Абіотичні фактори
Абіотичніфакторы - це сукупність важливих для організмів властивостей неживої природи.
1. кліматичні (світло, температура, волога, вітер, повітря, тиск, довгота дня, радіаційний режим і т.д.);
2. едафічні (грунтово – ґрунтові: механічний склад ґрунту, його проникність, вологоємність тощо);
3. орографічні (рельєф);
4. гідрологічні.
¨ Кліматичні фактори.
● Світло є одним з найважливіших абіотичних факторів, особливо для фотосинтезуючих зелених рослин. Сонце випромінює величезну кількість енергії. Він є лімітуючим фактором для живих організмів – це джерело енергії, без якого неможливе життя.
Променева енергія Сонця визначається довжиною хвилі. Розрізняють:інфрачервоне світло(7900 Ангстрем);видиме світло(7900-3900 А);ультрафіолетовий(3900А, що поглинається озоновим шаром).
Особливе значення у житті всіх організмів має видиме світло. За участю світла у рослин та тварин протікають найважливіші процеси:фотосинтез, транспірація, фотоперіодизм, рух, зір у тварин.
Фотосинтез. У середньому 1-5 % падаючого на рослини світла використовується для фотосинтезу за реакцією:
СО2 + Н2О глюкоза + О2
В результаті фотосинтезу в біосфері накопичується органічна речовина, в якій акумулюється енергія, та кисень, необхідний для дихання всіх живих організмів. Енергія передається по харчовому ланцюгу тваринам та мікроорганізмам. Інтенсивність фотосинтезу залежить від довжини хвилі світла.
Постосовно світла розрізняють такі екологічні групи рослин:
-світлові(геліофіти) мешкають на відкритих місцях з гарним освітленням, вониутворюють розріджений і невисокий рослинний покрив, щоб не затіняти один одного;
-тіньові(сциофіти) не виносять сильного освітлення, живуть у постійній тіні під пологом лісу (лісові трави), при різкому освітленні виявляють ознаки придушення та часто гинуть;
-тіньовитривалі (гемеосцити)– живуть при хорошому освітленні, але легко переносять і деяке затінення (рослини лісів).
Рівномірне чергування у часі будь-яких станів організму називаєтьсябіологічним ритмом.
Розрізняютьзовнішні (екзогенні),мають географічну природу та наступні за циклічними змінами у зовнішньому середовищі, тавнутрішні (ендогенні), чи фізіологічні, ритми організму.
Фотоперіодизм-ритмічні зміни морфологічних, біохімічних та фізичних властивостей та функцій організмів під впливом чергування та тривалості освітлення.
Потипу фотоперіодичної реакції виділяють основні групи рослин:
1.рослини короткого дня – зацвітання та плодоношення настає при 8-12 годинному освітленні;
2.рослини довгого дня- для цвітіння їм потрібна тривалість дня 12 і більше годин;
3.нейтральні до довжини дня- довжина фотоперіодизму байдужа.
Тварини поділяються на дві групи:денні та нічні.
● Одним з найбільш важливих факторів, що визначають існування, розвиток і поширення організмів по земній кулі, єтемпература.Тепловий режим- найважливіша умова існування живих організмів. Головним джерелом тепла є сонячне проміння. Сила та характер впливу сонячного випромінювання залежать від географічного положення тавизначають клімат регіону, температурний діапазон активного життя Землі.
Постосовно температурівсі організми поділяються на:холодолюбні та теплолюбні.
Холодолюбні (кріофіли)–здатні жити в умовах порівняно низьких температур і не виносять високих. Вони зберігають активність при температурі клітин до - 8 - 10 0 С, коли рідини їх тіла перебувають у переохолодженому стані. До них відносяться бактерії, гриби, молюски, членистоногі, черв'яки та ін.
Призупинення всіх життєвих процесів організму називається анабіозом.
У теплолюбних (термофілів) життєдіяльність присвячена умовам досить високих температур. Вони не переносять низьких температур і нерідко гинуть вже за 0 0 С, хоча фізичного заморожування їх тканин не відбувається.
Температура, найбільш сприятлива для життєдіяльності та зростання, називаєтьсяоптимальною.
Живі організми у процесі еволюції виробили різні формиадаптації до зміни температури.
У тварин спостерігаються такі основнітипи теплообміну.
Перший типхарактерний для тварин із нестійким рівнем обміну речовин, непостійною температурою тіла та майже повною відсутністю механізмів терморегуляції. Тварин називаютьпойкілотермніабо холоднокровні (ектотермні) -(безхребетні, риби, амфібії, рептилії).
Другий- властивий тваринам з більш високим та стійким рівнем обміну речовин, у процесі якого здійснюється терморегуляція та забезпечується відносно постійна температура тіла. Тварин називають -теплокровні абогомойотермні (ендотермні) -(птиці та ссавці).Терморегуляція буває: хімічна, фізична,екологічна.
Третій -властивий тваринам з різним ступенем стійкості температури тіла та її регуляції в окремі періоди життя (зимоспючі та впадаючі в глибокий сон) –гетеротермні (проміжні).
Рослини по відношенню до тепла поділяються на:
1.термофіли або теплолюбні (витримують температуру до 50 0 С і дуже чутливі до холоду);
2.мезофіли( помірні);
3.кріофіли або холодостійкі, стійкі до низьких температур.
Для розвитку рослин важливим є поняттяпоріг вегетації– найнижча температура, при якій починається вегетація (для більшості культур: + 10 0 С; холодостійких: + 5 0 С; теплолюбних: + 15 0 С).
Температура впливає і на перебіг кореневого харчування у рослин: цей процес можливий лише за умови, коли температура грунту на всмоктувальних ділянках на кілька градусів нижче за температуру наземної частини рослини. Порушення цієї рівноваги спричиняє пригнічення життєдіяльності рослини, і навіть її загибель.
Відомі морфологічні пристосування рослин до низьких температур, -життєві форми рослин, які можна виділити за положенням нирок відновлення рослинних видів по відношенню до поверхні ґрунту та до захисту, який вони одержують від снігового покриву, лісової підстилки, шару ґрунту тощо.
Життєві форми рослин (за Раункієром):
Øепіфіти– ростуть на інших рослинах і не мають коріння в ґрунті;
Øфанерофіти– нирки відновлення залишаються високо над поверхнею ґрунту;
Øхамефіти -нирки відновлення біля поверхні ґрунту або не вище 20-30 см;
Øгемікриптофіти -нирки відновлення біля поверхні ґрунту, або в самомуповерхневому шарі, часто вкритому підстилкою;
Øкриптофіти– нирки відновлення приховані у ґрунті або під водою; вони втрачають всю видиму рослинну масу і ховають свої бруньки в бульбах, цибулинах чи кореневищах, прихованих у грунті;
Øтерофіти- однорічні рослини, що відмирають з настанням несприятливого сезону, виживають лише насіння або суперечки.
● У житті організміввода постає як найважливіший екологічний чинник. Без води нема життя. Вологість середовища є фактором, що лімітує поширення та чисельність організмів на Землі.
Показниками є:абсолютна вологість (кг/м 3 ); питома (г/кг); відносна (%); дефіцит вологості та ін.
Вологість формується під впливом атмосферних опадів, фізичного випаровування, транспірації рослин, пароподібного перенесення, температури, руху повітряних мас.
На опади впливають: радіація, температура, швидкість вітру, рослинність, ґрунти.
Важливе значення має водний обмін організмів із довкіллям.
Узалежно від місцеперебуваннясеред наземних рослин розрізняють такі екологічні групи:
1.гідрофіти – рослини, занурені у воду повністю або частково, нирки знаходяться у воді
2.гігрофіти-рослини, що мешкають у вологих місцях, не переносять водного дефіциту і мають невисоку посухостійкість (тропічні рослини, що живуть при високій температурі і вологості повітря).
3.мезофіти-це рослини помірно вологих місцепроживання (лугові трави, листяні дерева, сільськогосподарські культури).
4.ксерофіти - це рослини сухих місцепроживання, здатні переносити значний недолік вологи - ґрунтову таатмосферну посуху (рослини пустель, сухих степів, сухих субтропіків).
Ксерофітиподіляються на:
Øсукуленти- мають здатність накопичувати у своїх тканинах велику кількість води (кактуси, алое);
Øсклерофіти- не накопичують в собі вологу, а випаровують її у великій кількості, постійно дістаючи з глибоких шарів ґрунту (саксаули, верблюжа колючка, полин, ковила).
Вітер – виникає через неоднакове нагрівання земної поверхні, пов'язаного з перепадами тиску. Рух повітряних мас спрямований від більшого до меншого тиску. У екосистемі найважливіший чинник циркуляції повітря – горизонтальне переміщення повітряних мас її верхній кордоні.
У приземному шарі вітер впливає на температуру, вологість, випаровування, транспірацію рослин.
¨ Едафічні фактори (грунтово-ґрунтові). Вони впливають як на живі організми, а й служать багатьом їх середовищем проживання. Ці чинники пов'язані з функціонуванням ґрунтового покриву, що сформувався під впливом комплексу екологічних факторів (клімат, рельєф, життєдіяльність організмів, вік, породи…).
Потужність ґрунтів та їх горизонтів – говорить про запаси поживних елементів, їх акумуляцію чи вимивання, визначають агрономічну цінність ґрунту.
Механічний склад - до нього адаптується тваринний світ.
Температура – впливає на продуктивність рослин. Ґрунти мають слабку теплопровідність і температурний режим досить стабільний.
Вологість – необхідна для фотосинтезу. У воді розчиняються поживні речовини, що надходять із ґрунтовим розчином у рослини.
Реакція грунтів – варіює від вмісту в розчині водневих іонів та обмінних іонів водню таалюмінію у ґрунтовому поглинаючому комплексі.
Живі організми пристосовуються до певних значень рН і є індикаторами.
Рослини неоднаково відносяться до кислотності ґрунту.
Рослини, які віддають перевагу кислим грунтам з невеликим значенням рН =3,5-4,5, називаютьацидофілами,рослини лужних грунтів з рН= 7,0-7 ,5–базифілами; рослини грунтів з нейтральною реакцією -нейтрофілами.
Хімічний склад – визначає потенційну родючість ґрунтів і залежить від мінералогічного складу ґрунтоутворюючих порід.
Розрізняють рослини:1. поширені на родючих ґрунтах -еутрофні, або евтрофні; 2. задовольняються невеликою кількістю поживних речовин - оліготрофні; 3.мезотрофні- проміжна група.
Особливу групу представляють рослини, адаптовані до сипучих пісківпсаммофіти.
Засолення грунтів - негативно впливає на рослинність. Найбільш токсичні – добре розчинні солі (Na2CO3, NaCl, NaSO4, MgCl2, CaCl2) – вони легко проникають у цитоплазму. Важко розчинні – менш токсичні (CaSO4, MgSO4, CaCO3).
Повітряний режим - необхідний для протікання життєвих процесів в організмах. При вільному доступі кисню розвиваються аеробні бактерії, за малої кількості – анаеробні.
¨ Орографічний фактор відіграє важливу роль у розподілі опадів на різних елементах рельєфу.
На рівних територіях вододілів формуютьсязональнітипи ґрунтів; у пониженнях (більше зволоження) -гідроморфні; на підвищеннях та схилах виникає водна ерозія.
Експозиція схилів впливає на тепловий режим ґрунтів. Від розподілу вологи та тепла розвиваються певні види екосистем.