Тема 2. Абіотичні екологічні чинники довкілля. План

1. Класифікація екологічних чинників.

2. Абіотичні екологічні чинники. Кліматичні екологічні чинники

3. Орографічні екологічні чинники

4. Гідрологічні екологічні чинники

5. Едафічні та геологічні екологічні чинники

Література

1. Білявський Г.О. Основи екології. Навчальний посібник / К.: Либідь, 2006.- 408 c

2. Білявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1995. – 368 с.

3. Білявський Г. О., Бутченко Л. І., Навроцький В. М. Основи екології: теорія та практикум: Навч. посіб. – К.: Лібра, 2002. – 352 с.

4. Бойчук Ю. Д., Солошенко Е. М., Бугай О. В. Екологія і охорона навколишнього середовища: Навч. посіб. – Суми: ВТД „Університетська книга”, 2002. – 284 с.

5. Бурдіян Б. Г., Дерев’янко В. О., Кривульченко А. І. Навколишнє середовище та його охорона: Навч. посіб. – К.: Вища школа, 2008. – 227 с.

6. Водний кодекс України: Закон України № 213/95-ВР від 06.06.1995.

7. Гладков М. О., Міхеєв О. В., Галушин В. М. Охорона природи: Навч. посіб. – К.: Вища школа, 1980. – 232 с.

8. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. Навчальний посібник / К.: Знання, 2006.- 319 c.

9. Дорогунцов С. І., Коценко К. Ф., Аблова О. К., Хусаїнов Д. Я., Чук Л. Г. Екологія: Навч.-метод. посіб. для самост. вивч. дисц. – К.: КНЕУ, 1999. – 152 с.

10. Назарук М.М. Основи екології та соціоекології. – Львів: Афіша, 2000.

11. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні. – К.: Вид. Раєвського, 2000. – 60 с.

12. Основи екології: Підручник / За ред. К. М. Ситника. – К.: Вища школа, 2001. – 358

Основні поняття: екологічні чинники, абіотичні екологічні чинники, кліматичні чинники, орографічні чинники, гідрологічні чинники, екдаффічні екологічні чинники, геологічні чинники.

Пристосування до дії чинників

1. Екологічні чинники (фактори) - будь-які елементи, умови навколишнього середовища, на які живі організми реагують пристосувальними реакціями. Екологічні чинники бувають: абіотичні, біотичні, антропогенні.

Абіотичні чинники (фактори) - сукупність умов зовнішнього неорганічного середовища, що впливають на організми. Абіотичні чинники поділяють кліматичні (промениста енергія сонця, температура, освітлюваність, вологість, опади, тиск, вітер, течія, радіаційний режим), орографічні (характер рельєфу), геологічні (материнська порода), едафічні (щільність, хімічний та механічний склад ґрунту тощо) та гідрологічні (прозорість, хімічний і фізичний склад води, зміна тиску і температури).

Біотичні чинники (фактори) - сукупність чинників органічного світу (рослин, тварин, мікроорганізмів), які визначають умови існування організмів у тій або іншій місцевості. Проявляються в формі взаємовпливів організмів різних видів. Напр., рослини в процесі. фотосинтезу виділяють кисень, необхідний для дихання тварин, а в результаті дихання тварин в атмосферу надходить вуглекислий газ, потрібний рослинам для фотосинтезу. Дія Б.ч. може бути безпосередньою - одні живі організми є їжею для інших (наприклад, організм - хазяїн, в якому оселяються паразити), сприяють розмноженню (тварини-запилювачі), здійснюють хімічні (токсини бактерій, фітонциди рослин), механічні та інші впливи; а також опосередковано - проявляється у зміні умов навколишньої неживої природи (зміна складу ґрунту бактеріями, або мікроклімату під пологом лісу).

Антропогенні чинники — чинники, зумовлені впливом діяльності людини на окремі компоненти і природні комплекси. В останні десятиліття масштаб впливу людини на природу став глобальним. А. ч. — внесені у природу людською діяльністю зміни, що впливають на органічний світ. Розрізняють непрямі і прямі, позитивні і негативні А.ч. Прямий вплив спрямований безпосередньо на живі організми (напр., штучне розведення риб, птахів, підгодівля тварин, охорона рослин і тварин у заповідниках, заказниках тощо). Непрямий вплив здійснюється шляхом зміни клімату, фізичного та хімічного стану атмосфери і водойм, будови поверхні землі, ґрунту, рослинності та порушень орографічних, едафічних, температурних, мікрокліматичних та біоценотичних умов існування організмів. При позитивному характері змін, внесених у природу людиною, створюються сприятливі умови для розвитку тих чи інших організмів. Негативні А.ч. зумовлюють пригнічення або вимирання організмів. Напр., нераціональне риболовство та полювання призвели до скорочення чисельності деяких видів, а частину видів — до вимирання (наприклад, мамонт, моа, гагарка безкрила).

Еврибіонтні види - це види з широким діапазоном пристосованості до умов довкілля (колорадський жук, миші, пацюки, вовки, таргани, очерет, пирій).

Стенобіонтні види - це види з малою пристосованістю до змін середовища (орхідеї, форель, далекосхідний рябчик, глибоководні види організмів).

Під впливом екологічних факторів у живих організмів виробляються адаптації. Адаптації можуть бути морфологічними, які виражені в пристосуванні будови (форми) організмів до факторів середовища, фізіологічними – пристосування травного тракту до складу їжі і екологічними – пристосування поведінки тварин до температурних умов, вологості.

2. Серед абіотичних чинників особливо виділяється група кліматичних факторів. Незважаючи на те що всі абіотичні фактори впливають на живі істоти комплексно, дія кожного з них нерівноцінна. Температура – один з найважливіших факторів, від якого залежить нормальний перебіг усіх життєвих процесів в організмі. Адаптації тварин до температури привели до появи холоднокровних та теплокровних тварин, які набули здатності регулювати температуру свого тіла. Світло – джерело енергії для фотосинтезу, без якого неможливе життя на Землі. Вода необхідна для життя і, може бути важливим лімітуючим фактором.

Дія багатьох абіотичних факторів, включаючи рельєф, вітер, тип ґрунту тощо проявляється опосередковано – через температуру і вологість. Внаслідок цього на невеликій ділянці земної поверхні кліматичні умови можуть суттєво відрізнятися від середніх для даного регіону в цілому. Температура і кількість опадів визначають розміщення на земній поверхні основних природних зон. Різноманітність природних комплексів часто визначається особливостями ґрунтів, від яких залежить надходження вологи. Один і той же фактор за відношенням до різних організмів може відігравати різноманітну роль, наприклад, світло. Для рослин, наземних тварин світло є основним фактором, необхідним для існування, для ґрунтових організмів, мешканців печер цей фактор не має значення.

Екологічні фактори діють на організм різними шляхами. У найпростішому випадку має місце прямий вплив (сонячне проміння нагріває тіло ящірки). Дуже часто екологічні фактори впливають на організм опосередковано, через безліч проміжних ланок. Наприклад, поєднання високої температури повітря з низькою вологістю і відсутністю дощів призводить до посухи – вигоряє рослинність травоїдні мігрують або гинуть.

3. Важливими чинниками, які впливають на формування екосистем є група орографічних чинників. Саме рельєф є головною прчиною азональності природнх екосистем. До орографічних чинників відносять висоту над рівнем моря, кутизну та експозицію схилів.

З висотою над рівнем моря змінюються кліматичні показники, зокрема знжується температура на 0,6°С на кожні 100 метрів. Ця велчина називається вертикальний температурний градієнт. Проявом зниження температури є наявність висотної поясності у рослинному покрві. Наприклад у Карпатах лісовий пояс букових та ялицево-букових лісів змінюється хвойними лісами складеними смерекою, далі замінюється на субальпійські луки з домінуванням травостою та субальпійського криволісся, а з висоти 1800 метрів над рівнем моря починаються альпійські луки. З висотою зменшується атмосферний тиск (10 мм ртутного стовпчика на 100 м висоти). Розрідження повітря та зменшення тиску призводить до прояву «гірської» хвороби у людей – погіршення самопочуття, головної болі, тошноти, апатії.

Для гір характерне явище орографічних опадів - підняття вологих повітряних мас схилом, охолодження та впадання конденсату на поверхню. У зв’язку з цим з висотою у тропосфері зростає кількість опадів. Підвищується також швидкість вітру, що у поєднанні із низькими температурами створює несприятливі умови для росту деревостану.

Експозція схилу – напрямок падіння схилу відносно сторін горизонту. Розрізняють солярну та вітрову експозицію. Схили південної експозиції будуть значно тепліші за схили північної. У той же час у межах помірного кліматичного поясу схили західної експозиції будуть вологішими ніж східні, оскільки знаходяться на шляху вологих повітряних мас. Від крутизни схилу залежать процеси поверхневого та лінійного змиву. Чим крутіший схил, тим важче грунтові утримуватися на поверхні. Площинний смив не сприяє процесам грунтотворення, через це на крктих схилах бідніший рослинний покрив, а схили крутизною понад 45 градусів є обривистими. У той же час інколи важкодоступність крутих схилів є причиною оселищ рідкісних видів рослин.

4. До гідрологічних чинників відносять температуру, прозорість, хімічний склад води. Важливо розуміти, що від температури залежить густина води та насиченість розчинним киснем. Найважчою є вода з температурою 4°С. Це призводить до періодичного перемішування води в озерах та ставках. У помірних широтах підвищення температури води призводить до пригнічування холоднокровних організмів. Зокрема для риби температуа 25°С є зоною пригнічення, а температура 36°С – смертельною для більшості риб. Прозорість води є вагомим чиннком, адже певні водні організми краще почуваються мутній води, а для деяких це навпаки неприпустимо. Солоність води визначається у проміле (‎‰) – кількість грамів розчинних солей у літрі води. Найсолонішим морем є Червоне море - 42‰, а середня солоність океану - 35‰. Більшість водних організмів можуть проживати або у прісній, або у солоній воді. Важливим чинником для водних організмів є навнвсть інших хімічних сполук. Наприклад для гідрофітів необхідною умовою є присутність азоту, фосфору, калію та інших мінеральних сполук, неохідних для росту продуцентів.

5.До едафічних чинників відносять: хімічний склад, рН, уміст розчиненої органічної речовини, гранулометричний склад, щільність, механічний склад грутнту. Ґрунт – пухкий поверхневий шар земної кори, який утворився в умовах тривалої тісної взаємодії атмосфери, літосфери і біосфери внаслідок фізичних, хімічних і біологічних процесів і володіє родючістю. Грунт постійно взаємодіє з іншими елементами природи і має важливе значення у загальному кругообігу речовин. Він є життєвим середовищем і субстратом для великої кількості видів тварин. Ті або інші зміни у ґрунті неминуче викликають зміни в інших складових частинах природи. Родючість грунту визначаєься наявністю гумусу, складної органічної сполуки. Від щільності грунту залежатиме багато інших чинників, які забезпечують гомеостаз екосистеми, зокрема наявність порта капілярів, повітрообмін, без яких неможливий розвиток і життєдіяльність більшості редуцентів. Вагомим чинником є кислотність грунтів. Підвищення кислотності може бути причиною зникнення багатьох видів організмів. Хімічний та механічний склад грунтів великою мірою залежить від материнської породи – геологічних порід, на яких утворився грунт. Великою мірою властивості цих порід визначатимуть вміст певних речовин. Зокрема наявність кальцію у гірських породах зумовить добре проростання кальцефільної флори. На пісках будуть формуватися грунти легкого механічного складу, які в умовах помірного клімату і доброго промивного режиму будуть характеризуватися підвищеною кислотністю.