Абиотические факторы.

Абиотическая среда - неживое физическое и химическое окружение живых организмов. Абиотическую среду составляют природные условия, происхождение которых непосредственно не связано с жизнедеятельностью живущих организмов.

Абиотические факторы среды - компоненты и явления неживой, неорганической природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы: климатические, почвенные и гидрографические факторы. Значение этих факторов состоит в том, что они существеннейшим образом определяют распространение видов.

Абиотические факторы среды классифицируют на:

1. Физические (температура, свет, влажность, барометрическое давление, механический состав среды, рельеф и высота местности),

2. Химические (состав атмосферы, воды, органические и минеральные вещества почвы, pH почвы и др.)

Абиотические факторы наземной среды.

Абиотические факторы наземной среды – это совокупность климатических и почвенно-грунтовых факторов, состоящих из множества элементов, которые воздействуют как друг на друга, так и на живые существа.

Лучистая энергия солнца. Солнечная энергия - основной источник энергии на Земле - основа существования живых организмов (необходима для процесса фотосинтеза).

Количество энергии у поверхности Земли — 21×10 кДж (солнечная постоянная) - на экваторе. Уменьшается к полюсам примерно в 2,5 раза. Также количество солнечной энергии (солнечная радиация) зависит от периода года, продолжительности дня, прозрачности атмосферного воздуха (чем больше пыли, тем меньше солнечной энергии). На основе радиационного режима выделяют климатические пояса (тундра, леса, пустыни и т. д.).

Освещенность - определяется годовой суммарной солнечной радиацией, географическими факторами (состояние атмосферы, характер рельефа и т. д.). Свет необходим для процесса фотосинтеза, определяет сроки цветения и плодоношения растений. Растения подразделяются на:

1. Светолюбивые - растения открытых, хорошо освещаемых мест,

2. Тенелюбивые - нижние ярусы лесов (зеленый мох, лишайник),

3. Теневыносливые - хорошо растут на свету, но и переносят затенение, легко подстраиваются под световой режим.

Для животных световой режим не является таким необходимым экологическим фактором, но он необходим для ориентации в пространстве. Поэтому различные животные имеют различную конструкцию глаз (беспозвоночные - самую примитивную, другие - очень сложную; у постоянных обитателей пещер может отсутствовать - гремучие змеи видят ИК часть спектра, поэтому охотятся ночью).

Температура - один из важнейших физических факторов, прямо или косвенно влияющий на живые организмы. Температура непосредственно влияет на жизнедеятельность растений и животных, определяя их активность и характер существования в конкретных ситуациях. Особенно заметное влияние она оказывает на фотосинтез, обмен веществ, потребление пищи, двигательную активность и размножение (у картофеля максимальная продуктивность фотосинтеза при +20°С, а при +48°С развитие полностью прекращается). В зависимости от характера теплообмена с внешней средой организмы делятся:

1. Пойкилотермные (от греч. poikilos – различный, переменчивый и terme – теплота) - холоднокровные - организмы с температурой тела, равной температуре окружающей среды (растения, рыбы, рептилии). У этих организмов нет эффективного механизма терморегуляции (растения понижают температуру за счет интенсивного испарения, при достаточном снабжении водой в пустыне температура листьев уменьшается на 15°С),

2. Гомойотермные (от греч. homoios - подобный) – теплокровные - организмы с постоянной температурой тела (млекопитающие, птицы, t =36-40°C), у этих организмов более высокий уровень обмена веществ и существует теплоизоляционный слой (мех, перья, жир)

На основе способности организмов существовать в условиях разных температур выделяют:

1. Стенотермные (от греч. stenos - узкий) - организмы, существующие только при определенных температурах (глубоководные организмы, водоросли полярных льдов),

2. Эвритермные (от греч. eurys - широкий) - организмы, способные переносить колебания температур в широких пределах (лишайники, млекопитающие, северные птицы). Для некоторых из этих организмов характерна способность впадать в состояние оцепенения, при «ужесточении» температурного фактора (зимняя спячка у ежа, барсука, медведя), при этом резко снижается обмен веществ, но температура тела падает незначительно.

Влажность – это комплексный фактор, представленный количеством водяных паров в атмосфере и воды в почве. Потеря влажности клетками организма ведет к его гибели. Влажность определяет распространение видов (земноводные, черви способны жить только в очень влажных местах, многие другие животные предпочитают сухость).

Наиболее богаты влагой нижние слои атмосферы (до высоты 2 км), где концентрируется до 50 всей влаги, количество водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит от температуры воздуха. В общем кругообороте воды наиболее подвижны именно атмосферные осадки – (дождь, снег, град и т.д,) т.к. объем влаги в атмосфере меняется 40 раз за год. Основными условиями возникновения осадков являются: температура воздуха, движение воздуха, рельеф.

Существуют следующие зоны в распределении осадков по земной поверхности:

1. Влажная экваториальная зона. Осадков более 2000 мм/год

2. Сухая зона тропического пояса. Осадков менее 200 мм/год.

3. Влажная зона умеренных широт. Осадков более 500 мм/год.

4. Полярная область. Незначительное количество осадков до 250 мм/год.

Состав воздуха практически постоянен в нижних слоях и включает: 78% азота, 20,9% кислорода, диоксид углерода, метан, аргон и другие газы, частицы воды, пыль.

Движение воздушных масс (ветер) обусловлено неодинаковым нагревом земной поверхности, вызывающий перепады давления, а также вращением Земли. Ветровой напор - направление ветра в сторону меньшего давления (максимальная скорость ветра примерно 400 км/час - ураган (штат Нью-Гемпшир, США)). Ветер переносит на большие расстояния влагу, семена, споры и примеси в атмосфере.

Давление атмосферы считается нормальным равное 101,3 кПа, соответствующее 760 мм ртутного столба или 1 атм. (абсолютное давление на уровне поверхности Мирового океана). Периодически в атмосфере образуются области пониженного давления, называемые циклонами, для которых характерно большое количество осадков и неустойчивая погода. Противоположные явления – антициклоны – характеризуются устойчивой погодой со слабыми ветрами.

Ионизирующее излучение имеет два основных естественных источника: космическое излучение и излучение радиоактивных изотопов и элементов, находящихся в земной коре. Радиационный фон ландшафта – непременная составляющая его климата. Горные ландшафты характеризуются повышенным вкладом космического излучения, суммарная радиоактивность морского воздуха в сотни и тысячи раз меньше, чем континентального, высокий уровень излучения наблюдается в местах выхода гранитных пород. Ионизирующее излучение более губительно действует на высокоразвитые и сложные организмы.

Механические факторы, характеризуются тем, что их действие сопровождается образованием свободных от жизни участков, которые затем заселяются, но содержание новых «поселенцев» будет отличаться от исходного вплоть до формирования новых сообществ живых существ. Образование свободных от жизни участков происходит в результате стихийных бедствий (пожаров, наводнений и др.), различных геологических процессов, действий человека (в результате обмеления Аральского моря на освобожденных от воды территориях появились новые виды животных и растений).

Топографические факторы (от греч. topos – место и grapho - пишу) - высота над уровнем моря (с высотой снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастает количество осадков, скорость ветра, понижается давление), экспозиция (освещенность) склона, крутизна склона (влияет на дренаж). Они могут сильно изменять климат и особенности развития почв.