Группы абиотических экофакторов. Эдафические.
ГРУППЫ АБИОТИЧЕСКИХ ЭКОфАКТОРОВ.
Эдафические — факторы почвенно-грунтовые (механический и химический состав почвы, физические свойства её).
Топографические — условия рельефа (горный, равнинный; экспозиция склона, холма).
Геологические — землетрясения, извержения вулканов, цунами, выветривание горных пород и т. д.
Климатические — свет, тепло, воздух, влага.
Факторы абиотические, относящиеся как бы к неживой природе, имеют огромное ЗНАЧЕНИЕ для существования и развития живой природы. Они составляют единое целое и не могут находиться отдельно друг отдруга. Другими словами, природные факторы — эдафические, топографические, геологические, климатические являются теми условиями жизни, в которых живут организмы нашей планеты Земля. Не везде одинаково, не все сразу, но живут, приспособившись к определённым условиям — к природной среде, которая становится местом их обитания. Кто как смог.
Например:
В тундре почвы глеевые,
Много воды, не хватает тепла,
Дуют сильные ветры и вечная мерзлота.
Растёт там полярная ива, берёзка карликовая.
Больше деревьев нет.
Но они приспособились к этим условьям —
Имеют какой-то секрет:
Берёзки словно игрушечные (листочки у них с ноготок)
Жмутся к земле, ивы стелются — не тронь их, седой ветерок.
Вот так. Приспосабливаются живые организмы к определённому комплексу абиотических факторов и живут, образуя природные сообщества биогеоценозы.
Тундра — тундрой, а .
. Пустыня — совсем другое дело —
Много жары, не хватает воды.
Ранней весной там цветут эфемеры,
Но позже всё сохнет вокруг, посмотри —
Верблюжья колючка красуется, кактус,
Камни вокруг, раскалённый песок,
Алоэ, агавы — яркие краски,
А тут саксаул прикорнул на часок.
ЭДАФИЧЕСКИЕ ЭКОфАКТОРЫ (почвенно-грунтовые)
Почва — это сложное особое природное тело.
Механический и химический состав почвы, физические свойства её и называют эдафическими факторами.
Итак:
Почва — особое тело природное, состоит из из несколько частей: это
глина, песок, минеральные соли и гумус, что всех важней.
По содержанию гумуса типы почв бывают такие: чернозёмы, подзолы, каштановые и серые лесные.
Почва — это поверхностный слой земной коры, обладает плодородием, то есть имеет способность производить урожай.
Экологическое ЗНАЧЕНИЕ почвы.
Почва — среда, где проявляется воздействие многих экологических факторов, в том числе климатических.
Почва — это жизненное начало.
Уникальность почвы, как среды обитания, проявляется, прежде всего, в том, что биологическая масса наземных биоценозов в 700 раз и более превышает биомассу морей и океанов, а площадь суши в 3 раза меньше площади океанов. По сути дела, только 1/32 часть Земли, вернее корка этой части Земли, и есть почва, которая производит сельскохозяйственные продукты для всех обитателей планеты.
ВЛИЯНИЕ химического состава почвы на растения.
Когда мы говорим о химическом составе почвы, то естественно имеем в виду её плодородие. Плодородие же почвы зависит от наличия в ней гумуса. А гумус — это дитя солнца. Солнце производит его из навоза, перегноя, используя живые организмы (мицелий мелких грибов из рода мицелл и ниточники, почвенные бактерии). Мир почвенных обитателей велик. К примеру, доля биомассы наземных животных составляет составляет всего 1-5 % от общей биомассы планеты. А почвенная биомасса велика. Она формируется не за счёт крупных организмов (кроты, суслики, полёвки, мыши), а в основном за счёт различных червей, насекомых, клещей и низших животных из числа редуцентов — сапрофитов). На 1 кубический метр почвы в лесах умеренной зоны России можно обнаружить 1 000 видов животных. Причём, численность нематод и простейших может превышать 10 млн, ногохвосток и почвенных клнщей — 100 тысяч, других беспозвоночных — 50 тысяч.
Затем ГУМУС минерализуется, то есть происходит разрушение его с образованием минеральных солей.
Таким образом, ГУМУС — это НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, образующиеся за счёт разложения растительных и животных остатков и продуктов их жизнеде-ятельности с помощью солнца и живых организмов.
Это самая ценная составляющая часть почвы, которая и определяет её плодородие. Кстати, сказать нужно о том, что в пироде гумусовый слой почвы мощностью 20 — 25 см образуется в течение 2 — 7 тыс. лет. А разрушить его можно при ускоренной эррозии и вмешательстве человека за 10 — 30 лет.
Все знакомы с земледелием. Но вряд ли кто задумывался и знает, что во время уборки урожая происходит вынос питательных веществ из почвы. К примеру, при урожае картофеля 136 ц/га из почвы удаляется 48,4 кг азота, 19 кг фосфора и 86 кг калия. Сахарная свёкла при урожае 224 ц/га забирает с поля 41,4 кг азота, 16,8 кг фосфора и 39,2 кг калия.
Почвы БЕДНЕЮТ, ИСТОЩАЮТСЯ. Как следствие падает урожайность культурных растений. Однако и в дикой природе происходит истощение и опустынивание почв. Это касается в основном южных стран (жара, недостаток влаги). Например, в Африке с увеличением населения резко увеличилось поголовье скота и, как следствие этого, в засушливой зоне, южнее Сахары, была вытоптана растительность на значительной территории, и почва превратилась в развеваемый песок.
Это и есть ПРОЯВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗИ. Сходные явления имеются в северо-западной Индии, Намибии, Мексике, Калмыкии. Всего в мире опусты-ниванию подвергается 6 млн гектар.
Таким образом, в почве очень хорошо видно проявление взаимосвязи всех экологических факторов, включая климатические (тепло, влага и т.д.).
БОРЬБА С ИСТОЩЕНИЕМ ПОЧВ.
1. Внесение минеральных удобрений. Но надо помнить при этом, что избыток их может умертвить почву.
2. Внесение органических удобрений.
При культивировании почвы человек сам, чаще всего, следит за наличием в почве гумуса. Он вносит органические удобрения (навоз) в неё. Но нужно не забывать о выносе веществ с урожаем и постоянно вносить удобрения (лучще естественные). Иначе урожай будет падать, ведь в мире всё взаимосвязано.
ПОНЯТИЕ О БИОНДИКАЦИИ.
Биоиндикация — это оценка среды по состоянию организмов и видовому составу экосистемы.
Достоинство индикации состоит в том, что организмы могут характеризовать не только состояние среды в данный момент, но и её изменения за длительное время. Например, чёрные пятна на листьях липы появляются от чрезмерного посыпания солью снега зимой. А выброс сернистого газа вызывает появление пятен на листьях подорожника. По ширине годичных колец деревьев санитарной зоны завода можно определить, в какой год особенно сильно шло загрязнение окружающей его среды.
Засолёность почвы можно определить по высоте, к примеру, растущего тростника: если рост его достигает 4 метра, то солей немного, а если всего 0,5 метра, то значит почва пересолена.
О наличии застаивания воды может «сказать» растущая мята полевая, полевица побегообразующая, О подкислении почвы можно судить по произрастнию щавелька маленького, клевера кашенного.
О чистой воде высокого качества «говорит» растущий в ней водо-крас, сальвиния, или водяной орех.
Лишайники и мхи используют в качестве индикации радиационного загрязнения атмосферы.
На перекормку почвы удобрениями (загрязнение нитратами) указы-вают крапива и паслён чёрный. Там, где часто применяют гербициды, там преобладает рост сорных растений (овсюг, звездчатка..) А василёк говорит об обратном.
Исследовательская работа.
Изучение состояния деревьев и кустарников в окрестностях школы. Осмотреть деревья и кустарники и при этом выявить деревья с дуплами, с обнажённой корневой системой, с ободранной корой, с засохшими ветвями, а также суховершинные деревья, обломанные и отмершие кустарники.
Попытаться установить причину найденных повреждений.
ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ ЭКОФАКТОРЫ (условия рельефа).
Условия рельефа тоже имеют большое значение для обитателей Земли. Равнины, низменности, возвышенности, горы, реки, моря, океаны — все имеют свои особенности, которые создают микроклимат в определённой местности, а также влияют на другие экологические факторы. Ведь достаточно вспомнить первый экологический закон, который гласит, что всё в мире взаимосвязано и всё взаимодействует.
Хорошо прослеживается влияние условий рельефа на живые организмы вообще и на растительность, в частности, в горной местности. На равнинах природные зоны хорошо заметны (выражены). Они соответствуют тем климатическим — экологическим условиям, которые существуют на данной территории. В горах растительность тоже соответствует эколого-климатическим условиям. Влияет всё: где находятся эти горы (Гималаи это или Кавказ), какой склон — северный (растительность зачастую там скудная) или южный (растительность чаще всего буйная) и какая высота. Несмотря на всё это многообразие условий произрастания зоны растительности в горах тоже существуют и хорошо выделяются по мере повышения их над уровнем моря.Здесь высота — всему голова. Изменяется атмосферное давление, состав воздуха и наклон падающих на горную поверхность солнечных лучей. И факт остаётся фактом — растительность в горах изменяется с высотой. Эти природные зоны как бы связаны с ней. И называется этот феномен высотной зональностью. Например, на северных склонах Кавказских гор степи сменяются лесами, леса — высокогорными лугами, а ещё выше расположены скалы, покрытые снегом и льдом.В горах Памиро — Алая, на южных склонах, степи сменяются древесно-кустарниковым поясом (на высоте две тысячи метров), затем идут полусаванны, выше — луга (четыре — пять тысяч метров), а ещё выше скалы со снегом и льдом (ледяная зона).
Таким образом, условия рельефа (топографические факторы) влияют на растительность, и всё это связано, естественно, с теплом и светом. Количеству полученного тепла и света соотетствует определённая растительная зона, что мы и называем высотной зональностью.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЭКОФАКТОРЫ (землетрясения, вулканы, цунами).
Землетрясения. Это подземные толчки и колебания земной поверхности. Они возникают в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре, которая представлена литосферными плитами (толщина их 30-75 км под континентами и 3-10 км — под океанами). Но сильные землетрясения связаны с тектоническими движениями в складчатых областях земного шара. Однако кроме тектонических, землетрясения бывают вулканические и обвальные. Они вызывают обвалы, цунами и т.д.
Участок в земной коре, из которого выходят сейсмические волны, называется очагом, а участок земной поверхности над ним — эпицентром.
При катастрофических землетрясениях сила толчков — сейсмических волн доходит до 12 баллов. Такие подвижки вероятнее всего и преобразовывали нашу земную поверхность на протяжении миллионов и миллиардов лет. Вздыбленные скалы, огромные сбросы, пенеплены, ущелья, складки горных материнских пород и их разрывы говорят сами за себя. Природа хорошо поработала над созданием ландшафтов Земли.
Однако горообразовательный процесс кое-где ещё не закончен и до сих пор. И мы все с вами являемся свидетелями таких катаклизмов, как цунами и землетрясения. 2004 год — Индийский океан со множеством остров и полуостровов — и цунами. В результате — огромные человеческие жертвы. 2006 год — снова цунами в Индийском океане. Затем землетрясение в Китае,унесшее жизни огромного количества людей.Двадцатый век (1987 год) — землетрясением разрушен (с огромными жертвами) Спитак (Армения), а также ещё ранее разрушены города: Ашхабад (Туркмения),Хаит, Зафаробад (Таджикистан), Ташкент, Кайракум (Узбекистан). В декабре 2011 года произошло землетрясение в 4 — 6 баллов в Туве — на границе с Монголией (Красноярский край).
Литосферные плиты движутся горизонтально,
Но может движение быть вертикальным —
Это прогибы, разрывы, смещенья
В коре вызывают землетрясенья.
Вулканы — это как бы трубы земные,
Это трещины в коре земной.
Из них выбрасывается магма и пепел,
Ядовитые газы и пар водяной.
Кальдера (США) — угроза сильнейшего землетрясения. Как полагают учёные этот супервулкан может взорваться в недалёком будущем.
Кавказский Эльбрус также является угрозой сильного землетрясения.
Источник
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