Абиотические факторы почвенного покрова.
Почва— это поверхностный слой земной коры, который образуется и развивается в результате взаимодействия растений, животных, микроорганизмов, горных пород и является самостоятельной экосистемой.
Важнейшим свойством почвы является плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство представляет исключительную ценность для жизни человека и других организмов. Почва является составной частью биосферы и энергии в природе, поддерживает газовый состав атмосферы.
Состав почвы: твердые частицы, жидкость (вода), газы (воздух, О2, СО2), растения, животные, микроорганизмы, гумус.
Толщина почвы; 0,5м — тундра, горы; 1,5м — на равнинах.
1 см почвы образуется примерно за 100 лет.
Типы почв:
1. Арктические и тундровые (гумус до 1 -3 %)
2. Подзолистые (хвойные леса, гумус до 4-5 %).
3. Черноземы (степь, гумус до 10 %).
4. Каштановые (в сухих степях, гумус до 4%).
5. Серо-бурые (пустыни субтропические пояса, гумус 1-1,5%).
6. Красноземы (влажный субтропический лес, гумус до 6 %).
Гумус — органическое вещество почвы, образующееся в результате биохимического разложения растительных и животных остатков, которое накапливается в верхнем слое почвы. Главный источник питания растений. В гумусе также накапливаются микроэлементы. В процессе эксплуатации почв количество гумуса уменьшается, поэтому необходимо вносить различные удобрения.
Физические свойства:
1. Механический состав — содержание частиц различного диаметра.
3. Теплоемкость, теплопроводность.
4. Влагоемкость, влагопроницаемость.
5. Аэрация — способность насыщения почвы воздухом (рыхление почвы).
Химические свойства:
1. Химический состав:
· до 50 % SiO2 — кремнезем
· до 10 %- оксиды Fe
· остальное — оксиды Са, К, Mg, Р и т.д.
3. Содержание вредных веществ (пестициды, тяжелые металлы и т.д.).
Абиотические факторы водной среды.
Водная оболочка Земли называется гидросферой, и включает океаны, моря, реки, озера, болота, ледники и т. д. Вода занимает преобладающую часть биосферы Земли (71 % земной поверхности). Средняя глубина — 3554м, площадь — 1350 млн. кв. км — океаны, 35 млн. кв. км — пресные воды.
Абиотические факторы водной среды — это физические и химические свойства воды как среды обитания живых организмов.
Физические свойства:
Плотность.
Определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные и т.д.), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 400 — 500 атм.
Температура
Изменение t° в зависимости от глубины и колебания (суточные и сезонные).
Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше, что связано с высокой теплоемкостью воды: колебания t° верхних слоев океана -10-15°С, более глубокие слой 3 — 4°С.
Световой режим
Играет важную роль в распределении водных организмов. Водоросли в океане обитают в освещаемой зоне, чаще всего на глубине до 40 м, если прозрачность воды велика, то и до 200 м. У Багамских островов обнаружены водоросли на глубине 265 м, а туда доходит всего 5·10 -6 солнечной радиации.
С глубиной меняется и окраска животных. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели мелководной части океана. В глубоководной зоне распространена красная окраска, здесь она воспринимается, как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов. В наиболее глубоководных районах Мирового океана в качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминесценция).
4. Подвижность — постоянное перемещение водных масс в пространстве.
5. Прозрачность — зависит от содержания взвешенных частиц.
Химические свойства:
1.Соленость воды — содержание растворенных сульфатов, хлоридов, карбонатов.
2. Количество растворенного О2 и СО2, О2 — для дыхания.
3. Кислая, нейтральная, щелочная среда.
Все обитатели приспособились к определенным кислотно-щелочным условиям. Их изменение в результате загрязнения может привести к гибели организмов.
Биотические факторы (факторы живой природы) – это прямые или опосредованные воздействия других организмов, населяющих среду обитания данного организма. Это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в различные отношения с представителями своего вида и других видов — растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир — составная часть среды каждого живого существа.
• микробиогенные (вирусы, бактерии)
• антропогенные (деятельность человека).
Все биотические факторы обусловлены внутривидовыми (внутрипопуляционными) и межвидовыми (межпопуляционными) взаимодействиями – факторами.
Внутривидовые факторы — это контакты между членами семьи, группы, стада, популяции одного вида — отношения полов, размножение, уход за потомством, взаимопомощь и защита или, наоборот, возникновение внутривидовой конкуренции, отношений доминирования и подчинения, иерархии в стаде или в популяции.
Межвидовые факторы — контакты между особями и популяциями разных видов, разнообразные пищевые связи, поедание одних организмов другими, отношения симбиоза и «сотрудничества» или хищника и жертвы, бациллоносительство и вирулентность, межвидовая конкуренция, паразитизм и т.п.
Взаимные связи организмов — основа существования биоценозов и популяций; рассмотрение их относится к области синэкологии.
Антропогенные факторы– формы хозяйственной деятельности человека, которые непосредственно воздействуют на живой организм, или косвенно, через изменение его среды обитания.
В ходе истории человек развивал сначала охоту, а затем сельское хозяйство, промышленность, транспорт сильно изменяя природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.
Изменения факторов среды во времени могут быть:
1) регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток или сезоном года или ритмом приливов и отливов в океане;
2) нерегулярными, без четкой периодичности, например изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера – бури, ливни, обвалы и т. п.;
3) направленными на протяжении известных, иногда длительных, отрезков времени, например при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т. п.
Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т.е. могут влиять:
1. как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций;
2. как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях;
3. как модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения организмов;
4. как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.
Экологическая валентность – пределы выносливости живых существ между критическими точками по отношению к конкретному фактору среды.
Лимитирующий фактор – фактор, имеющий в данных условиях наихудшие (недостаточные или избыточные по сравнению с оптимумом) значения. Он ограничивает возможность существования популяции в данных условиях, несмотря на оптимальное соотношение других факторов.
Адаптация – эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности (приспособления) организмов к среде, обеспечивающие их нормальную жизнедеятельность в условиях изменившихся экологических факторов (на генетическом уровне).
Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни, т.к. обеспечивает самую возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов, проявляясь на разных уровнях:
— на уровне биохимии клеток;
— на уровне строения, поведения отдельных организмов;
— на уровне строения и функционирования сообществ и экологических систем.
Среда обитания
На Земле живые организмы освоили 4 основные среды обитания, различающиеся по специфике условий – экологических факторов:
1. Водная среда – среда зарождения жизни. Характерные особенности:
— перепады давления (1 атмосфера /10 м глубины);
— низкое содержание кислорода (1 % (об));
— невысокая интенсивность солнечного излучения вблизи поверхности и его отсутствие на глубине;
— жесткий температурный режим;
Разные особенности (параметры) водной среды определяют особенности существующих в ней организмов (строение, характер движения, способы питания, дыхания и др.)
2. Наземно-воздушная среда – освоена позднее водной. Ее особенности:
— газообразная среда с невысокой плотностью;
— высокое содержание кислорода;
— относительно небольшое содержание воды и водяных паров – дефицит влаги;
— определенный химический состав воздуха;
— интенсивное солнечное излучение;
— большие перепады температур;
— погодные изменения; определенный характер рельефа и грунта.
Среда сложная, требует приспособлений к существованию, возможных при высокой организации организмов (75% способны к свободному полету, многие – к пассивному полету, многие имеют жесткую опору – стебли, позвоночник).
3. Почва – сформировалась под действием живых организмов, как среда обитания представляет собой относительно тонкий поверхностный слой суши, в котором твердые частицы окружены воздухом и водой. Как среда обитания – промежуточная между водной и воздушной (температура, влага, кислород). Почва – среда обитания мелких организмов, одноклеточные используют ее как сеть водоемов; клещи, мелкие насекомые – живут в порах, заполненных воздухом (система мелких пещер); для крупных организмов (кроты, дождевые черви) – почва плотная среда с большим сопротивлением движению.
4. Живые организмы как среда обитания – используются некоторыми паразитами и симбионтами.
Экологические преимущества этой среды:
— неограниченное количество пищи;
— защищенность от внешних факторов среды («тепличные условия»);
— относительно стабильные условия среды.
Эти экологические преимущества формируют организмы с примитивной организацией, вторичным упрощением строения (вплоть до потери целых органов и систем).
Экологические трудности этой среды:
— ограниченность жизненного пространства;
— сложность снабжения кислородом;
— трудности распространения от одного хозяина к другому;
— защитные реакции организма против паразитов.
Источник
Биотические факторы. Важнейшими химическими свойствами почвы являются концентрация солей в почвенном растворе и его кислотность
Важнейшими химическими свойствами почвы являются концентрация солей в почвенном растворе и его кислотность, оказывающая решающее влияние на активность почвенных микроорганизмов и усвоение растениями питательных веществ, которые этими микроорганизмами трансформируются в форму, доступную для растений.
Среди таких микроорганизмов важную роль выполняют нитрифицирующие бактерии, в частности, нитрозоамонас и нитробактер. В аэробной среде нитрозоамонас окисляет аммиак до солей азотистой кислоты, а нитробактер ‑ до азотной. В анаэробнных условиях идет обратный процесс – денитрификация ,который связан с восстановлением солей азотной кислоты до азота.
Рельеф местности является одним из важнейших факторов, от которых зависит перенос, рассеивание и накопление вредных примесей в атмосферном воздухе. Расположенные в низинах населенные пункты подвергаются сильному застойному загрязнению, а растительность ‑ угнетению вплоть до гибели.
Весьма велика роль абиотических факторов водной среды, т.к. она занимает преобладающую часть биосферы Земли. Из 510 млн км 2 общей площади земной поверхности на Мировой океан приходится 361 млн. км 2 (71 %).
Океан ‑ главный приемник и накопитель солнечной энергии, т.к. вода обладает высокой теплоемкостью ( Ср= 4,19 кДж/кг.град.).Это примерно в десять раз более высокая теплоемкость,чем у железа.
Водная оболочка Земли наряду с океанами включает и пресные воды, сосредоточенные в пределах суши (горные льды, реки, болота, озера), и внутренние моря. Важнейшими физическими особенностями водной среды являются:
1. Подвижность, т.е. постоянное перемещение водных масс в пространстве. Они способствуют поддержанию постоянства физических и химических характеристик водного объема.
2. Температурная стратификация, т.е. изменение температуры воды по глубине водного объекта.
3. Годовые, суточные и сезонные изменения температуры. Самыми низкими температурами воды считают -2°С, а самыми высокими 35 ‑ 37°С.
(В данном случае не имеется в виду температура геотермальных вод). В целом на Земле динамика колебаний температуры воды существенно меньше, чем воздуха.
4.Прозрачность воды, которая определяет световой режим под ее поверхностью.
5. От прозрачности (и обратной ей характеристики ‑ мутности) зависит фотосинтез зеленых и пурпурных бактерий, фитопланктона, высших водных растений, а следовательно, и накопление биомассы в пределах так называемой эвфотической(от греч. эв — пере-, сверх-, фотос ‑ свет) зоны, т.е. освещенной толщи воды, где процессы фотосинтеза преобладают над процессами дыхания.
Мутность обусловлена содержанием в воде взвешенных веществ, в том числе и поступающих в водные объекты с промышленными и иными стоками.
Соленость также является важным экологическим фактором. Соленость связана с содержанием в воде растворенных карбонатов, сульфатов и хлоридов. В пресных водах их содержание невелико, причем до 80 % составляют карбонаты. Воды открытого океана содержат в среднем 35 г/л солей, Черного моря ‑ 19, Каспийского ‑ около 13, Азовского ‑ 10, Балтийского ‑ 5, Мертвого – 260 г/л с преобладанием хлоридов кальция, калия, натрия и магния.
Растворенные газы и в первую очередь кислород контролируют процессы жизнедеятельности в водной среде. От их концентрации зависят фотосинтез и дыхание водных организмов.
Перерасход кислорода на дыхание водных обитателей и окисление поступающих в воду загрязняющих веществ ведет к преобладанию анаэробных процессов, т.е. к «загниванию» воды, из-за избытка в ней мертвой органики. Это явление называется эвтрофированием (от греч. эв ‑ пере-, сверх-, трофее ‑- питаюсь).
Распространение и жизнедеятельность организмов в воде зависят от кислотности среды. Каждый вид гидробионта адаптирован (приспособлен) к определенному значению рН : одни предпочитают кислую среду, другие ‑ щелочную, третьи ‑ нейтральную. Промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки существенно меняют этот показатель, что приводит к смене одних групп водных обитателей на другие.
Биотические факторы — это совокупность влияний жизнедеятельности одних видов организмов на другие.
Взаимоотношения между организмами чрезвычайно сложны и многообразны, и в целом их можно разделить на прямые и косвенные (опосредованные).
Прямые взаимоотношения связаны с непосредственным воздействием одних организмов на другие по линии питания: животные получают энергию для своей жизнедеятельности, поедая растения или других животных.
Косвенные взаимоотношения связаны с тем, что, например, растения своим присутствием изменяют режим абиотических факторов среды для животных или других растений, млекопитающих и птиц.
Взаимодействие между живыми организмами (преимущественно животными) классифицируют с точки зрения их взаимных реакций.
Различают гомотипические(от греч. гомос – одинаковый) реакции, характеризующие взаимодействия между особями или группами особей одного и того же вида, и
гетеротипические реакции(от греч. гетерос — иной, разный), характеризующие взаимодействия между представителями разных видов.
Среди животных существуют виды, способные питаться только одним видом пищи (монофаги), и виды ,потребляющие разную пищу на более или менее ограниченном круге ее источников (узкие или широкие олигофаги),а также виды, использующие в пищу не только растительные, но и животные ткани (полифаги).
К числу полифагов принадлежат многие птицы, которые поедают как насекомых, так и семена растений, или такой известный вид, как медведь ‑ по природе своей хищник, но охотно поедающий мед и ягоды, а также Человек, являющийся всеядным млекопитающим.
Наиболее распространенный тип гетеротипическихвзаимодействий между животными ‑ хищничество, т.е. непосредственное преследование и поедание одних видов другими.
Другой тип взаимоотношений ‑ паразитизм в различных формах.
Из дополнительных типов взаимоотношений животных можно назвать форезию (перенос одних видов другими),
комменсализм(сотрапезничество), при котором один вид питается остатками пищи другого (типичные комменсалы крупных хищников ‑ гиены),
синойкию ‑ использование одними животными нор и гнезд других и
нейтрализм(взаимонезависимость совместно обитающих видов).
Все эти обстоятельства необходимо учитывать при проведении мероприятий по управлению экологическими системами и отдельными популяциями с целью использования их в своих интересах. Необходимо также учитывать и последствия, которые могут иметь место при истреблении хищников или защите растений в сельском хозяйстве.
Особо следует отметить роль биотических факторов почвы. В процессах ее образования и функционирования непосредственное участие принимают живые организмы. К ним в первую очередь, относятся зеленые растения, извлекающие из почвы питательные вещества и возвращающие их обратно вместе с отмирающими тканями.
Питательные вещества из почвы поступают в растения через корневые окончания в ионной форме. Корни растений извлекают из почвы соединения азота (нитраты), серы, фосфора, а также зольные элементы, в частности соли кальция, калия, магния, железа, кобальта, кремнезем и т.д.
Тем самым растительность создает непрерывный поток зольных элементов из более глубоких слоев почвы к ее поверхности. В этом процессе активно участвуют и почвенные микроорганизмы. Они осуществляют основное разрушение минералов и приводят к образованию органических и минеральных кислот и щелочей, выделяют синтезированные ферменты, полисахариды, фенольные соединения и т.д., обогащающие почву органикой.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник