3. Как влияют абиотические факторы среды на формирование видовой структуры биоценозов?
Абиотические — факторы неживой природы:
· климатические: годовая сумма температур, влажность, давление воздуха
· эдафические (эдафогенные): механический состав почвы, воздухопроницаемость почвы, кислотность почвы, химический состав почвы
· орографические: рельеф, высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона
· химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность
· физические: шум, магнитные поля, теплопроводность и теплоёмкость, радиоактивность, интенсивность солнечного излучения
· Воздействие факторов среды на живые организмы в отдельности и сообщества в целом многогранно. При оценке влияния того или иного фактора среды важным оказывается характеристика интенсивности действия его на живую материю: в благоприятных условиях говорят об оптимальном, а при избытке или недостатке- ограничивающим факторе.
· Температура. Большинство видов приспособлено к довольно низкому температурному режиму. Некоторые организмы особенно в стадии покоя, способны существовать при очень низких температурах. Например, споры микроорганизмов выдерживают охлаждение до 200 градусов. Отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре +80- +88 градусов. Диапазон температуры колебания в воде значительно меньше, чем на суше, соответственно и приделы выносливости и к колебаниям температуры у водных организмов уже, чем у наземных. Однако и для наземных и для водных обитателей оптимальной является температура в пределах 15-30 градусов.
· Различают организмы с непостоянной температурой тела- пойкилотермные ( от греч. poikilos – различный, переменчивый и therme- тепло) и организмы с постоянной температурой тела- гомойотермные ( от греч. homoios- подобные и therme- тело). Температура тела пойкилотермных организмов зависит от температуры окружающей среды. Её повышение вызывает у них интенсификацию жизненных процессов и, в известных пределах, ускорение развития.
· В природе температура не постоянна. Организмы, которые подвергаются воздействию сезонных колебаний температур, что наблюдается в умеренных зонах, хуже переносят постоянную температуру. Резкие колебания температуры- сильные морозы или зной - также не благоприятны для организмов. Существует много приспособлений для борьбы с охлаждением или перегревом. С наступлением зимы растения и пойкилотермные животные впадают в состояние покоя. Интенсивность обмена веществ резко снижается, в тканях запасается много жиров и углеводов. Количество воды в клетках уменьшается, накапливаются сахара и глицерин, препятствующие замерзанию. В жаркое время года включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение воды через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных в этих условиях также усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожные покровы. Кроме того, пойкилотермные избегают перегрева путем приспособительного поведения: выбирают место обитания с наиболее благоприятным микроклиматом, в жаркое время дня скрываются в норах или под камнями, проявляют активность в определенное время суток и т. п.
· Таким образом, температура среды представляет собой важный и зачастую ограничивающий жизненные проявления фактор.
· Гораздо менее зависят от температурных условий среды животные гомойотермные – птицы и млекопитающие. Ароморфные изменения строения позволили этим двум классам сохранять активность при очень резких перепадах температур и освоить практически все места обитания.
· Угнетающее действие низких температур на организмы усиливается сильными ветрами.
· Свет. Свет в форме солнечной радиации обеспечивает все жизненные процессы на Земле (рис.1). Для организмов важны длина волны воспринимаемого излучения, его интенсивность и продолжительность воздействия (длина дня или фотопериод). Ультрафиолетовые лучи с длиной волны более 0,3 мкм. составляет примерно 40% лучистой энергии, достигающей земной поверхности. В небольших дозах они необходимы животным и человеку. Под их воздействием в организме образуется витамин Д. Насекомые зрительно различают ультрафиолетовые лучи и пользуются этим для ориентации на местности в облачную погоду. Наибольшее влияние на организм оказывает видимый свет с длиной волны 0,4- 0,75 мкм. Энергия видимости света составляет около 45% общего количества лучистой энергии, падающей на Землю. Видимый свет менее всего ослабляется при прохождении через плотные облака и воду. Поэтому, фотосинтез может идти и при пасмурной погоде, и под слоем воды определенной толщины. Но всё же на синтез биомассы расходуется от 0,1 до 1% приходящей солнечной энергии.
· В зависимости от условий обитания растения адаптируется к тени - теневыносливые растения или, напротив, к яркому солнцу - светолюбивые растения. К последней группе относятся хлебные злаки.