Экологические факторы

     Кроме сезонных, есть еще и суточные изменения  режима освещенности, смена дня и ночи определяет суточный ритм физиологической активности организмов. Важное приспособление,  которое обеспечивает выживание особи – это своего рода «биологические часы», способность ощущать время.

     Животные, активность которых зависит от времени суток, бывают с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

     Влажность.

     Вода  – это необходимый компонент  клетки, поэтому ее количество в  тех или иных местах обитания является ограничивающим фактором для растений и животных и определяет характер флоры и фауны данной местности.

     Избыток влаги в почве приводит к заболачиванию  почвы и появлению болотной растительности. В зависимости от влажности почвы (количество осадков) видовой состав растительности меняется. Широколиственные леса сменяются мелколиственными, затем лесостепной растительностью.

     Далее низкотравье,  и при 250 мл в год – пустыня. Осадки в течении года могут выпадать не равномерно, живым организмам приходится переносить длительные засухи. Например, растения и животные саванн, где интенсивность растительного покрова, а так же и интенсивное питание копытных животных зависит от сезона дождей.

     В природе происходят и суточные колебания  влажности воздуха, которые влияют на активность организмов. Между влажностью и температурой есть тесная связь. Температура сильнее влияет на организм при влажность высокая или низкая. У растений и животных появились приспособления к разной влажности. Например, у растений – развита мощная корневая система, утолщена кутикула листа, листовая пластинка уменьшена или превращена в иголки и колючки. У саксаула фотосинтез идет зеленой частью стебля. Рост в период засухи у растений прекращается. Кактусы запасают влагу в расширенной части стебля, иголки вместо листьев уменьшают испарение. (Арустамова, 2000)

     У животных тоже появились приспособленности, позволяющих переносить недостаток влаги. Мелкие животные – грызуны, змеи, черепахи, членистоногие – добывают влагу из пищи. Источником воды может стать жироподобное вещество например у верблюда. В жаркое время некоторые животные – грызуны, черепахи впадают в спячку, продолжавшуюся несколько месяцев. Растения – эфемеры к началу лета, после кратковременного цветения,  могут сбрасывать листья, отмирать наземные части и так переживать период засухи. При этом до следующего сезона сохраняются луковицы, корневища. 

     По отношению к воде растения делят:

1. водные растения повышенной влажности;
2. околоводные растения,  наземно-водные; 
3. наземные растения; 
4. растения сухих и очень сухих мест, обитают в местах с недостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху;
5. суккуленты – сочные, накапливают воду в тканях своего тел.

     По  отношению к воде животных делят: 

1. влаголюбивые животные;
2. промежуточная группа;
3. сухолюбивые животные.

     Виды приспособленностей организмов к колебаниям температуры, влажности и света:

1. теплокровность – поддержание организмом постоянной температуры тела;
2. зимняя спячка – продолжительный сон животных в зимнее время года;
3. анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни (наблюдается у холоднокровных и у животных зимой и в жаркий период времени);
4. морозостойкость – способность организмов переносить отрицательные температуры;
5. состояние покоя – приспособительное свойство многолетнего  растения, для которого характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности, отмирание наземных побегов у травянистых форм растений и опадение листьев у древесных форм;
6. летний покой – приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь.

     Сделаем вывод, на все живые организмы, т.е. на растения и животные действуют абиотические факторы среды (факторы неживой природы), особенно температура, свет и увлажненность. В зависимости от  влияния  факторов неживой природы,  растения и животных делят на различные группы и у них появляются приспособленности к влиянию этих абиотических факторов.

      2.2.  Биотические  и биокосные факторы 

     Биотические факторы среды - совокупность влияний, оказываемых на организмы жизнедеятельностью других организмов. Эти влияния носят самый разнообразный характер. Живые существа могут служить источником пищи для других организмов, являться средой обитания (например, организм-хозяин, в котором поселяются паразиты), способствовать их размножению (например, деятельность животных-опылителей), оказывать химическое (токсины бактерий), механическое и другие воздействия. В отличие от абиотических факторов среды, действие биотических факторов. проявляется в форме взаимовлияния живых организмов разных видов друг на друга. Так, растения выделяют кислород, необходимый для дыхания животных, а животные обеспечивают поступление в атмосферу углекислого газа, который используется растениями в процессе фотосинтеза; деятельность хищников оказывает влияние на динамику численности их жертв, что, в свою очередь, сказывается на изменениях численности хищников. Действие биотических факторов может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в изменении условий окружающей неживой природы (например, изменение состава почвы бактериями или изменение микроклимата под пологом леса).

     Биокосный фактор – почва - биокосным образованием, то есть состоящим из живого и неживого вещества. (Шилов, 2003)

     Современный почвенный покров Чувашии довольно разнообразен. Он сформировался в  конце четвертичного периода  на различных почвообразующих породах: лессовидных суглинках и глинах, элювии коренных пород (пермская, юрская и меловая системы), аллювиальных и флювиогляциальных отложений.

     Почвенный покров территории представлен следующими основными типами почв: дерново–подзолистые (3,2% площади республики, без учета земель городов); серые лесные (60,0%); черноземы (15,2%); аллювиально–дерновые (7,8%); болотные (0,7%); лугово–оподзоленные (0,3%); солоди (0,1%); овражно–балочный комплекс (7,9%), водами занято 0,9% площади республики.

     Дерново–подзолистые почвы в Чувашии распространены в Заволжье, Присурье, а также в северо–западном Засурье. Преобладают дерново–слабопод–золистые почвы, реже встречаются дерново–среднеподзолистые, а сильноподзолистые почвы формируются обычно на песчаных и супесчаных почвообразующих породах. Перегнойный горизонт (А1) почв имеет светло–серый или серый цвет и содержит 1,5–5% гумуса. Подзолистый горизонт (А2) белесого цвета имеет непрочную листовато–чешуйчатую структуру и рыхлое сложение. Характерными особенностями целинных дерново–подзолистых почв являются небольшая мощность верхнего гумусового горизонта (14–18 см), низкое плодородие, кислая реакция среды и слабая оструктуренность. Эти особенности отрицательно сказываются на микробиологической активности, воздушном режиме, противоэрозионной устойчивости пахотных почв и на урожайности сельскохозяйственных культур.

     Важное  значение в повышении плодородия дерново–подзолистых почв имеет  улучшение их структурного состояния, применение удобрений, выращивание многолетних трав и защитных лесных насаждений, внедрение контурно–мелиоративной системы организации территории сельскохозяйственных предприятий. Опыт передовых хозяйств республики (ОПХ колхоз «Ленинская искра» Ядринского района и др.) показывает, что на этих почвах при высокой культуре земледелия можно получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур.

     Серые лесные почвы занимают 60% территории республики. Они сформированы на лессовидных  суглинках и коренных глинах в северных и центральных районах республики. Содержание гумуса в их пахотном слое колеблется от 3 до 6%. Тип серых лесных почв в республике представлен светло–серыми, типично–серыми и темно–серыми подтипами.

     Черноземы в республике распространены в юго–восточных  и юго–западных районах республики. Почвообразующими породами для них являются коренные и четвертичные суглинки и глины. Наиболее распространены оподзоленные и выщелоченные подтипы черноземов. Мощность пахотного слоя черноземных почв – 28–35 см.

     Аллювиальные  дерновые пойменные почвы формируются в поймах рек на слоистых отложениях. Они представлены двумя подтипами: дерновыми почвами слоистой поймы и дерновыми почвами зернистой поймы. Дерновые почвы зернистой поймы характеризуются сравнительно более высоким содержанием гумуса (2–7%) и хорошей структурой. Запасы гумуса и основных элементов питания сильно варьируются в зависимости от гранулометрического состава почв и условий затопления поймы. В поймах всех правобережных притоков р. Волги, за исключением р. Суры и ее лесных притоков, дерновые пойменные почвы являются карбонатными и не нуждаются в известковании.

     Болотные  почвы встречаются в Заволжском и Присурском лесных районах, а также  в поймах рек. Они представлены иловато–болотными (без горизонта торфа) или лугово–болотными торфяными почвами и слабо используются в сельском хозяйстве.

     Водной  эрозии подвержено около 80% площади  сельхозугодий. Степень смытости почв в административных районах республики неодинакова. Наиболее интенсивно протекают процессы смыва почв на севере республики – на Сурском правобережье Ядринского района, в Моргаушском, Чебоксарском районах, с некоторым снижением интенсивности – в Мариинско–Посадском и Козловском районах. Общий фон интенсивности смыва для первых районов составляет 
10–20 т/га/год, а для вторых – 10–15 т/га/год.

     В центральной части республики интенсивность  смыва пашни в результате водной эрозии заметно снижается и составляет от 2 до 23 т/га/год.

     Минимальной эрозией или ее полным отсутствием отличаются участки пашни на поймах и низких террасах крупных рек (Суры, Цивиля, Вылы и др.). Наибольшую площадь они занимают в Ядринском районе на левом берегу Суры, Красночетайском, Шумерлинском (правобережье р. Суры) и Алатырском районе.  В Красночетайском районе пойменные земли занимают около 28% пашни.

     Почва - это особое природное образование  в самом наружном слое земной коры, которое представляет собой биокосное  вещество. Она является продуктом  жизнедеятельности организмов, включая  и микроорганизмы, как современных, так и принадлежащих "былым биосферам". Почва - важнейший компонент любой экологической системы суши, на базе, которого происходит развитие растительных сообществ, в свою очередь составляющих основу пищевых цепей всех остальных организмов, образующих экологические системы Земли, ее биосферу. Люди не составляют здесь исключения: благополучие любого человеческого общества определяется наличием и состоянием земельных ресурсов, плодородием почв.

     Между тем, за историческое время на нашей планете было утрачено до 20 млн. км2 земель сельскохозяйственного назначения. На каждого жителя Земли нынче приходится в среднем всего 0,35-0,37 га, тогда как в 70-х годах эта величина составляла 0,45-0,50 га. Если современная ситуация не изменится, то через столетие, при таких темпах потерь, общая площадь угодий, пригодных для земледелия сократится с 3,2 до 1 млрд. га.

     Почвообразование  начинается с первичной сукцессии, проявляющейся в физическом и  химическом выветривании, ведущем к  разрыхлению с поверхности материнских горных пород, таких как базальты, гнейсы, граниты, известняки, песчаники, сланцы. Этот слой выветривания постепенно заселяется микроорганизмами и лишайниками, которые преобразуют субстрат и обогащают его органическими веществами. В результате деятельности лишайников в первичной почве накапливаются важнейшие элементы питания растений, такие как фосфор, кальций, калий и другие. На этой первичной почве теперь могут поселиться растения и сформировать растительные сообщества, определяющие лицо биогеоценоза.

     Постепенно  в процесс почвообразования вовлекаются  более глубокие слои земли. Поэтому  большинство почв имеет более  или менее выраженный слоистый профиль, разделяемый на почвенные горизонты. В почве поселяется комплекс почвенных  организмов - эдафон: бактерии, грибы, насекомые, черви и роющие животные. Эдафон и растения участвуют в образовании почвенного детрита, который через свой организм пропускают детритофаги - черви и личинки насекомых. Например, дождевые черви на гектаре земли за год перерабатывают около 50 т почвы. При разложении растительного детрита образуются гуминовые вещества - слабые органические гуминовые и фульвокислоты - основа почвенного гумуса. Его содержание обеспечивает структурность почвы и доступность растениям минеральных элементов питания. Мощность богатого гумусом слоя определяет плодородие почвы. [22, c. 145]

     Основными свойствами почвы как экологической  среды являются ее физическая структура, механический и химический состав, кислотность, окислительно-восстановительные условия, содержание органических веществ, аэрация, влагоемкость и увлажненность. Различные сочетания этих свойств образуют множество разновидностей почв. На Земле по распространенности ведущее положение занимают пять типологических групп почв:

• почвы влажных тропиков и субтропиков, преимущественно красноземы и желтоземы, характеризующиеся богатством минерального состава и большой подвижностью органики;
• плодородные почвы саванн и степей - черноземы, каштановые и коричневые почвы с мощным гумусовым слоем;
• скудные и крайне неустойчивые почвы пустынь и полупустынь, относящиеся к различным климатическим зонам;
• относительно бедные почвы лесов умеренного пояса - подзолистые, бурые и серые лесные почвы;
• мерзлотные почвы, обычно маломощные, подзолистые, глеевые, обедненные минеральными солями со слабо развитым гумусовым слоем.