Температура

Головним джерелом тепла для екосистем є сонячна радіація. Живі

організми можуть існувати тільки в певних температурних межах. Життя

неможливе за такої низької температури, коли замерзає вода в клітинах і там

утворюються кришталики льоду, що пошкоджують цитоплазму. Занадто висока

температура веде до денатурації білків. У зв'язку із зональністю тепловий

режим на Землі є провідним фактором щодо географічного поширення рослин та

тварин. Наприклад, ізотерма липня +10°С збігається з північною межею

поширення лісів, а в Україні максимальна денна температура +6,5°С протягом

230-232 днів визначає східну межу поширення буку.

За переважним температурним режимом земної кулі виділяють чотири

кліматичні пояси:

- тропічний пояс - визначається середньою температурою найхолоднішого

місяця, не нижчою ніж 15-20°С. Температура тут взагалі не опускається нижче

0°. Вегетація рослин продовжується весь рік;

- субтропічний пояс - лежить на північ та південь від тропічного поясу.

Температура найхолоднішого місяця тут вища за температуру +4°С. Зниження

температури нижче 0° спостерігається рідко;

- помірний пояс - лежить відповідно північніше та південніше

субтропічного. У його межах добре виражена сезонна зміна пір року.

Тривалість вегетаційного періоду рослин не менша 2-3 місяців. Зимою випадає

сніг, для осені та весни характерні приморозки;

- холодний пояс - прилягає до Північного та Південного полюсів.

Вегетаційний період тут триває всього 1,5—2 місяці.

Для повної характеристики теплового режиму екосистеми використовують

такі показники:

а) річний хід температури;

б) сума температур за той чи інший проміжок часу;

в) максимальні й мінімальні температури, що були відзначені.

Досить важливим для живих організмів є сезонний характер розподілу

тепла. Він визначає пори року. Хоча у фенології звичайно періодизують

сезони за станом рослин, до них пристосовані також і всі етапи

життєдіяльності тварин: поява потомства, зимівля тощо.

Для живих організмів важливі як середні значення температури, так і

граничні значення, що можуть призвести до загибелі. Мадрепорові корали

живуть тільки в тих морях, де температура не нижче +21°С, а муха цеце,

небезпечний переносник сонної хвороби, живе в Африці тільки в районах із

середньорічною температурою більше ніж +20°С. Є види рослин та тварин, які

можуть існувати при широких амплітудах температурного режиму, їх називають

евритермними. Є види, що полюбляють місця з вузькою амплітудою коливання

температури. Це стенотерми. Цікаво, що для більшості рослин та тварин режим

змінних температур більш сприятливий, ніж постійна температура.

Знайомство з аутекологією організмів показує, що в багатьох видів

рослин та тварин виробляються різноманітні пристосування до переживання

граничних значень температур, до спеки та холоду. Наприклад, підшкірний

жировий прошарок тюленів служить хорошою ізоляцією в холодній воді. Довгі

ноги багатьох ящірок дозволяють піднімати тіло над поверхнею, яка сильно

нагрівається в літні місяці. Жаби на зиму ховаються в мул на дні водойм і

цим рятуються від впливу низьких температур.

Вода

У всіх організмів клітини мають високу водонасиченість - до 80-98%. Це

є необхідною умовою життєдіяльності. Джерелом води для суходільних живих

організмів служать опади та ґрунтові води. Додатковий приток вологи - роса,

у тому числі й підземні тумани та роси (поява вночі крапельок води у

верхніх горизонтах ґрунту).

Особливо важливою є кількість опадів. Вона визначає навіть тип

екосистем. При опадах менше ніж 250 мм на рік (у спекотному кліматі)

розвиваються пустельні екосистеми, при опадах 25—750 мм - степи, лісостеп,

савана, при 750-1250 мм формуються сухі субтропічні ліси, а при опадах

більше ніж 1250 мм на рік — вологі тропічні ліси.

Волога настільки важлива, що в типових екосистемах України влітку після

кожного дощу вся природа «оживає». Дощ є механізмом, що забезпечує початок

весняного проростання насіння ряду рослин. Таке насіння вміщує інгібітори,

що гальмують їх проростання в несприятливий час. Весняні дощі вимивають ці

інгібітори з насіння, і воно починає проростати. Але не всі опади корелюють

з біомасою і, зокрема, з урожаєм культурних рослин. Опади у вигляді злив

погано утримуються ґрунтом та мало використовуються рослинами. Незначним

буває ефект від опадів на легких піщаних ґрунтах.

Водний режим екосистем визначається не тільки кількістю опадів як таких,

але й співвідношенням його з режимом випаровування води. Оцінюючи цей

параметр, треба враховувати температуру, оскільки вона в першу чергу

впливає на інтенсивність випаровування.

Повітря має сильну висушуючу дію, і тому в рослин та тварин

спостерігається велика кількість цікавих пристосувань щодо зниження

випаровування. Одночасно живим організмам доводиться підтримувати певний

оптимальний режим втрати пароподібної вологи, оскільки випаровування - це

найефективніший спосіб самоохолодження організму в умовах високої

температури повітря. У тварин для такого охолодження за допомогою

випаровування служать потові залози (у собаки їх на тілі немає, тому в

спекотливий час доводиться висовувати язика), а в рослин вода випаровується

через численні продихи на листках.

Залежно від пристосованості до життя в тих чи інших умовах зволоженості

рослини поділяються на три основні групи:

гідрофіти - ростуть у водоймах та місцях з підвищеною зволоженістю;

мезофіти - жителі місць із середньою зволоженістю;

ксерофіти - пристосовані до екосистем степів та пустель, де режим

вологості досить бідний.