АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ СВЕТ СВЕТ 19

АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ

СВЕТ.

СВЕТ 19% 34% 47% • Поглощается облаками, водяными парами и т. д. • Отражается обратно в космос • Достигает земной поверхности (из них 1% используется в фотосинтезе)

В спектре солнечного света выделяют области, различные по своему биологическому действию. Ультрафиолетовые лучи в небольших дозах необходимы живым организмам (бактерицидное действие, стимуляция роста и развития клеток, синтез витамина и т. д. ), в больших дозах губительны из-за способности вызывать мутации. Видимые лучи – основной источник жизни на Земле, дающий энергию для фотосинтеза. Инфракрасные лучи – основной источник тепловой энергии.

Экологические группы растений Гелиофиты (светолюбивые) Сциофиты (тенелюбивые) Факультативные гелиофиты (теневыносливые) Обитают в условиях хорошего освещения Растения, плохо переносящие прямые солнечные лучи Растения, способные обитать как в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения. Мелкие листья, сильно Крупные, тонкие ветвящиеся побеги, листья, расположенные значительное горизонтально, с количество пигментов в меньшим количеством листьях и др. устьиц Имеют переходные черты.

Растения ГЕЛИОФИТЫ Подсолнечник Пшеница Сосна Лиственница СЦИОФИТЫ Мхи Кислица Майник двулистный Живучка ползучая ФАКУЛЬТАТИВНЫЕ ГЕЛИОФИТЫ Большинство растений леса Некоторые луговые растения

Экологические группы животных Дневной образ жизни Ночной образ жизни Сумеречный образ жизни

По отношению к продолжительности дня Короткодневные Длиннодневные Обитатели низких широт; растения тропического происхождения Обитатели умеренных и высоких широт Переходят к цветению, когда продолжительность дня становится менее 12 ч Для цветения нуждаются в длине дня 12 ч и выше георгины, хризантемы, просо, кукуруза Лен, рожь, овес, лук, морковь

ФОТОПЕРИОДИЗМ Реакция организмов на продолжительность дня называется фотопериодизмом. Фотопериодизм обусловливает такие сезонные явления, как листопад, перелеты птиц и т. п.

Фотопериодизм Если день сокращается, виды начинают готовиться к зиме, если удлиняется – к активному росту и размножению. В этом случае для жизни организмов важен не сам фактор изменения длины дня и ночи, а его сигнальное значение, свидетельствующее о предстоящих глубоких изменениях в природе.

ФЕНОЛОГИЯ Фенология (наука о явлениях) – направление экологии, которое занимается изучением закономерностей сезонного развития природы.

Биоклиматический закон Хопкинса Сроки наступления различных сезонных явлений (фенодат) различается в среднем на 4 дня на каждый градус широты, на каждые 5° долготы и на 120 м высоты над уровнем моря, т. е. чем севернее, восточнее и выше местность, тем позже наступление весны и раньше – осени.

ТЕМПЕРАТУРА

Температура От температуры окружающей среды зависит температура организмов, а, следовательно, скорость всех химических реакций, составляющих обмен веществ. По правилу Вант-Гоффа, для большинства химических реакций при повышении температуры на каждые 10 °С скорость химической реакции возрастает в 2– 4 раза.

Пределы выносливости В основном живые организмы способны жить при температуре от 0 до +50 °С, что обусловлено свойствами цитоплазмы клеток. Верхним температурным пределом жизни является +120…+140 °С (близкие к нему значения температуры выдерживают споры, бактерии), Нижним температурным пределом 190…‑ 273° С (переносят споры, семена, сперматозоиды).

По отношению к температуре ОРГАНИЗМЫ Криофилы Термофилы Обитающие в условиях низких температур Обитающие в условиях высоких температур

Организмы могут использовать два источника тепловой энергии: Внешний (тепловая энергия Солнца или внутреннее тепло Земли) Внутренний (тепло, выделяемое при обмене веществ).

От преобладания источника в тепловом балансе ОРГАНИЗМЫ Пойкилотермные Организмы с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. Температура их тела обычно на 1– 2° С выше температуры окружающей среды или равна ей. Микроорганизмы, растения, беспозвоночные и низшие позвоночные животные Гомойотермные Организмы, способные поддерживать внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Птицы и млекопитающие.

Среди гомойотермных организмов выделяют группу гетеротермных организмов. Гетеротермные организмы - организмы, у которых периоды сохранения постоянно высокой температуры тела сменяются периодами ее понижения при впадении в спячку в неблагоприятный период года (суслики, сурки, ежи, летучие мыши и др. ).

Механизмы терморегуляции ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ЭТОЛОГИЧЕСКАЯ (ПОВЕДЕНЧЕСКАЯ) Путем изменения величины теплопродукции за счет изменения интенсивности обмена веществ Связана с изменением величины теплоотдачи. Заключается в избегании условий с неблагоприятными температурами Немаловажное значение для поддержания температурного баланса имеет отношение поверхности тела к его объему.

Правило Бергмана Если два близких вида теплокровных животных отличаются размерами, то более крупный обитает в более холодном, а более мелкий – в теплом климате.

Правило Аллена У многих млекопитающих и птиц северного полушария относительные размеры конечностей и различных выступающих частей тела (хвостов, ушей, клювов) увеличиваются к югу

Вода обеспечивает протекание в организме обмена веществ и нормальное функционирование организма в целом. ВОДА

Экологические группы организмов Гигрофилы Мезофилы Ксерофилы Влаголюбивые Промежуточная группа Сухолюбивые Экологические группы растений Гигрофиты Мезофиты Ксерофиты

Гигрофиты Растения влажных местообитаний, не переносящие водного дефицита. Гидатофиты Гидрофиты Водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду Водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду только нижними частями Рдест, кувшинка Тростник, камыш

Ксерофиты Растения сухих местообитаний, способные переносить перегрев и обезвоживание Суккуленты Склерофиты Растения с сочными, мясистыми листьями или стеблями, в которых развита водозапасающая ткань Растения с жесткими побегами, благодаря чему при водном дефиците у них не наблюдается внешней картины завядания Кактус, алоэ Ковыль, саксаул

Мезофиты Растения умеренно увлажненных местообитаний; промежуточная группа между гидрофитами и ксерофитами

По типу местообитания и образу жизни • Организмы, в основном пассивно перемещающиеся за счет течения • Организмы, прикрепленные к листьям и стеблям водных растений или другим выступам над дном водоема Нейстон Перифитон Планктон • Активно передвигающиеся в воде животные Нектон • Организмы, обитающие у поверхности воды • Организмы, живущие на дне и в грунте Бентос

ЭДАФИЧЕСКИЕ (ПОЧВЕННОГРУНТОВЫЕ) ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

По отношению к кислотности почвы Ацидофилы Нейтрофилы Базифилы Индифферент ные растут на почвах с р. Н<6, 7 р. Н=6, 7– 7, 0 р. Н>7, 0 могут обитать на почвах с разным значением р. Н

По отношению к содержанию питательных элементов Олиготрофы растения, довольствующие ся малым количеством зольных элементов Эвтрофы нуждаются в большом количестве зольных элементов Мезотрофы требуют умеренного количества зольных элементов

По другим признакам Галофиты • Растения засоленных почв Нитрофилы • Растения, предпочитающие почвы, богатые азотом Литофиты, или петрофиты • Растения каменистых почв Псаммофиты • растения песков

По степени связи с почвой как средой обитания Геобионты Геофилы животные, постоянно часть цикла обитающие в развития почве, весь которых (чаще цикл развития одна из фаз) которых обязательно протекает в проходит в почвенной почве. среде. Геоксены животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища.

ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗМОВ

Жизненная форма Морфологический (морфофизиологический) тип приспособления животного или растения к определенным условиям обитания и определенному образу жизни называют жизненной формой организма.

Классификация жизненных форм растений. Среди специалистов-ботаников популярна классификация К. Раункиера (1905) по положению почек или верхушек побегов в течение неблагоприятного времени года по отношению к поверхности почвы и снегового покрова.

ФАНЕРОФИТЫ Фанерофиты – растения, почки возобновления которых находятся высоко над поверхностью земли (выше 30 см). К. ним относятся деревья и кустарники.

ХАМЕФИТЫ Хамефиты – растения, почки возобновления которых расположены у поверхности почвы или невысоко (не выше 20 -30 см), зимой могут оказаться под снегом. Это полукустарники и мелкие кустарнички.

ГЕМИКРИПТОФИТЫ Гемикриптофиты – растения, почки возобновления которых находятся на уровне поверхности почвы или в самом поверхностном ее слое, часто покрытом подстилкой. Сюда относят большинство многолетних трав.

КРИПТОФИТЫ Криптофиты – растения, почки возобновления которых скрыты в почве (геофиты) или под водой (гелофиты и гидрофиты). К этим растениям относят луковичные, клубневые и корневищные растения.

ТЕРОФИТЫ Терофиты – однолетние растения, не имеющие почек возобновления; размножаются только семенами.

Классификация жизненных форм растений. Наиболее разработанной классификацией жизненных форм растений на основе эколого-морфологических признаков является система И. Г. Серебрякова. 1. Отдел А. Древесные растения. Включает 3 типа: деревья, кустарники и кустарнички. 2. Отдел Б. Полудревесные растения. Включает 2 типа: полукустарники и полукустарнички. 3. Отдел В. Наземные травы. Включает 2 типа: поликарпические и монокарпические травы. 4. Отдел В. Водные травы. Включает 2 типа: земноводные, плавающие и подводные травы.

Классификации жизненных форм животных. Д. Н. Кашкаров (1945) классифицировал жизненные формы животных по характеру передвижения в разных средах.

ПЛАВАЮЩИЕ ФОРМЫ 1. Чисто водные: а) нектон, б) планктон, в) бентос. 2. Полуводные: а) ныряющие, б) неныряющие, в) лишь добывающие из воды пищу.

РОЮЩИЕ ФОРМЫ 1. Абсолютные землерои (всю жизнь проводящие под землей). 2. Относительные землерои (выходящие на поверхность).

НАЗЕМНЫЕ ФОРМЫ 1. Не делающие нор: а) бегающие, б) прыгающие, в) ползающие. 2. Делающие норы: а) бегающие, б) прыгающие, в) ползающие. 3. Животные скал.

ДРЕВЕСНЫЕ ЛАЗАЮЩИЕ ФОРМЫ а) не сходящие с деревьев, б) лишь лазающие по деревьям.

ВОЗДУШНЫЕ ФОРМЫ а) добывающие пищу в воздухе, б) высматривающие пищу с воздуха.