte zburătoare, înot rapid. peşte). Fluctuațiile bruște ale temperaturii ambientale pot duce la moarte.

Odată cu debutul iernii, plantele și animalele se scufundă într-o stare de repaus de iarnă. Rata lor metabolică scade brusc. În pregătirea pentru iarnă, în țesuturile animalelor sunt depozitate o mulțime de grăsimi și carbohidrați, cantitatea de apă din fibre scade, zaharurile și glicerina se acumulează, ceea ce previne înghețarea.

Speciile cu temperatura corporală instabilă sunt capabile să intre într-o stare inactivă atunci când temperatura scade. Încetinirea metabolismului în celule crește foarte mult rezistența organismelor la efecte adverse conditiile meteo. Tranziția animalelor într-o stare de stupoare, precum trecerea plantelor la o stare de odihnă, le permite să reziste frig de iarnă cu cea mai mică pierdere, fără a cheltui multă energie.

Pentru a proteja organismele de supraîncălzire în timpul sezonului cald, special mecanisme fiziologice: la plante, evaporarea umiditatii prin stomatele creste, la animale, evaporarea apei prin sistemul respirator si pielea.

La organismele poikiloterme, temperatura centrală a corpului urmează modificările temperaturii mediului. Rata lor metabolică crește și scade. Astfel de specii sunt majoritatea pe Pământ.

Se numesc organisme cu o temperatură constantă a corpului cu sânge cald, sau homeotermic. Acestea includ păsările și mamiferele.

Temperatura corpului unor astfel de animale este stabilă, nu depinde de temperatura mediului, datorită prezenței mecanismelor de termoreglare. Constanța temperaturii corpului este asigurată de reglarea producției de căldură și a transferului de căldură.

Odată cu amenințarea supraîncălzirii corpului, are loc expansiunea vaselor pielii, transpirația și transferul de căldură cresc. Când există o amenințare de răcire, vasele pielii se strâng, lâna sau pene se ridică - transferul de căldură este limitat.

Cu schimbări semnificative ale temperaturii exterioare și schimbări bruște temperatura de producere a căldurii organe interne la animalele cu sânge cald se pot abate de la valori uzuale de la 0,2-0,3 la 1-3 °C.

Transpirația este specifică doar oamenilor, maimuțelor și ecvideelor. La alte animale homoioterme, cel mai eficient mecanism de transfer de căldură este dispneea termică. Capacitatea de a crește producția de căldură este cea mai pronunțată la păsări, rozătoare și alte animale.

Homeotermele sunt capabile să mențină o temperatură constantă a corpului în orice condiții de mediu. Metabolismul lor merge întotdeauna într-un ritm ridicat, chiar dacă temperatura exterioară in continua schimbare. De exemplu, urșii polari din Arctica sau pinguinii din Antarctica pot rezista la înghețuri de 50 de grade, ceea ce reprezintă o diferență de 87-90 de grade față de propria lor temperatură.

Adaptări ale organismelor la diferite regimuri de temperatură. Atât animalele cu sânge cald, cât și cele cu sânge rece, aflate în procesul de evoluție, au dezvoltat diverse adaptări la condițiile de temperatură a mediului în schimbare.Principala sursă de energie termică în organismele cu temperatură instabilă a corpului este căldura externă.

Șerpii iernați au nevoie de două până la trei săptămâni pentru a-și aduce metabolismul la o intensitate suficientă. De obicei, șerpii se târăsc afară și se lasă la soare în mod repetat pe parcursul zilei și se întorc în vizuinile lor noaptea.

Odată cu debutul iernii, plantele și animalele cu temperatură instabilă a corpului cad într-o stare de repaus de iarnă. Rata lor metabolică este redusă brusc. În pregătirea pentru iarnă, în țesuturi sunt stocate o mulțime de grăsimi și carbohidrați.

Toamna, plantele reduc consumul de substante, depozitand zaharul si amidonul. Creșterea lor se oprește, intensitatea tuturor procese fiziologice, frunze cazatoare. În primele înghețuri, plantele pierd o cantitate semnificativă de apă, devenind rezistente la îngheț și intrând într-o stare de repaus profund.

În sezonul cald sunt activate mecanismele de protecție împotriva supraîncălzirii. La plante, evaporarea apei prin stomată crește, iar la animale - prin sistemul respirator și piele.

Dacă plantele sunt suficient asigurate cu apă, stomatele sunt deschise zi și noapte. Cu toate acestea, la multe plante, stomatele sunt deschise numai în timpul zilei la lumină și se închid noaptea. Pe vreme uscată și caldă, stomatele plantelor se închid chiar și în timpul zilei, iar eliberarea vaporilor de apă din frunze în aer se oprește. Când vin conditii favorabile, stomatele se deschid si se reface activitatea vitala normala a plantelor.

Cea mai perfectă termoreglare se observă la animalele cu o temperatură constantă a corpului. Reglarea transferului de căldură de către vasele pielii, bine dezvoltată mai sus activitate nervoasa a permis păsărilor și mamiferelor să rămână active în timpul schimbărilor bruște de temperatură și să stăpânească aproape toate habitatele.

Împărțirea completă a sângelui în venoase și arteriale, metabolismul intens, pene sau linia părului a corpului, contribuind la păstrarea căldurii.

De mare importanță pentru animalele cu sânge cald este nu numai capacitatea de a termoreglare, ci și comportament adaptativ, construirea de adaposturi si cuiburi speciale.