Що стосується абіотичних. До абіотичних екологічних факторів відноситься
Абіотичні фактори
Абіотичні фактори - фактори неживої природи, фізичні та хімічні за своїм характером. До них відносяться: світло, температура, вологість, тиск, солоність (особливо у водному середовищі), мінеральний склад (у ґрунті, у ґрунті водойм), рухи повітряних мас (вітер), рухи водних мас (течії) і т.д. Поєднання різних абіотичних факторів визначає поширення видів організмів по різних областях земної кулі. Всім відомо, що той чи інший біологічний вид зустрічається не повсюдно, а районах, де є необхідні його існування умови. Саме цим пояснюється географічна приуроченість різних видів на поверхні нашої планети.
Як зазначалося вище, існування певного виду залежить від поєднання безлічі різних абіотичних чинників. Причому кожного виду значення окремих чинників, і навіть їх комбінації дуже специфічно.
Найважливішим для всіх живих організмів є світло. По-перше, тому, що це практично єдине джерело енергії для всього живого. Автотрофні (фотосинтезуючі) організми - ціанобактерії, рослини, перетворюючи енергію сонячного світла на енергію хімічних зв'язків (у процесі синтезу органічних речовин з мінеральних), забезпечують своє існування. Але крім того, органічні речовини, ними створені, є джерелом енергії для всіх гетеротрофів. По-друге, світло відіграє важливу роль як фактор, що регулює спосіб життя, поведінку, фізіологічні процеси, що відбуваються в організмах. Згадаймо такий добре відомий приклад, як осіннє скидання листя у дерев. Поступове скорочення світлового дня запускає складний процес фізіологічної перебудови рослин напередодні тривалого зимового періоду.
Зміни світлового дня протягом року мають велике значення для тварин помірного поясу. Сезонністю обумовлені розмноження багатьох видів, зміна оперення і хутряного покриву, рогів у копитних, метаморфоз у комах, міграції риб, птахів.
Не менш важливим абіотичним фактором, ніж світло, є температура. Більшість живих істот може жити лише в діапазоні від –50 до +50 °С. І головним чином у місцях проживання організмів на Землі відзначаються температури, які не виходять за ці межі. Однак є види, які пристосувалися до існування за дуже високих або низьких температур. Так, деякі бактерії, круглі черв'яки можуть мешкати в гарячих джерелах з температурою до +85 °С. В умовах Арктики та Антарктиди зустрічаються різні види теплокровних тварин – білі ведмеді, пінгвіни.
Температура як абіотичний фактор здатна істотно впливати на темпи розвитку, фізіологічну активність живих організмів, оскільки схильна до добових і сезонних коливань.
Інші абіотичні чинники не менш важливі, але по-різному для різних груп живих організмів. Так, всім наземних видів істотну роль відіграє вологість, а водних - солоність. На фауну та флору островів в океанах та морях значний вплив надає вітер. Для мешканців ґрунту важлива її структура, тобто розмір частинок ґрунту.
Біотичні та антропогенні фактори
Біотичні фактори(Фактори живої природи) являють собою різноманітні форми взаємодій організмів як одного, так і різних видів.
Взаємини організмів одного видучастіше мають характер конкуренції, причому досить гострою. Це зумовлено їх однаковими потребами - у їжі, територіальному просторі, у світлі (для рослин), у місцях гніздування (для птахів) тощо.
Нерідко у взаєминах особин одного виду зустрічається і кооперація. Зграйний, стадний спосіб життя багатьох тварин (копитних, котиків, мавп) дозволяє їм успішно захищатися від хижаків, забезпечити виживання дитинчат. Цікавий приклад представляють вовки. Вони протягом року спостерігається зміна конкурентних відносин на кооперативні. У весняно-літній період вовки живуть парами (самець та самка), вирощують потомство. При цьому кожна пара займає певну мисливську територію, що забезпечує їхнє харчування. Між парами йде жорстка територіальна конкуренція. У зимовий період вовки збираються в зграї і разом полюють, причому у вовчій зграї складається досить складна «соціальна» структура. Перехід від конкуренції до кооперації обумовлений тут тим, що у літній період видобутку (дрібних тварин) багато, а взимку доступні лише великі тварини (лосі, олені, кабани). З ними вовку поодинці не впоратися, от і утворюється зграя для успішного спільного полювання.
Взаємини організмів різних видівдуже різноманітні. У тих, що мають подібні потреби (в їжі, місцях гніздування), спостерігається конкуренція. Наприклад, між сірим і чорним щурами, рудим тарганом і чорним. Не дуже часто, але між різними видами складається коопераціяяк на пташиному базарі. Численні птахи дрібних видів першими помічають небезпеку, наближення хижака. Вони піднімають тривогу, а великі, сильні види (наприклад, сріблясті чайки) активно нападають на хижака (пісця) і проганяють його, захищаючи і свої гнізда, і гнізда дрібних птахів.
Широко поширене у взаєминах видів хижацтво.При цьому жертву хижак убиває і повністю з'їдає. До такого способу близько примикає і рослиноїдність: тут також особини одного виду поїдають представників іншого (іноді, щоправда, не повністю з'їдаючи рослину, а лише частково).
При коменсалізм симбіонт отримує користь зі співжиття, а господареві не завдається шкоди, але він і не отримує жодної користі. Наприклад, риба-лоцман (комменсал), живучи біля великої акули (господар), має надійного захисника, та й зі столу господаря їй перепадає їжа. Акула просто не помічає свого «нахлібника». Широко спостерігається комменсалізм у тварин, що ведуть прикріплений спосіб життя, – губок, кишковопорожнинних (рис. 1).
Рис. 1.Актинія на раковині, зайнятої раком-самітником
Личинки цих тварин осідають на панцир крабів, раковину молюсків, а дорослі організми, що розвинулися, використовують господаря як «транспортний засіб».
Мутуалістичні взаємини характеризуються взаємною вигодою як мутуаліста, так господаря. Широко відомі приклади тому - кишкові бактерії у людини (що «постачають» своєму господарю необхідні вітаміни); бульбочкові бактерії - фіксатори азоту, що живуть у корінні рослин, і т.д.
Нарешті, два види, що існують на одній території («сусіди»), можуть не взаємодіяти один з одним. У цьому випадку говорять про нейтралізм,відсутність будь-яких взаємовідносин видів.
Антропогенні фактори -фактори (що впливають на живі організми та екологічні системи), що виникають у результаті діяльності людини.
Тест «Абіотичні фактори середовища»
1. Сигнал до початку осіннього перельоту комахоїдних птахів:
1) зниження температури довкілля 2) скорочення світлового дня
3) нестача їжі 4) підвищення вологості та тиску
2. На чисельність білки в лісовій зоні не впливає:
1) зміна холодних та теплих зим 2) урожай ялинових шишок
3. До абіотичних факторів відносять:
1) конкуренцію рослин за поглинання світла 2) вплив рослин на життя тварин
3) зміна температури протягом доби; 4) забруднення навколишнього середовища людиною
4. Фактор, що обмежує зростання трав'янистих рослин у ялиновому лісі, - недолік:
1) світла 2) тепла 3) води 4) мінеральних речовин
5. Як називають фактор, який значно відхиляється від оптимальної для виду величини:
1) абіотичний 2) біотичний
3) антропогенний 4) обмежує
6. Сигналом до наступу листопада у рослин є:
1) збільшення вологості середовища 2) скорочення довжини світлового дня
3) зменшення вологості середовища 4) підвищення температури середовища
7. Вітер, опади, пилові бурі – це фактори:
1) антропогенні 2) біотичні
3) абіотичні 4) обмежуючі
8. Реакцію організмів зміну довжини світлового дня називають:
1) мікроеволюційними змінами 2) фотоперіодизмом
3) фототропізм 4) безумовним рефлексом
9. До абіотичних факторів середовища відносять:
1) підривання кабанами коріння 2) навала сарани
3) утворення колоній птахів 4) рясний снігопад
10. З перерахованих явищ до добових біоритмів відносять:
1) міграції морських риб на нерест
2) відкривання та закривання квіток покритонасінних рослин
3) розпускання нирок у дерев та чагарників
4) відкривання та закривання раковин у молюсків
11. Який фактор обмежує життя рослин у степовій зоні?
1) висока температура 2) нестача вологи
3) відсутність перегною 4) надлишок ультрафіолетових променів
12. Найважливішим абіотичним фактором, що мінералізує органічні залишки в біогеоценозі лісу, є:
1) заморозки 2) пожежі
3) вітри 4) дощі
13. До абіотичних факторів, що визначають чисельність популяції, відносять:
3) зниження плодючості 4) вологість
14. Головним обмежуючим фактором для життя рослин в Індійському океані є недолік:
1) світла 2) тепла
3) мінеральних солей; 4) органічних речовин.
15. До абіотичних екологічних факторів належить:
1) родючість ґрунту 2) велика різноманітність рослин
3) наявність хижаків; 4) температура повітря
16. Реакція організмів на тривалість дня називається:
1) фототропізм 2) геліотропізм
3) фотоперіодизм 4) фототаксисом
17. Який із чинників регулює сезонні явища у житті рослин та тварин?
1) зміна температури; 2) рівень вологості повітря.
3) наявність притулку 4) тривалість дня та ночі
18. Який із наведених нижче факторів неживої природи найбільше впливає на поширення земноводних?
1) світло 2) вміст вуглекислого газу
3) тиск повітря 4) вологість
19. Культурні рослини погано ростуть на заболоченому ґрунті, тому що в ньому:
1) недостатній вміст кисню
2) відбувається утворення метану
3) надлишковий вміст органічних речовин
4) міститься багато торфу
20. Який пристрій сприяє охолодженню рослин при підвищенні температури повітря?
1) зменшення швидкості обміну речовин; 2) збільшення інтенсивності фотосинтезу.
3) зменшення інтенсивності дихання; 4) посилення випаровування води.
21. Який пристрій у тіньовитривалих рослин забезпечує більш ефективне та повне поглинання сонячного світла?
1) дрібне листя 2) велике листя
3) шипи та колючки 4) восковий наліт на листі
Відповіді: 1 – 2; 2 – 1; 3 – 3; 4 – 1; 5 – 4;
6 – 2; 7 – 3; 8 – 2; 9 – 4; 10 – 2; 11 – 2;
12 – 2; 13 – 4; 14 – 1; 15 – 4; 16 – 3;
17 – 4; 18 – 4; 19 – 1; 20 – 4; 21 – 2.
Температура.До абіотичних факторів середовища відносяться вологість, світло, промениста енергія, повітря та його склад та інші неживі природні компоненти. Температура – екологічний фактор.
За температурою тіла всі живі організми поділяються на пойкілотермні (з температурою тіла, що змінюється, залежно від температури середовища) і гомойотермні (організми з постійною температурою тіла).
До пойкілотермної групивідносяться рослини, бактерії, віруси, гриби, найпростіші, риби, членистоногі та ін.
До гомойотермної групивідносяться птахи, ссавці та людина. Ці організми регулюють температуру тіла незалежно від температури довкілля.
За витривалістю до низьких температур рослини поділяються на теплолюбні та холодостійкі. До теплолюбних відносяться виноград, персик, урюк, груша та ін, а до холодостійких - мохи, лишайники, сосна, ялина, ялиця.
Для кожного окремого організму існує температурна межа. Деякі організми стійкі до коливань температури. Наприклад, риби живуть за температури -52°С, бактерії - при -80°С. Деякі синьо-зелені водорості витримують -44°С.
Відхилення температури від постійного рівня викликають уповільнення обміну речовин та руйнування біохімічних реакцій у білку та поступово призводять до кристалізації клітин та повної зупинки життя.
У рослин сформувалися різні пристосування до коливань температури середовища:
1. Восени зменшується кількість води в клітинній цитоплазмі рослин, її органоїди (гліцерин, моносахариди та ін.) згущуються, тим самим пристосовуються до низької температури та переходять у стан спокою.
2.Взимку у рослин настає стадія спокою у вигляді суперечки, насіння, бульби, цибулини, кореня, кореневищ. А великі дерева скидають листя, згущується клітинний сік. Завдяки цьому вони здатні переживати суворі умови зимівлі.
3. Пойкілотермні тварини за несприятливих умов впадають у зимову сплячку (стан анабіозу). Анабіоз – це тимчасове уповільнення обміну речовин та енергії, коли майже повністю відсутні усі видимі прояви життя. Зимова сплячка у деяких організмів (ведмеді) пов'язана з нестачею їжі.
Гомойотермні тварини захищаються від низьких температур різними способами:
1. Переміщення тварин з холодних районів у теплі (птахи, деякі ссавці).
2. Запасання великої кількості жиру та потовщення вовняного покриву (вовк, лисиця, хижаки, птахи, тюлені, кабани тощо).
3. Впадають у зимову сплячку (сурок, борсук, ведмідь, гризуни).
Вологість.Вологість також впливає на організми як
екологічний чинник, найчастіше залежить від клімату, температури та природних зон. Іноді вологість виконує роль фактора, що лімітує. Нестача вологи впливає на врожай рослин. Особливо недолік вологи спостерігається в пустельних зонах, а в лісі та болотах, навпаки, її надлишок. Залежно від вологості діє зональна закономірність Землі.
Флора і фауна змінюються відповідно до рельєфу за географічними зонами: тундра, лісотундра, тайга, лісостеп, тропіки, екватор. Класифікація зон залежить від температури та вологості.
Серед рослин можна виділити екологічні групи:
1. Ксерофіти(грец. xerox - "сухий", phytos - "відстань") - рослини посушливих місцепроживання (пустеля, напівпустеля, степ). Ксерофіти пристосовані до видозмін листя, стебел (саксаул, жузгун, полин, хвойник, терескен, ковила, солянка).
2. Сукуленти(лат. succulentus - "соковитий") - форма світлолюбних ксерофітів. Листя, стебла потовщені та видозмінені в колючки.
3. Мезофіти(грец. mesos - "проміжний") - ростуть у відносно вологих районах. Листя велике (береза, груша, лугові трави).
4. Гігрофіти(грец. hygros - "вологий") - рослини, що ростуть в умовах надмірної вологості. Це очерет, рис, латаття.
5. Гідрофіти(грец. hudor - "вода") - водні рослини, занурені у воду. До них відносяться елодея, водорості.
Вологість також відіграє у житті тварин. Їх поділяють на наземні, водні та земноводні. Наземні тварини діляться на лісові, степові, пустельні.
Водні тварини – це риби, водні ссавці (кити, дельфіни), членистоногі, губки, молюски, черв'яки.
Наземні тварини-ссавці, птахи, плазуни, комахи.
Земноводні - жаби, морські черепахи та ін. У зв'язку з потеплінням клімату Землі останнім часом спостерігаються факти підвищення середньої температури. Підвищення температури може призвести до зниження вологості в природних зонах та перетворення екосистем у пустелі. Особливо це помітно у посушливих районах Середньої Азії, Казахстану, Малої Азії, Африки, де можливе збільшення обсягу антропогенних ландшафтів.
Безумовно, це призведе до значної соціально-економічної шкоди цих країн.
1. Серед абіотичних факторів температура та вологість відіграють основну роль.
2. Відповідно сформовані екологічні групи рослин та тварин.
3. Великий вплив формування географічних зон Землі надають вологість і температура.
1. Чи потрібна температура для живих організмів?
2. На які екологічні групи діляться тварини, залежно від температури тіла? Наведіть приклади.
3. Назвіть екологічні групи рослин та наведіть приклади.
4. Як класифікуються рослини з вологості?
1. Назвіть рослини посушливих місць та поясніть їх морфологічні особливості.
2. Верблюд може витримати без води 40 днів. Чим це пояснюється?
Як регулюється харчування організмів у стані анабіозу?
Як змінюється подих організмів залежно від вологості?
Назвіть екологічні групи, що залежать від біотичних факторів та взаємозв'язків організмів.
Сигнал до початку осіннього перельоту комахоїдних птахів
1) зниження температури довкілля 2) скорочення світлового дня
3) нестача їжі 4) підвищення вологості та тиску
На чисельність білки в лісовій зоні не впливає
До абіотичних факторів відносять
1) конкуренцію рослин за поглинання світла
2) вплив рослин на життя тварин
3) зміна температури протягом доби
4) забруднення навколишнього середовища людиною
Чинник, що обмежує зростання трав'янистих рослин у ялиновому лісі, - недолік
1) світла 2) тепла 3) води 4) мінеральних речовин
Як називають фактор, який значно відхиляється від оптимальної для виду величини
1) абіотичний 2) біотичний 3) антропогенний 4) обмежуючий
44. Який фактор обмежує життя рослин у степовій зоні?
1) висока температура 2) нестача вологи 3) відсутність перегною
4) надлишок ультрафіолетових променів
Найважливішим абіотичним фактором, що мінералізує органічні залишки в біогеоценозі лісу, є
1) заморозки 2) пожежі 3) вітри 4) дощі
До абіотичних факторів, що визначають чисельність популяції, відносять
Головним обмежуючим чинником життя рослин в Індійському океані є недолік
1) світла 2) тепла 3) мінеральних солей 4) органічних речовин
48. Що може стати обмежуючим фактором для життя плямистого оленя, що живе в Примор'ї на південних схилах гір?
1) глибокий сніг 2) сильний вітер 3) нестача хвойних дерев
4) короткий день узимку
До абіотичних екологічних факторів відноситься
1) родючість ґрунту 2) велика різноманітність рослин
3) наявність хижаків; 4) температура повітря
41. Будь-який екологічний фактор може бути лімітуючим, але найбільш важливими частіше виявляються:
1) вологість та їжа
2) температура, для рослин – наявність елементів мінерального живлення
3) температура, вода, їжа, для рослин – наявність у ґрунті біогенних елементів
42. Організми з широким діапазоном толерантності - витривалості ~ називають:
1) стенобионтами, вони мало зустрічаються у природі
2) еврібіонтами, вони широко поширені у природі
3) еврібіонтами, вони рідко зустрічаються у природі
43. Розмір листя однаковий за умов, за яких:
1) темно - волого та сухо - сонячно
2) темно - волого та волого - сонячно
3) сухо - сонячно та сонячно - волого
44. Еколог-гідробіолог завжди має напоготові прилад для визначення кількості кисню, а еколог, який вивчає наземні екосистеми, рідше вимірює вміст кисню, тому що:
1) У наземних місцеперебуваннях кисень доступний живим істотам, у водних часто є лімітуючим фактором
2) У наземних екосистемах кисень є лімітуючим фактором, у водних практично завжди доступний
3) Як у наземних, так і у водних екосистемах кисень є лімітуючим фактором
45. Встановіть відповідність
ОСОБЛИВОСТІ ОБМІНУ РЕЧОВИН ГРУПА ОРГАНІЗМІВ
А) виділення кисню у повітря 1) автотрофы
Б) використання енергії, що міститься в їжі, для синтезу АТФ 2) гетеротрофи
В) використання готових органічних речовин
Г) синтез органічних речовин із неорганічних
Д) використання вуглекислого газу для живлення
Блок С. Дайте розгорнуту відповідь на запитання
1. Чим відрізняється наземно-повітряне середовище від водного?
2. Швидкість фотосинтезу залежить від факторів, що лімітують (обмежують), серед яких виділяють світло, концентрацію вуглекислого газу, температуру. Чому ці фактори лімітують для реакцій фотосинтезу?
3. У чому проявляються морфологічні, фізіологічні та поведінкові адаптації до температури середовища у теплокровних тварин?
4. Які зміни біотичних факторів можуть призвести до збільшення чисельності голого слимака, що мешкає в лісі і харчується переважно рослинами?
5. На поверхні ґрунту іноді можна побачити велику кількість дощових хробаків. Поясніть, за яких метеорологічних умов це і чому.
Абіотичні фактори. До абіотичних факторів наземного середовища належать передусім кліматичні фактори.
До абіотичних факторів наземного середовища належать передусім кліматичні чинники. Розглянемо основні їх.
1. Світлоабо сонячна радіація. Біологічний вплив сонячного світла залежить від його інтенсивності, тривалості дії, спектрального складу, добової та сезонної періодичності.
Промениста енергія, що надходить від Сонця, поширюється у просторі у вигляді електромагнітних хвиль: ультрафіолетові промені (довжина хвилі l< 0,4 мкм), видимые лучи (l = 0,4 ¸ 0,75 мкм) и инфракрасные лучи (l >0,75 мкм).
Ультрафіолетові промені характеризуються найвищою енергією квантів та високою фотохімічною активністю. В організмі тварин вони сприяють утворенню вітаміну D та синтезу пігментів клітинами шкіри, у рослин мають формоутворювальний ефект і сприяють синтезу біологічно активних сполук. Ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі менше 0,29 мкм згубно для живого. Однак завдяки озоновому екрану до Землі доходить лише незначна його частина.
Видима частина спектру має особливо велике значення для організмів. Завдяки видимому світлу у рослин сформувався апарат фотосинтезу. Для тварин світловий чинник є передусім необхідною умовою орієнтації у просторі та часі, і навіть бере участь у регуляції багатьох процесів життєдіяльності.
Інфрачервоне випромінювання підвищує температуру природного середовища та самих організмів, що особливо важливо для холоднокровних тварин. У рослин інфрачервоні промені відіграють значну роль у транспірації (випаровування води з поверхні листя забезпечує видалення надлишків тепла) та сприяють поглинанню рослинами вуглекислого газу.
2. Температуравпливає попри всі життєво важливі процеси. Насамперед вона зумовлює швидкість і характер перебігу реакцій обміну речовин, у організмах.
Оптимум температурного фактора для більшості організмів знаходиться в межах 15 30 0 С, проте деякі живі організми витримують її значні коливання. Наприклад, окремі види бактерій та синьо-зелених водоростей можуть існувати в гарячих джерелах при температурі близько 80 0 С. Різноманітними представниками рослинного та тваринного світу населені полярні води з температурою від 0 до -2 0 С.
3. Вологістьатмосферного повітря пов'язана з насиченням його водяною парою. Сезонні та добові коливання вологості поряд зі світлом та температурою регулюють активність організмів.
Крім кліматичних факторів, важливе значення для живих організмів має газовий склад атмосфери. Він щодо постійний. Атмосфера складається в основному з азоту та кисню з невеликими домішками діоксиду вуглецю, аргону та інших газів. Азот бере участь у освіті білкових структур організмів, кисень забезпечує окислювальні процеси.
Абіотичні фактори водного середовища – це:
1 - густина, в'язкість, рухливість води;
