Вопросы для самоконтроля

1. Что такое солнечная постоянная?

2. На какие участки разделяется солнечный спектр, достигающий поверхности Земли?

3. Что означает понятие «физиологическая радиация»?

4. Что означает понятие «фотосинтетически активная радиация»?

5. Что означает понятие «суммарная радиация»?

6. Что такое «фотопериодизм»?

7. Расскажите об экологическом значении разных участков солнечного спектра

8. Что такое ярусность растительности и листовая мозаика?

Глава 6. Вода как абиотический фактор

6.1. Общая характеристика гидросферы

Для многих видов животных и растений вода продолжает оставаться средой обитания. Значение воды в процессах жизнедеятельности определяется тем, что она является основной средой в клетке, где осуществляются реакции и процессы метаболизма, выступает важнейшим исходным промежуточным или конечным продуктом биохимических превращений. Значимость воды определяется и её количественным содержанием. Живые организмы состоят не менее чем на % из воды.

В понятие гидросфера включаются все свободные воды Земли, которые не связаны химически и физически с минералами земной коры, т.е. могут двигаться под влиянием гравитационной силы, а также под влиянием тепла.

Гидросфера отличается высокой динамичностью, движущей силой которой служит круговорот воды. Гидросфера Земли находится в тесной взаимосвязи с другими сферами — литосферой, атмосферой и биосферой. Связь гидросферы с земной корой осуществляется при посредстве подземных вод. Атмосферная влага в виде пара связывает гидросферу с атмосферой.

Гораздо сложнее взаимодействие гидросферы с живыми компонентами биосферы. Основную массу организмов - растений и животных - составляет вода, но общая масса воды как части органического мира незначительна относительно объёма гидросферы. Вода с биосферой связана также процессом транспирации, который относится к биологическому звену круговорота воды [14].

6.2. Потере воды и пополнение ее запасов организмами

Большую часть поглощённой воды сухопутные организмы теряют в результате транспирации (растения) либо вместе с продуктами выделения и дыхания (животные).

Количественные величины транспирации довольно существенны. Расход влаги с 1 га растительности составляет в среднем 3-6 тыс. т за вегетационный период, что почти равно годичной сумме осадков в данной местности. Разные культуры расходуют воду для своей жизнедеятельности неодинаково [15]:

Культура Потребность, мм слоя воды

Зерновые 365 — 760

Ячмень 360 - 700

Цитрусовые и хлопок 500 - 600

Кормовые злаки 550 - 970

Свекла 700-900

Люцерна 820-910

Сахарный тростник 400 - 950

6.3. Регуляция водного режима организмами

Главным источником воды для растительных организмов является почва. Различают следующие основные формы почвенной воды, доступные растениям, - гравитационная я капиллярная. Такие формы почвенной воды, как гигроскопическая, связанная (включающая плёночную и имбибиционную), парообразная, недоступны для корневой системы растений.

Кроме поглощения почвенной влаги, многие растения обеспечивают поступление воды в организм многими путями и из других источников. Наземные органы и части растений успешно поглощают капельножидкую воду, выпадающую в виде небольших дождей, туманов, парообразную влагу воздуха [13].

Подобно растениям, все сухопутные животные для компенсации неизбежной потери воды за счёт испарения и выделения нуждаются в её периодическом поступлении. Осуществляется водопоглощение путём питья (птицы, млекопитающие), всасывания воды через покровы тела из среды обитания в жидком или парообразном состояний (амфибии, некоторые насекомые, клещи). Значительная часть животных аридных зон (особенно пустынь) никогда не пьёт и довольствуется только той водой, которая поступает в их организм с пищей. Особый интерес представляют животные эффективно использующие метаболическую воду (эндогенную), которая образуется в процессе окисления накапливаемых запасов жира в специальном жировом теле (рисовый и амбарный долгоносики, личинки древоточцев, мучной червь, гусеницы платяной моли и др.). У крупных животных (верблюды, сайгаки, рептилии, грызуны) в процессе биологического окисления из 100 г жира образуется около 107 г метаболической воды. Для этих организмов, добывающих воду с большими трудностями, характерны различные способы и средства её экономии (ночной образ жизни, плотные непроницаемые покровы, редкие дыхательные движения, глубоко расположенные органы дыхания, максимально обезвоженные продукты выделения, уменьшение потоотделения и отдачи воды со слизистых).