Содержание

 

Введение………………………………………………………………..стр.2

1. Абиотические факторы среды обитания……………………...стр.3
2. Свет в жизни организмов………………………………………стр.5
3. Температура в жизни организмов……………………………..стр.13
4. Влага в жизни организмов …………………………………….стр.19
5. Значение других экологических факторов

      для живых организмов………………………………..………………стр.23

Заключение………………………………………………………….…стр.26

Список использованной литературы………………………………...стр.27 

 

Введение

 

     Основополагающим  объектом изучения экологии является взаимодействие пяти уровней организации  материи: живые организмы, популяции, сообщества, экосистемы и экосфера.

     Живой организм - это любая форма жизнедеятельности [8].

     Популяция - это группа организмов одного вида, проживающих в определенном районе (местообитании) [8].

     Примерами популяций являются все окуни  в пруду, белки в лесах Московской области, население в отдельной  стране или население Земли в  целом.

     Вид - это совокупность популяций особей, представители которых фактически или потенциально скрещиваются друг с другом в естественных условиях [8].

     Каждый  организм или популяция имеет  свое местообитание: местность или тип местности, где они проживают. Когда несколько популяций различных видов живых организмов живут в одном месте и взаимодействуют друг с другом, они создают так называемое сообщество, или биологическое сообщество. Таким образом, сообщество - комплекс взаимосвязанных популяций разных видов, обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существования.

     Экосистема - это совокупность сообществ, взаимодействующих с химическими и физическими факторами, создающими неживую окружающую среду. Другими словами, экосистема - это система, образуемая биотическим сообществом и абиотической средой [8].

     Переходная  область между двумя смежными экосистемами называется экотон.

     Главные экосистемы суши, такие, как леса, степи  и пустыни, называются наземными экосистемами, или биомами. Экосистемы гидросферы называются водными экосистемами.

     Примерами таких экосистем являются пруды, озера, реки, открытый океан, коралловые рифы и т.п. Все экосистемы Земли  составляют экосферу.

     Экосфера - совокупность живых и неживых организмов (биосфера), взаимодействующих друг с другом и со своей неживой средой обитания (энергией и химическими веществами) в планетарном масштабе.

     Абиотические  компоненты экосистем

     Экосистема  состоит из различных живых и  неживых компонентов. Неживые, или абиотические, компоненты экосистемы включают различные физические и химические факторы. К важным физическим факторам относятся:

     a. солнечный свет;

     b. тень;

     c. испарение;

     d. ветер;

     e. температура;

     f. водные течения.

     Главными  химическими факторами являются питательные элементы и их соединения в атмосфере, гидросфере и земной коре, необходимые в больших или  малых количествах для существования, роста и размножения организмов.

     Наиболее  важные для жизни химические элементы, необходимые в больших количествах, называются макроэлементами (С, О, Н, N, P, S, Ca, Mg, K, Na).

     Элементы, необходимые для жизни в малых  или следовых количествах - микроэлементы (Fe, Cu, Zn, Cl).

     Рассмотрим  подробнее абиотические факторы  среды обитания и их влияние на функциональные экосистемы. 

 

1. Абиотические  факторы среды  обитания

     Важнейшие абиотические факторы для любого организма – свет, тепло и влага. С детства знакомо: «Солнце, воздух и вода – наши лучшие друзья!». Можно  сюда добавить кислород – для животного  мира, и углекислый газ – для  растений. Каково же влияние каждого  из них на живые организмы.

     К числу абиотических факторов относят  климатические условия, которые  в различных частях земного шара тесно связаны с деятельностью  Солнца.

     Солнечный свет является основным источником энергии, которая используется для всех жизненных  процессов на Земле. Благодаря энергии  солнечных лучей в зеленых  растениях происходит фотосинтез, в  результате которого обеспечивается питание  всех гетеротрофных организмов.

     Большинство животных способны воспринимать световые раздражения. Уже у простейших начинают появляться светочувствительные органоиды («глазок» у эвглены зеленой), с  помощью которых они способны реагировать на световое воздействие (фототаксисы). Почти все многоклеточные имеют разнообразные светочувствительные  органы.

     По  требовательности к интенсивности  освещения различают светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые растения.

     Ритмические изменения активности светового  потока, связанные с вращением  Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, заметно отражаются на живой  природе.

     Важным  абиотическим фактором среды является температура, от которой в значительной степени зависит существование, развитие и распространение живых  существ. Колебания температуры  на земном шаре достигают широких  пределов: от + 50 - 60°С в пустынях до – 70 - 80 °С в Антарктиде, однако жизнь существует и в таких экстремальных условиях (водоросли в горячих источниках, пингвины в Антарктиде).

     Всех  животных подразделяют на холоднокровных (пойкилотермных) и теплокровных (гомойотермных). У холоднокровных (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся и беспозвоночные) температура тела непостоянна и зависит от температуры окружающей среды.

     Важным  лимитирующим абиотическим фактором внешней  среды является влажность, так как  без воды не может существовать ни один организм» Вода является в первую очередь универсальным растворителем, а все обменные процессы в клетках  протекают в растворах; вода непосредственно  участвует в биохимических реакциях. Ее содержание в клетках достигает 70 - 90 %.

     Источником  воды для растений и животных служат атмосферные осадки, водоемы, подземные  воды, роса и туман. Влажность воздуха  определяется содержанием в нем  водяного пара. Наибольшая влажность  отмечается на побережьях морей и  океанов (до 100%), а наименьшая - в пустынях (2- 4%).

     Недостаток  влаги служит ограничивающим фактором, определяющим границы жизни и  ее зональное распределение.

     Соленость среды обитания является важным экологическим  фактором и зависит от концентрации растворимых солей. Минеральные  соли почвы служат источником питания  растений, однако их избыток, наблюдающийся  на засоленных почвах, действует на растения губительно (солончаки). В  природе преобладают животные, приспособленные  к обитанию только в пресной воде (карповые рыбы) или только в соленой (сельдеобразные рыбы).

     К важным абиотическим факторам внешней  среды следует отнести барометрическое  давление и состав атмосферного воздуха.

     Большинство живых существ на нашей планете  приспособлено к существованию  при барометрическом давлении 720 - 740 мм рт. ст. (на уровне Мирового океана). При подъеме на высоту давление воздуха падает, что, неблагоприятно сказывается на снабжении организмов кислородом.

     Главной составной частью воздуха является кислород (21 %), который необходим  для нормального протекания окислительных  процессов в клетках большинства  живых существ (аэробов). Некоторые  организмы (в основном бактерии) могут  существовать в бескислородной среде (анаэробы). Даже один и тот же организм на разных этапах своего развития может  менять отношение к кислороду. Содержание диоксида углерода составляет всего 0,03 - 0,04 %, но он имеет существенное значение для жизни на Земле, так как непосредственно используется в процессе фотосинтеза. Больше всего в атмосфере содержится азота (70,09 %), однако он не имеет особого биологического значения, так как непосредственно не усваивается растениями. В атмосфере содержится также небольшое количество инертных газов, газообразных и пылевидных примесей, микроорганизмов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Свет  в жизни организмов

 

     Свет  не только жизненно важный, но и лимитирующий фактор, как при минимальном уровне, так и при максимальном. Под  термином свет подразумевается весь диапазон солнечного излучения, представляющий поток энергии с длинами волн от 0,05 до 3000 нм (1 нанометр = 10-6мм). Количество ее колоссально: ежеминутно Земля получает 2 кал/см² (1,39×103дж/м2×сек). Эта величина называется солнечной постоянной. Но не вся лучистая энергия достигает земной поверхности.

     а) Спектр света и значение разного типа излучений

     Спектр  света делится на несколько областей:

     <150 нм – ионизирующая радиация  – < 0,1%;

     150-400 нм – ультрафиолетовая радиация (УФ) – 1-10%;

     400-800 нм – видимый свет – £50%;800-1000 нм – инфракрасная радиация (ИК) – £50%.

     До 19% рассеивается в атмосфере (парами и пылью, молекулами газов), около 34% отражается от атмосферы (от облаков) в  космическое пространство и только 47% солнечной энергии достигает  биосферы [6].

     Ионизирующее  излучение почти полностью задерживается  верхними слоями атмосферы. Доля ультрафиолетовых лучей составляет около 1%. Остальное количество поступающей на землю лучистой энергии распределяется практически поровну на видимую и инфракрасную части спектра. Экологическое значение невидимых лучей изучено еще слабо.

     Известно, что воздействие ионизирующего  излучения связано с радиоактивностью; особенно выражено в последние десятилетия  в связи с техногенными загрязнениями  и катастрофами и проявляется  на клеточном уровне (мутагенный эффект), влияет на обмен веществ.

     Ультрафиолетовые  лучи в умеренных дозах стимулируют  рост и размножение клеток, способствуют синтезу биологически активных веществ, витаминов, антибиотиков и тем самым  повышают устойчивость к болезням. Короткие волны этого излучения (200-320 нм) обладают канцерогенным действием  – предположительно через нарушение  молекулы ДНК, но большая часть их тоже поглощается озоновым слоем  атмосферы. До поверхности Земли  доходят в основном волны длиннее 300 нм. Они обладают высокой активностью, главным образом химической, но и  их значимость неодинакова. УФ с длиной волн 300-320 нм выработке витамина D, регулирующего  обмен витаминами С и Р. Этим обеспечивается нормальное развитие скелета.

     Наиболее  велико влияние этих витаминов на растущее поколение. Многие звери по утрам выносят из нор своих  детенышей на солнце (барсуки, лисы, волки). У птиц – «солнечное купание».

     Передозировка УФ вредна, особенно для деления  клеток, поэтому используют УФ для  дезинфекции помещений. Как защита от излишних доз УФ, при длине  волны 320-330 нм в коже человека и других млекопитающих образуется пигмент  меланин (загар). Экранирование поверхности  организма свойственно многим рыбам, икре лягушек, грызунам в степях (мошонки, мозговые оболочки и др. органы).

     Инфракрасное  излучение (ИК) воспринимается всеми  организмами как тепло. Воздействуя  на тепловые центры нервной системы  животных, эти лучи регулируют окислительные  процессы и двигательные реакции  в отношении источников тепла.