3.1. Abiotické faktory

Abiotické (z řečtiny - neživé) faktory jsou složky a jevy neživé, anorganické povahy, které přímo nebo nepřímo ovlivňují živé organismy. V souladu se stávající klasifikací se rozlišují tyto abiotické faktory: klimatické, edafické (půda), orografické nebo topografické, hydrografické (vodní prostředí), chemické (tab. 1). Některé z nejdůležitějších abiotických faktorů jsou světlo, teplota a vlhkost.

Tabulka 1 – Klasifikace environmentálních faktorů prostředí

Abiotické faktory	Biotické	Antropogenní
Klimatický: sluneční záření, světelné a světelné podmínky, teplota, vlhkost, srážky, vítr, tlak atd. edafický: mechanické a chemické složení půdy, vláhová kapacita, vodní, vzdušné a tepelné poměry půdy, hladina podzemní vody atd. Orografický (topografický): reliéf (označuje nepřímo působící faktory prostředí, protože přímo neovlivňuje život organismů); expozice (umístění prvků reliéfu ve vztahu ke světovým stranám a převládajícím větrům přinášejícím vlhkost); výška nad hladinou moře. hydrografické: faktory vodního prostředí. Chemikálie: plynné složení atmosféry, slané složení vody.	Fytogenní (vliv rostlin) Zoogenní (vliv zvířata) Biotické faktory se dělí na: soutěž, dravost,	s lidskou činností

Světlo. Sluneční záření slouží jako hlavní zdroj energie pro všechny procesy probíhající na Zemi. Ve spektru slunečního záření se rozlišují oblasti lišící se biologickým působením: ultrafialové, viditelné a infračervené. Ultrafialové paprsky s vlnovou délkou menší než 0,290 mikronů jsou destruktivní pro všechny živé věci. Toto záření je zpožděno ozónovou vrstvou atmosféry a na zemský povrch dopadá pouze část ultrafialových paprsků (0,300–0,400 mikronů), které v malých dávkách působí příznivě na organismy.

Viditelné paprsky mají vlnovou délku 0,400–0,750 mikronů a tvoří většinu energie slunečního záření dopadajícího na zemský povrch. Tyto paprsky jsou zvláště důležité pro život na Zemi. Zelené rostliny syntetizují organické látky pomocí energie této konkrétní části slunečního spektra. Infračervené paprsky s vlnovou délkou větší než 0,750 mikronů lidské oko nevnímá, ale jsou vnímány jako teplo a jsou důležitým zdrojem vnitřní energie. Světlo má tedy na organismy nejednoznačný vliv. Na jednu stranu je to primární zdroj energie, bez kterého se život na Zemi neobejde, na druhou stranu může mít negativní vliv na organismy.

Světelný režim . Při průchodu atmosférickým vzduchem se sluneční světlo (obrázek 3.1) odráží, rozptyluje a pohlcuje. Každé stanoviště se vyznačuje určitým světelným režimem. Určuje se poměrem intenzity (síly), množství a kvality světla. Indikátory světelného režimu jsou velmi proměnlivé a závisí na geografické poloze, terénu, nadmořské výšce, atmosférických podmínkách, roční a denní době, typu vegetace a dalších faktorech. Intenzita neboli intenzita světla se měří počtem joulů na 1 cm 2 vodorovného povrchu za minutu. Tento ukazatel je nejvýrazněji ovlivněn vlastnostmi reliéfu: na jižních svazích je intenzita světla větší než na severních. Přímé světlo je nejintenzivnější, ale rostliny využívají spíše rozptýlené světlo. Množství světla je indikátor, který je určen celkovým zářením. Pro stanovení světelného režimu se bere v úvahu i množství odraženého světla, tzv. albedo. Vyjadřuje se jako procento celkového záření. Například albedo zelených javorových listů je 10 % a albedo zažloutlých podzimních listů je 28 %. Je třeba zdůraznit, že rostliny odrážejí především fyziologicky neaktivní paprsky.

Ve vztahu ke světlu se rozlišují tyto ekologické skupiny rostlin: světlomilný(světlo), stínomilný(stín), tolerantní vůči stínu. Světlomilné druhy žijí v lesním pásmu na otevřených místech a jsou vzácné. Vytvářejí řídký a nízký vegetační kryt, aby si vzájemně nestínily. Stínomilné rostliny nesnášejí silné světlo a žijí pod korunou lesa v neustálém stínu. Jedná se především o lesní byliny. Rostliny odolné vůči stínu mohou žít v dobrém světle, ale snadno tolerují určité stínování. Patří mezi ně většina lesních rostlin. Díky tomuto specifickému stanovišti se tyto skupiny rostlin vyznačují určitými adaptivními rysy. Rostliny odolné vůči stínu tvoří v lese hustě uzavřené porosty. Pod jejich baldachýnem mohou růst stromy a keře odolné vůči stínu a pod nimi mohou růst ještě stínomilnější a stínomilnější keře a byliny.

Obrázek 3.1 – Bilance slunečního záření na povrchu

Země ve dne (podle N. I. Nikolaikina, 2004)

Světlo je podmínkou pro orientaci zvířat. Živočichové se dělí na denní, noční a soumrakové druhy. Světelný režim ovlivňuje i geografické rozšíření zvířat. Některé druhy ptáků a savců se tak v létě usazují ve vysokých zeměpisných šířkách s dlouhými polárními dny a na podzim, když se den zkracuje, migrují nebo migrují na jih.

Jedním z nejdůležitějších faktorů životního prostředí, nenahraditelným a univerzálním faktorem, je teplota . Určuje úroveň aktivity organismů, ovlivňuje metabolické procesy, reprodukci, vývoj a další aspekty jejich života. Závisí na tom distribuce organismů. Je třeba poznamenat, že v závislosti na tělesné teplotě se rozlišují poikilotermní a homeotermní organismy. Poikilotermní organismy (z řečtiny - různí a teplo) jsou studenokrevní živočichové s nestabilní vnitřní tělesnou teplotou, měnící se v závislosti na okolní teplotě. Patří mezi ně všichni bezobratlí a mezi obratlovce patří ryby, obojživelníci a plazi. Jejich tělesná teplota je zpravidla o 1–2 °C vyšší než vnější teplota nebo se jí rovná. Když se teplota prostředí zvýší nebo sníží nad optimální hodnoty, tyto organismy upadnou do nehybnosti nebo zemřou. Nedostatek dokonalých termoregulačních mechanismů u poikilotermních živočichů je dán relativně slabým vývojem nervové soustavy a nízkou úrovní metabolismu ve srovnání s homeotermními organismy. Homeotermní organismy jsou teplokrevní živočichové, jejichž teplota je víceméně konstantní a zpravidla nezávisí na teplotě prostředí. Patří mezi ně savci a ptáci, u kterých je stálost teploty spojena s vyšší úrovní metabolismu ve srovnání s poikilotermními organismy. Navíc mají tepelně izolační vrstvu (peří, srst, tuková vrstva). Jejich teplota je poměrně vysoká: u savců je 36–37 °C, u ptáků v klidu až 40–41 °C.

Tepelný režim . Jak bylo uvedeno, teplota je důležitým environmentálním faktorem, který ovlivňuje existenci, vývoj a distribuci organismů. Přitom nezáleží jen na absolutním množství tepla, ale také na jeho rozložení v čase, tedy na tepelném režimu. Tepelný režim rostlin se skládá z teplotních podmínek, které se vyznačují tím či oním trváním a mění se v určité posloupnosti v kombinaci s dalšími faktory. U zvířat také v kombinaci s řadou dalších faktorů určuje jejich denní a sezónní aktivitu. Tepelný režim je po celý rok relativně stálý pouze v tropických pásmech. Na severu a jihu se denní a sezónní teplotní rozdíly zvyšují se vzdáleností od rovníku. Rostliny a živočichové, kteří se jim přizpůsobují, vykazují v různých obdobích různé potřeby tepla. Například klíčení semen probíhá při nižších teplotách než jejich následný růst, období květu vyžaduje více tepla než období zrání plodů. V různých organismech se biologické procesy při optimálních teplotách řídí van't Hoffovo pravidlo, podle kterého se rychlost chemických reakcí zvyšuje 2–3krát s každým zvýšením teploty o 10 °C Pro rostliny, stejně jako zvířata, je důležité celkové množství tepla, které mohou přijmout z prostředí. Teploty, které leží nad spodním prahem vývoje a nepřesahují horní práh, se nazývají efektivní teploty. Množství tepla potřebného pro vývoj je určeno součtem efektivních teplot neboli součtem tepla. Efektivní teplotu lze snadno určit na základě znalosti spodního prahu vývoje a pozorované teploty. Pokud je například spodní práh pro vývoj organismu 10 °C a aktuální teplota je 25 °C, pak efektivní teplota bude 15 °C (25–10 °C). Součet efektivních teplot pro jednotlivé druhy rostlin a poikilotermních živočichů je relativně konstantní hodnota.

Rostliny mají různá anatomická, morfologická a fyziologická přizpůsobení, která vyhlazují škodlivé účinky vysokých a nízkých teplot: intenzita transpirace (s klesající teplotou dochází méně intenzivně k odpařování vody průduchy a v důsledku toho klesá přenos tepla a naopak); hromadění solí v buňkách, které mění teplotu srážení plazmy, vlastnost chlorofylu bránit pronikání nejžhavějšího slunečního záření. Hromadění cukru a dalších látek v buňkách mrazuvzdorných rostlin, které zvyšují koncentraci buněčné mízy, činí rostlinu odolnější a má velký význam pro jejich termoregulaci. Vliv teplotních podmínek je vidět i u zvířat. Jak se vzdalujeme od pólů k rovníku, velikosti systematicky podobných zvířat s nestabilními tělesnými teplotami rostou a s konstantními se zmenšují. Toto ustanovení odráží Bergmanovo pravidlo. Jedním z důvodů tohoto jevu je zvýšení teploty v tropech a subtropech. U malých forem se zvětšuje relativní povrch těla a zvyšuje se přenos tepla, což má negativní vliv v mírných a vysokých zeměpisných šířkách, především na zvířata s nestabilní tělesnou teplotou. Tělesná teplota organismů má výrazný tvarotvorný vliv. Pod vlivem tepelného faktoru tvoří takové morfologické charakteristiky jako reflexní povrch; tukové usazeniny, prachové peří, peří a srst u ptáků a savců. V Arktidě, vysoko v horách, má většina hmyzu tmavou barvu, což zvyšuje absorpci slunečního světla. U zvířat s konstantní tělesnou teplotou v chladných klimatických zónách je tendence zmenšovat oblast vyčnívajících částí těla - Allenovo pravidlo, protože uvolňují největší množství tepla do prostředí (obrázek 3.2). U savců se při nízkých teplotách poměrně zmenšuje velikost ocasu, končetin a uší a lépe se vyvíjí srst. Velikost uší lišky polární (obyvatel tundry) je tedy malá, zvětšují se u lišky, typické pro mírné zeměpisné šířky, a stávají se poměrně velkými u lišky fennekové (obyvatel pouští Afriky). Obecně platí, že ve vztahu k teplotě jsou anatomické a morfologické změny u rostlin i živočichů primárně zaměřeny na regulaci úrovně tepelných ztrát. V průběhu dlouhého historického vývoje, přizpůsobování se periodickým změnám teplotních podmínek, si organismy, včetně těch, které žijí v lesích, vyvinuly různé potřeby tepla v různých obdobích života.

Obrázek 3.2 – Rozdíly v délce ucha u tří druhů lišek,

žijící v různých geografických oblastech

(podle A. S. Stepanovskikh, 2003)

Tepelné podmínky také ovlivňují rozšíření rostlin a živočichů po celém světě. Jsou historicky přizpůsobeny určitým tepelným podmínkám. Proto teplotní faktor přímo souvisí s rozmístěním rostlin a živočichů. Do té či oné míry určuje osídlení různých přírodních zón organismy. V roce 1918 A. Holkins formuloval bioklimatický zákon. Zjistil, že existuje přirozená, spíše úzká souvislost mezi vývojem fenologických jevů a zeměpisnou šířkou, délkou a nadmořskou výškou. Podstatou tohoto zákona je, že při pohybu na sever, východ a do hor se čas nástupu periodických jevů (jako je kvetení, plodování, opadávání listů) v životní aktivitě organismů zpožďuje o 4 dny na každý stupeň. zeměpisné šířky, 5 stupňů zeměpisné délky a přibližně 100 m výšky. Existuje souvislost mezi hranicemi rozšíření rostlin a živočichů s počtem dní v roce s určitou průměrnou teplotou. Například izočáry s průměrnými denními teplotami nad 7 °C po více než 225 dní v roce se shodují s limitem rozšíření buku v Evropě. Velký význam však nemají průměrné denní teploty, ale jejich kolísání v kombinaci s dalšími faktory prostředí, ekoklimatickými a mikroklimatickými podmínkami.

Distribuce tepla je spojena s různými faktory: přítomností vodních ploch (v jejich blízkosti je amplituda teplotních výkyvů menší); rysy reliéfu, topografie území. Na severních a jižních svazích kopců a roklí jsou tedy pozorovány poměrně velké teplotní rozdíly. Terén, určující expozici svahů, ovlivňuje stupeň jejich prohřátí. To vede k vytváření mírně odlišných rostlinných asociací a živočišných skupin na jižních a severních svazích. Na jihu tundry se lesní vegetace nachází na svazích v údolích řek, v nivách nebo na kopcích uprostřed nížiny, protože právě zde se nejvíce ohřívají.

Se změnou teploty vzduchu se mění i teplota půdy. Různé půdy se zahřívají různě v závislosti na barvě, struktuře, vlhkosti a expozici. Ohřívání, ale i ochlazování povrchu půdy je zabráněno vegetačním krytem. Přes den je teplota vzduchu pod korunou lesa vždy nižší než na otevřených prostranstvích a v noci je v lese tepleji než na poli. To ovlivňuje druhové složení zvířat: i ve stejné oblasti jsou často odlišní.

Mezi důležité faktory životního prostředí patří vlhkost (voda) . Voda je nezbytná pro jakoukoli protoplazmu. Všechny fyziologické procesy probíhají za účasti vody. Živé organismy používají vodné roztoky (jako je krev a trávicí šťávy) k udržení svých fyziologických procesů. Omezuje růst a vývoj rostlin častěji než jiné faktory prostředí. Voda slouží z ekologického hlediska jako limitující faktor jak na suchozemských biotopech, tak i ve vodních, kde její množství podléhá silným výkyvům. Je třeba poznamenat, že suchozemské organismy neustále ztrácejí vodu a potřebují pravidelné doplňování. V procesu evoluce vyvinuli četné adaptace, které regulují metabolismus vody. Potřeba vody rostlin v různých obdobích vývoje není stejná, zvláště u různých druhů. Liší se v závislosti na klimatu a typu půdy. Pro každou fázi růstu a vývojovou fázi jakéhokoli druhu rostliny se rozlišuje kritické období, kdy nedostatek vody zvláště negativně ovlivňuje její život. Téměř všude, kromě vlhkých tropů, suchozemské rostliny zažívají sucho, dočasný nedostatek vody. Nedostatek vlhkosti snižuje růst rostlin a způsobuje nízký vzrůst a neplodnost v důsledku nedostatečného rozvoje generativních orgánů. Atmosférické sucho se silně projevuje při vysokých letních teplotách, půdní sucho - s poklesem půdní vlhkosti. Zároveň existují rostliny, které jsou citlivé na ten či onen nedostatek. Buk může žít v relativně suché půdě, ale je velmi citlivý na vzdušnou vlhkost. Lesní rostliny vyžadují vysoký obsah vodní páry ve vzduchu. Vlhkost vzduchu určuje frekvenci aktivního života organismů, sezónní dynamiku životních cyklů, ovlivňuje délku jejich vývoje, plodnost a úmrtnost.

Jak vidíte, každý z těchto faktorů hraje v životě organismů hlavní roli. Důležité je pro ně ale také společné působení světla, teploty a vlhkosti. Atmosférické plyny (kyslík, oxid uhličitý, vodík), živiny (fosfor, dusík), vápník, síra, hořčík, měď, kobalt, železo, zinek, bór, křemík; proudy a tlak, slanost a další abiotické faktory prostředí ovlivňují organismy. Souhrnné údaje o hlavních abiotických faktorech prostředí, rytmu a rozsahu jejich působení jsou uvedeny v tabulce 2.

Předchozí

Abiotické, biotické a antropogenní faktory prostředí

Přirozené prostředí živého organismu se skládá z mnoha anorganických a organických složek, včetně těch, které vnesl člověk. Navíc některé z nich mohou být pro organismy nezbytné, zatímco jiné nehrají v jejich životě významnou roli. Například zajíc, vlk, liška a jakékoli jiné zvíře v lese jsou ve vztahu s velkým množstvím prvků. Bez takových věcí, jako je vzduch, voda, jídlo, určitá teplota, se neobejdou. Jiné, například balvan, kmen stromu, pařez, pařez, příkop, jsou prvky prostředí, které jim mohou být lhostejné. Zvířata s nimi vstupují do dočasných vztahů (úkryt, křížení), nikoli však do vztahů povinných.

Složky prostředí, které jsou důležité pro život organismu a se kterými se nevyhnutelně setkává, se nazývají faktory prostředí.

Environmentální faktory mohou být nezbytné nebo škodlivé pro živé organismy, podporovat nebo bránit přežití a reprodukci.

Životní podmínky jsou souborem faktorů prostředí, které určují růst, vývoj, přežití a rozmnožování organismů.

Celá řada environmentálních faktorů se obvykle dělí do tří skupin: abiotické, biotické a antropogenní.

Abiotické faktory- jedná se o soubor vlastností neživé přírody, které jsou důležité pro organismy. Tyto faktory lze zase rozdělit pro chemické(složení atmosféry, vody, půdy) a fyzický(teplota, tlak, vlhkost, proudy atd.). Různorodost reliéfu, geologických a klimatických podmínek také vede k obrovské rozmanitosti abiotických faktorů.

Primární význam mají klimatický(sluneční světlo, teplota, vlhkost); zeměpisné(délka dne a noci, terén); hydrologické(řec. hydor-voda) - proudění, vlny, složení a vlastnosti vody; edafický(řec. edaphos - půda) - složení a vlastnosti půd atp.

Všechny faktory mohou ovlivnit organismy přímo nebo nepřímo. Terén například ovlivňuje světelné podmínky, vlhkost, vítr a mikroklima.

Biotické faktory- to je souhrn dopadů životní činnosti některých organismů na jiné. Pro každý organismus jsou všechny ostatní důležitými faktory prostředí, nemají na něj menší vliv než neživá příroda. Tyto faktory jsou také velmi různorodé.

Celou škálu vztahů mezi organismy lze rozdělit do dvou hlavních typů: antagonistický(řec. antagonizsma - boj) a neantagonistický.

Predace- forma vztahu mezi organismy různých trofických úrovní, kdy jeden typ organismu žije na úkor druhého a požírá ho (+ -)

(obr. 5.1). Dravci se mohou specializovat na jednu kořist (rys - zajíc) nebo být polyfágní (vlk). V každé biocenóze se vyvinuly mechanismy, které regulují počet dravců i kořisti. Bezdůvodné ničení predátorů často vede ke snížení jejich životaschopnosti

Obrázek 5.1 - Predace

Soutěž( lat. concurrentia - konkurence) je forma vztahu, ve kterém organismy na stejné trofické úrovni soutěží o potravu a další podmínky existence, přičemž se navzájem potlačují (- -). Konkurence je jasně patrná u rostlin. Stromy v lese se snaží svými kořeny pokrýt co největší prostor, aby mohly přijímat vodu a živiny. Natahují se také do výšky ke světlu a snaží se předjet své konkurenty. Plevel ucpává jiné rostliny (obr. 5.3). Příkladů ze života zvířat je mnoho. Zesílená konkurence vysvětluje například neslučitelnost raka říčního se širokým a úzkodrápým v jedné nádrži: rak říční obvykle vítězí, protože je plodnější.

Obrázek 5.3-Soutěž

Čím větší je podobnost v požadavcích dvou druhů na životní podmínky, tím silnější je konkurence, která může vést až k vyhynutí jednoho z nich. Typ interakcí konkrétních druhů se může lišit v závislosti na podmínkách nebo fázích životního cyklu.

Antagonistické vztahy jsou výraznější v počátečních fázích vývoje komunity. V procesu vývoje ekosystému se objevuje tendence nahrazovat negativní interakce pozitivními, které zvyšují přežití druhů.

Neantagonistický vztahy lze teoreticky vyjádřit v mnoha kombinacích: neutrální (0 0), vzájemně prospěšné (+ +), jednostranné (0 +) atd. Hlavní formy těchto interakcí jsou následující: symbióza, mutualismus a komenzalismus.

Symbióza(řec. symbióza - kohabitace) je oboustranně výhodný, nikoli však povinný vztah mezi různými typy organismů (+ +). Příkladem symbiózy je soužití kraba poustevníka a sasanky: sasanka se pohybuje, přisaje se na hřbet kraba a pomocí sasanky dostává vydatnější potravu a ochranu (obr. 5.4).

Obrázek 5.4- Symbióza

Někdy se termín „symbióza“ používá v širším smyslu – „společné soužití“.

Mutualismus(lat. mutuus - vzájemný) - vzájemně prospěšný a povinný pro růst a přežití vztahů mezi organismy různých druhů (+ +). Lišejníky jsou dobrým příkladem pozitivního vztahu mezi řasami a houbami. Když hmyz šíří rostlinný pyl, oba druhy si vyvinou specifické adaptace: barvu a vůni u rostlin, sosák u hmyzu atd.

Obrázek 5.5 - Mutualismus

Komensalismus(lat. commensa/is - spolustolovník) - vztah, ve kterém jeden z partnerů těží, ale druhý je lhostejný (+ 0). V moři je často pozorován komenzalismus: téměř v každé lastuře měkkýšů a těle houby jsou „nezvaní hosté“, kteří je používají jako úkryty. Příkladem komenzálů jsou ptáci a zvířata, která se živí zbytky potravy predátorů (obr. 5.6).

Obrázek 5.6- Komensalismus

Navzdory konkurenci a dalším typům antagonistických vztahů, in v přírodě může mnoho druhů pokojně koexistovat(obr. 5.7). V takových případech má prý každý druh vlastní ekologická nika(francouzský výklenek - hnízdo). Termín navrhl v roce 1910 R. Johnson.

Blízce příbuzné organismy, které mají podobné požadavky na životní prostředí, zpravidla nežijí ve stejných podmínkách. Pokud žijí na stejném místě, buď využívají různé zdroje, nebo mají jiné rozdíly ve funkci.

Například různé druhy datlů. Přestože se všichni živí hmyzem stejně a hnízdí v dutinách stromů, zdá se, že mají různé specializace. Strakapoud velký shání potravu v kmenech stromů, strakapoud střední ve velkých horních větvích, strakapoud malý v tenkých větvičkách, strakapoud zelený loví mravence na zemi a strakapoud tříprstý vyhledává mrtvé a spálené kmeny stromů. , tj. různé druhy datlů mají různé ekologické niky.

Ekologická nika je soubor územních a funkčních charakteristik stanoviště, které splňují požadavky daného druhu: potrava, podmínky chovu, vztahy s konkurenty atd.

Někteří autoři místo termínu „ekologická nika“ používají termíny „habitat“ nebo „habitat“. Ty zahrnují pouze prostor stanoviště a ekologická nika navíc určuje funkci, kterou druh plní. P. Agess (1982) uvádí následující definice niky a prostředí: prostředí je adresa, kde organismus žije, a nika je jeho profesí(obr. 5.7).

Obrázek 5.7- Mírové soužití různých organismů

Obrázek 5.8-Ekologické niky

Antropogenní faktory- je kombinací různých vlivů člověka na neživou i živou přírodu. S historickým vývojem lidstva se příroda obohacovala o kvalitativně nové fenomény. Pouze svou fyzickou existencí mají lidé znatelný dopad na životní prostředí: v procesu dýchání se každoročně uvolňují do atmosféry 1*10 12 kg CO 2, a konzumují se s jídlem asi 5*1015 kcal. V mnohem větší míře je biosféra ovlivňována lidskou výrobní činností. Výsledkem je reliéf a složení zemského povrchu, chemické složení atmosféry, změna klimatu, přerozdělování sladké vody, mizí přirozené ekosystémy a vytvářejí se umělé agro- a technoekosystémy, pěstují se kulturní rostliny, domestikují se zvířata , atd.

Dopad člověka může být přímý a nepřímý. Například kácení a vyklučení lesů má nejen přímý efekt (ničení stromů a keřů), ale i nepřímý efekt – mění se životní podmínky ptactva a zvířat. Odhaduje se, že od roku 1600 lidé tak či onak zničili 162 druhů ptáků a více než 100 druhů savců. Ale na druhé straně vytváří nové odrůdy rostlin a plemen zvířat, neustále zvyšuje jejich výnos a produktivitu. Umělé přemisťování rostlin a živočichů má také velký vliv na život ekosystémů. Králíci přivezení do Austrálie se tam tak přemnožili, že způsobili obrovské škody v zemědělství.

Rychlá urbanizace (latinsky urbanus – městský) – růst měst v posledním půlstoletí – změnila tvář Země více než mnoho jiných činností v historii lidstva. Nejzřetelnějším projevem antropogenního vlivu na biosféru je znečištění životního prostředí.

Světlo je jedním z hlavních environmentálních faktorů. Bez světla je fotosyntetická aktivita rostlin nemožná a bez ní je život obecně nemyslitelný, protože zelené rostliny mají schopnost produkovat kyslík nezbytný pro všechny živé bytosti. Světlo je navíc jediným zdrojem tepla na planetě Zemi. Má přímý vliv na chemické a fyzikální procesy probíhající v organismech a ovlivňuje metabolismus.

Mnoho morfologických a behaviorálních charakteristik různých organismů je spojeno s jejich vystavením světlu. S osvětlením úzce souvisí i činnost některých vnitřních orgánů živočichů. Chování zvířat, jako je sezónní migrace, kladení vajec, námluvy a jarní říje, je spojeno s délkou denního světla.

V ekologii termín „světlo“ označuje celý rozsah slunečního záření dopadajícího na zemský povrch. Distribuční spektrum energie slunečního záření mimo zemskou atmosféru ukazuje, že asi polovina sluneční energie je vyzařována v infračervené oblasti, 40 % ve viditelné oblasti a 10 % v ultrafialové a rentgenové oblasti.

Pro živou hmotu jsou důležité kvalitativní charakteristiky světla – vlnová délka, intenzita a doba expozice. Existuje blízké ultrafialové záření (400-200 nm) a vzdálené, neboli vakuum (200-10 nm). Zdroji ultrafialového záření jsou vysokoteplotní plazma, urychlené elektrony, některé lasery, Slunce, hvězdy atd. Biologický účinek ultrafialového záření je způsoben chemickými změnami v molekulách živých buněk, které je pohlcují, hlavně molekul nukleových kyselin ( DNA a RNA) a proteiny a je exprimován při poruchách dělení, výskytu mutací a buněčné smrti.

Některé sluneční paprsky, které urazily obrovskou vzdálenost, dosáhnou povrchu Země, osvětlují ji a ohřívají. Odhaduje se, že naše planeta přijímá asi dvě miliardy sluneční energie a z tohoto množství pouze 0,1-0,2 % spotřebují zelené rostliny k tvorbě organické hmoty. Každý čtvereční metr planety přijímá v průměru 1,3 kW sluneční energie. Stačilo by provozovat rychlovarnou konvici nebo žehličku.

Světelné podmínky hrají v životě rostlin výjimečnou roli: jejich produktivita a produktivita závisí na intenzitě slunečního záření. Světelný režim na Zemi je však značně různorodý. V lese je to jiné než na louce. Osvětlení v listnatých a tmavých jehličnatých smrkových lesích je nápadně odlišné.

Světlo řídí růst rostlin: rostou ve směru většího světla. Jejich citlivost na světlo je tak velká, že výhonky některých rostlin, držené přes den ve tmě, reagují na záblesk světla, který trvá pouhé dvě tisíciny vteřiny.

Všechny rostliny ve vztahu ke světlu lze rozdělit do tří skupin: heliofyty, sciofyty, fakultativní heliofyty.

Heliofyty(z řeckého helios - slunce a fyton - rostlina), neboli světlomilné rostliny buď nesnášejí nebo nesnášejí ani mírné zastínění. Tato skupina zahrnuje stepní a luční trávy, rostliny tundry, rostliny časného jara, většinu pěstovaných rostlin na otevřené půdě a mnoho plevelů. Mezi druhy této skupiny najdeme jitrocel obecný, ohnivák, rákos atd.

Sciofyty(z řeckého scia - stín), neboli stínící rostliny, nesnášejí silné světlo a žijí v neustálém stínu pod korunou lesa. Jedná se především o lesní byliny. S prudkým zesvětlením lesního porostu upadají do deprese a často umírají, ale mnozí si obnovují fotosyntetický aparát a přizpůsobují se životu v nových podmínkách.

Nepovinné heliofyty nebo rostliny odolné vůči stínu, jsou schopny se vyvíjet při velmi vysokém i nízkém množství světla. Jako příklad můžeme jmenovat některé stromy - smrk obecný, javor klen, habr obecný; keře - líska, hloh; bylinky - jahody, pelargónie; mnoho pokojových rostlin.

Důležitým abiotickým faktorem je teplota. Každý organismus je schopen žít v určitém teplotním rozmezí. Oblast distribuce živých tvorů je omezena především na oblast těsně pod 0 °C až 50 °C.

Hlavním zdrojem tepla, stejně jako světla, je sluneční záření. Organismus může přežít pouze v podmínkách, na které je přizpůsoben jeho metabolismus. Pokud teplota živé buňky klesne pod bod mrazu, buňka je obvykle fyzicky poškozena a odumírá v důsledku tvorby ledových krystalů. Pokud je teplota příliš vysoká, dochází k denaturaci bílkovin. To je přesně to, co se stane, když vaříte slepičí vejce.

Většina organismů je schopna do určité míry ovládat svou tělesnou teplotu prostřednictvím různých reakcí. U naprosté většiny živých bytostí se tělesná teplota může lišit v závislosti na okolní teplotě. Takové organismy nejsou schopny regulovat svou teplotu a jsou tzv chladnokrevné (poikilotermní). Jejich činnost závisí především na teple přicházejícím zvenčí. Tělesná teplota poikilotermních organismů souvisí s hodnotami okolní teploty. Chladnokrevnost je charakteristická pro takové skupiny organismů, jako jsou rostliny, mikroorganismy, bezobratlí, ryby, plazi atd.

Výrazně menší počet živých bytostí je schopen aktivně regulovat tělesnou teplotu. Jde o zástupce dvou nejvyšších tříd obratlovců – ptáků a savců. Teplo, které vytvářejí, je produktem biochemických reakcí a slouží jako významný zdroj zvýšené tělesné teploty. Tato teplota je udržována na konstantní úrovni bez ohledu na okolní teplotu. Organismy, které jsou schopny udržovat stálou optimální tělesnou teplotu bez ohledu na teplotu prostředí, se nazývají teplokrevné (homeotermní). Díky této vlastnosti může mnoho druhů zvířat žít a rozmnožovat se při teplotách pod nulou (sob, lední medvěd, ploutvonožci, tučňák). Udržování stálé tělesné teploty je zajištěno dobrou tepelnou izolací tvořenou srstí, hustým opeřením, podkožními vzduchovými dutinami, silnou vrstvou tukové tkáně atd.

Zvláštním případem homeotermie je heterotermie (z řeckého heteros – různý). Různé úrovně tělesné teploty u heterotermních organismů závisí na jejich funkční aktivitě. V období aktivity mají stálou tělesnou teplotu a v období klidu nebo hibernace teplota výrazně klesá. Heterotermie je charakteristická pro gofery, sviště, jezevce, netopýry, ježky, medvědy, kolibříky atd.

Zvláštní roli v životě živých organismů hrají podmínky zvlhčování.

Voda- základ živé hmoty. Pro většinu živých organismů je voda jedním z hlavních environmentálních faktorů. To je nejdůležitější podmínka existence veškerého života na Zemi. Všechny životní procesy v buňkách živých organismů probíhají ve vodním prostředí.

Voda není chemicky měněna většinou technických sloučenin, které rozpouští. To je pro živé organismy velmi důležité, protože živiny potřebné pro jejich tkáně jsou dodávány ve vodných roztocích v relativně málo změněné formě. Voda v přírodních podmínkách vždy obsahuje jedno nebo druhé množství nečistot, které nejen interagují s pevnými a kapalnými látkami, ale také rozpouštějí plyny.

Jedinečné vlastnosti vody předurčují její zvláštní roli při utváření fyzikálního a chemického prostředí naší planety a také při vzniku a udržování úžasného fenoménu – života.

Lidské embryo se skládá z 97 % z vody a u novorozenců její množství činí 77 % tělesné hmotnosti. Do 50. roku života se množství vody v lidském těle snižuje a tvoří již 60 % jeho hmotnosti. Hlavní část vody (70 %) je koncentrována uvnitř buněk a 30 % tvoří mezibuněčná voda. Lidské svaly tvoří 75 % vody, játra 70 %, mozek 79 % a ledviny 83 %.

Tělo zvířete zpravidla obsahuje nejméně 50% vody (například slon - 70%, housenka, která jí listy rostlin - 85-90%, medúza - více než 98%).

Slon potřebuje nejvíce vody (na základě denní potřeby) ze všech suchozemských zvířat – asi 90 litrů. Sloni jsou jedni z nejlepších „hydrogeologů“ mezi zvířaty a ptáky: vnímají vodní plochy na vzdálenost až 5 km! Jen zubři jsou dál - 7-8 km. V období sucha používají sloni kly k hloubení děr v suchých korytech řek, aby sbírali vodu. Buvoli, nosorožci a další africká zvířata ochotně využívají sloní studny.

Rozložení života na Zemi přímo souvisí se srážkami. Vlhkost není v různých částech světa stejná. Nejvíce srážek spadne v rovníkové zóně, zejména v horním toku řeky Amazonky a na ostrovech Malajského souostroví. Jejich počet v některých oblastech dosahuje 12 000 mm za rok. Na jednom z havajských ostrovů tedy prší 335 až 350 dní v roce. Toto je nejvlhčí místo na Zemi. Průměrné roční srážky zde dosahují 11 455 mm. Pro srovnání, tundra a pouště obdrží méně než 250 mm srážek za rok.

Zvířata mají rozdílný vztah k vlhkosti. Voda jako fyzikální a chemické tělo má trvalý vliv na život hydrobiontů (vodních organismů). Nejenže uspokojuje fyziologické potřeby organismů, ale také dodává kyslík a potravu, odnáší metabolity a transportuje sexuální produkty a samotné vodní organismy. Díky pohyblivosti vody v hydrosféře je možná existence vázaných živočichů, kteří, jak známo, na souši neexistují.

Edafické faktory

Celý soubor fyzikálních a chemických vlastností půdy, které mají ekologický dopad na živé organismy, odkazuje na edafické faktory (z řeckého edaphos - základna, země, půda). Hlavními edafickými faktory jsou mechanické složení půdy (velikost jejích částic), relativní kyprost, struktura, propustnost vody, provzdušnění, chemické složení půdy a látek v ní kolujících (plyny, voda).

Charakter granulometrického složení půdy může mít ekologický význam pro živočichy, kteří v určitém období života žijí v půdě nebo vedou norový způsob života. Larvy hmyzu obecně nemohou žít v půdě, která je příliš kamenitá; hrabání blanokřídlých, kladení vajíček v podzemních chodbách, mnoho sarančat, zahrabávání vaječné zámotky do země, potřebují, aby byla dostatečně volná.

Důležitou vlastností půdy je její kyselost. Je známo, že kyselost prostředí (pH) charakterizuje koncentraci vodíkových iontů v roztoku a je číselně rovna zápornému dekadickému logaritmu této koncentrace: pH = -log. Vodné roztoky mohou mít pH od 0 do 14. Neutrální roztoky mají pH 7, kyselé roztoky se vyznačují hodnotami pH nižšími než 7 a alkalické roztoky hodnotami pH vyššími než 7. Kyselost může sloužit jako ukazatel rychlosti obecného metabolismu komunity. Pokud je pH půdního roztoku nízké, znamená to, že půda obsahuje málo živin, takže její produktivita je extrémně nízká.

Ve vztahu k úrodnosti půdy se rozlišují tyto ekologické skupiny rostlin:

• oligotrofní (z řeckého olygos - malý, bezvýznamný a trophe - potrava) - rostliny chudých, neúrodných půd (borovice lesní);
• mezotrofy (z řeckého mesos - průměr) - rostliny se střední potřebou živin (většina lesních rostlin mírných zeměpisných šířek);
• eutrofní(z řeckého ona - dobrá) - rostliny vyžadující velké množství živin v půdě (dub, líska, angrešt).

Orografické faktory

Rozmístění organismů na zemském povrchu je do určité míry ovlivněno faktory, jako jsou vlastnosti reliéfních prvků, nadmořská výška, expozice a strmost svahů. Slučují se do skupiny orografických faktorů (z řeckého oros - hora). Jejich dopad může výrazně ovlivnit místní klima a vývoj půdy.

Jedním z hlavních orografických faktorů je nadmořská výška. S nadmořskou výškou klesají průměrné teploty, zvyšují se denní teplotní rozdíly, rostou srážky, rychlost větru a intenzita záření, klesá atmosférický tlak a koncentrace plynů. Všechny tyto faktory ovlivňují rostliny a živočichy a způsobují vertikální zonaci.

Typickým příkladem je vertikální zónování v horách. Zde s každých 100 m stoupání klesá teplota vzduchu v průměru o 0,55 °C. Zároveň se mění vlhkost a zkracuje se délka vegetačního období. S rostoucí nadmořskou výškou stanoviště se výrazně mění vývoj rostlin a živočichů. Na úpatí hor mohou být tropická moře a nahoře vanou arktické větry. Na jedné straně hor může být slunečno a teplo, na druhé vlhko a chladno.

Dalším orografickým faktorem je expozice svahu. Na severních svazích tvoří rostliny stínové formy a na jižních tvoří světlé formy. Vegetace je zde zastoupena především suchovzdornými keři. Jižně orientované svahy dostávají více slunečního světla, takže intenzita světla a teplota jsou zde vyšší než na údolních a severně orientovaných svazích. To je spojeno se značnými rozdíly v ohřevu vzduchu a půdy, rychlosti tání sněhu a vysychání půdy.

Důležitým faktorem je strmost svahu. Vliv tohoto ukazatele na životní podmínky organismů se projevuje zejména prostřednictvím charakteristiky půdního prostředí, vodního a teplotního režimu. Strmé svahy se vyznačují rychlým odvodněním a odplavováním zeminy, proto jsou zde půdy řídké a sušší. Pokud sklon přesahuje 35°, vznikají obvykle sesuvy sypkého materiálu.

Hydrografické faktory

Hydrografické faktory zahrnují takové charakteristiky vodního prostředí, jako je hustota vody, rychlost horizontálních pohybů (proud), množství kyslíku rozpuštěného ve vodě, obsah suspendovaných částic, proudění, teplotní a světelné režimy vodních útvarů atd.

Organismy, které žijí ve vodním prostředí, se nazývají hydrobionti.

Různé organismy se přizpůsobily hustotě vody a určitým hloubkám po svém. Některé druhy mohou odolat tlaku několika až stovek atmosfér. Mnoho ryb, hlavonožců, korýšů a hvězdic žije ve velkých hloubkách při tlaku asi 400-500 atm.

Vysoká hustota vody zajišťuje existenci mnoha nekosterních forem ve vodním prostředí. Jedná se o malé korýše, medúzy, jednobuněčné řasy, měkkýše kýlovité a křídlaté atd.

Vysoká měrná tepelná kapacita a vysoká tepelná vodivost vody určují stabilnější teplotní režim vodních útvarů ve srovnání s pevninou. Amplituda ročních teplotních výkyvů nepřesahuje 10-15 °C. V kontinentálních vodách je 30-35 °C. V samotných nádržích se výrazně liší teplotní poměry mezi horní a spodní vrstvou vody. V hlubokých vrstvách vodního sloupce (v mořích a oceánech) je teplotní režim stabilní a stálý (3-4 °C).

Významným hydrografickým faktorem je světelný režim vodních ploch. Množství světla rychle klesá s hloubkou, takže ve Světovém oceánu žijí řasy pouze v osvětlené zóně (nejčastěji v hloubkách od 20 do 40 m). Hustota mořských organismů (jejich počet na jednotku plochy nebo objemu) přirozeně klesá s hloubkou.

Chemické faktory

Působení chemických faktorů se projevuje v podobě průniku do prostředí chemických látek, které se v něm dříve nevyskytovaly, což je z velké části dáno moderním antropogenním vlivem.

Chemický faktor, jako je složení plynu, je pro organismy žijící ve vodním prostředí nesmírně důležitý. Například ve vodách Černého moře je hodně sirovodíku, díky čemuž není tento bazén zcela příznivý pro život některých živočichů v něm. Řeky, které do ní přitékají, s sebou nesou nejen pesticidy nebo těžké kovy smyté z polí, ale také dusík a fosfor. A to není jen zemědělské hnojivo, ale také potrava pro mořské mikroorganismy a řasy, které se díky přebytku živin začnou rychle rozvíjet (voda kvete). Když zemřou, klesnou ke dnu a během procesu rozkladu spotřebují značné množství kyslíku. Za posledních 30–40 let se rozkvět Černého moře výrazně zvýšil. Ve spodní vrstvě vody je kyslík nahrazen jedovatým sirovodíkem, takže zde prakticky není žádný život. Organický svět moře je poměrně chudý a monotónní. Jeho živá vrstva je omezena na úzký povrch o tloušťce 150 m. Pokud jde o suchozemské organismy, jsou necitlivé na složení plynu v atmosféře, protože je konstantní.

Do skupiny chemických faktorů patří i takový ukazatel, jako je salinita vody (obsah rozpustných solí v přírodních vodách). Podle množství rozpuštěných solí se přírodní vody dělí na tyto kategorie: sladká voda - do 0,54 g/l, brakická voda - od 1 do 3, mírně slaná - od 3 do 10, slaná a velmi slaná voda - od 10 až 50, solanka - více 50 g/l. Ve sladkých vodách na souši (potoky, řeky, jezera) tedy 1 kg vody obsahuje až 1 g rozpustných solí. Mořská voda je komplexní solný roztok, jehož průměrná slanost je 35 g/kg vody, tzn. 3,5 %.

Živé organismy žijící ve vodním prostředí jsou přizpůsobeny přesně definované salinitě vody. Sladkovodní formy nemohou žít v mořích a mořské formy nesnesou odsolování. Pokud se změní slanost vody, zvířata se pohybují při hledání příznivého prostředí. Když se například po vydatných deštích odsolují povrchové vrstvy moře, některé druhy mořských korýšů sestupují do hloubky až 10 m.

Larvy ústřic žijí v brakických vodách malých zálivů a ústí řek (polouzavřené pobřežní vodní plochy, které volně komunikují s oceánem nebo mořem). Larvy rostou obzvláště rychle, když je slanost vody 1,5-1,8% (někde mezi sladkou a slanou vodou). Při vyšším obsahu soli je jejich růst poněkud utlumen. Při poklesu obsahu soli je růst již znatelně utlumen. Při salinitě 0,25 % se růst larev zastaví a všechny hynou.

Pyrogenní faktory

Patří mezi ně faktory požární expozice nebo požáry. V současné době jsou požáry považovány za velmi významný a jeden z přirozených abiotických faktorů prostředí. Při správném použití může být oheň velmi cenným ekologickým nástrojem.

Požáry jsou na první pohled negativním faktorem. Ale ve skutečnosti tomu tak není. Bez požárů by například savana rychle zmizela a pokryla by ji hustý les. To se však nestane, protože jemné výhonky stromů umírají v ohni. Protože stromy rostou pomalu, jen málokteré přežije požáry a vyroste dostatečně vysoko. Tráva rychle roste a stejně rychle se zotavuje po požárech.

Nutno podotknout, že na rozdíl od jiných faktorů prostředí mohou požáry lidé regulovat, a proto se mohou stát určitým limitujícím faktorem šíření rostlin a živočichů. Člověkem řízený oheň produkuje popel bohatý na prospěšné látky. Smícháním s půdou popel stimuluje růst rostlin, jejichž množství určuje život zvířat.

Kromě toho mnoho obyvatel savan, jako je čáp africký a sekretář, používá ohně pro své vlastní účely. Navštěvují hranice přirozených nebo kontrolovaných požárů a jedí tam hmyz a hlodavce, kteří uniknou ohni.

Požáry mohou být způsobeny jak přírodními faktory (údery blesku), tak náhodnými a nenáhodnými lidskými činy. Existují dva druhy požárů. Požáry na střeše se nejobtížněji zvládají a regulují. Nejčastěji jsou velmi intenzivní a ničí veškerou vegetaci a půdní organickou hmotu. Takové požáry mají na mnoho organismů omezující účinek.

Pozemní požáry, naopak mají selektivní účinek: pro některé organismy jsou destruktivnější, pro jiné - méně, a tak přispívají k rozvoji organismů s vysokou odolností vůči požárům. Malé zemní požáry navíc doplňují působení bakterií, rozkládajících odumřelé rostliny a urychlující přeměnu minerálních živin do formy vhodné pro využití novými generacemi rostlin. Na stanovištích s neúrodnou půdou přispívají požáry k jejímu obohacení o prvky popela a živin.

Při dostatečné vlhkosti (severoamerické prérie) požáry stimulují růst trav na úkor stromů. Požáry hrají obzvláště důležitou regulační roli ve stepích a savanách. Zde pravidelné požáry snižují pravděpodobnost invaze pouštních keřů.

Lidé jsou často příčinou nárůstu četnosti lesních požárů, ačkoli soukromník nemá právo úmyslně (ani náhodně) způsobit požár v přírodě. Ke správnému hospodaření s půdou však patří i používání ohně specialisty.

Při vedení lekce se používá počítačová prezentace obsahující hlavní ustanovení prezentovaného materiálu, tabulky, příklady, ilustrace. Jednotliví studenti mají předem za úkol připravit sdělení k určitým úsekům tématu lekce. Podklady z prezentace a připravená sdělení se využívají při sestavování testovacích zadání.

Během vyučování

Učitel. Všechny živé organismy obývající Zemi jsou ovlivňovány faktory prostředí. Ekologické faktory jsou jednotlivé vlastnosti nebo prvky prostředí, které působí na živé organismy přímo nebo nepřímo alespoň v jedné z etap individuálního vývoje. Faktory prostředí jsou různé. Lze je rozdělit podle typu účinku na organismy, stupně variability v čase a délky působení. Obvykle se však faktory životního prostředí rozdělují podle původu na abiotické, biotické a antropogenní.

(Obrazovka ukazuje klasifikační schéma pro faktory prostředí.)

Organismy reagují na působení abiotických faktorů různě. Některé bakterie jsou schopny žít v nejextrémnějších podmínkách - v gejzírech, sirovodíkových pramenech, ve velmi slané vodě, v největších hloubkách světového oceánu, velmi hluboko v půdě, v ledu Antarktidy, v tělech živých organismy. A některé planktonní organismy v oceánu umírají při sebemenších změnách teploty nebo slanosti okolní vody. Určité faktory jsou pro organismy také důležité různými způsoby. Například pro larvu chrousta vyvíjejícího se v půdě je tak obecně důležitý faktor, jako je světlo, prakticky nedůležitý.

Z rozsáhlého výčtu abiotických faktorů budeme uvažovat teplotu, světlo a vlhkost – jejich vliv je velmi důležitý pro většinu živých organismů na planetě.

Teplota

Učitel. Teploty na souši se mohou v různých oblastech zeměkoule lišit od +50 °C do –50 °C, zřídka dosahují vyšších či nižších hodnot, například ve dne v pouštích nebo v zimě v některých oblastech východní Sibiře, Arktidy a Antarktidy. . Teplota vody ve Světovém oceánu se obvykle pohybuje od +2 °C do +27 °C. V souladu s tím je většina rostlin a zvířat schopna existovat v podmínkách poměrně úzkého teplotního rozsahu. Některé druhy bakterií však mohou žít a množit se v horkých pramenech při teplotách nad +80 °C. Jiné organismy jsou schopny přežít významné změny teploty ve stavu klidu nebo pozastavené animace. Například mikrobiální spory vydrží ochlazení až na –200 °C.

(Na obrazovce se zobrazují různé skupiny zvířat v závislosti na jejich vztahu ke změnám teploty.)

Studentský vzkaz

Existují živočišné organismy se stálou tělesnou teplotou (teplokrevní - ptáci a savci) a s nestabilní tělesnou teplotou (studenokrevní - ryby, obojživelníci, plazi, všichni bezobratlí živočichové).

K ochraně před podchlazením a přehřátím si organismy vyvinuly určitá přizpůsobení. Například s nástupem zimy se rostliny dostávají do stavu zimního klidu. Mnoho zvířat hibernuje. Jejich rychlost metabolismu prudce klesá. Při přípravě na zimu se v živočišných tkáních ukládá mnoho tuků a sacharidů, v buňkách se snižuje množství vody, hromadí se cukry a glycerin, který brání zamrzání. Tím se zvyšuje mrazuvzdornost zimujících organismů.

V horkém období se naopak aktivují fyziologické mechanismy, které chrání před přehřátím. U rostlin se zvyšuje odpařování vlhkosti průduchy, což vede ke snížení teploty listů. U zvířat se odpařování vody zvyšuje dýchacím systémem a kůží.

Schopnost udržovat stálou tělesnou teplotu u ptáků a savců je spojena s intenzivním metabolismem, který je zase možný díky čtyřkomorovému srdci a úplnému oddělení arteriálních a venózních krevních toků díky přísunu okysličených tepen. krev do tkání. Peří nebo srst chrání ptáky a savce před ztrátou tepla. Ty druhy, které žijí v neustále horkém podnebí, mají speciální úpravy pro odvádění tepla. Například sloni mají velké ucho, které funguje jako výměník tepla.

Udržováním konstantní tělesné teploty mohou ptáci a zvířata zůstat aktivní během náhlých teplotních změn a žít téměř ve všech oblastech zeměkoule.

Světlo

Učitel. Světlo as ním spojený proces fotosyntézy zajišťuje všechny životní procesy probíhající na Zemi. Pro fotosyntézu je důležitá vlnová délka vnímaného záření, jeho trvání a intenzita.

(Obrazovka ukazuje diagram spektra slunečního světla.)

Rostliny ve vztahu ke světlu dělíme na světlomilné, stínomilné a stínomilné. Rostliny milující stín rostou za špatných světelných podmínek, například pod korunou lesa. Rostliny odolné vůči stínu jsou schopny existovat jak v podmínkách dobrého osvětlení, tak ve stínu.

Zadavatelem publikace článku je zdravotnické středisko „CRCH“. Laserová chirurgie, podologie - léčba zarostlých nehtů, proktologie, operativní a konzervativní ortopedie, rázová vlna a manuální terapie, masáže, reflexní terapie, korekce držení těla a mnoho dalšího. Vaše zdraví je ve vašich rukou! Více o centru, službách a cenách se dozvíte na webových stránkách, které jsou umístěny na adrese: http://www.rubca.net/.

Studentský vzkaz

Délka denního světla hraje důležitou roli v regulaci aktivity živých organismů a jejich vývoje. fotoperioda. V mírných zeměpisných šířkách je vývojový cyklus živočichů a rostlin omezen na roční období a signálem pro přípravu organismů na změny teplot je právě délka denního světla, která je na rozdíl od jiných faktorů vždy pro každé místo a čas. Fotoperiodismus je spouštěcí mechanismus, který zahrnuje fyziologické procesy, které vedou k růstu a kvetení rostlin na jaře, plodí v létě a opadávají listí na podzim. U zvířat jsou změny denních hodin spojeny s reprodukcí, sezónními migracemi (například přelety ptáků), hromaděním tuku a přípravou na fázi zimního klidu.

Kromě sezónních změn jsou důležité i denní změny světelných podmínek. Změna dne a noci určuje denní rytmus fyziologické činnosti organismů. Důležitou adaptací, která zajišťuje přežití jedince, jsou jakési „biologické hodiny“, schopnost vnímat čas.

Studentský vzkaz

Rostliny se vyznačují jevem tzv fototropismus, je změna polohy rostlinných částí během dne v závislosti na poloze světelného zdroje. Listy rostlin se od přebytku světla odvracejí a u druhů odolných vůči stínu se k němu naopak obracejí. Asimilační orgány se tedy snaží zaujmout polohu, ve které rostlina dostane optimální množství světla.

Některá zvířata a jednobuněčné organismy také vykazují pohyb směrem k nejvyššímu nebo nejnižšímu osvětlení (pozitivnímu nebo negativnímu). fototaxe) vybrat nejvhodnější stanoviště.

Studentský vzkaz

Pro zvířata včetně člověka má světlo především informační hodnotu. Mnoho savců a ptáků přijímá převážnou většinu informací prostřednictvím zrakových orgánů. Většina organismů potřebuje světlo k orientaci v prostoru. I ty nejjednodušší organismy mají ve svých buňkách organely citlivé na světlo. Včely svým tancem ukazují svým bratrům dráhu letu ke zdroji potravy. Bylo zjištěno, že taneční figury (osmičky) jsou orientovány vzhledem ke slunci.

Během jarních a podzimních migrací se ptáci pohybují podle hvězd a slunce. V biotopech, kde je velmi málo světla nebo vůbec žádné světlo (v jeskyních, v hlubinách oceánu), a někdy s nočním životním stylem, mohou mít některá zvířata (ryby, hlavonožci, hmyz, korýši) přizpůsobení pro bioluminiscence– schopnost zářit k přilákání kořisti, jedinců opačného pohlaví, zastrašení nepřátel atd.

Vlhkost vzduchu

Učitel. Voda je nezbytnou součástí buňky, proto je její množství v určitých biotopech pro rostliny a živočichy limitujícím faktorem a určuje charakter flóry a fauny daného území.

(Obrazovka zobrazuje zástupce různých skupin rostlin s biotopy různé vlhkosti.)

V závislosti na vlhkosti půdy se mění druhové složení vegetace. S vysycháním půd jsou lesy nahrazeny lesostepní vegetací, dále stepní a pouštní vegetací. Nadměrná vlhkost v půdě vede k zamokření a vzniku bažinné vegetace. Srážky mohou v průběhu roku klesat nerovnoměrně a živé organismy musí snášet dlouhodobá sucha. Intenzita rozvoje vegetačního krytu a tím i intenzita výživy spárkaté zvěře závisí na období dešťů.

Rostliny a zvířata se přizpůsobili životu v podmínkách nedostatku vody. Například rostliny ze suchých stanovišť mají vyvinutý mohutný kořenový systém, kutikula listu je ztluštělá, čepele listů jsou redukované nebo přeměněné na jehlice a ostny, což snižuje výpar. Během sucha se růst zastaví. Kaktusy a některé další rostliny (sukulenty) ukládají vlhkost do svých stonků. V pouštích a polopouštích do začátku léta po krátkém odkvětu efemérní rostliny shazují listy, odumírají jejich nadzemní části a cibulky a oddenky zůstávají až do další sezóny. Takto tyto rostliny přežívají období sucha.

V pouštích mohou drobní živočichové - členovci, hadi, želvy, hlodavci - až do další sezóny upadnout do letní hibernace, někdy přecházející do zimy.

Studentský vzkaz

Při vší rozmanitosti forem a mechanismů adaptace živých organismů na účinky nepříznivých faktorů prostředí je lze seskupit do tří hlavních způsobů: aktivní, pasivní a vyhýbání se nepříznivým vlivům. Všechny tyto cesty probíhají ve vztahu k jakémukoli faktoru prostředí, ať už je to světlo, teplo nebo vlhkost.

Aktivní cesta– posilování odolnosti, rozvoj regulačních schopností, které umožňují projít životním cyklem a produkovat potomstvo i přes odchylky podmínek prostředí od optimálních. Tato cesta je charakteristická pro teplokrevné organismy, ale projevuje se i u řady vyšších rostlin (zrychlení rychlosti růstu a odumírání výhonů, kořenů, rychlé kvetení).

Pasivní způsob– podřízení životních funkcí těla vnějším podmínkám. Spočívá v hospodárném využívání energetických zdrojů při zhoršení životních podmínek, zvýšení stability buněk a tkání. Projevuje se snížením intenzity metabolických procesů, zpomalením tempa růstu a vývoje, hibernací, pozastavenou animací dospělých jedinců nebo existencí v klidovém stádiu (dehydrovaná semena, spory, vajíčka některých bezobratlých, kteří mohou přežít léta v nejnepříznivějších podmínkách). Vyjadřuje se v rostlinách a chladnokrevných zvířatech, v těch savcích a ptácích, kteří jsou schopni hibernace nebo nehybnosti.

Vyhýbání se nepříznivým podmínkám prostředí charakteristický pro všechny živé bytosti. Průchod životních cyklů v nejpříznivějším ročním období (aktivní procesy - během vegetačního období, v zimě - stav klidu). Pro rostliny – ochrana obnovovacích pupenů a mladých pletiv sněhovou pokrývkou a podestýlkou; odrazem slunečních paprsků. Pro zvířata - úkryty: nory a hnízda.

Studentský vzkaz

Mnoho malých rostlin snáší nízké zimní teploty, zimuje pod sněhem ve vrstvě podestýlky. S nástupem mrazu klesají větve trpasličího cedru na zem a na jaře se znovu zvednou. Tortuozita kmenů kamenných bříz je některými badateli také interpretována jako adaptace druhu na chlad. Svíjející se kmen stromu setrvává nějakou dobu v teplejší přízemní vrstvě. K tomu dochází jak na evropském severu, tak na severu Dálného východu.

Zvířata mají také několik klidových stavů. Letní hibernace je důsledkem vysokých teplot a nedostatku vody, zimní zimní zima. Metabolické procesy u savců se během zimního spánku ne vždy zpomalují: medvědice hnědé a lední rodí v zimě mláďata. Anabióza je stav těla, ve kterém se životní procesy zpomalí natolik, že známky života mohou chybět. Tělo se dehydratuje, a proto snese velmi nízké teploty. Anabióza je typická pro výtrusy, semena, sušené lišejníky, mravence a jednobuněčné prvoky.

Všechna zvířata se aktivně přesouvají do míst s příznivějšími teplotami (v horku - ve stínu, v chladných dnech - na slunci), shlukují se nebo se rozptýlí, smotávají se do klubíčka během zimního spánku, vybírají nebo vytvářejí úkryty s určitým mikroklimatem, a jsou aktivní v určitou denní dobu.

Učitel. Přizpůsobením se abiotickým faktorům prostředí a vstupem do vzájemných vztahů jsou rostliny, zvířata a mikroorganismy distribuovány v prostoru napříč různými prostředími a vytvářejí širokou škálu ekosystémů (biogeocenóz), které se nakonec spojují do biosféry Země.

Závěr: pro všechny živé organismy, tzn. Na rostliny a živočichy působí abiotické faktory prostředí (faktory neživé přírody), zejména teplota, světlo a vlhkost. Podle adaptability na vliv faktorů neživé přírody se rostliny a živočichové dělí do různých ekologických skupin.

Pro upevnění získaných znalostí se provádí test (5–7 minut).

Každý student obdrží list s úkoly typu testu na základě učebního materiálu. Po dokončení úkolu se listy shromáždí.

Možnosti úkolu

Cvičení 1. Z uvedených zvířat vyberte teplokrevné (t.j. se stálou tělesnou teplotou) a chladnokrevné: krokodýl, zmije, varan, želva, kapr, zajíc, sýkora.

Úkol 2. Z navrhovaných rostlin vyberte světlomilné, stínomilné a stínomilné rostliny.

Heřmánek, smrk, pampeliška, chrpa, šalvěj luční, pýr stepní, kapradina kapradina.

Dodatečné informace:

1) světlomilné - mají malé listy, vysoce rozvětvené výhony, hodně pigmentu, například obilniny (zvýšení intenzity světla nad optimální potlačuje fotosyntézu, takže v tropech je obtížné získat dobré úrody);

2) stínomilné - listy jsou tenké, velké, uspořádané vodorovně, s méně průduchy;

3) odolné vůči stínu - rostliny schopné žít v podmínkách dobrého osvětlení a stínu.

Úkol 3. Vyberte rostliny související s:

1) vodní rostliny;
2) polovodní rostliny;
3) suchozemské rostliny;
4) rostliny na suchých a velmi suchých místech.

Pryskyřník, chrpa, kaktus, bílý leknín, aloe.

Jaké rostliny se nazývají sukulenty?

Úkol 4. Vyberte zvířata, která jsou denní, noční a soumraku.

Sova, ještěrka, leopard, okapi, lední medvěd, netopýr, motýl.

Úkol 5. Vyberte zvířata související s:

1) vlhkomilná zvířata;
2) zvířata střední skupiny (skupina vodních a suchozemských);
3) suchomilná zvířata.

Varan, tuleň, velbloud, tučňáci, žirafy, kapybara, veverka, klaun, bobr.

LITERATURA

Dolní V.R., Kozlov M.A. Savci. Atlas. – M.: Vzdělávání, 2005.
Ilustrovaná encyklopedie zvířat. – M.: TERRA – Knižní klub, 1999.
Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. Biologie. Úvod do obecné biologie a ekologie. – M.: Drop, 2005.
Fedoros E.I., Nechaeva G.A. Ekologie v pokusech: učebnice pro studenty 10.–11. ročníku všeobecně vzdělávacích institucí. – M.: Ventana-Graf, 2007.
Fedoros E.I., Nechaeva G.A. Ekologie v experimentech: workshop pro studenty 10.–11. ročníku všeobecně vzdělávacích institucí. – M.: Ventana-Graf, 2007.

Úvod

Hlavní abiotické faktory a jejich vlastnosti

Literatura

Úvod

Abiotické faktory prostředí jsou složky a jevy neživé, anorganické povahy, které přímo nebo nepřímo ovlivňují živé organismy. Tyto faktory přirozeně působí současně a to znamená, že pod jejich vliv spadají všechny živé organismy. Stupeň přítomnosti nebo nepřítomnosti každého z nich významně ovlivňuje životaschopnost organismů a u různých druhů se liší. Je třeba poznamenat, že to velmi ovlivňuje celý ekosystém jako celek a jeho udržitelnost.

Faktory prostředí, jak jednotlivě, tak v kombinaci, při působení na živé organismy je nutí měnit se a přizpůsobovat se těmto faktorům. Tato schopnost se nazývá ekologická valence nebo plasticita. Plasticita neboli environmentální valence každého druhu je odlišná a má odlišný vliv na schopnost živých organismů přežít pod měnícími se faktory prostředí. Pokud se organismy nejen přizpůsobují biotickým faktorům, ale mohou je i ovlivňovat, měníc jiné živé organismy, pak je to u abiotických faktorů prostředí nemožné: organismus se jim může přizpůsobit, ale není schopen na ně výrazněji zpětně ovlivňovat.

Abiotické faktory prostředí jsou podmínky, které přímo nesouvisejí s životní činností organismů. Mezi nejdůležitější abiotické faktory patří teplota, světlo, voda, složení atmosférických plynů, struktura půdy, složení živin v ní, terén atd. Tyto faktory mohou ovlivňovat organismy jak přímo, např. světlo nebo teplo, tak nepřímo např. terén, který podmiňuje působení přímých faktorů, světla, větru, vlhkosti atd. Novější je vliv změn sluneční aktivity na biosféru. procesy byly objeveny.

1. Hlavní abiotické faktory a jejich charakteristika

Mezi abiotické faktory patří:

Klimatické (vliv teploty, světla a vlhkosti);

Geologické (zemětřesení, sopečná erupce, pohyb ledovců, bahno a laviny atd.);

Orografický (vlastnosti terénu, kde studované organismy žijí).

Uvažujme působení hlavních přímých abiotických faktorů: světlo, teplota a přítomnost vody. Teplota, světlo a vlhkost jsou nejdůležitějšími faktory životního prostředí. Tyto faktory se přirozeně mění jak v průběhu roku a dne, tak v souvislosti s geografickým rajonováním. Organismy vykazují zonální a sezónní adaptaci na tyto faktory.

Světlo jako environmentální faktor

Sluneční záření je hlavním zdrojem energie pro všechny procesy probíhající na Zemi. Ve spektru slunečního záření lze rozlišit tři oblasti, odlišné biologickým působením: ultrafialové, viditelné a infračervené. Ultrafialové paprsky s vlnovou délkou menší než 0,290 mikronů jsou destruktivní pro všechno živé, ale jsou zadržovány ozónovou vrstvou atmosféry. Pouze malá část delších ultrafialových paprsků (0,300 - 0,400 mikronů) dopadá na zemský povrch. Tvoří asi 10 % zářivé energie. Tyto paprsky jsou vysoce chemicky aktivní ve vysokých dávkách mohou poškodit živé organismy. V malém množství jsou ale nezbytné například pro člověka: vlivem těchto paprsků se v lidském těle tvoří vitamín D a hmyz tyto paprsky vizuálně rozlišuje, tzn. vidět v ultrafialovém světle. Mohou se pohybovat pomocí polarizovaného světla.

Pro organismy jsou důležité zejména viditelné paprsky s vlnovou délkou 0,400 až 0,750 mikronů (tvoří většinu energie - 45 % - slunečního záření) dopadající na zemský povrch. Zelené rostliny vlivem tohoto záření syntetizují organickou hmotu (provádějí fotosyntézu), kterou jako potravu využívají všechny ostatní organismy. Pro většinu rostlin a živočichů je viditelné světlo jedním z důležitých faktorů prostředí, i když existují i ​​takové, pro které světlo není podmínkou existence (půda, jeskyně a hlubinné typy adaptace na život ve tmě). Většina zvířat je schopna rozlišit spektrální složení světla – má barevné vidění a rostliny mají pestrobarevné květy, které přitahují opylující hmyz.

Infračervené paprsky o vlnové délce větší než 0,750 mikronů lidské oko nevnímá, ale jsou zdrojem tepelné energie (45 % zářivé energie). Tyto paprsky jsou absorbovány tkáněmi zvířat a rostlin, což způsobuje zahřívání tkání. Mnoho studenokrevných živočichů (ještěři, hadi, hmyz) využívá sluneční světlo ke zvýšení tělesné teploty (někteří hadi a ještěrky jsou ekologicky teplokrevní živočichové). Světelné podmínky spojené s rotací Země mají odlišné denní a sezónní cykly. Téměř všechny fyziologické procesy v rostlinách a zvířatech mají denní rytmus s maximem a minimem v určitých hodinách: například v určitých hodinách dne se květina rostliny otevírá a zavírá a zvířata si vyvinula adaptace na noční a denní život. Délka dne (neboli fotoperioda) má v životě rostlin a zvířat velký význam.

Rostliny se v závislosti na svých životních podmínkách přizpůsobují stínu - rostliny odolné vůči stínu nebo naopak slunci - světlomilné rostliny (například obiloviny). Silné, jasné slunce (nad optimální jas) však fotosyntézu potlačuje, což ztěžuje produkci vysokých výnosů plodin bohatých na bílkoviny v tropech. V mírných pásmech (nad a pod rovníkem) je vývojový cyklus rostlin a živočichů omezen na roční období: příprava na změny teplotních podmínek se provádí na základě signálu - změny délky dne, které při určitá roční doba v daném místě je vždy stejná. V důsledku tohoto signálu se zapnou fyziologické procesy, které vedou k růstu a kvetení rostlin na jaře, plodí v létě a opadávají listy na podzim; u zvířat - k línání, hromadění tuku, migraci, rozmnožování u ptáků a savců a nástupu klidové fáze u hmyzu. Zvířata vnímají změny délky dne pomocí svých zrakových orgánů. A rostliny - pomocí speciálních pigmentů umístěných v listech rostlin. Podráždění je vnímáno prostřednictvím receptorů, v důsledku čehož dochází k řadě biochemických reakcí (aktivace enzymů nebo uvolňování hormonů) a poté se objevují fyziologické nebo behaviorální reakce.

Studium fotoperiodismu u rostlin a zvířat ukázalo, že reakce organismů na světlo není založena pouze na množství přijatého světla, ale na střídání period světla a tmy o určité délce během dne. Organismy jsou schopny měřit čas, tzn. mít biologické hodiny - od jednobuněčných organismů po člověka. Biologické hodiny - řídí se také sezónními cykly a dalšími biologickými jevy. Biologické hodiny určují denní rytmus činnosti jak celých organismů, tak procesů probíhajících i na buněčné úrovni, zejména buněčných dělení.

Teplota jako faktor prostředí

Všechny chemické procesy probíhající v těle závisí na teplotě. Změny teplotních podmínek, často pozorované v přírodě, hluboce ovlivňují růst, vývoj a další projevy života živočichů a rostlin. Existují organismy s nestabilní tělesnou teplotou - poikilotermní a organismy s konstantní tělesnou teplotou - homeotermní. Poikilotermní živočichové jsou zcela závislí na teplotě prostředí, zatímco homeotermní živočichové jsou schopni udržovat stálou tělesnou teplotu bez ohledu na změny teploty prostředí. Naprostá většina suchozemských rostlin a živočichů ve stavu aktivního života nesnese negativní teploty a umírá. Horní teplotní hranice života není u různých druhů stejná – zřídka nad 40-45 Ó C. Některé sinice a bakterie žijí při teplotách 70-90 Ó C, někteří měkkýši (až 53 Ó S). Pro většinu suchozemských zvířat a rostlin se optimální teplotní podmínky pohybují v poměrně úzkých mezích (15-30 Ó S). Horní práh životní teploty je dán teplotou koagulace bílkovin, protože k nevratné koagulaci bílkovin (narušení struktury bílkovin) dochází při teplotě asi 60 o S.

V procesu evoluce si poikilotermní organismy vyvinuly různé adaptace na měnící se teplotní podmínky prostředí. Hlavním zdrojem tepelné energie u poikilotermních živočichů je vnější teplo. Poikilotermní organismy si vyvinuly různé adaptace na nízké teploty. Některá zvířata, například arktické ryby, žijí neustále při teplotě -1,8 Ó C, obsahují v tkáňovém moku látky (glykoproteiny), které zabraňují tvorbě ledových krystalků v těle; hmyz pro tyto účely akumuluje glycerol. Jiní živočichové naopak díky aktivní kontrakci svalů zvyšují produkci tepla v těle – tím zvyšují tělesnou teplotu o několik stupňů. Ještě jiné regulují výměnu tepla v důsledku výměny tepla mezi cévami oběhového systému: cévy vycházející ze svalů jsou v těsném kontaktu s cévami vycházejícími z kůže a nesou ochlazenou krev (tento jev je charakteristický pro studenou vodu Ryba). Adaptivní chování zahrnuje mnoho hmyzu, plazů a obojživelníků, kteří si vybírají místa na slunci, aby se zahřáli, nebo mění různé polohy, aby zvětšili topnou plochu.

U řady studenokrevných živočichů se tělesná teplota může lišit v závislosti na fyziologickém stavu: například u létajícího hmyzu může vnitřní tělesná teplota stoupnout o 10-12 Ó C nebo více v důsledku zvýšené svalové práce. Společenský hmyz, zejména včely, si vyvinul účinný způsob udržování teploty pomocí kolektivní termoregulace (úl dokáže udržet teplotu 34-35 Ó C, nezbytné pro vývoj larev).

Poikilotermní živočichové jsou schopni se přizpůsobit vysokým teplotám. K tomu dochází také různými způsoby: k přenosu tepla může docházet jednak odpařováním vlhkosti z povrchu těla nebo ze sliznice horních cest dýchacích, jednak v důsledku podkožní cévní regulace (např. u ještěrek, např. rychlost průtoku krve cévami kůže se zvyšuje s rostoucí teplotou).

Nejdokonalejší termoregulaci pozorujeme u ptáků a savců – homeotermálních zvířat. V procesu evoluce získali schopnost udržovat stálou tělesnou teplotu díky přítomnosti čtyřkomorového srdce a jednoho aortálního oblouku, který zajistil úplné oddělení arteriálního a venózního krevního toku; vysoký metabolismus; peří nebo vlasy; regulace přenosu tepla; dobře vyvinutý nervový systém získal schopnost aktivně žít při různých teplotách. Většina ptáků má tělesnou teplotu mírně nad 40 Ó C a u savců je o něco nižší. Pro zvířata je velmi důležitá nejen schopnost termoregulace, ale také adaptivní chování, stavba speciálních úkrytů a hnízd, výběr místa s příznivější teplotou atp. Nízkým teplotám se také dokážou přizpůsobit několika způsoby: teplokrevní živočichové využívají kromě peří nebo chlupů třes (mikrokontrakce zevně nehybných svalů) ke snížení tepelných ztrát; oxidací hnědé tukové tkáně u savců vzniká další energie, která podporuje metabolismus.

Adaptace teplokrevných živočichů na vysoké teploty je v mnohém podobná podobným adaptacím studenokrevných živočichů - pocení a odpařování vody ze sliznice úst a horních cest dýchacích u ptáků - pouze druhý způsob, od r nemají potní žlázy; rozšíření krevních cév umístěných blízko povrchu kůže, což zvyšuje přenos tepla (u ptáků k tomuto procesu dochází v neopeřených oblastech těla, například přes hřeben). Teplota, stejně jako světelný režim, na kterém závisí, se přirozeně mění v průběhu roku a v souvislosti s geografickou šířkou. Proto jsou všechny úpravy důležitější pro bydlení při nízkých teplotách.

Voda jako environmentální faktor

Voda hraje v životě každého organismu výjimečnou roli, protože je strukturální složkou buňky (voda tvoří 60–80 % hmoty buňky). Význam vody v životě buňky je určen jejími fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Molekula vody je díky polaritě schopna přitahovat jakékoli jiné molekuly a vytvářet hydráty, tzn. je rozpouštědlo. Mnoho chemických reakcí může probíhat pouze v přítomnosti vody. Voda je přítomna v živých systémech tepelný nárazník , absorbující teplo při přechodu z kapalného do plynného skupenství, čímž chrání nestabilní struktury článku před poškozením při krátkodobém uvolnění tepelné energie. V tomto ohledu vytváří chladivý efekt při odpařování z povrchu a reguluje tělesnou teplotu. Vlastnosti tepelné vodivosti vody určují její vedoucí roli jako regulátoru teploty klimatu v přírodě. Voda se pomalu ohřívá a pomalu ochlazuje: v létě a ve dne se voda moří, oceánů a jezer ohřívá, v noci a v zimě se také pomalu ochlazuje. Mezi vodou a vzduchem probíhá neustálá výměna oxidu uhličitého. Voda navíc plní transportní funkci, přemisťuje půdní látky shora dolů a zpět. Role vlhkosti pro suchozemské organismy je dána tím, že srážky jsou na zemském povrchu v průběhu roku rozloženy nerovnoměrně. V suchých oblastech (stepi, pouště) rostliny získávají vodu pomocí vysoce vyvinutého kořenového systému, někdy velmi dlouhých kořenů (pro velbloudí trn - až 16 m), dosahujících až do vlhké vrstvy. Vysoký osmotický tlak buněčné mízy (až 60-80 atm), který zvyšuje sací výkon kořenů, pomáhá zadržovat vodu v pletivech. Za suchého počasí rostliny omezují odpařování vody: u pouštních rostlin dochází ke ztluštění krycích pletiv listů, případně se na povrchu listů vytvoří vosková vrstva či hustá pubescence. Řada rostlin dosahuje snížení vláhy zmenšením listové čepele (listy přecházejí v ostny, často rostliny listy úplně ztrácejí - saxaul, tamaryšek apod.).

V závislosti na požadavcích na vodní režim se mezi rostlinami rozlišují tyto ekologické skupiny:

Hydratofyty jsou rostliny, které neustále žijí ve vodě;

Hydrofyta – rostliny, které jsou jen částečně ponořeny ve vodě;

Helophytes - bahenní rostliny;

Hygrofyty jsou suchozemské rostliny, které žijí na nadměrně vlhkých místech;

Mezofyty - preferují mírnou vlhkost;

Xerofyty jsou rostliny přizpůsobené neustálému nedostatku vláhy; Mezi xerofyty jsou:

Sukulenty – hromadění vody v tkáních svého těla (sukulenty);

Sklerofyty – ztrácejí značné množství vody.

Mnoho pouštních zvířat je schopno přežít bez pitné vody; někteří mohou běžet rychle a dlouho a provádět dlouhé migrace na napajedla (antilopy saigy, velbloudi atd.); Některá zvířata získávají vodu z potravy (hmyz, plazi, hlodavci). Tuková ložiska pouštních zvířat mohou sloužit jako jakási zásoba vody v těle: při oxidaci tuků vzniká voda (tukové zásoby v hrbu velbloudů nebo podkožní tukové zásoby u hlodavců). Kožní kryty s nízkou propustností (například u plazů) chrání zvířata před ztrátou vlhkosti. Mnoho zvířat přešlo na noční způsob života nebo se schovávají v norách, čímž se vyhýbají vysušujícím účinkům nízké vlhkosti a přehřívání. V podmínkách periodického sucha se řada rostlin a živočichů dostává do stavu fyziologického klidu – rostliny přestávají růst a shazují listy, zvířata hibernují. Tyto procesy jsou doprovázeny sníženým metabolismem v období sucha.

abiotická příroda biosféra sluneční

Literatura

1. http://burenina.narod.ru/3-2.htm

Http://ru-ecology.info/term/76524/

http://www.ecology-education.ru/index.php?action=full&id=257

Http://bibliofond.ru/view.aspx?id=484744

Doučování

Potřebujete pomoc se studiem tématu?

Naši specialisté vám poradí nebo poskytnou doučovací služby na témata, která vás zajímají.
Odešlete přihlášku uvedením tématu právě teď, abyste se dozvěděli o možnosti konzultace.