14. Абиотические факторы наземной среды (климатические и почвенно-грунтовые)

Изменение климата начинает сильно влиять на экосистемы. В связи с глобальным потеплением, наблюдается уменьшение снегопадов и поднимается уровень моря. Экосистемам придется измениться, чтобы сосуществовать с выросшей температурой. Как следствие, много видов могут покинуть свои среды обитания.

В опасности находятся полярные медведи. Им требуется лед для охоты на их основную пищу — морских котиков. В то же время, ледяные шапки тают, с каждым годом делая охотничий сезон короче. В результате, они не набирают достаточно жира для зимовки; и поэтому не могут размножаться в количестве необходимом для сохранения популяции.

Пресноводная и болотная экосистемы также сильно подвержены влиянию увеличения температуры. Изменения климата могут быть смертельны для некоторых видов рыб (лосось, форель и др.).

Многие виды смогут приспособиться, переместив свои области обитания ближе к полюсам, другим же повезет меньше. Например, некуда будет двигаться полярным медведям или лососю.

15. Климатические факторы природной среды

Все разнообразие проявлений жизни на земле сопровождается превращениями энергии, получаемой в виде солнечного света и уравновешиваемой тепловым излучением с поверхности земли. Лучистая энергия, достигающая поверхности земли, на 10% состоит из ультрафиолетового излучения, по 45% приходится на видимый свет и инфракрасное излучение. Экологическими факторами являются качественные (длина волны) и количественные (интенсивность) характеристики, а также продолжительность воздействия и периодичность. У растений интенсивность фотосинтеза линейно растет с увеличением интенсивности света до границ зоны оптимума, при очень сильном освещении происходит падение уровня фотосинтеза.

Температура организмов (и, следовательно, скорость обмена веществ) зависит от температуры окружающей среды.

Температурные границы существования жизни, при которых возможно нормальное строение и функционирование белков, находятся в пределах от 0 до 50оС. Однако ряд организмов за счет специализированных ферментных систем приспособлен к активному существованию за этими пределами. Криофилы (хладостойкие организмы) живут при температуре до –10оС, споры некоторых видов бактерий кратковременно выдерживают до 180оС. У большинства видов жизнедеятельность и активность зависят, прежде всего, от тепла, поступающего извне, а температура тела – от хода внешних температур. Их называют пойкилотермными. Теплокровные животные (или гомойотермные) способны поддерживать постоянную оптимальную температуру независимо от умеренных колебаний температуры внешней среды. Гетеротермные животные в активной стадии поддерживают постоянную температуру, а во время пассивного периода (спячки) ведут себя как пойкилотермные.

Влажность среды. Эволюция организмов обусловливалась также необходимостью приспособления к добыванию и сохранению влаги.

Режимы влажности на суше очень разнообразны, что привело к развитию у наземных организмов множества адаптаций к различным режимам водообеспечения и, соответственно, к большому разнообразию экосистем, к биоразнообразию.

Газовый состав воздуха в приземном слое атмосферы довольно однороден в отношении содержания главных компонентов (азот – 78%, кислород – 21, аргон – 0,9, углекислый газ – 0,03% по объему). Указанные концентрации кислорода и углекислого газа являются до какой-то степени лимитирующими для многих высших растений. Способность приспосабливаться к пониженному содержанию кислорода сопряжена у животных с увеличением содержания гемоглобина в крови, у растений – с повышением количества хлорофилла в тканях.

Ветер оказывает формообразующее влияние на растения, сказывается на водном балансе растений, при этом играя существенную роль, например, в безлесье тундры. Ветром распространяются семена, пыльца, споры многих растений, а также многие виды мелких животных. Растения-анемофилы (ветроопыляемые) выработали для этого ряд приспособлений: цветочные покровы у них редуцированы, пыльники ничем не защищены от ветра. Там, где постоянно дует сильный ветер, у животных развиваются плотные покровы, предохраняющие тело от охлаждения и потери влаги. На океанических островах с постоянными сильными ветрами многие насекомые утрачивают способность летать.

Давление воздуха на суше в норме равно 1,01325 ∙105 Па, или 760 мм рт. ст. Снижение давления влечет уменьшение обеспеченности кислородом и обезвоживание животных за счет увеличения частоты дыхания. Этот же фактор (наряду с температурной высотной зональностью) ограничивает распространение в горы высших растений.