Антропогенные, биотические и абиотические факторы окружающей среды

Поможем написать любую работу на подобную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Общая экология — учение о деятельно техноприродных системах, которые, кроме окружающей среды включают в себя природные процессы (или природную деятельность) и деятельность человека.

Немецкий ученый Эрнст Геккель рассматривал экологию как науку об отношениях между организмами и окружающей средой.

На нашем сайте предоставлены учебные материалы для студентов, по общей экологии. Суммарно около 1160 статей.

Внимание! Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы. Расчет стоимостиГарантииОтзывы Опубликовано 01.03.2012 – 2:26 –

Урок изучается в теме ” Основы экологии”.  Рассмотрены вопросы влияния абиотических факторов на живые организмы. Отражено влияние света, температуры, влаги на жизнь живых организмов. Дополнением к разработке урока является презентация.

Скачать:

Вложение	Размер
yrokabiotfaktor.doc	274 КБ
prezabiotfaktor.ppt	2.08 МБ

Предварительный просмотр:

Урок по теме «Абиотические факторы среды»

разработала Сафьянова Лидия Петровна, учитель биологии высшей квалификационной категории

МОУ «Лахденпохская средняя общеобразовательная школа», Республика Карелия.

Цель урока:

1. Показать учащимся зависимость организмов от  абиотических факторов среды.
2. Продолжить воспитание чувства ответственности за воздействие человека на окружающую среду.
3. Убедить школьников в том, что каждый организм находится под комплексным воздействием разнообразных экологических факторов и характеризуется приспособленностью к ним.

Задачи урока:

1. Сформировать у учащихся представление о разнообразии абиотических факторов среды, об особенностях реакции организмов на воздействие этих факторов.
2. Научить школьников приводить примеры, иллюстрирующие ответные реакции организмов на воздействие абиотических факторов внешней среды.
3. Показать на конкретных примерах, что на организм действует группа факторов.
4. Убедить учащихся в том, что в процессе эволюции организмы приспосабливаются к меняющимся условиям среды.

Оборудование: таблицы «Фотопериодизм». Диск «электронное средство учебного издания  «Экология» ООО «Дрофа» ЗАО «1С», презентация к уроку.

Термины: фотопериодизм, спячка, анабиоз, адаптация, гомойотермные организмы, пойкилотермные организмы, термофиты, психрофиты, гелиофиты, гелиосцифиты, сциофиты.

План урока

1. Проверка знаний – экологический диктант по терминам.

11. Новый материал.

1) Вступительная беседа

2). Определение «абиотический фактор».

3). Абиотический фактор – свет.

111. Выполнение практического задания/

1V. Беседа по вопросам.

 4). Фотопериодизм в природе.

5). Состояние зимнего покоя.

6). Биологические часы.

7). Действие рельефа.

V. Ответы учащихся на поставленные учителем вопросы.

8). Влияние температуры.

9). Приспособления организмов к изменению температурного фактора.

10). Влияние почвы.

11). Влияние влажности.

V1. Выполнение задания «Экологическая характеристика растений».

12). Влияние содержания солей.

13). Значение кислорода.

V11. Закрепление полученных знаний. Выполнение практических заданий.

V111. Домашнее задание

Ход урока

1. Проверка  знаний.

Экологический диктант

1. Дайте определение «Экологический фактор»? Назовите виды экологических факторов и приведите примеры?
2. Что такое ограничивающий фактор?
3. Определите ограничивающий фактор в пустыне, в тундре?
4. Что такое толерантность?
5. Как читается правило Эрнста Шелфорда?
6. Какие организмы называются эврибионтами?
7. Какие организмы называются стенобионтами
8. Как читается закон Юстаса Либиха?

11.Новый материал.

1). Вступительная беседа

На прошлом уроке мы с вами познакомились с группами экологических факторов.

Вспомните их, приведите примеры.

Сегодня на уроке мы с вами более подробно познакомимся с абиотическими факторами и как различные живые организмы, приспосабливаются к перенесению действия различных экологических факторов.

2). Определение «абиотический фактор

Абиотические факторы – все компоненты неживой природы, среди которых наиболее важны свет, температура, влажность и другие компоненты климата, а также состав водной, воздушной и почвенной среды;

Одним из важных экологических факторов на Земле является свет.

фотопериодизма в жизни растений (рост, цветение, опадание листвы) и животных (линька, накопление жира, миграции и размножение птиц и млекопитающих, наступление стадии покоя — диапаузы, поведенческие реакции и др.).

Реакция растений на длину дня

Длинноволновые:

Молодило

Белена

Хлебные злаки.

Коротковолновые:

Табак

Рис

Просо

Соя

Конопля

Нейтральные:

Гречиха

Горох

Донник

Люцерна

Одуванчик

В умеренных и полярных широтах произрастают длиннодневные растения, в субтропиках  произрастают короткодневные растения

По отношению к свету выделяют следующие экологические группы растений:

1. гелиофиты (светолюбивые);
2. сциофиты (тенелюбивые);
3. теневыносливые (факультативные гелиофиты).

Гелиофиты. Световые растения. Обитатели открытых мест обитания: лугов, степей, верхних ярусов лесов, ранневесенние растения, многие культурные растения.

Характеризуются следующими признаками:

1. мелкие размеры листьев; встречается сезонный диморфизм: весной листья мелкие, летом – крупнее;
2. листья располагаются под большим углом, иногда почти вертикально;
3. листовая пластинка блестящая или густо опушенная;
4. образуют разряженные насаждения.

Сциофиты.  Не выносят сильного света. Места обитания: нижние затемненные ярусы; обитатели глубоких слоев водоемов. Прежде всего, это растения, растущие под пологом леса (кислица, костынь, сныть).

Характеризуются следующими признаками:

1. листья крупные, нежные;
2. листья темно-зеленого цвета;
3. листья подвижные;
4. характерна так называемая листовая мозаика (то есть особое расположение листьев, при котором листья максимально не заслоняют друг друга).

Теневыносливые:  Занимают промежуточное положение. Часто хорошо развиваются в условиях нормального освещения, но могут при этом переносить и затемнение. По своим признакам занимают промежуточное положение.

111.Выполнение задания

Приведите примеры этих групп растений

Теневыносливые

Светолюбивые

Сосна, ель, кислица, папоротник, ромашка, мятлик, колокольчик, мох

Растения гелиофиты, гелиосцифиты, сциофиты

1V. Беседа по вопросам

Как птицы определяют время отлёта и прилёта?

Как растения определяют, когда следует раскрывать чашечку цветка?

        В умеренных зонах, выше и ниже экватора, цикл развития растений и животных приурочен к сезонам года и подготовка к изменению температурных условий осуществляется на основе сигнала длины дня, которая в отличие от других сезонных факторов в определенное время года в данном месте всегда одинакова.

      Способность организмов ощущать время, наличие у них “биологических часов”- важное приспособление, обеспечивающее выживание особи в данных условиях среды.

4). Приспособление организмов к сезонным изменениям в природе. Фотопериодизм.

Время

Сезонная периодичность относится к числу наиболее общих явлений в живой природе. Она особенно ярко выражена в умеренных и северных широтах. В основе внешне простых и хорошо знакомых нам сезонных явлений в мире организмов лежат сложные приспособительные реакции ритмического характера, которые выяснены сравнительно недавно.

Сезонность в природе

5). Состояние зимнего покоя

Причины биологических ритмов. Фотопериодизм

6). Биологические часы

Управление сезонным развитием животных и растений.

7). Действие рельефа

Абиотические факторы и их влияние на экосистемы. Рассмотрим действие рельефа. Оно проявляется опосредованно, через температуру и влажность. В результате на небольшом участке земли климатические условия могут значительно отличаться от средних для данной области. Такие местные условия называются микроклиматом. Его особенности служат причиной для разнообразия экосистем. Южный склон – теплый и сухой, со светолюбивыми растениями (сосной, кизильником, караганой, шиповником); северный – прохладный и влажный, с теневыносливой растительностью (березой, черемухой, свидиной). Химический состав подстилающей породы влияет на кислотность почв: гранит – увеличивает, известняк делает почву более щелочной. Каменистые почвы хорошо дренированы, чернозем – напротив, надежно удерживает воду. Пойма – периодически затапливаемый участок суши; укажите на различие растительного покрова поймы, северного и южного склонов

Урок по курсу “Экология города” с применением интерактивных методов обучения «Факторы среды, их положительные и отрицательные характеристики, влияние на здоровье человека».

Цель занятия: Установить какое влияние оказывают факторы  среды на городского жителя.     Задачи: Показать силу влияния городской среды на здоро…

Урок по теме: “Среды обитания организмов. Факторы среды”

Урок по теме “Среды обитания организмов. Факторы среды” .для учащихся 5 класса, является вводым уроком в разделе “Среды жизни”…

Тесты «Факторы среды. Абиотические факторы в жизни животных»

Тесты посвящены влиянию абиатических факторов среды на животных. 7 класс….

Контроль по темам “Среды жизни”, “Факторы среды” 5 класс

Разноуровневые задания контрольной работы выполнены в двух вариантах….

Конспект урока биологии в 11 классе Абиотические факторы среды и организмы. Адаптация организмов к абиотическим факторам

Урок разработан для учащихся 11 класса по теме «Абиотические факторы среды и организмы. Адаптация организмов к абиотическим факторам», глава 6 «Жизнь в сообществах. Основы экологии», раздел 3 «Взаимод…

Проверочная работа: Факторы среды. Абиотические факторы.

Работа может быть использована для проверки знаний учащихся 9, 11 классов при изучении темы “Факторы среды. Абиотические факторы”…

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА БИОЛОГИИ: «Экологические факторы среды».

Технологическая карта урока по биологии     разработана по теме «Экологические факторы среды» и может быть использована на заключительном этапе изучения раздела &laquo…

• Мне нравится

 

Абиотические факторы среды (факторы неживой природы) – это комплекс условий внешней среды, оказывающих прямое или косвенное влияние на растения. Существуют также биотические факторы, действие которых обусловлено влиянием на растения деятельности других живых организмов (грибов, животных, других растений). К абиотическим относятся химические и физические (или климатические) факторы. Химическими абиотическими факторами являются газовые составляющие атмосферного воздуха, химический состав водоемов, почв. Основные физические факторы – это температура, влажность, интенсивность солнечного излучения. В отдельную группу в некоторых классификациях выделяют такие абиотические факторы, как орографические, включающие рельеф, геологические различия земной поверхности. Влияние на организм абиотических факторов разнообразно и зависит от интенсивности воздействия каждого отдельно взятого фактора и сочетания их между собой. Численность и распределение определенного вида растений в пределах данной территории обусловлены воздействием лимитирующих абиотических факторов, которые жизненно необходимы, но значения их минимальны (как отсутствие воды в пустынных местностях). Наиболее существенно для растений влияние трех абиотических факторов – температуры, влажности и света. Рассмотрим температуру как абиотический фактор. Известно, что большинство растений приспособлены к жизни в узком температурном диапазоне. В водной среде колебания температур обычно менее выражены в сравнении с сушей, поэтому водные организмы более чувствительны к изменению этого фактора. От значения температуры внешней среды зависит интенсивность обмена веществ растения. Повышение температуры до определенного уровня ускоряет, а понижение – тормозит процессы жизнедеятельности растительного организма. Чрезмерно высокие температуры неблагоприятно влияют на растения и могут повлечь их гибель. Каждый вид растения приспособлен к существованию в определенной климатической зоне. На нашей планете есть виды, способные выдерживать длительные морозы более -50 градусов, как лиственница даурская, в то время как для многих растений в тропиках гибельно даже кратковременное понижение температуры до +4 градусов. Возможности растений регулировать температуру тела, по сравнению с теплокровными животными, ограничены. Испаряя воду в большом количестве, растения способны понижать температуру поверхности листьев до 6 градусов относительно этого показателя внешней среды. Те растения, которые могут выдерживать длительные периоды низких температур, называются холодостойкими (овес, ячмень, лен), а те, которые нуждаются в относительно высоких температурах, – теплолюбивыми (арбуз, персик, кукурузы, дыня). Для многих видов растений благоприятны перепады более низких ночных температур и более высоких дневных, так как это оказывает стимулирующее воздействие на их рост. Влажность в некоторых местах обитания является ограничивающим абиотическим фактором для живых организмов и определяет состав флоры и фауны данной местности, например, в пустыне. Растение поглощает питательные вещества, в основном, в растворенном состоянии. Также вода необходима для осуществления других жизненных процессов растений, а для множества организмов еще и является средой обитания. По потребности в воде различают разные экологические группы растений. К водной растительности относятся растения, которые вне водной среды жить не могут (элодея, ряска). Околоводные (наземно-водные) растения произрастают вдоль побережья водоемов и могут быть частично погруженными в воду во влажных лесах, болотах (кукушкин лен, тростник, сфагнум). Эти растения существуют только при условии высокой увлажненности почвы, и даже при кратковременной нехватке воды эти растении вянут и могут погибнуть. Наземные растения произрастают на суше и могут быть засухоустойчивыми (кактус, ковыль, верблюжья колючка) или способными выдерживать недлительную засуху, произрастающими в условиях умеренной влажности (береза, рожь, дуб). Засухоустойчивые растения имеют приспособления для жизни в засушливых местах, такие как видоизмененные листья, хорошо развитая корневая система. К примеру, сочные растения-суккуленты накапливают воду в тканях своего организма, к примеру, кактусы. Свет как абиотический фактор необходим для всех живых организмов. Для растений имеет большое значение длина волны воспринимаемого излучения, его продолжительность (длина светового дня) и интенсивность (освещенность). Так, у высших растений из-за укорочения светового дня и уменьшения интенсивности освещения происходит такое сезонное явление, как листопад. Потребность в освещенности у различных растений разная. Светолюбивые растения произрастают на открытых, хорошо освещенных местах (тюльпан, сосна, ковыль). Тенелюбивые растения можно увидеть на затененных участках (ель, плаун булавовидный). Эта группа растений приспособлена к существованию в условиях недостаточного поступления света. Такие растения улавливают рассеянный свет темно-зелеными обогащенными хлорофиллом листьями. Теневыносливые растения могут обитать как в условиях хорошего освещения, так и в затененных местах (липа, сирень). Таким образом, на растения влияет комплекс абиотических факторов оружающей среды, наибольшее значение из которых имеют температура, увлажненность и свет. В зависимости от степени воздействия этих факторов растения делятся на группы, и у них появляются приспособленности к жизни под влиянием совокупности данных факторов. Похожие статьи: 1. Экологические факторы среды2. Биотические факторы3. Антропогенные факторы

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 14Следующая ⇒

Факторы среды (экологические факторы) –это любые свойства или компоненты внешней среды, которые влияют на организмы.

Абиотические факторы – факторы неживой природы, физические и химические по своему характеру. К их числу относятся: свет, температура, влажность, давление, соленость (особенно в водной среде), минеральный состав (в почве, в грунте водоемов), движения воздушных масс (ветер), движения водных масс (течения) и т. д. Сочетание различных абиотических факторов определяет распространение видов организмов по разным областям земного шара.

Рассмотрим действие основных прямодействующих абиотических факторов: света, температуры.

Cуществуют виды – космополиты, т. е. обитающих повсюду (двустворчатый моллюск мидия живет в морях и океанах обоих полушарий от полярных областей до экватора. Много паразитов, такие, как дизентерийная амеба, детская острица, аскарида, вши, распространены повсеместно.

Важнейшим для всех является свет. Автотрофные (фотосинтезирующие) организмы — цианобактерии, растения, преобразуя энергию солнечного света в энергию химических связей, обеспечивают свое существование. Но кроме того, органические вещества, ими созданные, служат источником энергии для всех гетеротрофов. Во-вторых, свет играет важную роль как фактор, регулирующий образ жизни, поведение, физиологические процессы, происходящие в организмах (осеннее сбрасывание листвы у деревьев). Сезонностью обусловлены размножение многих их видов, смена оперения и мехового покрова, рогов у копытных, метаморфоз у насекомых, миграции рыб, птиц.

Температура. Большинство в диапазоне от –50 до +50 °С. И главным образом в местах обитания не выходящие за эти пределы. Но некоторые бактерии, круглые черви могут обитать в горячих источниках с температурой до +85 °С. В условиях Арктики и Антарктиды встречаются разные виды теплокровных животных — белые медведи, пингвины. Температура влиять на темпы развития, физиологическую активность живых организмов, поскольку подвержена суточным и сезонным колебаниям.

Другие абиотические факторы не менее важны, но в разной степени для разных групп живых организмов. Так, для всех наземных видов существенную роль играет влажность, а для водных — соленость. На фауну и флору островов в океанах и морях значительное влияние оказывает ветер. Для обитателей почвы важна ее структура, т. е. размер частиц грунта.

Биотические факторы (факторы живой природы) представляют собой разнообразные формы взаимодействий организмов как одного, так и разных видов. Все виды взаимоотношений между организмами можно подразделить на нейтрализм, конкуренция, мутуализм, протокооперация (содружество), комменсализм, аменсализм, паразитизм, хищничество и симбиоз.

Нейтрализм – межвидовое взаимодействие биотических факторов. Оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга.

Конкурентныевзаимоотношения возникают между организмами в том случае, если для их существования необходимы одинаковые или сходные условия. Например, саранча, грызуны и травоядные парнокопытные вступают между собой в конкурентные отношения из-за пищи. Растения конкурируют друг с другом за свет, влагу, защиту от поедания животными и т.п.

Протокооперация – отношения между двумя популяциями, при которых каждая выигрывает от присутствия другой, но может существовать и без нее.

При хищничестве наблюдается прямое уничтожение жертвы и, как правило, использование ее в качестве пищи. Хищники есть среди животных всех классов хордовых (акулы, крокодилы, орлы, волки) и среди других типов, например гидра, планария, морские звезды, божьи коровки и др. Есть хищники и среди растений (росянка). Разновидностью хищничества является каннибализм (внутривидовое хищничество) — поедание одними особями других своего же вида. Например, самка паука каракурта поедает самца после спаривания.

Симбиозом является любое сожительство организмов разных видов, приносящее пользу хотя бы одному из них. Выделяют следующие формы симбиоза: мутуализм, синойкию, комменсализм и паразитизм.

Мутуализм (взаимовыгодный симбиоз) – это совместное сожительство организмов разных видов, приносящее взаимную пользу. Например, лишайники являются симбиотическими организмами, тело которых построено из водорослей и грибов. Нити гриба снабжают клетки водоросли водой и минеральными веществами, а клетки водорослей осуществляют фотосинтез и, следовательно, снабжают гифы грибов органическими веществами.

Синойкия (квартирантство) – сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «живому дому» ни пользы, ни вреда. Например, пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но они безразличны для хозяина и не питаются за его счет.

Комменсализм (нахлебничество) – совместное сожительство организмов разных видов, при котором один организм использует другой как жилище и источник питания, но не причиняет вреда партнеру. Например, некоторые морские полипы, поселяясь на крупных рыбах, в качестве пищи используют их испражнения. В желудочно-кишечном тракте чело века находится большое количество бактерий и простейших, питающихся остатками пищи и не причиняющих вреда хозяину.

Паразитизм – это форма антагонистического сожительства организмов, относящихся к разным видам, при котором один организм (паразит), поселяясь на теле или в теле другого организма (хозяина), питается за его счет и причиняет вред. Болезнетворное действие паразитов слагается из механического повреждения тканей хозяина, отравления его продуктами обмена, питания за его счет. Паразитами являются все вирусы, многие бактерии, грибы, простейшие, некоторые черви и членистоногие. В отличие от хищника паразит использует свою жертву длительно и далеко не всегда приводит ее к смерти. Нередко вместе со смертью хозяина погибает и паразит. Связь паразита с внешней средой осуществляется опосредованно через организм хозяина.

Среди факторов среды различаются также прямые и косвенные.

Прямые экологические факторы непосредственно влияют на растения. Примеры прямых факторов: увлажнение, температура, богатство почвы питательными элементами и др.

Косвенные экологические факторы действуют на растения опосредствованно – через прямые факторы среды. Примеры косвенных факторов: географическая широта и удаленность от океана, рельеф (высота над уровнем моря и экспозиция склона), механический состав почвы. С подъемом в горы изменяется климат (количество осадков и температурный режим); экспозиция и крутизна склона влияют на интенсивность прогревания поверхности почвы и режим ее увлажнения. Механический состав почвы (соотношение песчаных, глинистых и илистых частиц) влияет на растения и почвенную фауну через режим увлажнения и динамику питательных элементов.

Кроме того, прямые абиотические факторы среды разделяются на условия и ресурсы.

Условия – это факторы среды, которые организмы не потребляют. К их числу относятся температура, влажность воздуха, соленость воды, реакция почвенного раствора, содержание в воде и почве загрязняющих веществ, которые не используются растениями как элементы питания.

Ресурсы– это факторы среды, которые потребляются организмами. Поэтому один более сильный организм может «съесть» ресурсов больше, и другому более слабому их останется меньше.Для растений ресурсами являются свет, вода, элементы минерального питания, диоксид углерода; для животных – биомасса растений, живые животные или мертвое органическое вещество. Необходимым ресурсом для подавляющего большинства организмов является кислород. Ресурсом может быть пространство. Растения для прохождения жизненного цикла, должны получить определенную площадь «под солнцем» и некоторый объем почвы для потребления воды и элементов минерального питания (площадь питания). Растительноядным животным нужен участок «пастбища» (для тли это будет часть листа, для косяка лошадей – десяток гектаров степи, для стада слонов – десятки квадратных километров), плотоядным животным – охотничий надел.

В экологии под лимитирующим (ограничивающим) фактором понимается любой фактор, который ограничивает процесс развития или существования организма, вида или сообщества. Им может быть любой из действующих в природе экологических факторов: вода, тепло, свет, ветер, рельеф, содержание в почве необходимых для жизнедеятельности растений солей и химических элементов, а в водной среде — химизм и качество воды, количество доступного кислорода и углекислого газа. Такими факторами могут быть конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника или паразита. Для обозначения степени толерантности (устойчивости) видов к различным значениям лимитирующих факторов, их принято разделять на маловыносливые – стенобионты – и выносливые, или эврибионты (К ним относятся многие наземные животные). К стенобионтам можно отнести низших насекомых, обитающих в пещерах.

Антропогенные факторы – факторы (воздействующие на живые организмы и экологические системы), возникающие в результате деятельности человека.

К наиболее существенным антропогенным факторам относятся химическое загрязнение воды, атмосферы и почвы, техногенное нарушение экосистем при разработке полезных ископаемых, выпас скота, рекреационное влияние, промысел животных, заготовка растительного сырья и др.

Антропогенные факторы можно разделить на 3 группы:

1) оказывающие прямое воздействие на окружающую среду в результате внезапно начинающейся, интенсивной и непродолжительной деятельности, напр. прокладка автомобильной или железной дороги через тайгу, сезонная промысловая охота в определённом районе и т. д.;

2) косвенноевоздействие – через хозяйственную деятельность долговременного характера и малой интенсивности, напр. загрязнение окружающей среды газообразными и жидкими выбросами завода, построенного у проложенной железной дороги без необходимых очистных сооружений, приводящее к постепенному усыханию деревьев и медленному отравлению тяжёлыми металлами животных, населяющих окрестную тайгу;

3) комплексное воздействие вышеперечисленных факторов, приводящее к медленному, но существенному изменению окружающей среды (рост населения, увеличение численности домашних животных и животных, сопровождающих человеческие поселения – ворон, крыс, мышей и т. д., преобразование земельных угодий, появление примесей в воде и т. п.).

Экологический критерий или экологическая характеристика вида – это совокупность факторов внешней среды, в которой существует вид. Среда обитания определяется совокупностью факторов (абиотических, биотических и антропогенных) и элементов, воздействующих на вид в месте обитания. Живые организмы, живущие совместно в сообществе, принадлежат к различным видам. Особи различных видов отличаются друг от друга по ряду критериев (морфологический, физиологический, цитогенетический, экологический и географический.) и не скрещиваются друг с другом, особи одного вида характеризуются сходными видовыми критериями. Каждый вид занимает определенную территорию, ареал. В пределах ареала вид существует в виде популяций — структурных и эволюционных единиц вида. Популяции организмов могут жить только в определенных экологических условиях, если группа популяций живет в географически однородной части видового ареала и отличается устойчивыми морфологическими особенностями от других популяций, то эта группа особей называется подвидом.

Таким образом, к экологическим характеристикам вида относятся ареал, экологические условия, благоприятные для существования особей данного вида и популяционная структура вида. Например, зубры существуют на определенном ареале, предпочитают определенные условия обитания, в настоящее время известно несколько популяций зубров. У бизонов эти же характеристики будут уже другими.

К важным экологическим характеристикам многих видов относятся так же численность вида, половой и возрастной состав, поведенческие адаптации к сезонному изменению климатических факторов.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 9243; Мы поможем в написании вашей работы!

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!

Основные абиотические факторы среды

реферат

Среди абиотических факторов выделяют:

1. Климатические (влияние температуры, света и влажности);

2. Геологические (землетрясение, извержение вулканов, движение ледников, сход селей и лавин и др.);

3. Орографические (особенности рельефа местности, где обитают изучаемые организмы).

Рассмотрим действие основных прямодействующих абиотических факторов: света, температуры и наличия воды. Температура, свет и влажность являются наиболее важными факторами внешней среды. Эти факторы закономерно изменяются как в течение года и суток, так и в связи с географической зональностью. К этим факторам организмы обнаруживают зональный и сезонный характер приспособления.

Свет как экологический фактор

Солнечное излучение является основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле. В спектре солнечного излучения можно выделить три области, различные по биологическому действию: ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 0,290 мкм губительны для всего живого, но они задерживаются озоновым слоем атмосферы. До поверхности Земли доходит лишь небольшая часть более длинных ультрафиолетовых лучей (0,300 – 0,400 мкм). Они составляют около 10% лучистой энергии. Эти лучи обладают высокой химической активностью – при большой дозе могут повреждать живые организмы. В небольших количествах, однако, они необходимы, например, человеку: под влиянием этих лучей в организме человека образуется витамин Д, а насекомые зрительно различают эти лучи, т.е. видят в ультрафиолетовом свете. Они могут ориентироваться по поляризованному свету.

Видимые лучи с длиной волны от 0,400 до 0,750 мкм (на их долю приходится большая часть энергии – 45% – солнечного излучения), достигающие поверхности Земли, имеют особенно большое значение для организмов. Зеленые растения за счет этого излучения синтезируют органическое вещество (осуществляют фотосинтез), которое используют в пищу все остальные организмы. Для большинства растений и животных видимый свет является одним из важных факторов среды, хотя есть и такие, для которых свет не является обязательным условием существования (почвенные, пещерные и глубоководные виды приспособления к жизни в темноте). Большинство животных способны различать спектральный состав света – обладать цветовым зрением, а у растений цветки имеют яркую окраску для привлечения насекомых-опылителей.

Инфракрасные лучи с длиной волны более 0,750 мкм глаз человека не воспринимает, но они являются источником тепловой энергии (45% лучистой энергии). Эти лучи поглощаются тканями животных и растений, вследствие чего ткани нагреваются. Многие хладнокровные животные (ящерицы, змеи, насекомые) используют солнечный свет для повышения температуры тела (некоторые змеи и ящерицы являются экологически теплокровными животными). Световые условия, связанные с вращением Земли, имеют отчетливую суточную и сезонную периодичность. Почти все физиологические процессы у растений и животных имеют суточный ритм с максимумом и минимумом в определенные часы: например, в определенные часы суток цветок у растений открывается и закрывается, а у животных возникли приспособления к ночной и дневной жизни. Длина дня (или фотопериод), имеет огромное значение в жизни растений и животных.

Растения, в зависимости от условий обитания, адаптируются к тени – теневыносливые растения или, напротив, к солнцу – светолюбивые растения (к примеру, хлебные злаки). Однако сильное яркое солнце (яркость выше оптимальной) подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получить высокий урожай культур, богатый белком. В умеренных зонах (выше и ниже экватора) цикл развития растений и животных приурочен к сезонам года: подготовка к изменению температурных условий осуществляется на основе сигнала – изменения длины дня, которая в определенное время года в данном месте всегда одинакова. В результате этого сигнала включаются физиологические процессы, приводящие к росту, цветению растений весной, плодоношения летом и сбрасывания листьев осенью; у животных – к линьке, накоплению жира, миграции, размножению у птиц и млекопитающих, наступлению стадии покоя у насекомых. Изменение длины дня животные воспринимают с помощью органов зрения. А растения – с помощью специальных пигментов, расположенных в листьях растений. Раздражения воспринимаются с помощью рецепторов, вследствие чего происходит ряд биохимических реакций (активация ферментов или выделение гормонов), а затем проявляются физиологические или поведенческие реакции.

Изучение фотопериодизма растений и животных показало, что реакция организмов на свет основана не просто на количестве получаемого света, а на чередовании в течение суток периодов света и темноты определенной длительности. Организмы способны измерять время, т.е. обладают “биологическими часами” – от одноклеточных до человека. “Биологические часы” – также управляются сезонными циклами и другими биологическими явлениями. “Биологические часы” определяют суточный ритм активности как целых организмов, так и процессов, происходящих даже на уровне клеток, в частности клеточных делений.

Температура как экологический фактор

Все химические процессы, протекающие в организме, зависят от температуры. Изменения тепловых условий, часто наблюдаемые в природе, глубоко отражаются на росте, развитии и других проявлениях жизнедеятельности животных и растений. Различают организмы с непостоянной температурой тела – пойкилотермные и организмы с постоянной температурой тела – гомойтермные. Пойкилотермные животные целиком зависят от температуры окружающей среды, тогда как гомойтермные способны поддерживать постоянную температуру тела независимо от изменений температуры окружающей среды. Подавляющее большинство наземных растений и животных в состоянии активной жизнедеятельности не переносит отрицательной температуры и погибает. Верхний температурный предел жизни неодинаков для разных видов – редко выше 40-45 ^оС. Некоторые цианобактерии и бактерии обитают при температурах 70-90 ^оС, в горячих источниках могут жить и некоторые моллюски (до 53 ^оС). Для большинства наземных животных и растений оптимум температурных условий колеблется в довольно узких пределах (15-30 ^оС). Верхний порог температуры жизни определяется температурой свертывания белков, поскольку необратимое свертывание белков (нарушение структуры белков) возникает при температуре около 60 ^oС.

Пойкилотермные организмы в процессе эволюции выработали различные приспособления к изменяющимся температурным условиям среды. Главным источником поступления тепловой энергии у пойкилотермных животных – внешнее тепло. У пойкилотермных организмов выработались различные приспособления к низкой температуре. Некоторые животные, например, арктические рыбы, обитающие постоянно при температуре -1,8 ^oС, содержат в тканевой жидкости вещества (гликопротеиды), препятствующие образованию кристаллов льда в организме; у насекомых накапливается для этих целей глицерин. Другие животные, наоборот, увеличивают теплопродукцию организма за счет активного сокращения мускулатуры – так они повышают температуру тела на несколько градусов. Третьи регулируют свой теплообмен за счет обмена тепла между сосудами кровеносной системы: сосуды, выходящие из мышц, тесно соприкасаются с сосудами, идущими от кожи и несущими охлажденную кровь (такое явление свойственно холодноводным рыбам). Адаптивное поведение проявляется в том, что многие насекомые, рептилии и амфибии выбирают места на солнце для обогрева или меняют различные позы для увеличения поверхности обогрева.

У ряда холоднокровных животных температура тела может меняться в зависимости от физиологического состояния: к примеру, у летающих насекомых внутренняя температура тела может подниматься на 10-12 ^oС и более вследствие усиленной работы мышц. У общественных насекомых, особенно у пчел, развился эффективный способ поддержания температуры путем коллективной терморегуляции (в улье может поддерживаться температура 34-35 ^oС, необходимая для развития личинок).

Пойкилотермные животные способны приспосабливаться и к высоким температурам. Это происходит также разными способами: теплоотдача может происходить за счет испарения влаги с поверхности тела или со слизистой верхних дыхательных путей, а также за счет подкожной сосудистой регуляции (например, у ящериц скорость тока крови по сосудам кожи увеличивается при повышении температуры).

Наиболее совершенная терморегуляция наблюдается у птиц и млекопитающих – гомойтермных животных. В процессе эволюции они приобрели способность поддерживать постоянную температуру тела благодаря наличию четырехкамерного сердца и одной дуги аорты, что обеспечило полное разделение артериального и венозного кровотока; высокого обмена веществ; перьевого или волосяного покрова; регуляции теплоотдачи; хорошо развитой нервной системы приобрели способность к активной жизни при разной температуре. У большинства птиц температура тела несколько выше 40 ^oС, а у млекопитающих – несколько ниже. Весьма важное значение для животных имеет не только способность к терморегуляции, но и адаптивное поведение, постройка специальных убежищ и гнезд, выбор места с более благоприятной температурой и т.п. Они также способны приспосабливаться к низким температурам несколькими путями: кроме перьевого или волосяного покрова, теплокровные животные с помощью дрожи (микросокращения внешне неподвижных мышц) уменьшают теплопотери; при окислении бурой жировой ткани у млекопитающих образуется дополнительная энергия, поддерживающая обмен веществ.

Приспособление теплокровных к высоким температурам во многом сходно с аналогичными приспособлениями холоднокровных – потоотделение и испарение воды со слизистой рта и верхних дыхательных путей, у птиц – только последний способ, так как у них нет потовых желез; расширение кровеносных сосудов, расположенных близко к поверхности кожи, что усиливает теплоотдачу (у птиц этот процесс протекает в неоперенных участках тела, например через гребень). Температура, как и световой режим, от которого она зависит, закономерно меняется в течение года и в связи с географической широтой. Поэтому все приспособления более важны для обитания при отрицательных температурах.

Вода как экологический фактор

Вода играет исключительную роль в жизни любого организма, поскольку она является структурным компонентом клетки (на долю воды приходится 60-80% массы клетки). Значение воды в жизни клетки определяется ее физико-химическими свойствами. Вследствие полярности молекула воды способна притягиваться к любым другим молекулам, образуя гидраты, т.е. является растворителем. Многие химические реакции могут протекать происходить только в присутствии воды. Вода является в живых системах “тепловым буфером”, поглощая тепло при переходе из жидкого состояния в газообразное, тем самым предохраняя неустойчивые структуры клетки от повреждения при кратковременном освобождении тепловой энергии. В связи с этим она производит охлаждающий эффект при испарении с поверхности и регулирует температуру тела. Теплопроводные свойства воды определяют ее ведущую роль терморегулятора климата в природе. Вода медленно нагревается и медленно охлаждается: летом и днем вода морей океанов и озер нагревается, а ночью и зимой также медленно охлаждается. Между водой и воздухом происходит постоянный обмен углекислым газом. Кроме того, вода выполняет транспортную функцию, перемещая вещества почвы сверху вниз и обратно. Роль влажности для наземных организмов обусловлена тем, что осадки распределяются на земной поверхности в течение года неравномерно. В засушливых районах (степи, пустыни) растения добывают себе воду с помощью сильно развитой корневой системы, иногда очень длинных корней (у верблюжьей колючки – до 16 м), достигающих влажного слоя. Высокое осмотическое давление клеточного сока (до 60-80 атм), увеличивающее сосущую силу корней, способствует удержанию воды в тканях. В сухую погоду растения снижают испарение воды: у пустынных растений утолщаются покровные ткани листа, либо на поверхности листьев развивается восковой слой или густое опушение. Ряд растений достигает снижения влаги уменьшением листовой пластинки (листья превращаются в колючки, часто растения полностью теряют листья – саксаул, тамариск и др.).

В зависимости от требований, предъявляемых к водному режиму, среди растений различают следующие экологические группы:

Гидратофиты – растения постоянно живущие в воде;

Гидрофиты – растения лишь частично погружаемые в воду;

Гелофиты – болотные растения;

Гигрофиты – наземные растения, обитающие в чрезмерно увлажненных местах;

Мезофиты – предпочитают умеренное увлажнение;

Ксерофиты – растения, приспособленные к постоянном недостатку влаги; среди ксерофитов различают:

Суккуленты – накапливающие воду в тканях своего тела (сочные);

Склерофиты – теряющие значительное количество воды.

Многие животные пустынь способны обходиться без питьевой воды; некоторые быстро и долго могут бегать, совершая длинные миграции на водопой (сайгаки, антилопы, верблюды и др.); часть животных добывает воду из пищи (насекомые, пресмыкающиеся, грызуны). Жировые отложения пустынных животных могут служить своеобразным резервом воды в организме: при окислении жиров образуется вода (отложения жира в горбе верблюдов или подкожные отложения жира у грызунов). Малопроницаемые покровы кожи (например, у пресмыкающихся) защищают животных от потери влаги. Многие животные перешли к ночному образу жизни или скрываются в норах, избегая иссушающего действия низкой влажности и перегрева. В условиях периодической сухости ряд растений и животных переходят в состояние физиологического покоя – растения приостанавливают рост и сбрасывают листья, животные впадают в спячку. Эти процессы сопровождаются пониженным обменом веществ в период сухости.

абиотический природа биосферный солнечный

Делись добром 😉