Контрольная работа по "Экологии"

 

24. Экологические факторы (абиотические  и биотические) и их составляющие.

    Среда обитания — это часть природы, окружающей живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют продукты обмена веществ. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть частично или полностью безразличны организму, другие необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие. Отдельные свойства и элементы среды, воздействующие на организмы, называют экологическими факторами.

    Все экологические факторы можно  разделить на две большие группы: абиотические и биотические (к ним же относятся антропогенные, которые иногда выделяют отдельно).

    Абиотические факторы — это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм. К абиотическим факторам относятся:

    Физические  факторы - это те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура (климатический фактор), если она высокая - будет ожог, если очень низкая - обмораживание. На действие температуры могут повлиять и другие факторы: в воде - течение, на суше - ветер и влажность, и т. п.

     Химические факторы - это те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды, если она высокая, жизнь в водоеме может вовсе отсутствовать (Мертвое море), но в то же время в пресной воде не могут жить большинство морских организмов.

    Эдафические факторы, т. е. почвенные, - это совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, живущие в них, т. е. для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему  растений.

    Абиотические  факторы наземной среды.

    1) Лучистая энергия солнца. Солнечная  энергия - основной источник энергии  на Земле, основа существования  живых организмов (процесс фотосинтеза). Количество энергии у поверхности Земли -21*10  кДж (солнечная постоянная) - на экваторе. Уменьшается к полюсам примерно в 2,5 раза. Также количество солнечной энергии зависит от периода года, продолжительности дня, прозрачности атмосферного воздуха (чем больше пыли, тем меньше солнечной энергии). На  основе  радиационного  режима  выделяют климатические пояса (тундра, леса, пустыни и т. д.) (солнечная радиация).

    2) Освещение. Определяется   годовой   суммарной   солнечной радиацией,   географическими факторами (состояние атмосферы, характер рельефа и т. д.). Свет необходим для процесса фотосинтеза, определяет сроки цветения и плодоношения растений. Растения подразделяются на:

    • светолюбивые - растения открытых, хорошо освещаемых мест.

    • тенелюбивые - нижние ярусы лесов (зеленый мох, лишайник).

    • тепловыносливые - хорошо растут на свету, но и переносят затенение.

    Для животных световой режим не является таким необходимым экологическим  фактором, но он необходим для ориентации в пространстве. Поэтому различные животные имеют различную конструкцию глаз. У постоянных обитателей пещер может отсутствовать.

    3) Температура. Один из важнейших абиотических факторов, прямо или косвенно влияющий на живые организмы. Температура     непосредственно     влияет     на жизнедеятельность растений и животных, определяя их активность и характер существования в конкретных ситуациях. Особенно заметное влияние оказывает t  на фотосинтез,   обмен   веществ,   потребление   пищи, двигательную активность и размножение.

    4) Влажность атмосферного воздуха. Наиболее богаты влагой нижние слои атмосферы (до высоты 2 км), где концентрируется до 50  всей влаги, количество водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит от t  воздуха.

    5) Атмосферные осадки. Осадки определяют  перемещение и распространение вредных веществ в окружающей среде. В общем кругообороте воды наиболее подвижны именно атмосферные осадки, т.к. объем влаги в атмосфере меняется 40 раз за год. Основными условиями возникновения осадков являются: t  воздуха, движение воздуха, рельеф.

    6) Газовый состав атмосферы. Состав  ее практически постоянен и  включает: N -78%, 0 -20,9%, СО, аргон и другие  газы, частицы воды, пыль.

    7) Движение воздушных масс (ветер). Максимальная скорость ветра  примерно 400 км/час -ураган (штат Нью-Гемпшир,  США). Ветровой напор - направление ветра в сторону меньшего давления. Ветер переносит примеси в атмосфере.

    8) Давление атмосферы. 760 мм ртутного  столба или 10  кПа.

    Абиотические  факторы почвенного покрова.

    Почва - это поверхностный слой земной коры, который  образуется  и  развивается  в  результате взаимодействия растений, животных, микроорганизмов, горных пород и является самостоятельной экосистемой. 
Важнейшим свойством почвы является плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство представляет исключительную ценность для жизни человека и других организмов. Почва является составной частью биосферы и энергии в природе, поддерживает газовый состав атмосферы.

    Состав  почвы: твердые частицы, жидкость (вода), газы  (воздух- О, СО ), растения, животные, микроорганизмы, гумус.

    Толщина почвы; 0,5м - тундра, горы; 1,5м - на равнинах.

    1 см почвы образуется примерно  за 100 лет. 

    Типы  почв:

    1. Арктические и тундровые (гумус до 1 -3 %)

    2. Подзолистые (хвойные леса, гумус до 4-5 %).

    3. Черноземы (степь, гумус до 10 %).

    4. Каштановые (в сухих степях, гумус  до 4%).

    5. Серо-бурые (пустыни субтропические пояса, гумус 1-1,5%).

    6.     Красноземы (влажный субтропический лес, гумус до 6 %).

    Гумус - органическое вещество почвы, образующееся в результате биохимического разложения растительных и животных остатков, которое накапливается в верхнем слое почвы. Главный источник питания растений. В гумусе также накапливаются микроэлементы. В процессе эксплуатации почв количество гумуса уменьшается, поэтому необходимо вносить различные удобрения.

    Физические  свойства:

    1. Механический  состав  -  содержание  частиц различного диаметра.

    2. Плотность.

    3. Теплоемкость, теплопроводность.

    4. Влагоемкость, влагопроницаемость.

    5. Аэрация - способность насыщения почвы воздухом (рыхление почвы).

    Химические  свойства:

    1. Химический состав:

    •     до 50 % SiO – кремнезем

    •     до 25 % Al O  - глинозем

    •     до 10 %- оксиды Fe

    •     остальное - оксиды Са, К, Mg, Р и т.д.

    2. Кислотность 

    3. Содержание вредных веществ (пестициды, тяжелые металлы        и т.д.)    
 

    Абиотические  факторы водной среды.

    Водная  оболочка Земли называется гидросферой, и включает океаны, моря, реки, озера, болота, ледники и т. д. Вода занимает преобладающую часть биосферы Земли (71 % земной поверхности). Средняя глубина - 3554м, вес 0,022 % веса планеты, площадь - 1350 млн. кв. км -океаны, 35 млн. кв. км - пресные воды.

    Абиотические  факторы водной среды - это физические и химические свойства воды как среды  обитания живых организмов.

    Физические свойства:

    1. Плотность. Плотность как экологический фактор определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные и т.д.), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 400 - 500 атмосфер. Плотность воды также обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм (планктон).

    2. Температура. Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше, что связано с высокой теплоемкостью воды. Например, колебания t° верхних слоев океана -10-15°С, более глубокие слой 3 -4°С.

    3. Световой режим. Играет важную роль в распределении водных организмов. Водоросли в океане обитают в освещаемой зоне, чаще всего на глубине до 40 м, если прозрачность воды велика, то и до 200 м. У Багамских островов обнаружены водоросли на глубине 265 м, а туда доходит всего 5*10-6 солнечной радиации.

    С глубиной меняется и окраска животных. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели мелководной части  океана. В глубоководной зоне распространена красная окраска, здесь она воспринимается, как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов. В наиболее глубоководных районах Мирового океана в качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминесценция).

    4. Подвижность - постоянное перемещение водных масс в пространстве.

    5. Прозрачность. Зависит от содержания  взвешенных частиц. Самое чистое - море Уэддела в Антарктиде, видимость  80м (прозрачность дистиллированной  воды).

    Химические  свойства:

    1.Соленость воды - содержание растворенных сульфатов, хлоридов, карбонатов. В  океане 35 г/л солей. Черное море - 19 г/л. 
Пресноводные виды не могут обитать в морях, а морские - в реках. Однако, такие рыбы, как лосось, сельдь всю жизнь проводят в море, а для нереста поднимаются в реки.

    2. Количество растворенного О  и СО₂ . 

    3. Кислая, нейтральная, щелочная среда. 

    Все обитатели приспособились к определенным кислотно-щелочным условиям.  Их  изменение  в результате загрязнения может привести к гибели организмов.

   Биотические факторы — это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие, а также на среду обитания. В последнем случае речь идет о способности самих организмов в определенной степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создается особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой температурно-влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом - прохладнее и влажнее. Особая микросреда создается также в дуплах деревьев, в норах, в пещерах и т. п.

    К биотическим факторам относятся фитогенные (растительные организмы), зоогенные (животные), микробиогенные (вирусы, простейшие, бактерии, риккетсии) и антропогенные (деятельность человека).

    Классификация биотических взаимодействий:

    1.  Нейтрализм - ни одна популяция не влияет на другую.

    2.  Конкуренция - это использование ресурсов   (пищи,   воды,   света, пространства)   одним   организмом, который  тем   самым   уменьшает доступность этого ресурса ддя другого организма. Конкуренция бывает внутривидовая и межвидовая.

    Если   численность   популяции   невелика,   то внутривидовая конкуренция выражена слабо и ресурсы имеются в изобилии. При высокой плотности популяции интенсивная внутривидовая конкуренция снижает наличие ресурсов до уровня, сдерживающего дальнейший рост, тем самым регулируется численность популяции.

    Межвидовая  конкуренция - взаимодействие между  популяциями, которое неблагоприятно сказывается на их росте и выживаемости. При завозе в Британию из Северной Америки каролинской белки уменьшилась  численность обыкновенной белки, т.к. каролинская белка оказалась более конкурентоспособной.

    Конкуренция бывает прямая и косвенная.

    Прямая  - это внутривидовая конкуренция, связанная с борьбой за место обитания, в частности защита индивидуальных участков у птиц или животных, выражающейся в прямых столкновениях. При недостатке ресурсов возможно поедание животных особей своего вида (волки, пауки..).

    Косвенная  -    например, между кустарниками и травянистыми растениями. Тот вид, который обосновался первым, исключает другой тип. Быстро растущие травы с глубокими корнями снижали содержание влаги в почве до уровня непригодного для кустарников. А высокой кустарник затенял травы, не давая им произрастать из-за нехватки света.