Utjecaj reljefa na biljke (ovisnost). Abiotski čimbenici Utjecaj živih organizama na reljef

Utjecaj okoline na tijelo.

Svaki organizam je otvoren sustav, što znači da prima materiju, energiju, informacije izvana i stoga je potpuno ovisan o okolišu. To se odražava u zakonu koji je otkrio ruski znanstvenik K.F. Vladar: "rezultati razvoja (promjena) bilo kojeg objekta (organizma) određeni su omjerom njegovih unutarnjih značajki i značajki okoline u kojoj se nalazi" . Ovaj zakon se ponekad naziva prvim ekološkim zakonom jer je univerzalan.

Organizmi utječu na okoliš mijenjajući plinski sastav atmosfere (H: kao rezultat fotosinteze), sudjeluju u formiranju tla, reljefa, klime itd.

Granica utjecaja organizama na okoliš opisuje još jedan ekološki zakon (Kurazhkovsky Yu.N.): svaka vrsta organizma, konzumirajući tvari koje su mu potrebne iz okoliša i ispuštajući u njega proizvode svoje vitalne aktivnosti, mijenja ga na takav način. način na koji stanište postaje neprikladno za njegovo postojanje.

1.2.2. Ekološki čimbenici okoliša i njihova klasifikacija.

Skup pojedinačnih elemenata okoliša koji utječu na organizme barem u jednom od stadija individualnog razvoja nazivamo okolišni čimbenici.

Prema prirodi nastanka razlikuju se abiotski, biotski i antropogeni čimbenici. (Slajd 1)

Abiotski čimbenici- to su svojstva nežive prirode (temperatura, svjetlost, vlaga, sastav zraka, vode, tla, prirodna radijacijska pozadina Zemlje, teren) i dr., koja izravno ili neizravno utječu na žive organizme.

Biotički čimbenici- sve su to oblici utjecaja živih organizama jedni na druge. Djelovanje biotičkih čimbenika može biti izravno i neizravno, izraženo u promjeni uvjeta okoliša, na primjer, promjena sastava tla pod utjecajem bakterija ili promjena mikroklime u šumi.

Međusobni odnosi pojedinih vrsta organizama temelj su postojanja populacija, biocenoza i biosfere u cjelini.

Prethodno se utjecaj čovjeka na žive organizme također pripisivao biotičkim čimbenicima, no sada se izdvaja posebna kategorija čimbenika koje stvara čovjek.

Antropogeni čimbenici- sve su to oblici djelovanja ljudskog društva koji dovode do promjene prirode kao staništa i drugih vrsta te izravno utječu na njihov život.

Ljudsko djelovanje na planetu treba izdvojiti kao posebnu silu koja izravno i neizravno djeluje na prirodu. Izravni utjecaji uključuju prehranu ljudi, razmnožavanje i naseljavanje kako pojedinačnih vrsta životinja i biljaka, tako i stvaranje čitavih biocenoza. Neizravni utjecaj provodi se promjenom staništa organizama: klime, režima rijeke, uvjeta zemljišta itd. Kako stanovništvo raste i tehnička opremljenost čovječanstva, udio antropogenih čimbenika okoliša stalno raste.

Čimbenici okoliša promjenjivi su u vremenu i prostoru. Smatra se da su neki čimbenici okoliša relativno konstantni tijekom dugih vremenskih razdoblja u evoluciji vrsta. Na primjer, gravitacija, sunčevo zračenje, sastav soli oceana. Većina okolišnih čimbenika - temperatura zraka, vlažnost, brzina strujanja zraka - vrlo su promjenjivi u prostoru i vremenu.

U skladu s tim, ovisno o redovitosti izloženosti, okolišni čimbenici se dijele na (Slide 2):

· redovno-periodični , mijenjajući snagu utjecaja u vezi s dobom dana, godišnjim dobom ili ritmom plime i oseke u oceanu. Na primjer: pad temperature u umjerenom klimatskom pojasu sjeverne geografske širine s početkom zime itd.

· nepravilno-periodični , katastrofalne pojave: oluje, pljuskovi, poplave i dr.

· neperiodično, nastaje spontano, bez jasnog obrasca, jednokratno. Na primjer, pojava novog vulkana, požari, ljudska aktivnost.

Dakle, svaki živi organizam pod utjecajem je nežive prirode, organizama drugih vrsta, uključujući i čovjeka, a zauzvrat utječe na svaku od ovih komponenti.

Redom se faktori dijele na primarni i sekundarni .

Primarničimbenici okoliša postoje na planetu oduvijek, čak i prije pojave živih bića, te su se sva živa bića prilagodila tim čimbenicima (temperatura, tlak, plima, sezonska i dnevna periodičnost).

Sekundarnačimbenici okoliša nastaju i mijenjaju se zbog promjenjivosti primarnih čimbenika okoliša (zamućenost vode, vlažnost zraka i dr.).

Prema učinku na tijelo svi čimbenici se dijele na čimbenici izravnog djelovanja i neizravni .

Prema stupnju djelovanja dijele se na letalne (koje dovode do smrti), ekstremne, ograničavajuće, uznemirujuće, mutagene, teratogene, koje dovode do deformacija u individualnom razvoju).

Svaki okolišni čimbenik karakteriziraju određeni kvantitativni pokazatelji: sila, pritisak, učestalost, intenzitet itd.

1.2.3. Obrasci djelovanja okolišnih čimbenika na organizme. ograničavajući faktor. Liebigov zakon minimuma. Shelfordov zakon tolerancije. Doktrina ekoloških optimuma vrsta. Međudjelovanje okolišnih čimbenika.

Unatoč raznolikosti okolišnih čimbenika i različitoj prirodi njihova podrijetla, postoje neka opća pravila i obrasci njihova utjecaja na žive organizme. Bilo koji okolišni čimbenik može utjecati na tijelo na sljedeći način (slajd):

promijeniti geografsku rasprostranjenost vrsta;

promijeniti plodnost i smrtnost vrsta;

· izazvati migraciju;

promicati pojavu adaptivnih svojstava i prilagodbi kod vrsta.

Djelovanje čimbenika najučinkovitije je pri određenoj vrijednosti čimbenika koja je optimalna za organizam, a ne pri njegovim kritičnim vrijednostima. Razmotrite pravilnosti djelovanja čimbenika na organizme. (Slajd).

Ovisnost rezultata djelovanja okolišnog čimbenika o njegovom intenzitetu, povoljnom rasponu okolišnog čimbenika naziva se optimalna zona (normalna aktivnost). Što je veće odstupanje faktora od optimuma, to taj čimbenik više inhibira vitalnu aktivnost stanovništva. Ovaj raspon se zove zona potlačenosti (pesimum) . Maksimalne i minimalne tolerirane vrijednosti faktora su kritične točke iznad kojih postojanje organizma ili populacije više nije moguće. Raspon faktora između kritičnih točaka naziva se zona tolerancije (izdržljivost) tijela u odnosu na ovaj faktor. Točka na apscisnoj osi koja odgovara najboljem pokazatelju vitalne aktivnosti organizma označava optimalnu vrijednost faktora i naziva se optimalna točka. Budući da je teško odrediti optimalnu točku, obično se govori o optimalna zona ili zonu udobnosti. Dakle, točke minimuma, maksimuma i optimuma su tri kardinalne točke , koji određuju moguće reakcije organizma na ovaj faktor. Okolišni uvjeti u kojima bilo koji čimbenik (ili kombinacija čimbenika) prelazi zonu udobnosti i djeluje depresivno nazivaju se u ekologiji. ekstreman .

Razmotrene pravilnosti nazivaju se "optimalno pravilo" .

Za život organizama nužna je određena kombinacija uvjeta. Ako su svi uvjeti okoline povoljni, osim jednog, onda je to stanje odlučujuće za život dotičnog organizma. Omeđuje (ograničava) razvoj organizma, stoga se i zove ograničavajući faktor . Da. ograničavajući čimbenik - okolišni čimbenik čija vrijednost nadilazi granice opstanka vrste.

Na primjer, smrt riba u vodenim tijelima zimi uzrokovana je nedostatkom kisika, šarani ne žive u oceanu (slana voda), migracija crva u tlu uzrokovana je viškom vlage i nedostatkom kisika.

U početku je utvrđeno da je razvoj živih organizama ograničen nedostatkom bilo koje komponente, na primjer, mineralnih soli, vlage, svjetla itd. Sredinom 19. stoljeća njemački organski kemičar Eustace Liebig prvi je eksperimentalno dokazao da rast biljaka ovisi o hranjivom elementu koji je prisutan u relativno minimalnoj količini. Tu je pojavu nazvao zakonom minimuma; također se zove po autoru Liebigov zakon . (Liebigova bačva).

U modernoj formulaciji zakon minimuma zvuči ovako: Izdržljivost organizma određena je najslabijom karikom u lancu njegovih ekoloških potreba. Međutim, kako se kasnije pokazalo, ne samo nedostatak, već i višak faktora može biti ograničavajući, na primjer, smrt usjeva zbog kiša, prezasićenost tla gnojivima itd. Koncept da, uz minimum, i maksimum može biti ograničavajući faktor, uveo je 70 godina nakon Liebiga američki zoolog W. Shelford, formuliravši zakon tolerancije . Prema Prema zakonu tolerancije, ograničavajući čimbenik za prosperitet populacije (organizma) može biti i minimum i maksimum utjecaja na okoliš, a raspon između njih određuje količinu izdržljivosti (granicu tolerancije) ili ekološku valenciju organizam na ovaj faktor

Načelo ograničavajućih čimbenika vrijedi za sve vrste živih organizama – biljke, životinje, mikroorganizme i odnosi se i na abiotske i na biotičke čimbenike.

Na primjer, konkurencija druge vrste može postati ograničavajući čimbenik za razvoj organizama određene vrste. U poljoprivredi štetnici, korovi često postaju ograničavajući čimbenik, a za neke biljke nedostatak (ili odsutnost) predstavnika druge vrste postaje ograničavajući čimbenik u razvoju. Primjerice, nova vrsta smokve donesena je u Kaliforniju iz Sredozemlja, ali nije rodila sve dok od tamo nije donesena jedina vrsta pčela oprašivača za nju.

Sukladno zakonu tolerancije, svaki višak materije ili energije ispostavlja se kao izvor onečišćenja.

Dakle, višak vode čak iu sušnim krajevima je štetan i voda se može smatrati čestim zagađivačem, iako je jednostavno neophodna u optimalnim količinama. Konkretno, višak vode sprječava normalno formiranje tla u zoni černozema.

Široka ekološka valencija vrste u odnosu na abiotske čimbenike okoliša označava se dodavanjem prefiksa "evry" nazivu čimbenika, uski "zid". Nazivaju se vrste čije postojanje zahtijeva strogo određene uvjete okoliša stenobiont , te vrste koje se prilagođavaju ekološkom okolišu sa širokim rasponom promjena parametara - eurubiontski .

Na primjer, životinje koje mogu tolerirati velike fluktuacije temperature nazivaju se euritermalno, uski temperaturni raspon je tipičan za stenotermni organizmi. (Slajd). Male promjene temperature slabo utječu na euritermne organizme, a mogu biti kobne za stenotermne organizme (slika 4). Eurihidroid i stenohidroid organizmi se razlikuju u svom odgovoru na fluktuacije vlažnosti. eurihalin i stenohalin – različito reagiraju na stupanj slanosti okoliša. euryoicaceae organizmi mogu živjeti na različitim mjestima, i zidne obloge - pokazuju stroge zahtjeve za izbor staništa.

U odnosu na pritisak svi se organizmi dijele na euribatski i letvica ili stop-to-bat (riba dubokih mora).

S obzirom na kisik, oslobađaju euroksibionti (šaran, šaran) i stenooksibiont s (lipljen).

U odnosu na teritorij (biotop) - euritopski (velika sjenica) i stenotopski (ribolovka).

U odnosu na hranu eurifagi (korvide) i stenofazi , među kojima su ihtiofaga (ribolovka), entomofaga (mišar, brzak, lastavica), herpetofagi (Ptica je tajnica).

Ekološke valencije vrste u odnosu na različite čimbenike mogu biti vrlo različite, što stvara različite prilagodbe u prirodi. Ukupnost ekoloških valencija u odnosu na razne čimbenike okoliša je vrsta ekološki spektar .

Granica tolerancije organizma mijenja se tijekom prijelaza iz jedne faze razvoja u drugu. Često su mladi organizmi ranjiviji i zahtjevniji prema uvjetima okoline od odraslih.

Najkritičnija sa stajališta utjecaja različitih čimbenika je sezona uzgoja: tijekom tog razdoblja mnogi čimbenici postaju ograničavajući. Ekološka valencija za uzgojne jedinke, sjemenke, embrije, ličinke, jaja obično je uža nego za odrasle biljke koje se ne razmnožavaju ili životinje iste vrste.

Na primjer, mnoge morske životinje mogu tolerirati boćatu ili slatku vodu s visokim sadržajem klorida, pa često ulaze u rijeke uzvodno. Ali njihove ličinke ne mogu živjeti u takvim vodama, tako da se vrste ne mogu razmnožavati u rijeci i ne naseljavaju se ovdje za stalno stanište. Mnoge ptice lete kako bi uzgojile svoje piliće na mjestima s toplijom klimom itd.

Do sada se govorilo o granici tolerancije živog organizma u odnosu na jedan faktor, ali u prirodi svi okolišni čimbenici djeluju zajedno.

Optimalna zona i granice tjelesne izdržljivosti u odnosu na bilo koji okolišni čimbenik mogu se pomicati ovisno o kombinaciji drugih čimbenika koji istodobno djeluju. Ovaj uzorak je imenovan interakcije okolišnih čimbenika (konstelacija ).

Na primjer, poznato je da se toplina lakše podnosi na suhom nego na vlažnom zraku; opasnost od smrzavanja mnogo je veća pri niskim temperaturama s jakim vjetrovima nego pri mirnom vremenu. Posebno je za rast biljaka neophodan takav element kao što je cink, on je taj koji se često ispostavlja ograničavajućim faktorom. Ali za biljke koje rastu u sjeni, potreba za njim je manja nego za one na suncu. Postoji takozvana kompenzacija djelovanja faktora.

Međutim, međusobna kompenzacija ima određene granice i nemoguće je jedan od čimbenika u potpunosti zamijeniti drugim. Potpuni nedostatak vode, pa čak i jednog od bitnih elemenata mineralne ishrane, onemogućuje život biljaka, unatoč najpovoljnijoj kombinaciji drugih uvjeta. Iz ovoga slijedi zaključak da svi uvjeti okoliša potrebni za održavanje života igraju jednaku ulogu i bilo koji čimbenik može ograničiti mogućnost postojanja organizama – to je zakon jednakosti svih životnih uvjeta.

Poznato je da svaki faktor različito utječe na različite funkcije organizma. Uvjeti koji su optimalni za neke procese, na primjer, za rast organizma, mogu se pokazati kao zona ugnjetavanja za druge, na primjer, za reprodukciju, i nadilaziti toleranciju, odnosno dovesti do smrti, za druge . Dakle, životni ciklus, u skladu s kojim organizam tijekom određenih razdoblja uglavnom obavlja određene funkcije - ishrana, rast, razmnožavanje, preseljenje - uvijek je u skladu sa sezonskim promjenama čimbenika okoliša, kao što je sezonalnost u biljnom svijetu, zbog promjene godišnjih doba.

Među zakonitostima koje određuju interakciju jedinke ili jedinke s okolinom izdvajamo pravilo usklađenosti okolišnih uvjeta s genetskom predodređenošću organizma . To tvrdi da neka vrsta organizama može postojati sve dok i onoliko koliko prirodni okoliš koji je okružuje odgovara genetskim mogućnostima prilagodbe te vrste njezinim fluktuacijama i promjenama. Svaka živa vrsta nastala je u određenom okolišu, u jednoj ili drugoj mjeri prilagođena njemu, a daljnje postojanje vrste moguće je samo u tom ili njemu bliskom okruženju. Oštra i brza promjena životne sredine može dovesti do činjenice da genetske sposobnosti vrste neće biti dovoljne da se prilagode novim uvjetima. To je, konkretno, temelj jedne od hipoteza o izumiranju velikih gmazova s ​​oštrom promjenom abiotskih uvjeta na planetu: veliki organizmi manje su varijabilni od malih, pa im je potrebno mnogo više vremena za prilagodbu. U tom smislu, temeljne transformacije prirode opasne su za trenutno postojeće vrste, uključujući i samog čovjeka.

1.2.4. Prilagodba organizama na nepovoljne uvjete okoliša

Okolinski čimbenici mogu djelovati kao:

· iritansi i izazvati adaptivne promjene u fiziološkim i biokemijskim funkcijama;

· ograničivači , uzrokujući nemogućnost postojanja u tim uvjetima;

· modifikatori izazivanje anatomskih i morfoloških promjena u organizmima;

· signale ukazujući na promjene u drugim čimbenicima okoliša.

U procesu prilagodbe nepovoljnim uvjetima okoliša, organizmi su uspjeli razviti tri glavna načina za izbjegavanje potonjih.

aktivni put- doprinosi jačanju otpornosti, razvoju regulacijskih procesa koji omogućuju odvijanje svih vitalnih funkcija organizma, unatoč nepovoljnim čimbenicima.

Na primjer, toplokrvnost kod sisavaca i ptica.

pasivan način povezana s podređivanjem vitalnih funkcija tijela promjenama čimbenika okoliša. Na primjer, fenomen skriveni život , popraćeno obustavom vitalne aktivnosti kada se rezervoar isuši, hlađenjem itd., do stanja umišljena smrt ili obustavljena animacija .

Na primjer, osušene sjemenke biljaka, njihove spore, kao i male životinje (rotiferi, nematode) mogu izdržati temperature ispod 200 °C. Primjeri suspendirane animacije? Zimsko mirovanje biljaka, hibernacija kralježnjaka, očuvanje sjemena i spora u tlu.

Pojava u kojoj dolazi do privremenog fiziološkog mirovanja u individualnom razvoju nekih živih organizama, zbog nepovoljnih čimbenika okoliša, naziva se dijapauza .

Izbjegavanje štetnih učinaka- razvoj u tijelu takvih životnih ciklusa, u kojima se najosjetljivije faze njegovog razvoja završavaju u najpovoljnijim razdobljima u godini u pogledu temperature i drugih uvjeta.

Uobičajen način takvih prilagodbi je migracija.

Evolucijski nastale prilagodbe organizama uvjetima okoliša, izražene u promjeni njihovih vanjskih i unutarnjih značajki, nazivaju se prilagodba . Postoje razne vrste prilagodbi.

Morfološke prilagodbe. Organizmi imaju takve značajke vanjske strukture koje doprinose opstanku i uspješnom životu organizama u njihovim uobičajenim uvjetima.

Na primjer, aerodinamični oblik tijela vodenih životinja, struktura sukulenata, prilagodbe halofita.

Morfološka vrsta prilagodbe životinje ili biljke, u kojoj imaju vanjski oblik koji odražava način na koji komuniciraju s okolinom, naziva se životni oblik neke vrste . U procesu prilagodbe na iste uvjete okoliša različite vrste mogu imati sličan životni oblik.

Na primjer, kit, dupin, morski pas, pingvin.

Fiziološke prilagodbe očituju se u značajkama enzimskog sklopa u probavnom traktu životinja, određenim sastavom hrane.

Na primjer, osiguravanje vlage zbog oksidacije masti u devama.

Prilagodbe ponašanja- očituju se u stvaranju skloništa, kretanju radi izbora najpovoljnijih uvjeta, plašenju predatora, skrivanju, ponašanju u jatima i dr.

Prilagodbe svakog organizma određene su njegovom genetskom predispozicijom. Pravilo usklađenosti okolišnih uvjeta s genetskom predodređenošću navodi: sve dok okoliš koji okružuje određenu vrstu organizama odgovara genetskim mogućnostima prilagodbe ove vrste na njezine fluktuacije i promjene, ta vrsta može postojati. Oštra i brza promjena uvjeta okoliša može dovesti do činjenice da će brzina adaptivnih reakcija zaostajati za promjenama uvjeta okoliša, što će dovesti do osvjetljavanja vrsta. Isto vrijedi i za ljude.

1.2.5. Osnovni abiotski čimbenici.

Podsjetimo još jednom da su abiotski čimbenici svojstva nežive prirode koja izravno ili neizravno utječu na žive organizme. Slajd 3 prikazuje klasifikaciju abiotskih čimbenika.

Temperatura je najvažniji klimatski faktor. Ovisi o njoj metabolizam organizmi i njihovi zemljopisna rasprostranjenost. Svaki organizam može živjeti unutar određenog raspona temperatura. I premda za različite vrste organizama ( euritermne i stenotermne) ti su intervali različiti, za većinu njih zona optimalnih temperatura pri kojima se vitalne funkcije odvijaju najaktivnije i najučinkovitije je relativno mala. Raspon temperatura u kojima može postojati život je otprilike 300 C: od -200 do +100 C. Ali većina vrsta i većina njihove aktivnosti ograničeni su na još uže temperaturno područje. Neki organizmi, posebno oni u fazi mirovanja, mogu preživjeti barem neko vrijeme na vrlo niskim temperaturama. Određene vrste mikroorganizama, uglavnom bakterije i alge, mogu živjeti i razmnožavati se na temperaturama blizu vrelišta. Gornja granica za bakterije vrućih izvora je 88 C, za modrozelene alge 80 C, a za najotpornije ribe i kukce oko 50 C. U pravilu su gornje granice faktora kritičnije od niže, iako mnogi organizmi blizu gornjih granica raspona tolerancije funkcioniraju učinkovitije.

Kod vodenih životinja raspon tolerancije temperature obično je uži nego kod kopnenih životinja, jer je raspon temperaturnih kolebanja u vodi manji nego na kopnu.

Sa stajališta utjecaja na žive organizme iznimno je važna temperaturna varijabilnost. Temperatura u rasponu od 10 do 20 C (u prosjeku 15 C) ne mora nužno utjecati na tijelo na isti način kao stalna temperatura od 15 C. Životna aktivnost organizama, koji su u prirodi obično izloženi promjenjivim temperaturama, potpuno je ili djelomično potisnuta ili usporena konstantnom temperaturom. Uz pomoć varijabilne temperature, bilo je moguće ubrzati razvoj jaja skakavaca u prosjeku za 38,6% u usporedbi s njihovim razvojem na konstantnoj temperaturi. Još nije jasno je li učinak ubrzanja posljedica samih temperaturnih fluktuacija ili pojačanog rasta uzrokovanog kratkotrajnim povećanjem temperature i nekompenziranim usporavanjem rasta kada se ona spusti.

Dakle, temperatura je važan i vrlo često ograničavajući faktor. Temperaturni ritmovi uvelike kontroliraju sezonsku i dnevnu aktivnost biljaka i životinja. Temperatura često stvara zoniranje i stratifikaciju u vodenim i kopnenim staništima.

Voda fiziološki neophodan za svaku protoplazmu. S ekološkog gledišta, služi kao ograničavajući čimbenik kako u kopnenim staništima, tako iu vodenim, gdje je njegova količina podložna jakim fluktuacijama ili gdje visoka slanost doprinosi gubitku vode u tijelu putem osmoze. Svi živi organizmi, ovisno o potrebi za vodom, a samim time i o razlikama u staništu, dijele se u više ekoloških skupina: vodene ili hidrofilni- stalno žive u vodi; higrofilan- žive u vrlo vlažnim staništima; mezofilni- karakterizira umjerena potreba za vodom i kserofilan- žive na suhim staništima.

Taloženje i vlažnost su glavne veličine koje se mjere u proučavanju ovog faktora. Količina oborine ovisi uglavnom o putanjama i prirodi velikih kretanja zračnih masa. Na primjer, vjetrovi koji pušu s oceana ostavljaju većinu vlage na padinama okrenutim prema oceanu, ostavljajući "kišnu sjenu" iza planina, pridonoseći stvaranju pustinje. Krećući se prema unutrašnjosti, zrak nakuplja određenu količinu vlage, a količina padalina ponovno raste. Pustinje se obično nalaze iza visokih planinskih lanaca ili duž obala gdje vjetrovi pušu iz prostranih kopnenih suhih područja, a ne iz oceana, kao što je pustinja Nami u jugozapadnoj Africi. Raspodjela padalina po godišnjim dobima iznimno je važan ograničavajući čimbenik za organizme. Uvjeti stvoreni ravnomjernom raspodjelom oborina znatno su drugačiji od onih koje stvaraju oborine tijekom jedne sezone. U tom slučaju životinje i biljke moraju izdržati razdoblja dugotrajne suše. U pravilu, neravnomjerna raspodjela padalina po godišnjim dobima javlja se u tropima i suptropima, gdje su vlažna i suha sezona često dobro definirane. U tropskom pojasu sezonski ritam vlažnosti regulira sezonsku aktivnost organizama na sličan način kao sezonski ritam topline i svjetlosti u umjerenom pojasu. Rosa može biti značajan, au mjestima s malo padalina i vrlo važan doprinos ukupno taloženje.

Vlažnost- parametar koji karakterizira sadržaj vodene pare u zraku. apsolutna vlažnost naziva se količina vodene pare po jedinici volumena zraka. U vezi s ovisnošću količine pare koju zrak zadržava o temperaturi i tlaku, pojam relativna vlažnost je omjer pare sadržane u zraku i zasićene pare pri danoj temperaturi i tlaku. Budući da u prirodi postoji dnevni ritam vlažnosti - porast noću i pad danju, te njezino okomito i horizontalno kolebanje, ovaj čimbenik, uz svjetlost i temperaturu, ima važnu ulogu u regulaciji aktivnosti organizama. Vlažnost mijenja učinke temperature nadmorske visine. Na primjer, u uvjetima vlažnosti blizu kritične, temperatura ima važniji ograničavajući učinak. Slično tome, vlažnost ima kritičniju ulogu ako je temperatura blizu graničnih vrijednosti. Velike akumulacije značajno omekšavaju kopnenu klimu, jer vodu karakterizira velika latentna toplina isparavanja i topljenja. Zapravo, postoje dvije glavne vrste klime: kontinentalni s ekstremnim temperaturama i vlagom i pomorski, koju karakteriziraju manje oštre fluktuacije, što se objašnjava moderirajućim učinkom velikih ležišta.

Zalihe površinske vode dostupne živim organizmima ovise o količini padalina na određenom području, ali te vrijednosti nisu uvijek iste. Dakle, korištenjem podzemnih izvora, gdje voda dolazi s drugih područja, životinje i biljke mogu primiti više vode nego njezinim unosom s oborinama. Nasuprot tome, kišnica ponekad odmah postaje nedostupna organizmima.

Sunčevo zračenje su elektromagnetski valovi različitih duljina. Apsolutno je neophodan za živu prirodu, jer je glavni vanjski izvor energije. Spektar distribucije energije sunčevog zračenja izvan zemljine atmosfere (slika 6) pokazuje da se oko polovica sunčeve energije emitira u infracrvenom području, 40% u vidljivom i 10% u ultraljubičastom i rendgenskom području.

Treba imati na umu da je spektar elektromagnetskog zračenja Sunca vrlo širok (slika 7) i da njegovi frekvencijski rasponi na različite načine utječu na živu tvar. Zemljina atmosfera, uključujući i ozonski omotač, selektivno, odnosno selektivno u frekvencijskim područjima, apsorbira energiju elektromagnetskog zračenja Sunca i do površine Zemlje uglavnom dopire zračenje valne duljine od 0,3 do 3 mikrona. Zračenje dužih i kraćih valnih duljina apsorbira atmosfera.

Povećanjem zenitne udaljenosti Sunca raste relativni sadržaj infracrvenog zračenja (od 50 do 72%).

Za živu tvar važni su kvalitativni znakovi svjetlosti - valna duljina, intenzitet i trajanje izlaganja.

Poznato je da životinje i biljke reagiraju na promjene valne duljine svjetlosti. Kolorni vid je uočen u različitim skupinama životinja: dobro je razvijen kod nekih vrsta člankonožaca, riba, ptica i sisavaca, ali kod drugih vrsta istih skupina može biti odsutan.

Brzina fotosinteze varira s valnom duljinom svjetlosti. Na primjer, kada svjetlost prolazi kroz vodu, crveni i plavi dijelovi spektra se filtriraju, a rezultirajuću zelenkastu svjetlost klorofil slabo apsorbira. Međutim, crvene alge imaju dodatne pigmente (fikoeritrine) koji im omogućuju da iskoriste tu energiju i žive na većim dubinama od zelenih algi.

I kod kopnenih i kod vodenih biljaka, fotosinteza je povezana s intenzitetom svjetlosti u linearnom odnosu do optimalne razine zasićenosti svjetlom, nakon čega u mnogim slučajevima slijedi smanjenje fotosinteze pri visokim intenzitetima izravne sunčeve svjetlosti. Kod nekih biljaka, poput eukaliptusa, fotosinteza nije inhibirana izravnom sunčevom svjetlošću. U tom slučaju dolazi do kompenzacije faktora, jer se pojedine biljke i cijele zajednice prilagođavaju različitim intenzitetima osvjetljenja, prilagođavaju se na sjenu (dijatomeje, fitoplankton) ili na izravnu sunčevu svjetlost.

Duljina dana ili fotoperiod je "vremenski relej" ili mehanizam okidača koji uključuje slijed fizioloških procesa koji dovode do rasta, cvjetanja mnogih biljaka, linjanja i nakupljanja masti, migracije i razmnožavanja kod ptica i sisavaca, te početka dijapauze kod insekata. Neke više biljke cvjetaju s povećanjem duljine dana (biljke dug dan), drugi cvjetaju uz skraćenje dana (biljke kratkog dana). U mnogim organizmima osjetljivim na fotoperiod, postavka biološkog sata može se promijeniti eksperimentalnim mijenjanjem fotoperioda.

Ionizirana radiacija izbacuje elektrone iz atoma i pričvršćuje ih na druge atome kako bi formirali parove pozitivnih i negativnih iona. Njegov izvor su radioaktivne tvari sadržane u stijenama, osim toga, dolazi iz svemira.

Različite vrste živih organizama uvelike se razlikuju u svojoj sposobnosti da izdrže velike doze izloženosti zračenju. Na primjer, doza od 2 Sv (Ziver) uzrokuje smrt embrija nekih insekata u fazi drobljenja, doza od 5 Sv dovodi do sterilnosti nekih vrsta insekata, doza od 10 Sv je apsolutno smrtonosna za sisavce. . Kako pokazuju podaci većine studija, stanice koje se brzo dijele su najosjetljivije na zračenje.

Utjecaj niskih doza zračenja teže je procijeniti jer one mogu izazvati dugoročne genetske i somatske posljedice. Na primjer, ozračivanje bora dozom od 0,01 Sv dnevno tijekom 10 godina uzrokovalo je usporavanje rasta, slično jednoj dozi od 0,6 Sv. Povećanje razine zračenja u okolišu iznad pozadinske dovodi do povećanja učestalosti štetnih mutacija.

Kod viših biljaka osjetljivost na ionizirajuće zračenje izravno je proporcionalna veličini stanične jezgre, odnosno volumenu kromosoma ili sadržaju DNA.

Kod viših životinja nije pronađen takav jednostavan odnos između osjetljivosti i stanične strukture; za njih je važnija osjetljivost pojedinih organskih sustava. Dakle, sisavci su vrlo osjetljivi čak i na niske doze zračenja zbog neznatnog oštećenja uzrokovanog zračenjem hematopoetskog tkiva koštane srži koje se brzo dijeli. Čak i vrlo niske razine kronično djelujućeg ionizirajućeg zračenja mogu uzrokovati rast tumorskih stanica u kostima i drugim osjetljivim tkivima, koje se mogu pojaviti tek mnogo godina nakon izlaganja.

Sastav plina atmosfera je također važan klimatski faktor (slika 8). Prije otprilike 3-3,5 milijarde godina atmosfera je sadržavala dušik, amonijak, vodik, metan i vodenu paru, a u njoj nije bilo slobodnog kisika. Sastav atmosfere uvelike su odredili vulkanski plinovi. Zbog nedostatka kisika, nije bilo ozonskog zaslona koji bi blokirao sunčevo ultraljubičasto zračenje. Tijekom vremena, zbog abiotskih procesa, kisik se počeo nakupljati u atmosferi planeta, te je počelo stvaranje ozonskog omotača. Otprilike u sredini paleozoika, potrošnja kisika postala je jednaka njegovoj formaciji, tijekom tog razdoblja sadržaj O2 u atmosferi bio je blizu modernog - oko 20%. Nadalje, od sredine devona opažaju se fluktuacije u sadržaju kisika. Na kraju paleozoika došlo je do zamjetnog smanjenja sadržaja kisika i povećanja sadržaja ugljičnog dioksida, na oko 5% sadašnje razine, što je dovelo do klimatskih promjena i, očito, poslužilo kao poticaj za obilno "autotrofno" cvjetanje , čime su stvorene rezerve fosilnih ugljikovodičnih goriva. Slijedi postupni povratak u atmosferu s niskim udjelom ugljičnog dioksida i visokim udjelom kisika, nakon čega omjer O2/CO2 ostaje u stanju tzv. oscilatorne stacionarne ravnoteže.

Trenutačno Zemljina atmosfera ima sljedeći sastav: kisik ~ 21%, dušik ~ 78%, ugljični dioksid ~ 0,03%, inertni plinovi i nečistoće ~ 0,97%. Zanimljivo je da su koncentracije kisika i ugljičnog dioksida ograničavajuće za mnoge više biljke. Kod mnogih je biljaka moguće povećati učinkovitost fotosinteze povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida, no malo je poznato da smanjenje koncentracije kisika može dovesti i do povećanja fotosinteze. U pokusima na mahunarkama i mnogim drugim biljkama pokazalo se da smanjenje sadržaja kisika u zraku na 5% povećava intenzitet fotosinteze za 50%. Dušik također ima važnu ulogu. Ovo je najvažniji biogeni element koji sudjeluje u formiranju proteinskih struktura organizama. Vjetar ima ograničavajući učinak na aktivnost i rasprostranjenost organizama.

Vjetarčak može promijeniti izgled biljaka, posebno u onim staništima, na primjer, u alpskim zonama, gdje drugi čimbenici imaju ograničavajući učinak. Eksperimentalno je pokazano da na otvorenim planinskim staništima vjetar ograničava rast biljaka: kada je izgrađen zid za zaštitu biljaka od vjetra, visina biljaka se povećala. Oluje su od velike važnosti, iako je njihovo djelovanje isključivo lokalno. Uragani i obični vjetrovi mogu nositi životinje i biljke na velike udaljenosti i time promijeniti sastav zajednica.

Atmosferski tlak, očito, nije ograničavajući čimbenik izravnog djelovanja, ali je izravno povezan s vremenom i klimom, koji imaju izravan ograničavajući učinak.

Vodeni uvjeti stvaraju osebujno stanište za organizme, koje se od kopnenog razlikuje prvenstveno po gustoći i viskoznosti. Gustoća vode oko 800 puta, i viskoznost oko 55 puta veći od zraka. Zajedno s gustoća i viskoznost Najvažnija fizikalna i kemijska svojstva vodenog okoliša su: temperaturna stratifikacija, odnosno promjena temperature po dubini vodenog tijela i periodička promjene temperature tijekom vremena, kao i prozirnost voda, koja određuje svjetlosni režim ispod njezine površine: o prozirnosti ovisi fotosinteza zelenih i purpurnih algi, fitoplanktona i viših biljaka.

Kao iu atmosferi, važnu ulogu igra sastav plina vodeni okoliš. U vodenim staništima količina kisika, ugljičnog dioksida i drugih plinova otopljenih u vodi i stoga dostupnih organizmima uvelike varira tijekom vremena. U vodnim tijelima s visokim udjelom organske tvari kisik je ograničavajući čimbenik od iznimne važnosti. Unatoč boljoj topivosti kisika u vodi u odnosu na dušik, čak iu najpovoljnijem slučaju voda sadrži manje kisika od zraka, oko 1 % po volumenu. Na topljivost utječu temperatura vode i količina otopljenih soli: s padom temperature topivost kisika raste, s porastom saliniteta opada. Zalihe kisika u vodi obnavljaju se difuzijom iz zraka i fotosintezom vodenih biljaka. Kisik difundira u vodu vrlo sporo, difuziju pospješuju vjetar i kretanje vode. Kao što je već spomenuto, najvažniji čimbenik koji osigurava fotosintetsku proizvodnju kisika je svjetlost koja prodire u vodeni stupac. Dakle, sadržaj kisika u vodi varira ovisno o dobu dana, sezoni i lokaciji.

Sadržaj ugljičnog dioksida u vodi također može jako varirati, ali ugljični dioksid se ponaša drugačije od kisika, a njegova je ekološka uloga slabo shvaćena. Ugljični dioksid je vrlo topiv u vodi, osim toga u vodu ulazi CO2 koji nastaje disanjem i razgradnjom, kao i iz tla ili podzemnih izvora. Za razliku od kisika, ugljikov dioksid reagira s vodom:

uz stvaranje ugljične kiseline, koja reagira s vapnom, stvarajući CO22-karbonate i HCO3-hidrokarbonate. Ovi spojevi održavaju koncentraciju vodikovih iona na razini bliskoj neutralnoj. Mala količina ugljičnog dioksida u vodi pojačava intenzitet fotosinteze i potiče razvoj mnogih organizama. Visoka koncentracija ugljičnog dioksida je ograničavajući čimbenik za životinje, jer je popraćena niskim sadržajem kisika. Na primjer, ako je sadržaj slobodnog ugljičnog dioksida u vodi previsok, mnoge ribe ugibaju.

Kiselost- koncentracija vodikovih iona (pH) - usko je povezana s karbonatnim sustavom. pH vrijednost se mijenja u rasponu od 0? pH? 14: pri pH=7 medij je neutralan, pri pH<7 - кислая, при рН>7 - alkalno. Ako se kiselost ne približi ekstremnim vrijednostima, tada su zajednice sposobne kompenzirati promjene ovog faktora - tolerancija zajednice na pH područje je vrlo značajna. Kiselost može poslužiti kao pokazatelj ukupne brzine metabolizma zajednice. Vode s niskim pH sadrže malo hranjivih tvari, pa je produktivnost iznimno niska.

Slanost- sadržaj karbonata, sulfata, klorida i dr. - još je jedan značajan abiotski čimbenik u vodnim tijelima. U slatkim vodama ima malo soli, od kojih su oko 80% karbonati. Sadržaj minerala u svjetskim oceanima prosječno iznosi 35 g/l. Organizmi otvorenog oceana općenito su stenohalinski, dok su obalni organizmi boćate vode općenito eurihalini. Koncentracija soli u tjelesnim tekućinama i tkivima većine morskih organizama izotonična je koncentraciji soli u morskoj vodi, pa nema problema s osmoregulacijom.

Teći ne samo da uvelike utječe na koncentraciju plinova i hranjivih tvari, već i izravno djeluje kao ograničavajući faktor. Mnoge riječne biljke i životinje su morfološki i fiziološki na poseban način prilagođene održavanju svog položaja u toku: imaju dobro definirane granice tolerancije na faktor protoka.

hidrostatski tlak u oceanu je od velike važnosti. Uranjanjem u vodu na 10 m, tlak se povećava za 1 atm (105 Pa). U najdubljem dijelu oceana tlak doseže 1000 atm (108 Pa). Mnoge životinje mogu podnijeti nagle fluktuacije tlaka, osobito ako nemaju slobodnog zraka u tijelu. Inače se može razviti plinska embolija. Visoki tlakovi, karakteristični za velike dubine, u pravilu inhibiraju vitalne procese.

Tlo je sloj tvari koji leži na vrhu stijena zemljine kore. Ruski znanstvenik – prirodoslovac Vasilij Vasiljevič Dokučajev 1870. godine prvi je tlo promatrao kao dinamičnu, a ne inertnu sredinu. Dokazao je da se tlo neprestano mijenja i razvija, au njegovoj aktivnoj zoni odvijaju se kemijski, fizikalni i biološki procesi. Tlo nastaje kao rezultat složene interakcije klime, biljaka, životinja i mikroorganizama. Sovjetski akademik tloznanstvenik Vasily Robertovich Williams dao je još jednu definiciju tla - to je rahli površinski horizont zemlje sposoban za proizvodnju usjeva. Rast biljaka ovisi o sadržaju bitnih hranjiva u tlu io njegovoj strukturi.

Sastav tla uključuje četiri glavne strukturne komponente: mineralnu podlogu (obično 50-60% ukupnog sastava tla), organsku tvar (do 10%), zrak (15-25%) i vodu (25-30%). ).

Mineralni skelet tla- je anorganska komponenta koja je nastala iz matične stijene kao rezultat njezinog trošenja.

Više od 50% mineralnog sastava tla je silicij-dioksid SiO2, od 1 do 25% otpada na aluminijev oksid Al2O3, od 1 do 10% - na željezne okside Fe2O3, od 0,1 do 5% - na okside magnezija, kalija, fosfor, kalcij. Mineralni elementi koji čine tvar kostura tla variraju u veličini: od gromada i kamenja do zrna pijeska - čestica promjera 0,02-2 mm, mulja - čestica promjera 0,002-0,02 mm i najmanjih čestica gline manje od 0,002 mm u promjeru. Njihov omjer određuje mehanička struktura tla . Od velikog je značaja za poljoprivredu. Gline i ilovače, koje sadrže približno jednake količine gline i pijeska, obično su pogodne za rast biljaka, jer sadrže dovoljno hranjivih tvari i mogu zadržati vlagu. Pješčana tla brže isušuju i gube hranjive tvari ispiranjem, ali su korisnija za ranu žetvu jer se njihova površina brže suši u proljeće nego glinena tla, što rezultira boljim zagrijavanjem. Kako tlo postaje kamenitije, njegova sposobnost zadržavanja vode se smanjuje.

organska tvar tlo nastaje razgradnjom uginulih organizama, njihovih dijelova i izmeta. Nepotpuno razgrađeni organski ostaci nazivaju se stelja, a krajnji produkt razgradnje - amorfna tvar u kojoj više nije moguće prepoznati izvorni materijal - humus. Zbog svojih fizikalno-kemijskih svojstava humus poboljšava strukturu i prozračnost tla te povećava sposobnost zadržavanja vode i hranjivih tvari.

Istodobno s procesom humifikacije, vitalni elementi prelaze iz organskih spojeva u anorganske, na primjer: dušik - u amonijeve ione NH4 +, fosfor - u ortofosfate H2PO4-, sumpor - u sulfate SO42-. Taj se proces naziva mineralizacija.

Zrak u tlu, kao i voda u tlu, nalazi se u porama između čestica tla. Poroznost se povećava od gline do ilovače i pijeska. Između tla i atmosfere dolazi do slobodne izmjene plinova, zbog čega je sastav plinova oba okoliša sličan. Obično zrak u tlu, zbog disanja organizama koji ga nastanjuju, ima nešto manje kisika i više ugljičnog dioksida nego atmosferski zrak. Kisik je neophodan za korijenje biljaka, životinje u tlu i organizme koji razgrađuju organsku tvar na anorganske sastojke. Ako postoji proces nakupljanja vode, tada se zrak iz tla istiskuje vodom i uvjeti postaju anaerobni. Tlo postupno postaje kiselo jer anaerobni organizmi nastavljaju proizvoditi ugljični dioksid. Tlo, ako nije bogato bazama, može postati izrazito kiselo, a to uz iscrpljivanje zaliha kisika nepovoljno utječe na mikroorganizme u tlu. Dugotrajni anaerobni uvjeti dovode do smrti biljaka.

Čestice tla oko sebe zadržavaju određenu količinu vode, što određuje sadržaj vlage u tlu. Dio nje, nazvan gravitacijska voda, može slobodno prodrijeti u dubinu tla. To dovodi do ispiranja raznih minerala, uključujući dušik, iz tla. Voda se također može zadržati oko pojedinačnih koloidnih čestica u obliku tankog, snažnog, kohezivnog filma. Ova voda se naziva higroskopna. Adsorbira se na površini čestica zahvaljujući vodikovim vezama. Ova voda je najmanje dostupna korijenu biljaka i posljednja se zadržava u vrlo suhim tlima. Količina higroskopne vode ovisi o sadržaju koloidnih čestica u tlu, stoga je u glinenim tlima znatno veća - oko 15% mase tla, nego u pjeskovitim tlima - oko 0,5%. Kako se slojevi vode nakupljaju oko čestica tla, ona počinje ispunjavati prvo uske pore između tih čestica, a zatim se širi u sve šire pore. Higroskopna voda postupno prelazi u kapilarnu vodu koja se zadržava oko čestica tla silama površinske napetosti. Kapilarna voda može se uzdizati kroz uske pore i tubule od razine podzemne vode. Biljke lako upijaju kapilarnu vodu koja ima najveću ulogu u njihovoj redovnoj opskrbi vodom. Za razliku od higroskopne vlage, ova voda lako isparava. Tla fine teksture, poput gline, zadržavaju više kapilarne vode nego tla grube teksture, poput pijeska.

Voda je neophodna za sve organizme u tlu. Osmozom ulazi u žive stanice.

Voda je također važna kao otapalo za hranjive tvari i plinove koje korijenje biljke apsorbira iz vodene otopine. Sudjeluje u razaranju matične stijene u podlozi tla, te u procesu formiranja tla.

Kemijska svojstva tla ovise o sadržaju mineralnih tvari koje se u njemu nalaze u obliku otopljenih iona. Neki ioni su otrovni za biljke, drugi su vitalni. Koncentracija vodikovih iona u tlu (kiselost) pH> 7, odnosno u prosjeku blizu neutralne. Flora takvih tala posebno je bogata vrstama. Vapnena i slana tla imaju pH = 8...9, a tresetna tla - do 4. Na tim tlima razvija se specifična vegetacija.

Tlo naseljavaju mnoge vrste biljnih i životinjskih organizama koji utječu na njegova fizikalno-kemijska svojstva: bakterije, alge, gljive ili protozoe, crvi i člankonošci. Njihova biomasa u različitim tlima je (kg/ha): bakterije 1000-7000, mikroskopske gljive - 100-1000, alge 100-300, člankonošci - 1000, crvi 350-1000.

U tlu se provode procesi sinteze, biosinteze, javljaju se razne kemijske reakcije transformacije tvari, povezane s vitalnom aktivnošću bakterija. U nedostatku specijaliziranih skupina bakterija u tlu, njihovu ulogu igraju životinje iz tla koje velike biljne ostatke pretvaraju u mikroskopske čestice i na taj način čine organske tvari dostupnima mikroorganizmima.

Organske tvari proizvode biljke koristeći mineralne soli, sunčevu energiju i vodu. Time tlo gubi minerale koje su biljke preuzele iz njega. U šumama se dio hranjivih tvari vraća u tlo opadanjem lišća. Kultivirane biljke povuku znatno više hranjivih tvari iz tla tijekom određenog vremenskog razdoblja nego što se u njega vrate. Obično se gubici hranjivih tvari nadoknađuju primjenom mineralnih gnojiva, koja, općenito, biljke ne mogu izravno koristiti i moraju ih mikroorganizmi pretvoriti u biološki dostupan oblik. U nedostatku takvih mikroorganizama tlo gubi svoju plodnost.

Glavni biokemijski procesi odvijaju se u gornjem sloju tla debljine do 40 cm, jer je on dom najvećeg broja mikroorganizama. Neke bakterije sudjeluju u ciklusu transformacije samo jednog elementa, druge - u ciklusima transformacije mnogih elemenata. Ako bakterije mineraliziraju organsku tvar - razgrađuju organsku tvar na anorganske spojeve, tada protozoe uništavaju višak bakterija. Gliste, ličinke kornjaša, grinje rahle tlo i tako pridonose njegovom prozračivanju. Osim toga, prerađuju teško razgradljive organske tvari.

U abiotske čimbenike staništa živih organizama također spadaju faktori reljefa (topografija) . Utjecaj topografije usko je povezan s drugim abiotičkim čimbenicima, budući da može snažno utjecati na lokalnu klimu i razvoj tla.

Glavni topografski faktor je visina iznad razine mora. S visinom padaju prosječne temperature, povećava se dnevna temperaturna razlika, povećavaju se količina oborine, brzina vjetra i intenzitet zračenja, smanjuje se atmosferski tlak i koncentracija plinova. Svi ti čimbenici utječu na biljke i životinje, uzrokujući vertikalnu zonalnost.

planinski lanci mogu poslužiti kao klimatske barijere. Planine također služe kao barijere širenju i migraciji organizama te mogu igrati ulogu ograničavajućeg faktora u procesima specijacije.

Drugi topografski faktor je ekspozicija padine . Na sjevernoj hemisferi padine okrenute prema jugu dobivaju više sunčeve svjetlosti, pa su intenzitet svjetlosti i temperatura ovdje viši nego u dnu dolina i na padinama sjeverne ekspozicije. Situacija je obrnuta na južnoj hemisferi.

Važan faktor olakšanja je također strmina padine . Strme padine karakteriziraju brzo isušivanje i erozija tla, pa su tla ovdje tanka i suša. Ako je nagib veći od 35b, tlo i vegetacija obično ne nastaju, već se stvaraju sipare od rastresitog materijala.

Među abiotičkim čimbenicima posebnu pozornost treba posvetiti vatra ili vatra . Danas su ekolozi došli do nedvosmislenog mišljenja da vatru treba smatrati jednim od prirodnih abiotskih čimbenika uz klimatske, edafske i druge čimbenike.

Požari kao čimbenik okoliša su raznih vrsta i za sobom ostavljaju različite posljedice. Montažni ili šumski požari, dakle vrlo intenzivni i nekontrolirani, uništavaju svu vegetaciju i svu organsku tvar tla, dok su posljedice prizemnih požara potpuno drugačije. Požari u krunama imaju ograničavajući učinak na većinu organizama - biotička zajednica mora započeti ispočetka s ono malo što je preostalo i moraju proći mnoge godine prije nego mjesto ponovno postane produktivno. Prizemni požari, naprotiv, djeluju selektivno: za neke su organizme više ograničavajući, za druge manje ograničavajući čimbenik i tako pridonose razvoju organizama s visokom otpornošću na požar. Osim toga, mali prizemni požari dopunjuju djelovanje bakterija razgradnjom mrtvih biljaka i ubrzavanjem pretvaranja mineralnih hranjiva u oblik pogodan za korištenje novim generacijama biljaka.

Ako se prizemni požari javljaju redovito svakih nekoliko godina, na tlu ima malo mrtvog drva, to smanjuje vjerojatnost požara u kruni. U šumama koje nisu gorjele više od 60 godina nakupi se toliko zapaljive stelje i mrtvog drva da je, ako se zapali, kruni požar gotovo neizbježan.

Biljke su razvile posebne prilagodbe na vatru, baš kao i na druge abiotske čimbenike. Konkretno, pupoljci žitarica i borova skriveni su od vatre u dubinama hrpa lišća ili iglica. U povremeno zapaljenim staništima ove biljne vrste imaju koristi jer vatra pridonosi njihovom očuvanju selektivnim promicanjem njihovog prosperiteta. Vrste širokog lišća lišene su zaštitnih uređaja od požara, za njih je destruktivan.

Dakle, požari održavaju stabilnost samo nekih ekosustava. Za listopadne i vlažne tropske šume, čija se ravnoteža razvila bez utjecaja požara, čak i prizemni požar može uzrokovati veliku štetu, uništavajući gornji horizont tla bogatog humusom, što dovodi do erozije i ispiranja hranjivih tvari iz njega.

Pitanje "gorjeti ili ne gorjeti" kod nas je neobično. Učinci sagorijevanja mogu biti vrlo različiti ovisno o vremenu i intenzitetu. Svojom nepažnjom osoba često uzrokuje povećanje učestalosti požara u divljini, stoga je potrebno aktivno se boriti za sigurnost od požara u šumama i rekreacijskim područjima. Privatna osoba ni u kojem slučaju nema pravo namjerno ili slučajno izazvati požar u prirodi. No, potrebno je znati da je korištenje vatre od strane posebno obučenih osoba dio pravilnog korištenja zemljišta.

Za abiotske uvjete vrijede sve razmatrane zakonitosti utjecaja okolišnih čimbenika na žive organizme. Poznavanje ovih zakona omogućuje nam da odgovorimo na pitanje: zašto u različitim regijama planeti formirali različite ekosustave? Glavni razlog je posebnost abiotskih uvjeta svake regije.

Populacije su koncentrirane na određenom području i ne mogu se posvuda rasporediti jednakom gustoćom jer imaju ograničen raspon tolerancije na čimbenike okoliša. Posljedično, svaku kombinaciju abiotskih čimbenika karakteriziraju vlastite vrste živih organizama. Mnoge mogućnosti kombinacija abiotskih čimbenika i njima prilagođenih vrsta živih organizama određuju raznolikost ekosustava na planetu.

1.2.6. Osnovni biotički čimbenici.

Područja distribucije i broj organizama svake vrste ograničeni su ne samo uvjetima vanjskog neživog okoliša, već i njihovim odnosom s organizmima drugih vrsta. Neposredna životna okolina organizma je njegova biotičko okruženje , a čimbenici te okoline nazivaju se biotički . Predstavnici svake vrste mogu postojati u takvom okruženju, gdje im veze s drugim organizmima pružaju normalne životne uvjete.

Razlikuju se sljedeći oblici biotičkih odnosa. Ako pozitivne rezultate odnosa za organizam označimo znakom "+", negativne rezultate - znakom "-", a odsutnost rezultata - "0", tada se vrste odnosa koji se javljaju u prirodi između živih organizama može se prikazati u obliku tablice. jedan.

Ova shematska klasifikacija daje Generalna ideja o raznolikosti biotičkih odnosa. Razmotrite karakteristične značajke odnosa različitih vrsta.

Natjecanje je najopsežniji tip odnosa u prirodi, u kojem dvije populacije ili dvije jedinke u borbi za uvjete potrebne za život utječu jedna na drugu negativan .

Konkurencija može biti unutarvrsni i međuvrsni . Unutarvrsno natjecanje događa se između jedinki iste vrste, međuvrsno natjecanje između jedinki različitih vrsta. Konkurentska interakcija može se odnositi na:

živi prostor,

hranu ili hranjive tvari

mjesta skloništa i mnogi drugi vitalni čimbenici.

Konkurentska prednost se postiže vrstama različiti putevi. Uz isti pristup zajedničkom resursu, jedna vrsta može imati prednost nad drugom zbog:

Intenzivnije razmnožavanje

konzumiranje više hrane ili sunčeve energije,

sposobnost bolje zaštite sebe,

prilagoditi širem rasponu temperatura, svjetla ili koncentracija određenih štetnih tvari.

Međuvrsno natjecanje, bez obzira na tome što je u osnovi, može dovesti ili do ravnoteže između dviju vrsta, ili do zamjene populacije jedne vrste populacijom druge, ili do činjenice da će jedna vrsta prisiliti drugu na drugo mjesto ili prisiliti ga da prijeđe na korištenje drugih resursa. Utvrdio to dvije ekološki i po potrebama iste vrste ne mogu koegzistirati na jednom mjestu i prije ili kasnije jedan konkurent istisne drugog. To je takozvano načelo isključenja ili Gauseovo načelo.

Populacije nekih vrsta živih organizama izbjegavaju ili smanjuju konkurenciju preseljenjem u drugu regiju s prihvatljivim uvjetima za sebe, ili prelaskom na nedostupniju ili neprobavljiviju hranu, ili promjenom vremena ili mjesta traženja hrane. Tako se, na primjer, jastrebovi hrane danju, sove - noću; lavovi love veće životinje, a leopardi manje; tropske šume karakterizira utvrđena stratifikacija životinja i ptica po slojevima.

Iz Gauseova načela proizlazi da svaka vrsta u prirodi zauzima određeno mjesto. Određena je položajem vrste u prostoru, funkcijama koje obavlja u zajednici i njezinim odnosom prema abiotskim uvjetima postojanja. Mjesto koje vrsta ili organizam zauzima u ekosustavu naziva se ekološka niša. Slikovito rečeno, ako je stanište, takoreći, adresa organizama određene vrste, onda je ekološka niša profesija, uloga organizma u njegovom staništu.

Vrsta zauzima svoju ekološku nišu kako bi samo na svoj način ispunjavala funkciju koju je osvojila od drugih vrsta, gospodareći staništem i ujedno ga oblikujući. Priroda je vrlo štedljiva: čak ni dvije vrste koje zauzimaju istu ekološku nišu ne mogu postojati održivo. U konkurenciji će jedna vrsta istisnuti drugu.

Ekološka niša kao funkcionalno mjesto vrste u sustavu života ne može biti dugo prazna – o tome svjedoči pravilo obveznog popunjavanja ekoloških niša: prazna ekološka niša uvijek je prirodno popunjena. Ekološka niša, kao funkcionalno mjesto za vrstu u ekosustavu, dopušta obliku sposobnom za razvoj novih prilagodbi da popuni tu nišu, ali ponekad je za to potrebno dosta vremena. Često su prazne ekološke niše koje se stručnjaku čine samo obmana. Stoga treba biti krajnje oprezan sa zaključcima o mogućnosti popunjavanja ovih niša aklimatizacijom (introdukcijom). Aklimatizacija - to je skup mjera za uvođenje vrste u nova staništa, koje se provode kako bi se prirodne ili umjetne zajednice obogatile organizmima korisnim za čovjeka.

Vrhunac aklimatizacije došao je u dvadesetim i četrdesetim godinama dvadesetog stoljeća. Međutim, kako je vrijeme prolazilo, postalo je očito da su eksperimenti aklimatizacije vrste bili neuspješni ili, što je još gore, dali su vrlo negativne rezultate - vrste su postale štetočine ili širile opasne bolesti. Na primjer, kod dalekoistočne pčele aklimatizirane u europskom dijelu, unesene su grinje koje su bile uzročnici bolesti varoatoze, koja je ubila veliki broj pčelinjih zajednica. Drugačije nije moglo biti: smještene u strani ekosustav sa stvarno zaposjednutom ekološkom nišom, nove su vrste istisnule one koje su već obavljale sličan posao. Nove vrste nisu zadovoljavale potrebe ekosustava, ponekad nisu imale neprijatelje i stoga su se mogle brzo razmnožavati.

Klasičan primjer ovoga je uvođenje zečeva u Australiju. Godine 1859. zečevi su doneseni u Australiju iz Engleske za sportski lov. Prirodni uvjeti su im bili naklonjeni, a lokalni predatori - dingoi - nisu bili opasni, jer nisu trčali dovoljno brzo. Kao rezultat toga, kunići su se toliko razmnožavali da je pašnjačka vegetacija uništena na golemim područjima. U nekim slučajevima, uvođenje stranog štetnika u ekosustav prirodnog neprijatelja donijelo je uspjeh u borbi protiv potonjeg, ali ovdje nije sve tako jednostavno kao što se čini na prvi pogled. Uvedeni neprijatelj neće se nužno usredotočiti na uništavanje svog uobičajenog plijena. Na primjer, lisice, uvedene u Australiju kako bi ubile zečeve, pronašle su obilje lakšeg plijena - lokalne tobolčare, a da pritom nisu zadavale mnogo problema željenoj žrtvi.

Konkurentski odnosi jasno se uočavaju ne samo na interspecifičnoj, već i na intraspecifičnoj (populacijskoj) razini. S rastom populacije, kada se broj njezinih jedinki približi zasićenju, unutarnji fizioloških mehanizama regulacija: povećava se smrtnost, smanjuje plodnost, javljaju se stresne situacije, tučnjave. Populacijska ekologija je proučavanje ovih pitanja.

Konkurentski odnosi jedan su od najvažnijih mehanizama formiranja specijskog sastava zajednica, prostornog rasporeda populacijskih vrsta i regulacije njihove brojnosti.

Budući da u strukturi ekosustava prevladavaju interakcije s hranom, najkarakterističniji oblik interakcije između vrsta u hranidbenim lancima je predatorstvo , u kojem se jedinka jedne vrste, koja se naziva grabežljivac, hrani organizmima (ili dijelovima organizama) druge vrste, koji se nazivaju plijenom, a grabežljivac živi odvojeno od plijena. U takvim slučajevima se kaže da su dvije vrste uključene u odnos grabežljivac-plijen.

Vrste plijena razvile su niz obrambenih mehanizama kako ne bi postale lak plijen predatorima: sposobnost brzog trčanja ili leta, otpuštanje kemikalija s mirisom koji odbija predatore ili ih čak truje, posjedovanje debele kože ili oklopa, zaštitnu boju ili sposobnost promijeniti boju.

Predatori također imaju nekoliko načina za plijen. Mesojedi su, za razliku od biljojeda, obično prisiljeni juriti i sustizati svoj plijen (usporedite npr. slonove biljojede, vodenkonje, krave s gepardima mesožderima, panterama itd.). Neki su predatori prisiljeni brzo trčati, drugi postižu svoj cilj lovom u čoporima, dok treći love uglavnom bolesne, ranjene i hendikepirane jedinke. Još jedan način da se opskrbite hranom za životinje je put kojim je išao čovjek - izum ribolovne opreme i pripitomljavanje životinja.

Za razliku od topline, svjetlosti, vlage, tla, reljef, sam po sebi, ne djeluje kao izravni okolišni čimbenik. Ali njegov karakter u određenoj mjeri određuje djelovanje abiotskih čimbenika i utječe na životne uvjete biljaka. Ovisno o mjerilu i detaljima, postoji nekoliko oblici reljefa:

uvijanje(planine, nizine, pukotine i depresije):

mezoreljef(stepski tanjuri, kraške depresije, vrtače, vododerine, dine, brda)

mikroreljef(jame, plitka udubljenja, uzdignuća uz stabljike, kvrge).

Svaki od ovih oblika igra određenu ulogu u formiranju kompleksa okolišnih čimbenika za biljke.

Zakretni moment

Najznačajniji utjecaj na formiranje biljnih skupina ima torzijski. Kao primjer, možemo se prisjetiti vertikalne zonalnosti u planinama, gdje svakih 100 m uspona prati pad temperature u prosjeku za 0,5 ° C. Gradijent temperature može varirati ovisno o karakteristikama planina i godišnjem dobu . Za područje Kavkaza iznosi 0,48 ° C, za Alpe - 0,51 ° C, za planine Kalifornije - 0,75 ° C. Temperaturni gradijent ljetnog razdoblja veći je od zimskog (tablica 7.1). S visinom pada srednja temperatura, povećava se dnevna temperaturna razlika, povećavaju se količina oborine, brzina vjetra i intenzitet sunčevog zračenja, a tlak opada. Zbog toga se u planinskom području, kako se diže, uočava vertikalna zonalnost distribucije vegetacije, što odgovara promjeni zona u širini od ekvatora do pola (slika 7.1).

Tablica 7.1

Promijeniti temperaturni gradijent ovisno o godišnjem dobu

(Prema V. S. Gulisashviliju, 1956.)

Mjesto promatranja	Vrijednost gradijenta u stupnjevima
	zima	Proljeće	ljeto	jesen	prosjek
Kavkaski lanac
Planinski lanac Harz
Istočne Alpe (sjeverna padina)
Planina Etna
Sjeverozapadna Indija
Stjenovite planine (Sjeverna Amerika)

Riža. 7.1. Vertikalni i geografski tonalitet vegetacije

Tipičan primjer vertikalne zonalnosti vegetacije su visoke himalajske planine na planetu. Odlikuju se raznolikošću i bogatstvom biljnih pojaseva:

Od podnožja planina u Hindustanu do visine od 1000 m duž južne padine, uzdižu se vlažni tropi s ogromnim zimzelenim fikusima, brojnim velikim stablima, na kojima se naseljavaju razne epifitske orhideje i paprati. Debla isprepletena vinovom lozom. Uz njih rastu bambus i divovske trave (do 3 - 4 m visine)

Drugi suptropski pojas vazdazelenih šuma nalazi se na nadmorskoj visini od 1000-2000 m i čine ga suptropske četinjače, palme, mimoze i sl.;

Treći pojas nalazi se na nadmorskoj visini od 2000 - 2800 m, a čine ga zimzeleni hrastovi, Orah, himalajski cedar i slično;

Četvrti pojas, koji se proteže do nadmorske visine od 3500 m, sastoji se od jele, običnog bora i drugih borealnih četinjača;

Peti pojas čine grmovi od kojih su najzastupljeniji rododendroni;

Šesti pojas čine alpske livade borealnog tipa;

Iznad su planinske hladne pustinje i praiskonski snijeg.

Čimbenici koji određuju objašnjenje nadmorske visine uključuju promjenu od

nadmorska visina, temperatura, oborine, atmosferski tlak. Osim toga, gorje karakterizira pad temperature (česti mrazevi), jaki vjetrovi i nizak sadržaj ugljičnog dioksida. Na vegetaciju utječe priroda stijena te ekspozicija i strmina padina.

Intenzitet sunčevog zračenja u planinama je veći nego u ravnicama, zbog određene razrijeđenosti atmosfere i njezine prozirnosti. Dakle, u visoravni Pamira, osvjetljenje tijekom dana iznosi oko 130.000 luksa, odnosno gotovo onoliko koliko i na granici zemljine atmosfere. Vrijednost solarne konstante raste s visinom, što je definirano kao količina sunčeve energije koja padne na 1 cm2 horizontalne površine u jedinici vremena (tablica 7.2). Na gornjoj granici atmosfere prosječno iznosi 1,94 cal/(cm2 min.). Osim toga, na takvoj je visini ultraljubičasto zračenje puno intenzivnije, štetno u velikim dozama.

Tablica 7.2

Intenzitet sunčevog zračenja na različitim visinama iznad razine mora

(Prema N. N. Kalitinu i V. S. Gulisashviliju, 1956.)

U nekim krajevima za vedrih noći, osobito zimi, uočava se pojava temperaturne inverzije - zrak je na padinama i vrhu do određene visine topliji nego u dolinama. Vjeruje se da se noću hladan zrak spušta s planina, potiskujući topli zrak prema gore. Raspodjela topline uvelike ovisi o ekspoziciji i strmini padina (tablica 7.3). Blage padine, iste ekspozicije, i za vedrog i za oblačnog vremena, primaju više topline od strmih padina. Odnosno, što je padina strmija, prima manje topline. U sjevernim geografskim širinama, južne padine, iste strmine, u svim vremenskim uvjetima, dobivaju više topline od sjevernih. Takva preraspodjela klimatskih obilježja, povezana s reljefom, utječe na formiranje vegetacije. Na južnim padinama šumske fitocenoze formirane su od kserofitnih vrsta drveća (bor, hrast), a na padinama sjeverne ekspozicije - od mezofitnih vrsta drveća (bukva, smreka). Osim toga, ista se šuma na južnim padinama uzdiže do veće visine nego na sjevernim (tablica 7.4). Prilično je indikativna visina alpske granice šume na padinama određene ekspozicije (tablica 7.5). Više se uzdiže alpska granica šume i granice rasprostranjenosti drvenaste vegetacije na južnim, jugozapadnim i jugoistočnim padinama.

Tablica 7.3

Ovisnost toplinskog režima o ekspoziciji i strmini padina

(Prema V. S. Gulisashviliju, 1956.)

Mjesto zapažanja	strmina nagib, stupanj	Količina topline za vegetacijsku sezonu od travnja do kolovoza, (g cal) / 1 cm2
		po vedrom vremenu	po oblačnom vremenu
ukupno zračenje
horizontalna površina
južna padina
istočna padina
zapadna padina
sjeverna padina
južna padina
istočna padina
zapadna padina
sjeverna padina

Tablica 7.4

Gornja granica distribucije šumskih vrsta u planinama Primorskog kraja(43°N)

(Prema L. S. Bergu i V. S. Gulisashviliju, 1956.)

Tablica 7.5

Utjecaj ekspozicije padina na granicu alpske šume

(Prema V. 3. Gulisashviliju, 1956.)

ekspozicija padine	Visina koja prolazi granicu alpske šume u švicarskim Alpama, Mt.	Maksimalna visina rasprostranjenosti smreke, g.
jugoistočni
Pivdenno-zapadni
Zapadni
Sjeverozapadni
sjevernjački
sjeveroistočni
istočnjački

Hidrološki režim u planinama je sasvim drugačiji. U planinskim lancima Alpa, Karpata. Na zapadnom Kavkazu vlaga je prisutna u dovoljnim količinama. U planinama Pamira, Tien Shan, biljke žive u uvjetima značajne suše. Neposredno na masivima snijega i leda stvaraju se posebni uvjeti. Općenito, visinski uvjeti za biljke su prilično kritični, što utječe na njihovu strukturu, fiziologiju i razvoj.

Posebnost distribucije biljaka u planinama je zbog činjenice da se specifični ekološki uvjeti na svakoj padini razlikuju u pojedinim masivima. To je zbog samih značajki geološke strukture određene planine, procesa njenog uništavanja i zarastanja. Stoga se na padinama stvara značajan mozaik ekoloških uvjeta, što kasnije dovodi do formiranja specifičnih biljnih zajednica. Na primjer, samo unutar alpskog pojasa nastaju potpuno različiti (prema okolišnim čimbenicima) uvjeti rasta: suhi i močvarni, strmi padine bez snježnog pokrivača i mjesta gdje se snijeg zadržava tijekom cijele godine, područja zaštićena od vjetra i takva koja su stalno puhana. (Slika 7.2).

Alpske biljke karakterizira nizak rast. Bez obzira na položaj planinskih lanaca, ovdje prevladavaju grmovi i grmovi, puzavice, rozetaste trave, trave i šaševi, mahovine i lišajevi. Ali ponekad, na primjer, u južnim Andama i Africi, u gorju se mogu promatrati biljke poput stabla rozete s visokim stupastim deblima. Još jedna karakteristična značajka planinskih biljaka je velika masa podzemnog dijela biljaka iznad nadzemnog. Niski rast alpskih biljaka povezuje se s djelovanjem niskih temperatura, jakih vjetrova i oblikujućim učinkom zračenja, jer kratkovalno zračenje usporava procese rasta. Pretežnu važnost ovih abiotskih uvjeta potvrđuju pokusi prijenosa dovoljno visokih biljaka iz nizina u planine. Rezultati pokazuju da se visoke biljke, nalazeći se u gorju, za 3-4 godine prilagođavaju novim uvjetima, prestaju rasti i zakržljaju.

Riža. 7.2. Mozaični raspored vrsta magle i vegetacije u alpskom pojasu na malom prostoru

Alpske biljke također imaju brojne anatomske prilagodbe za zaštitu od sunčevog zračenja i očuvanje vlage:

Zadebljana pokrovna tkiva;

Pojačani razvoj mehaničkih tkiva;

Smanjenje veličine stanica;

Smanjenje veličine i povećanje broja stomata;

Rubovi i premaz voskom.

Posljednja prilagodba nije univerzalna - u planinama su biljke bez ruba ili bez voštanog pokrova prilično česte.

Niske temperature i intenzivno osvjetljenje osiguravaju stvaranje antocijanina u biljkama, koji stvaraju gamu boja u boji raznih dijelova biljaka. Kombinacija bogatih boja velikih cvjetova i malih listova karakteristična je značajka alpskih biljaka.

Antocijanini - pigmenti iz skupine flavonoida sadržani u staničnim sokovima biljaka, voća, lišća biljaka, bojeći ih u crvenu, ljubičastu, plavu ili njihovu kombinaciju.

Glavni fiziološki procesi u alpskim biljkama odvijaju se vrlo intenzivno. Prije svega, to se odnosi na izmjenu plina. Na velikim nadmorskim visinama fotosinteza je vrlo intenzivna - 50-100 mg CO2 apsorbira se na 1 g lista u 1 sat. U nekim biljkama zasićenje svjetlom se čak i ne opaža; fotosintetska aktivnost stalno raste s povećanjem osvjetljenja. Utjecaj niskih temperatura u visokim planinama očituje se u povećanju koncentracije topivih ugljikohidrata, organskih kiselina (na primjer, askorbinske) i aromatičnih tvari. Zbog toga su alpske biljke vrlo cijenjene u prehrambenoj i medicinskoj industriji, pčelarstvu i kao stočna hrana. Karakteristična značajka alpskih biljaka je povećani intenzitet redoks procesa, povećanje aktivnosti enzima čak i pri niskim temperaturama. Većina istraživača primjećuje povećano disanje biljaka na nadmorskoj visini, što dovodi do povećanja energije koja se oslobađa tijekom razgradnje složenih spojeva.

Sezonski razvoj biljaka značajno se mijenja prilikom penjanja u planine. Što je više, to se snijeg kasnije topi u proljeće; snijeg još pada u jesen, to je kraća vegetacijska sezona. Penjući se na planine za jedan dan, možete promatrati sve faze razvoja biljaka iste vrste: fazu cvatnje, pupanja, listanja.

Različite vrste biljaka različito reagiraju na visinsku zonalnost. Neki imaju širok raspon nadmorske visine i rastu u različitim zonama, drugi imaju vrlo usku ekološku sposobnost. Na primjer, borovnice (Vaccinium myrtillus) u Karpatima, i vlasulja (Festuca valesiaca) na Kavkazu se dižu do alpskog pojasa. Ove vrste imaju visoku ekološku plastičnost.

Planinski lanci vrlo često djeluju kao svojevrsna klimatska barijera i zapreka širenju raznih biljnih vrsta. Tipičan primjer je pustinja Atanama u Čileu, koja je nastala tako što planine zarobljavaju kišne oblake. Usput, u Čileu, na obali oceana, takozvane "šume magle". Nalaze se na obroncima planina, koje također hvataju kišne oblake. Osobitost uvjeta također je stvorena jer se hladna oceanska Humboldtova struja približava obalama. Zbog temperaturne razlike ovdje se stalno stvaraju magle. Time se stvaraju specifični okolišni uvjeti za rast biljaka. Ima još mnogo sličnih primjera. U središnjoj Aziji nalazi se Pamirsko gorje (Rusija), koje bi se nalazilo u sjeni najviših planina na Zemlji. No, Himalaje tek smetaju kretanju vlažnih zračnih masa u dubinu kontinenta. Upravo u takvoj zoni utjecaja palo je gorje Pamir, gdje je nastala visinska pustinja (prosječna visina iznad razine mora je 4000 m). Na njenom području padne vrlo malo oborina - od 15 do 150 mm godišnje. Istodobno dolazi do intenzivnog isparavanja, niske vlažnosti i toplina zrak. Zbog ovih značajki, u različitim regijama Pamirskog gorja formirane su osebujne biljne skupine. U južnom dijelu nalikuju suhim alpskim livadama, u središnjem dijelu - siromašnoj Kovylnoj stepi, u istočnom dijelu - pustinji.

To su čimbenici nežive prirode koji izravno ili neizravno utječu na tijelo - svjetlost, temperatura, vlaga, kemijski sastav zraka, vode i okoliša tla itd. (tj. svojstva okoliša čija pojava i utjecaj ne ovise izravno o aktivnosti živih organizama).

Svjetlo

(sunčevo zračenje) - ekološki čimbenik karakteriziran intenzitetom i kvalitetom energije zračenja Sunca koju fotosintetske zelene biljke koriste za stvaranje biljne biomase. Sunčeva svjetlost koja dopire do Zemljine površine glavni je izvor energije za održavanje toplinske ravnoteže planeta, metabolizma vode u organizmima, stvaranja i transformacije organske tvari autotrofnom karikom biosfere, što u konačnici omogućuje stvaranje okoliša sposobnog zadovoljiti vitalne potrebe organizma.

Biološki učinak sunčeve svjetlosti određen je njezinim spektralnim sastavom. [pokazati] ,

U spektralnom sastavu sunčeve svjetlosti postoje

• infracrvene zrake (valne duljine preko 0,75 mikrona)
• vidljive zrake (0,40-0,75 mikrona) i
• ultraljubičaste zrake (manje od 0,40 mikrona)

Različiti dijelovi sunčevog spektra nejednaki su u biološkom djelovanju.

infracrveni, ili toplinske, zrake nose glavnu količinu toplinske energije. Oni čine oko 49% energije zračenja koju percipiraju živi organizmi. Toplinsko zračenje dobro apsorbira voda, čija je količina u organizmima dosta velika. To dovodi do zagrijavanja cijelog organizma, što je posebno važno za hladnokrvne životinje (insekti, gmazovi i dr.). Kod biljaka je najvažnija funkcija infracrvenih zraka provođenje transpiracije, uz pomoć koje se vodenom parom odvodi višak topline s lista, kao i stvaranje optimalnih uvjeta za ulazak ugljičnog dioksida kroz puči.

Vidljivi dio spektračine oko 50% energije zračenja koja dopire do Zemlje. Ova energija je biljkama potrebna za fotosintezu. Međutim, samo 1% se koristi za to, ostatak se reflektira ili raspršuje u obliku topline. Ovo područje spektra dovelo je do pojave mnogih važnih prilagodbi u biljnim i životinjskim organizmima. U zelenim biljkama, osim formiranja kompleksa pigmenta koji apsorbira svjetlost, uz pomoć kojeg se odvija proces fotosinteze, nastala je svijetla boja cvjetova, što pomaže privlačenju oprašivača.

Za životinje svjetlo uglavnom ima informacijsku ulogu i uključeno je u regulaciju mnogih fizioloških i biokemijskih procesa. Protozoe već imaju organele osjetljive na svjetlo (oko kod Euglene zelene na svjetlo), a reakcija na svjetlost izražava se u obliku fototaksije - kretanja prema najjačem ili najslabijem osvjetljenju. Počevši od koelenterata, gotovo sve životinje razvijaju fotoosjetljive organe različite strukture. Postoje noćne i sumračne životinje (sove, šišmiši i dr.), kao i životinje koje žive u stalnoj tami (medvjed, valjkasti crv, krtica i dr.).

UV dio karakteriziran najvećom kvantnom energijom i visokom fotokemijskom aktivnošću. Uz pomoć ultraljubičastih zraka valne duljine 0,29-0,40 mikrona u životinja se odvija biosinteza vitamina D, pigmenata mrežnice i kože. Ove zrake najbolje percipiraju organi vida mnogih insekata, u biljkama imaju oblikovni učinak i doprinose sintezi određenih biološki aktivnih spojeva (vitamini, pigmenti). Zrake valne duljine manje od 0,29 mikrona štetno djeluju na živa bića.

intenzitet [pokazati] ,

Biljke, čija životna aktivnost u potpunosti ovisi o svjetlosti, imaju različite morfostrukturne i funkcionalne prilagodbe na svjetlosni režim staništa. Prema zahtjevima za svjetlosne uvjete, biljke se dijele u sljedeće ekološke skupine:

1. Biljke koje vole svjetlost (heliofiti). otvorena staništa koja uspijevaju samo na punom suncu. Karakterizira ih visok intenzitet fotosinteze. To su ranoproljetne biljke stepa i polupustinja (guščji luk, tulipani), biljke bezšumnih padina (kadulja, metvica, majčina dušica), žitarice, trputac, lokvanj, bagrem itd.
2. biljke otporne na sjenu karakterizira široka ekološka amplituda faktora svjetlosti. Najbolje raste u uvjetima jakog osvjetljenja, ali se može prilagoditi uvjetima različitih razina zasjenjenosti. To su drvenaste (breza, hrast, bor) i zeljaste (šumska jagoda, ljubičica, gospina trava i dr.) biljke.
3. Biljke koje vole sjenu (sciofiti) ne podnose jaku rasvjetu, rastu samo u zasjenjenim mjestima (pod krošnjama šume), a nikad ne rastu na otvorenim mjestima. Na čistinama pod jakim osvjetljenjem njihov rast se usporava, a ponekad i umiru. Ove biljke uključuju šumske trave - paprati, mahovine, oxalis, itd. Prilagodba na zasjenjivanje obično se kombinira s potrebom za dobrom opskrbom vodom.

Dnevna i sezonska učestalost [pokazati] .

Dnevna periodičnost određuje procese rasta i razvoja biljaka i životinja, koji ovise o duljini dnevnog svjetla.

Čimbenik koji regulira i kontrolira ritam svakodnevnog života organizama naziva se fotoperiodizam. To je najvažniji signalni čimbenik koji biljkama i životinjama omogućuje "mjerenje vremena" - omjera između trajanja razdoblja osvjetljenja i tame tijekom dana, za određivanje kvantitativnih parametara osvjetljenja. Drugim riječima, fotoperiodizam je reakcija organizma na izmjenu dana i noći koja se očituje kolebanjem intenziteta fizioloških procesa – rasta i razvoja. To je trajanje dana i noći koje se vrlo točno i prirodno mijenja tijekom godine, bez obzira na slučajne čimbenike, neprestano se ponavljajući iz godine u godinu, stoga su organizmi u procesu evolucije uskladili sve faze svog razvoja s ritmom ovih vremenskih intervala. .

U umjerenom pojasu svojstvo fotoperiodizma služi kao funkcionalni klimatski čimbenik koji određuje životni ciklus većine vrsta. U biljkama se fotoperiodički učinak očituje u usklađivanju razdoblja cvatnje i sazrijevanja plodova s ​​razdobljem najaktivnije fotosinteze, u životinja - u podudarnosti vremena reprodukcije s razdobljem obilja hrane, u kukaca - u nastanku dijapauze i izlasku iz nje.

U biološke pojave izazvane fotoperiodizmom ubrajaju se i sezonske migracije (letovi) ptica, ispoljavanje njihovih instinkata za gniježđenje i razmnožavanje, promjena dlake kod sisavaca itd.

Prema potrebnom trajanju svjetlosnog razdoblja biljke se dijele na

• dugodnevne, kojima je za normalan rast i razvoj potrebno više od 12 sati svjetla (lan, luk, mrkva, zob, kokošinjac, droga, mladica, krumpir, belladonna i dr.);
• biljke kratkog dana - potrebno im je najmanje 12 sati neprekinutog tamnog razdoblja za cvatnju (dalije, kupus, krizanteme, amarant, duhan, kukuruz, rajčice i dr.);
• neutralne biljke kod kojih se razvoj generativnih organa odvija i s dugim i s kratkim danima (neven, vinova loza, floks, jorgovan, heljda, grašak, pletenica itd.)

Biljke dugog dana potječu uglavnom iz sjevernih geografskih širina, a biljke kratkog dana iz južnih geografskih širina. U tropskom pojasu, gdje duljina dana i noći malo varira tijekom godine, fotoperiod ne može poslužiti kao orijentirajući faktor u periodičnosti bioloških procesa. Zamjenjuju ga izmjenične suhe i vlažne sezone. Vrste dugog dana imaju vremena za proizvodnju usjeva čak iu uvjetima kratkog sjevernog ljeta. Stvaranje velike mase organskih tvari događa se ljeti tijekom prilično dugog dnevnog svjetla, koje na geografskoj širini Moskve može doseći 17 sati, a na geografskoj širini Arhangelska - više od 20 sati dnevno.

Duljina dana značajno utječe na ponašanje životinja. S početkom proljetnih dana, čije se trajanje progresivno povećava, kod ptica se pojavljuju instinkti za gniježđenje, vraćaju se iz toplih krajeva (iako temperatura zraka još uvijek može biti nepovoljna) i počinju polagati jaja; toplokrvne životinje linjaju se.

Skraćivanje dana u jesen uzrokuje suprotne sezonske pojave: ptice odlijeću, neke životinje spavaju zimski san, drugima raste gusta dlaka, kod kukaca se formiraju zimske faze (unatoč još uvijek povoljnoj temperaturi i obilju hrane). U ovom slučaju, smanjenje duljine dana signalizira živim organizmima da se približava zimsko razdoblje i oni se mogu unaprijed pripremiti za to.

Kod životinja, osobito člankonožaca, rast i razvoj ovise i o duljini dnevnog svjetla. Na primjer, kupusov bijelac, brezov moljac razvijaju se normalno samo s dugim dnevnim svjetlom, dok svilene bube, razne vrste skakavaca, lopatica - s kratkim. Fotoperiodizam također utječe na vrijeme početka i završetka sezone parenja u ptica, sisavaca i drugih životinja; o razmnožavanju, embrionalnom razvoju vodozemaca, gmazova, ptica i sisavaca;

Sezonske i dnevne promjene u osvjetljenju su najtočniji satovi, čiji je tok jasno pravilan i praktički se nije promijenio tijekom posljednjeg razdoblja evolucije.

Zahvaljujući tome postalo je moguće umjetno regulirati razvoj životinja i biljaka. Na primjer, stvaranje biljaka u staklenicima, staklenicima ili rasadnicima dnevnog svjetla u trajanju od 12-15 sati omogućuje vam uzgoj povrća, ukrasnog bilja čak i zimi, ubrzati rast i razvoj sadnica. Nasuprot tome, zasjenjivanje biljaka ljeti ubrzava nicanje cvjetova ili sjemena kasno cvjetajućih jesenskih biljaka.

Produljenjem dana zbog umjetne rasvjete zimi, moguće je produžiti nesivost kokoši, gusaka, pataka i regulirati razmnožavanje krznašica na farmama krzna. Čimbenik svjetlosti također igra važnu ulogu u drugim životnim procesima životinja. Prije svega, to je neophodan uvjet za vid, njihovu vizualnu orijentaciju u prostoru kao rezultat percepcije organa vida izravnih, raspršenih ili reflektiranih svjetlosnih zraka od okolnih objekata. Informativni sadržaj kod većine životinja polarizirane svjetlosti, sposobnost razlikovanja boja, snalaženja uz astronomske izvore svjetlosti u jesenskim i proljetnim seobama ptica, te u navigacijskim sposobnostima drugih životinja je velik.

Na temelju fotoperiodizma kod biljaka i životinja u procesu evolucije razvili su se specifični godišnji ciklusi razdoblja rasta, razmnožavanja i pripreme za zimu koji se nazivaju godišnji ili sezonski ritmovi. Ti se ritmovi očituju u promjeni intenziteta prirode bioloških procesa i ponavljaju se u godišnjim intervalima. Podudarnost razdoblja životnog ciklusa s odgovarajućim godišnjim dobom od velike je važnosti za postojanje vrste. Sezonski ritmovi pružaju biljkama i životinjama najpovoljnije uvjete za rast i razvoj.

Štoviše, fiziološki procesi biljaka i životinja strogo su ovisni o dnevnom ritmu, koji se izražava određenim biološkim ritmovima. Prema tome, biološki ritmovi su periodički ponavljajuće promjene u intenzitetu i prirodi bioloških procesa i pojava. Kod biljaka se biološki ritmovi očituju u dnevnom kretanju lišća, latica, promjenama u fotosintezi, kod životinja - u kolebanjima temperature, promjenama u lučenju hormona, brzini diobe stanica itd. Kod ljudi su dnevne fluktuacije u brzini disanja, pulsu, krvni tlak, budnost i spavanje itd. Biološki ritmovi su nasljedno fiksne reakcije, stoga je poznavanje njihovih mehanizama važno u organizaciji rada i odmora osobe.

Temperatura

Jedan od najvažnijih abiotičkih čimbenika o kojem uvelike ovisi postojanje, razvoj i rasprostranjenost organizama na Zemlji [pokazati] .

Gornja granica temperature za život na Zemlji vjerojatno je 50-60°C. Na takvim temperaturama dolazi do gubitka aktivnosti enzima i savijanja proteina. Međutim, opći temperaturni raspon aktivnog života na planetu mnogo je širi i ograničen je sljedećim granicama (Tablica 1)

Tablica 1. Temperaturni raspon aktivnog života na planetu, °S

Među organizmima koji mogu egzistirati na vrlo visokim temperaturama poznate su termofilne alge koje mogu živjeti u toplim izvorima na 70-80°C. Vrlo visoke temperature (65-80°C) uspješno podnose lišajevi ljuskari, sjemenke i vegetativni organi pustinjske biljke (saksaul, devin trn, tulipani) smještene u gornjem sloju vrućeg tla.

Postoje mnoge vrste životinja i biljaka koje mogu podnijeti velike vrijednosti temperatura ispod ništice. Drveće i grmlje u Jakutiji ne smrzava se na minus 68°C. Na Antarktici, na minus 70 ° C, žive pingvini, a na Arktiku - polarni medvjedi, arktičke lisice, polarne sove. Polarne vode s temperaturom od 0 do -2°C nastanjene su raznim predstavnicima flore i faune - mikroalgama, beskralježnjacima, ribama, čiji se životni ciklus stalno odvija u takvim temperaturnim uvjetima.

Značenje temperature leži prvenstveno u njezinom izravnom utjecaju na brzinu i prirodu tijeka metaboličkih reakcija u organizmu. Budući da se dnevna i sezonska kolebanja temperature povećavaju s udaljenošću od ekvatora, biljke i životinje, prilagođavajući im se, pokazuju različite potrebe za toplinom.

Metode prilagodbe

• Migracija – preseljenje u povoljnije uvjete. Kitovi, mnoge vrste ptica, ribe, kukci i druge životinje redovito migriraju tijekom cijele godine.
• Utrnulost - stanje potpune nepokretnosti, oštro smanjenje vitalne aktivnosti, prestanak prehrane. Uočava se kod insekata, riba, vodozemaca, sisavaca kada temperatura okoliša padne u jesen, zimi (hibernacija) ili kada poraste ljeti u pustinjama (ljetna hibernacija).
• Anabioza je stanje oštrog potiskivanja vitalnih procesa, kada vidljive manifestacije života privremeno prestaju. Ova pojava je reverzibilna. Primjećuje se kod mikroba, biljaka, nižih životinja. Sjeme nekih biljaka u suspendiranom stanju može biti i do 50 godina. Mikrobi u stanju suspendirane animacije tvore spore, protozoe - ciste.

Mnoge biljke i životinje, uz odgovarajući trening, uspješno podnose ekstremno niske temperature u stanju dubokog mirovanja ili anabioze. U laboratorijskim pokusima sjeme, pelud, biljne spore, nematode, rotiferi, ciste protozoa i drugih organizama, spermatozoidi nakon dehidracije ili stavljanja u otopine posebnih zaštitnih tvari - krioprotektora - podnose temperature blizu apsolutne nule.

Trenutno je postignut napredak u praktičnu upotrebu tvari s krioprotektivnim svojstvima (glicerin, polietilen oksid, dimetil sulfoksid, saharoza, manitol i dr.) u biologiji, poljoprivredi i medicini. U otopinama krioprotektora provodi se dugotrajno skladištenje konzervirane krvi, sperme za umjetno osjemenjivanje domaćih životinja, nekih organa i tkiva za transplantaciju; zaštita biljaka od zimskih mrazeva, ranih proljetnih mrazeva i dr. Navedeni problemi su u nadležnosti kriobiologije i kriomedicine i njima se bave mnoge znanstvene institucije.

• Termoregulacija. Biljke i životinje su u procesu evolucije razvile različite mehanizme termoregulacije:

1. u biljkama
   • fiziološki - nakupljanje šećera u stanicama, zbog čega se povećava koncentracija staničnog soka i smanjuje sadržaj vode u stanicama, što pridonosi otpornosti biljaka na mraz. Na primjer, kod patuljaste breze, smreke, gornje grane umiru na ekstremno niskim temperaturama, a puzave prezimljuju pod snijegom i ne umiru.
   • fizički
     1. stomatalna transpiracija - uklanjanje viška topline i sprječavanje opeklina uklanjanjem vode (isparavanjem) iz tijela biljke
     2. morfološki - usmjeren na sprječavanje pregrijavanja: gusta pubescencija lišća za raspršivanje sunčeve zrake, sjajna površina za njihovu refleksiju, smanjenje površine koja apsorbira zrake - savijanje plojke lista u cjevčicu (perna trava, vlasulja), postavljanje lista s rubom prema sunčevim zrakama (eukaliptus), smanjenje lišća (saxaul, kaktus) ); usmjereni na sprječavanje smrzavanja: posebni oblici rasta - patuljasti, stvaranje puzavih oblika (zimuju pod snijegom), tamna boja (pomaže boljem upijanju toplinskih zraka i zagrijavanju pod snijegom)
2. kod životinja
   • hladnokrvni (poikilotermni, ektotermni) [beskralješnjaci, ribe, vodozemci i gmazovi] - regulacija tjelesne temperature provodi se pasivno povećanjem rada mišića, značajkama strukture i boje pokrova, pronalaženjem mjesta gdje je moguća intenzivna apsorpcija sunčeve svjetlosti , itd., t .to. ne mogu održavati temperaturni režim metaboličkih procesa i njihova aktivnost ovisi uglavnom o toplini koja dolazi izvana, a tjelesna temperatura - o vrijednostima temperature okoline i energetskoj bilanci (omjer apsorpcije i povratka energije zračenja).
   • toplokrvni (homeotermni, endotermni) [ptice i sisavci] - sposobni održavati konstantnu tjelesnu temperaturu bez obzira na temperaturu okoliša. Ovo svojstvo omogućuje mnogim životinjskim vrstama da žive i razmnožavaju se na temperaturama ispod ništice (sobovi, polarni medvjedi, peraje, pingvini). U procesu evolucije razvile su dva termoregulacijska mehanizma kojima održavaju konstantnu tjelesnu temperaturu: kemijski i fizikalni. [pokazati] .
     • Kemijski mehanizam termoregulacije osigurava se brzinom i intenzitetom redoks reakcija i refleksno je kontroliran središnjim živčanim sustavom. Važnu ulogu u povećanju učinkovitosti kemijskog mehanizma termoregulacije igrale su takve aromorfoze kao što su pojava srca s četiri komore, poboljšanje dišnih organa kod ptica i sisavaca.
     • Fizički mehanizam termoregulacije osigurava se pojavom toplinski izolacijskih pokrivača (perje, krzno, potkožno masno tkivo), znojnih žlijezda, dišnih organa, kao i razvojem živčanih mehanizama za regulaciju cirkulacije krvi.

     Poseban slučaj homoiotermije je heterotermija – različita razina tjelesne temperature ovisno o funkcionalnoj aktivnosti organizma. Heterotermija je karakteristična za životinje koje padaju u zimski san ili privremeni stupor tijekom nepovoljnog razdoblja u godini. Istovremeno im se zbog usporenog metabolizma primjetno smanjuje visoka tjelesna temperatura (temenice, ježevi, šišmiši, brzi pilići itd.).

Granice izdržljivosti velike vrijednosti temperaturnog faktora razlikuju se i kod poikilotermnih i kod homoiotermnih organizama.

Eurytermalne vrste mogu tolerirati temperaturne fluktuacije u širokom rasponu.

Stenotermni organizmi žive u uvjetima uskih temperaturnih granica, dijele se na stenotermne vrste koje vole toplinu (orhideje, grm čaja, kava, koralji, meduze itd.), oceanske dubine itd.).

Za svaki organizam ili skupinu jedinki postoji optimalna temperaturna zona unutar koje je aktivnost posebno izražena. Iznad ove zone nalazi se zona privremenog toplinskog stupora, još više - zona produljene neaktivnosti ili ljetne hibernacije, koja graniči sa zonom visoke letalne temperature. Kada potonji padne ispod optimuma, dolazi do zone hladnog stupora, hibernacije i smrtonosne niske temperature.

Raspodjela jedinki u populaciji, ovisno o promjeni temperaturnog faktora na teritoriju, uglavnom je po istom obrascu. Zona optimalnih temperatura odgovara najvećoj gustoći naseljenosti, a s obje njezine strane uočava se smanjenje gustoće do granice raspona, gdje je ona najmanja.

Temperaturni faktor na velikom području Zemlje podložan je izraženim dnevnim i sezonskim kolebanjima, što zauzvrat određuje odgovarajući ritam bioloških pojava u prirodi. Ovisno o opskrbi toplinskom energijom simetričnih dijelova obiju hemisfera globusa, počevši od ekvatora, razlikuju se sljedeće klimatske zone:

1. tropska zona. Minimalna srednja godišnja temperatura prelazi 16° C, u najhladnijim danima ne pada ispod 0° C. Kolebanja temperature tijekom vremena su neznatna, amplituda ne prelazi 5° C. Vegetacija je cjelogodišnja.
2. suptropskom pojasu. Prosječna temperatura najhladnijeg mjeseca nije niža od 4° C, a najtoplijeg mjeseca iznad 20° C. Rijetke su temperature ispod ništice. Zimi nema stabilnog snježnog pokrivača. Sezona rasta traje 9-11 mjeseci.
3. umjereni pojas. Dobro definirana ljetna vegetacijska sezona i zimsko razdoblje dormantnost biljaka. Glavni dio zone ima stabilan snježni pokrivač. Mrazevi su tipični u proljeće i jesen. Ponekad se ova zona dijeli na dvije: umjereno toplu i umjereno hladnu, koje karakteriziraju četiri godišnja doba.
4. hladna zona. Prosječna godišnja temperatura je ispod 0 ° C, mraz je moguć čak i tijekom kratke (2-3 mjeseca) vegetacijske sezone. Godišnje kolebanje temperature je vrlo veliko.

Obrazac vertikalne distribucije vegetacije, tla i divljih životinja u planinskim područjima također je uglavnom posljedica faktora temperature. U planinama Kavkaza, Indije, Afrike mogu se razlikovati četiri ili pet biljnih pojaseva, čiji slijed odozgo prema gore odgovara nizu geografskih širina od ekvatora do pola na istoj visini.

Vlažnost

Čimbenik okoliša karakteriziran sadržajem vode u zraku, tlu, živim organizmima. U prirodi postoji dnevni ritam vlažnosti: noću raste, a danju opada. Zajedno s temperaturom i svjetlom, vlaga ima važnu ulogu u regulaciji aktivnosti živih organizama. Izvor vode za biljke i životinje uglavnom su atmosferske oborine i podzemne vode, te rosa i magla.

Vlaga je nužan uvjet za postojanje svih živih organizama na Zemlji. Život je nastao u vodenom okolišu. Stanovnici zemlje još uvijek ovise o vodi. Za mnoge vrste životinja i biljaka voda je i dalje stanište. Važnost vode u životnim procesima određena je činjenicom da je ona glavna sredina u stanici, u kojoj se odvijaju metabolički procesi, djeluje kao najvažniji početni, srednji i završni proizvod biokemijskih transformacija. Važnost vode određena je i njezinim kvantitativnim sadržajem. Živi organizmi sastoje se od najmanje 3/4 vode.

U odnosu na vodu više biljke se dijele na

• hidrofiti - vodene biljke (lopoč, strelica, patka);
• higrofiti - stanovnici pretjerano vlažnih mjesta (calamus, sat);
• mezofiti - biljke normalnih uvjeta vlažnosti (đurđica, valerijana, lupin);
• kserofiti - biljke koje žive u uvjetima stalnog ili sezonskog nedostatka vlage (saxaul, devin trn, ephedra) i njihove sorte sukulenti (kaktusi, euphorbia).

Prilagodbe za život u dehidriranom okruženju i okruženju s povremenim nedostatkom vlage Važna značajka glavnih klimatskih čimbenika (svjetlost, temperatura, vlažnost) je njihova redovita varijabilnost tijekom godišnjeg ciklusa, pa čak i tijekom dana, kao i ovisno o geografskoj zonalnosti. U tom pogledu prilagodbe živih organizama također imaju redovit i sezonski karakter. Prilagodba organizama na uvjete okoliša može biti brza i reverzibilna ili prilično spora, što ovisi o dubini djelovanja čimbenika. Kao rezultat vitalne aktivnosti, organizmi su sposobni promijeniti abiotičke uvjete života. Na primjer, biljke nižeg sloja su u uvjetima slabijeg osvjetljenja; procesi razgradnje organskih tvari koji se odvijaju u vodenim tijelima često uzrokuju nedostatak kisika za druge organizme. Djelovanjem vodenih organizama mijenjaju se temperaturni i vodni režimi, količina kisika, ugljičnog dioksida, pH okoliša, spektralni sastav svjetlosti i dr. Zračni okoliš i njegov plinski sastav Razvoj zračnog okoliša od strane organizama započeo je nakon što su sletjeli. Život u zraku zahtijevao je specifične prilagodbe i visoku razinu organizacije biljaka i životinja. Niska gustoća i sadržaj vode, visok sadržaj kisika, lakoća kretanja zračnih masa, nagle promjene temperature i dr. značajno su utjecali na proces disanja, izmjenu vode i kretanje živih bića. Velika većina kopnenih životinja tijekom evolucije stekla je sposobnost letenja (75% svih vrsta kopnenih životinja). Mnoge vrste karakterizira ansmohorija - naseljavanje uz pomoć zračnih struja (spore, sjemenke, plodovi, ciste protozoa, kukci, pauci itd.). Neke se biljke oprašuju vjetrom. Za uspješan opstanak organizama važna su ne samo fizikalna, već i kemijska svojstva zraka, sadržaj plinovitih komponenti potrebnih za život. Kisik. Za veliku većinu živih organizama kisik je vitalan. Samo anaerobne bakterije mogu napredovati u anoksičnom okruženju. Kisik osigurava provedbu egzotermnih reakcija, tijekom kojih se oslobađa energija potrebna za život organizama. To je konačni akceptor elektrona, koji se odvaja od atoma vodika u procesu izmjene energije. U kemijski vezanom stanju kisik ulazi u sastav mnogih vrlo važnih organskih i mineralnih spojeva živih organizama. Njegova uloga kao oksidacijskog sredstva u kruženju pojedinih elemenata biosfere je golema. Jedini proizvođači slobodnog kisika na Zemlji su zelene biljke koje ga stvaraju u procesu fotosinteze. Određena količina kisika nastaje kao rezultat fotolize vodene pare ultraljubičastim zrakama izvan ozonskog omotača. Apsorpcija kisika od strane organizama iz vanjskog okoliša događa se cijelom površinom tijela (praživotinje, crvi) ili posebnim dišnim organima: dušnicima (insekti), škrgama (ribe), plućima (kralješnjaci). Kisik se kemijski veže i prenosi cijelim tijelom pomoću posebnih krvnih pigmenata: hemoglobina (kralježnjaci), hemocijapina (mekušci, rakovi). Organizmi koji žive u uvjetima stalnog nedostatka kisika razvili su odgovarajuće prilagodbe: povećan kapacitet krvi za kisik, češće i dublje disajne pokrete, veliki kapacitet pluća (kod gorštaka, ptica) ili smanjenu upotrebu kisika u tkivima zbog povećanje količine mioglobina, akumulatora kisika u tkivima (među stanovnicima vodenog okoliša). Zbog velike topljivosti CO 2 i O 2 u vodi, njihov relativni sadržaj ovdje je veći (2-3 puta) nego u zraku (slika 1). Ova je okolnost vrlo važna za vodene organizme koji koriste ili otopljeni kisik za disanje ili CO2 za fotosintezu (vodeni fototrofi). Ugljični dioksid. Normalna količina ovog plina u zraku je mala - 0,03% (po volumenu) ili 0,57 mg/l. Kao rezultat toga, čak i male fluktuacije u sadržaju CO 2 značajno se odražavaju na proces fotosinteze, koji izravno ovisi o njemu. Glavni izvori CO 2 u atmosferi su disanje životinja i biljaka, procesi izgaranja, vulkanske erupcije, djelovanje mikroorganizama i gljivica u tlu, industrijska poduzeća i promet. Posjedujući svojstvo apsorpcije u infracrvenom području spektra, ugljični dioksid utječe na optičke parametre i temperaturni režim atmosfere, uzrokujući dobro poznati "efekt staklenika". Važan ekološki aspekt je povećanje topljivosti kisika i ugljičnog dioksida u vodi kako se njezina temperatura smanjuje. Zbog toga je fauna vodenih bazena polarnih i subpolarnih geografskih širina vrlo bogata i raznolika, uglavnom zbog povećane koncentracije kisika u hladnoj vodi. Otapanje kisika u vodi, kao i bilo kojeg drugog plina, podliježe Henryjevom zakonu: obrnuto je proporcionalno temperaturi i prestaje kada se dosegne točka vrenja. U toplim vodama tropskih bazena smanjena koncentracija otopljenog kisika ograničava disanje, a time i život i brojnost vodenih životinja. U posljednje vrijeme primjetno je pogoršanje režima kisika u mnogim vodnim tijelima, uzrokovano povećanjem količine organskih onečišćujućih tvari, za čije uništavanje je potrebna velika količina kisika. Zoniranje rasprostranjenosti živih organizama Geografska (geografska širina) zonalnost U geografskoj širini od sjevera prema jugu, sljedeće prirodne zone sukcesivno se nalaze na području Ruske Federacije: tundra, tajga, listopadne šume, stepa, pustinja. Među elementima klime koji određuju zonalnost distribucije i distribucije organizama, vodeću ulogu imaju abiotski čimbenici - temperatura, vlažnost, svjetlosni režim. Najuočljivije zonalne promjene očituju se u prirodi vegetacije - vodeće komponente biocenoze. To je pak popraćeno promjenama u sastavu životinja - potrošača i razarača organskih ostataka u karikama hranidbenih lanaca. Tundra- hladna ravnica bez drveća na sjevernoj hemisferi. Njegovi klimatski uvjeti nisu baš pogodni za vegetaciju biljaka i razgradnju organskih ostataka (permafrost, relativno niske temperature čak i ljeti, kratko razdoblje pozitivnih temperatura). Ovdje su formirane osebujne male biocenoze u sastavu vrsta (mahovine, lišajevi). U tom smislu, produktivnost biocenoze tundre je niska: 5-15 c/ha organske tvari godišnje. Zona tajga karakteriziraju relativno povoljni zemljišno-klimatski uvjeti, posebno za četinjače. Ovdje su se formirale bogate i visokoproduktivne biocenoze. Godišnje stvaranje organske tvari je 15-50 c/ha. Uvjeti umjerenog pojasa doveli su do formiranja složenih biocenoza listopadne šume s najvećom biološkom produktivnošću na području Ruske Federacije (do 60 c/ha godišnje). Raznovrsnosti listopadnih šuma su hrastove šume, bukovo-javorove šume, mješovite šume i dr. Takve šume karakterizira dobro razvijen grm i travnata makija, što pridonosi smještaju vrsta i količine raznolike faune. stepe- prirodna zona umjerenog pojasa Zemljinih hemisfera, koju karakterizira nedovoljna opskrba vodom, stoga ovdje prevladava zeljasta, uglavnom žitna vegetacija (perna trava, vlasulja, itd.). Životinjski svijet je raznolik i bogat (lisica, zec, hrčak, miševi, mnoge ptice, posebno selice). Stepska zona sadrži najvažnija područja za proizvodnju žitarica, tehničke, povrtne kulture i stočarstvo. Biološka produktivnost ove prirodne zone relativno je visoka (do 50 c/ha godišnje). pustinja prevladavaju u srednjoj Aziji. Zbog niske količine oborina i visokih temperatura ljeti, vegetacija pokriva manje od polovice teritorija ove zone i ima specifične prilagodbe na suhe uvjete. Životinjski svijet je raznolik biološke značajke već su razmatrani. Godišnje stvaranje organske tvari u pustinjskoj zoni ne prelazi 5 q/ha (slika 107). Salinitet okoliša Salinitet vodenog okoliša karakteriziran sadržajem topljivih soli u njemu. Slatka voda sadrži 0,5-1,0 g/l, a morska 10-50 g/l soli. Salinitet vodenog okoliša važan je za njegove stanovnike. Postoje životinje prilagođene životu samo u slatkoj vodi (ciprinidi) ili samo u morskoj vodi (haringe). Kod nekih riba pojedine faze individualnog razvoja prolaze pri različitim slanostima vode, na primjer, obična jegulja živi u slatkovodnim tijelima, a migrira na mrijest u Sargaško more. Takvi vodeni stanovnici trebaju odgovarajuću regulaciju ravnoteže soli u tijelu. Mehanizmi regulacije ionskog sastava organizama. Kopnene životinje prisiljene su regulirati sastav soli svojih tekućih tkiva kako bi održale unutarnji okoliš u stalnom ili gotovo stalnom kemijski nepromijenjenom ionskom stanju. Glavni način održavanja ravnoteže soli u vodenim organizmima i kopnenim biljkama je izbjegavanje staništa s neodgovarajućom slanošću. Takvi mehanizmi trebali bi djelovati posebno intenzivno i precizno kod migrirajućih riba (losos, losos, ružičasti losos, jegulja, jesetra), koje povremeno prelaze iz morske vode u slatku vodu ili obrnuto. Najlakši način je osmotska regulacija u slatkoj vodi. Poznato je da je koncentracija iona u potonjem mnogo niža nego u tekućim tkivima. Prema zakonima osmoze, vanjski okoliš uz gradijent koncentracije kroz polupropusne membrane ulazi u stanice, postoji neka vrsta "uzgoja" unutarnjeg sadržaja. Ako se takav proces ne kontrolira, organizam bi mogao nateći i uginuti. Međutim, slatkovodni organizmi imaju organe koji uklanjaju višak vode prema van. Očuvanje iona potrebnih za život olakšava činjenica da je urin takvih organizama prilično razrijeđen (slika 2, a). Odvajanje takve razrijeđene otopine od unutarnjih tekućina vjerojatno zahtijeva aktivni kemijski rad specijaliziranih stanica ili organa (bubrezi) i njihovu potrošnju značajnog udjela ukupne bazalne metaboličke energije. Naprotiv, morske životinje i ribe piju i asimiliraju samo morsku vodu, čime se nadopunjuje njen stalni izlazak iz tijela u vanjsko okruženje, koje karakterizira visok osmotski potencijal. Istodobno, jednovalentni ioni slane vode aktivno se izlučuju škrgama, a dvovalentni ioni - bubrezima (slika 2, b). Stanice troše dosta energije na ispumpavanje viška vode, stoga, s povećanjem slanosti i smanjenjem vode u tijelu, organizmi obično prelaze u neaktivno stanje - solnu anabiozu. To je karakteristično za vrste koje žive u povremeno presušujućim bazenima morske vode, estuarijima, u priobalju (rotiferi, amfipodi, bičaši itd.) Salinitet gornjeg sloja zemljine kore određen je sadržajem kalijevih i natrijevih iona u njemu, te je, kao i slanost vodenog okoliša, važan za njegove stanovnike, a prije svega biljke koje na njega imaju odgovarajuću prilagodljivost. Ovaj faktor nije slučajan za biljke, on ih prati tijekom evolucijskog procesa. Takozvana solončak vegetacija (slana, sladić, itd.) Ograničena je na tla s visokim sadržajem kalija i natrija. Gornji sloj zemljine kore je tlo. Osim saliniteta tla, razlikuju se i drugi njegovi pokazatelji: kiselost, hidrotermalni režim, prozračnost tla itd. Zajedno s reljefom, ova svojstva zemljine površine, nazvana edafski čimbenici okoliša, imaju ekološki utjecaj na njegove stanovnike. Edafski okolišni čimbenici Svojstva zemljine površine koja imaju ekološki utjecaj na njezine stanovnike. posuđeno profil tla Vrsta tla određena je njegovim sastavom i bojom. A - Tlo tundre ima tamnu tresetnu površinu. B – Pustinjsko tlo je lagano, krupnozrnato i siromašno organskom tvari Kestenjasto tlo (C) i černozem (D) su humusom bogata livadska tla tipična za stepe Euroazije i prerije Sjeverne Amerike. Crvenkasto isprani latosol (E) tropske savane ima vrlo tanak, ali humusom bogat sloj. Podzolična tla tipična su za sjeverne geografske širine, gdje ima velike količine oborina i vrlo malo isparavanja. Uključuju organski smeđi šumski podzol (F), sivo-smeđi podzol (H) i sivo-kameni podzol (I), koji nosi crnogorično i listopadno drveće. Sve su one relativno kisele, a za razliku od njih, crveno-žuti podzol (G) borovih šuma dosta je jako ispran. Ovisno o edafskim čimbenicima, razlikuju se brojne ekološke skupine biljaka. Prema reakciji na kiselost otopine tla razlikuju se: acidofilne vrste koje rastu na pH ispod 6,5 (biljke tresetišta, preslica, bor, jela, paprat); neutrofilno, preferira tlo s neutralnom reakcijom (pH 7) (većina kultiviranih biljaka); bazifilne - biljke koje najbolje rastu na supstratu koji ima alkalnu reakciju (pH preko 7) (smreka, grab, tuja) i ravnodušni - mogu rasti na tlima s različitim pH vrijednostima. S obzirom na kemijski sastav tla, biljke se dijele na oligotrofna, nezahtjevna za količinu hranjivih tvari; mezotrofni, zahtijevaju umjerenu količinu minerala u tlu (zeljaste trajnice, smreka), mezotrofni, zahtijevaju veliki broj dostupnih elemenata pepela (hrast, voće). U odnosu na pojedinačne baterije vrste koje su posebno zahtjevne u pogledu visokog sadržaja dušika u tlu nazivaju se - nitrofili (kopriva, biljke za štalu); koji zahtijevaju puno kalcija - kalcefili (bukva, ariš, rezač, pamuk, maslina); biljke slanog tla nazivaju se halofiti (solyanka, sarsazan), neki od halofita mogu izlučiti višak soli van, gdje te soli nakon sušenja tvore čvrste filmove ili kristalne nakupine U odnosu na mehanički sastav pješčane biljke - psamofiti (saksaul, pješčani bagrem) biljke točila, pukotina i udubljenja stijena i drugih sličnih staništa - litofiti [petrofiti] (kleka, hrast kitnjak) Reljef terena i priroda tla značajno utječu na specifičnosti kretanja životinja, distribuciju vrsta čija je životna aktivnost privremeno ili trajno povezana s tlom. Priroda korijenskog sustava (dubinski, površinski) i način života faune tla ovise o hidrotermalnom režimu tala, njihovoj prozračnosti, mehaničkom i kemijskom sastavu. Kemijski sastav tla i raznolikost stanovnika utječu na njegovu plodnost. Najplodnija su tla černozema bogata humusom. Kao abiotski čimbenik, reljef utječe na raspored klimatskih čimbenika, a time i na formiranje odgovarajuće flore i faune. Na primjer, na južnim padinama brda ili planina uvijek je viša temperatura, bolje osvjetljenje i, sukladno tome, manja vlažnost.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Domaćin na http://www.allbest.ru/

Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije

Savezna državna proračunska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja

"KUBAN DRŽAVNO SVEUČILIŠTE"

Zavod za geoekologiju i upravljanje prirodom

NASTAVNI RAD

Reljef kao ekološki faktor

Krasnodar 2012

Uvod

1. Vertikalna zonalnost

2. Ekologija visokoplaninskih organizama

3. Utjecaj ekspozicije i strmine padina na organizme

5. Tipovi visinske zonalnosti zapadnog Kavkaza

6. Značajke organizama alpskog i subalpinskog pojasa sjeverozapadnog dijela Velikog Kavkaza

Zaključak

Uvod

Strmina padine i značajke njezine površine mogu utjecati na razvoj korijenskih sustava biljaka, njihov vanjska struktura: u planinskim uvjetima brojne vrste drveća poprimaju niske, puzave (tzv. patuljaste) oblike. Reljef utječe na procese formiranja tla, a tla na padinama su posebno osjetljiva i uništavanje vegetacije (npr. tijekom sječe), pojačana ispaša stoke uzrokuje destrukciju tla (eroziju).

Glavni cilj seminarski rad je razmatranje reljefa kao ekološkog faktora. Glavni ciljevi kolegija - razmotriti vertikalnu zoniranje; proučavati ekologiju alpskih organizama, utjecaj ekspozicije i strmine padina na organizme; razmotriti ulogu elemenata mezoreljefa i mikroreljefa u životu organizama, proučiti vrste visinske zonalnosti zapadnog Kavkaza; karakterizirati organizme alpskog i subalpskog pojasa sjeverozapadnog dijela Velikog Kavkaza.

Rad se sastoji od uvoda, šest poglavlja, zaključka i popisa literature, uključujući 10 naslova, sadrži 5 slika.

1 . Vertikalna zonalnost

Reljef ne pripada izravnim čimbenicima okoliša kao što su voda, svjetlost, toplina, tlo. Ali priroda reljefa, smještaj biljke ili biljne zajednice u njoj, imaju velik utjecaj na život biljke, budući da reljef često određuje kombinaciju izravnih čimbenika i preraspodjeljuje u prostoru one količine topline, svjetlosti, vlažnosti koje su zonalne, tj. ovise o zemljopisnom položaju područja . Dakle, reljef u životu biljaka djeluje kao neizravno djelujući čimbenik.

Ovisno o veličini oblika, razlikuje se reljef nekoliko redova: makroreljef (planine, nizine, međuplaninske depresije), mezoreljef (brežuljci, škrape, grebeni, kraški lijevci, stepski "tanjurići") i mikroreljef (mali zapadnjaci, neravnine, uzvisine uz stabljiku). Ova podjela je uvjetna, budući da nema točnih kvantitativnih granica između oblika. Svaki od njih igra ulogu u formiranju kompleksa okolišnih čimbenika za biljke. Glavna strukturna jedinica biotskog pokrova u planinama je visinski pojas [Goryshina, 1979, str. 208].

Biljke su dobri pokazatelji ekoloških uvjeta i često omogućuju određivanje ekološkog potencijala planinskog područja na općenitiji način, budući da se druge prirodne komponente (klimatski parametri, karakteristike tla) mogu proučavati samo na ograničenim područjima. Stoga se fizionomski najčešće visinske zone izdvajaju po vodećem tipu vegetacije. Vegetacijski pojas smatra se složenom kombinacijom klimatski uvjetovanih biljnih zajednica koje pripadaju jednom ili više tipova vegetacije unutar određenog visinskog stupnja, međusobno povezanih u ekološkodinamičke nizove (fitokatene) na padinama različitih ekspozicija.

Često se određuje izraženost vegetacijskih pojaseva u prostoru, njihova duljina u visini povijesni razlozi, ali su podržani suvremenim lokalnim prirodnim uvjetima. Kontrast vegetacije na padinama različitih ekspozicija tipičan je za planine s aridnijom klimom. Asimetrija se primjećuje iu odnosu na skup pojaseva i njihovu visinsku ograničenost: unutar jednog visinskog koraka postoji velika raznolikost u vegetacijski pokrov.

Duljina pojasa ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući geografsku širinu, brzinu vertikalnih promjena u klimatskim uvjetima i ekološku amplitudu biljaka koje tvore pojas. Granice pojaseva ponekad jako variraju po visini, posebno velika odstupanja mogu biti u različitim dijelovima pojasa ili na padinama različitih ekspozicija, gdje razlika u položaju granice pojasa može doseći 100 m i više. Granice pojaseva mogu biti prilično jasne, kao, na primjer, kada se šume širokog lišća zamjenjuju tamnim crnogoričnim šumama, ali se češće uočavaju neki prijelazni pojasevi. Dakle, na gornjoj granici tamnih crnogoričnih šuma na Altaju s prijelazom na visokoplaninske pojaseve, postupna promjena od zatvorenih šuma do šuma s rijetkim sastojinama i subalpskim vrstama u grmlju i travnatom pokrivaču, zatim svijetle šume i rijetke šume s površinama subalpskih livada i, konačno, zasebne skupine drveća i solitera među subalpskim livadama i šikarama subalpskog grmlja. Ova prijelazna zona često se naziva ekoton gornje granice šume.

Visinske granice pojaseva ovise ne samo o apsolutnoj visini terena i geografskom položaju. Često značajke reljefa, litologija stijena i morfologija padina dobivaju odlučujuću važnost u formiranju strukture vegetacijskog pokrova planina. Njihova životinjska populacija usko je povezana s vegetacijskim pokrovom visinskih pojaseva. U suvremenoj biogeografskoj literaturi visinski pojas se smatra složenim biogeografskim fenomenom, zbog geografskog položaja planinske zemlje i apsolutne visine područja [Abdurakhmanov, 2008, str. 306-307].

2 Ekologija alpskih organizama

Makroreljef utječe na distribuciju tipova vegetacije na velikim geografskim razmjerima, kao što je prikazano fenomenom vertikalne zonalnosti u planinama. Povećanje razine terena na svakih 100 m prati pad temperature zraka za oko 0,5 °C. Mijenjaju se i vlažnost i insolacija. U planinama postoji pojasni raspored klime i vegetacije, donekle sličan geografsko-zonskom rasporedu (slika 1). U podnožju dominiraju tipovi vegetacije tipični za ovu geografsku zonu, više ih sukcesivno zamjenjuju otporniji na hladnoću (slika 2) [Goryshina, 1979, str. 208].

Slika 1 - Korelacija između vertikalne i latitudinalne zonalnosti na sjevernoameričkom kontinentu [Goryshina, 1979, str. 209]

1-2a - šume donjeg planinskog pojasa s listopadnim podrastom (s prevladavanjem: 1 - gruzijski hrast, 2 i 2a - kavkaski grab), 3 - mješovite šume s zimzelenim podrastom. 4-6 - bukove šume srednjeg i gornjeg planinskog pojasa (različiti tipovi), 7-10 - bukovo-crnogorične i tamnočetinarske šume (različiti tipovi), 11 - alpske livade i kamenjar, 12 - vapnenačka granica

Slika 2 - Shema vertikalne zonalnosti vegetacije na Kavkazu (Zapadna Gruzija, Gagrinsko-Bzybsky okrug) [Prema Sokhadze, 1964, str. 209]

U planinama na velikim nadmorskim visinama stvara se vrlo osebujan skup ekoloških uvjeta za biljke; često se nazivaju "alpskim" bez obzira na geografski položaj.

Dolazak sunčevog zračenja u planine pojačan je djelomično zbog određene razrijeđenosti atmosfere, ali uglavnom zbog njene velike prozirnosti. U gorju Pamira osvjetljenje danju iznosi oko 130 000 luksa, tj. tek nešto manje nego na granici zemljine atmosfere. Ultraljubičasto zračenje ovdje je mnogo jače nego u ravnicama: na primjer, na visinama od 2500-4000 m, intenzitet zračenja u području od 290-310 nm (blizu granice vidljivog svjetla) je deset puta veći nego na razini mora [Goryshina , 1979., str. 208].

Ostala karakteristična obilježja visokogorskih uvjeta su niske temperature, posebice jaki mrazevi koji pogađaju biljke u nekim planinskim predjelima tijekom većeg dijela ili čak cijele vegetacijske sezone, jaki vjetrovi i znatno skraćena vegetacijska sezona. Na velikim nadmorskim visinama sadržaj ugljičnog dioksida u zraku je smanjen. Na primjer, u Pamiru na nadmorskoj visini od 3800 m, koncentracija CO 2 je samo 0,012-0,020%.

Što se tiče režima vlage u gorju, on se različito razvija ovisno o općoj klimatskoj pozadini područja: postoje planinska područja vlažne prirode (Alpe, zapadni Kavkaz, Karpati) i gorja gdje biljke žive u uvjetima velike suše (područja "hladnih pustinja" na Pamiru, Tien Shanu i drugim azijskim planinskim lancima).

Osobito su osebujni uvjeti u nivalnom (snježnom) pojasu, u neposrednoj blizini masiva snijega i leda, blizu granice vječnog snijega, ledenjaka koji se tope i snježnih polja.

Općenito, alpski su uvjeti primjer "ekstremnosti" za biljni svijet (na gornjoj granici rasprostranjenosti vegetacije ovaj izraz nema samo ekološko, već i neposredno - prostorno značenje). Oni se odražavaju na sve aspekte biljnog života - strukturu, fiziologiju, sezonski razvoj.

Alpske biljke karakteriziraju zdepast rast. U svim visokoplaninskim predjelima zemaljske kugle prevladavaju niski puzavi grmovi i grmovi, jastučaste i rozetaste višegodišnje trave, travnjaci i šaševi, mahovine i lišajevi. Međutim, postoje i veći, vrlo osebujni oblici, na primjer, stablolike rozetaste biljke iz rodova Senecio, Espeletia, Lobelia, uobičajene u visoravni Južne Amerike (Ande) i Afrike, s visokom stupastom stabljikom koja nosi veliku rozetu mesnatih, često jako pubescentnih listova na vrhu [Goryshina, 1979, With. 2010].

Karakteristična morfološka značajka mnogih alpskih čučavih biljaka (grmlje, grmlje) je značajna prevlast podzemne mase u odnosu na nadzemnu.

Nizak rast alpskih biljaka, očito, povezan je i s prilagodbom na niske temperature i s učinkom oblikovanja zračenja, bogatog kratkovalnim dijelom spektra, koji inhibira procese rasta. Krajem prošlog stoljeća, klasični pokusi francuskog botaničara Bonniera pokazali su da su mnoge biljke s "normalnim" oblikom rasta, s dugim stabljikama koje nose cvjetove, nakon presađivanja u planine dobile oblik rozete.

U anatomskoj strukturi alpskih biljaka postoji niz značajki koje djelomično pridonose zaštiti od prekomjernog zračenja, djelomično povezane s osobitostima vodnog režima i nekim aspektima metabolizma u gorju: zadebljanje pokrovnog tkiva, dlakavost, povećani razvoj mehaničkih tkiva koja daju otpor jakim vjetrovima. Međutim, u planinama su biljke s lišćem bez dlakave i voštane prevlake također prilično česte. S povećanjem visine terena u pravilu se smanjuje veličina stanica, a povećava gustoća tkiva, povećava se broj stomata po jedinici površine lista, a smanjuje se njihova veličina; drugim riječima, dolazi do promjena prema kseromorfozi. Posebno su izraženi kod biljaka koje rastu na kamenjaru. Naprotiv, kod vrsta koje žive u blizini otopljene vode ili drugih izvora vlage, lišće je veće, a kseromorfne značajke su mnogo manje izražene.

Niske temperature i jaka svjetlost pridonose stvaranju velikih količina antocijanina, pa otuda duboke, bogate boje cvjetova. Kombinacija velikih jarko obojenih cvjetova i malih listova s ​​malim (ponekad vrlo sitnim) rastom karakteristična je značajka mnogih alpskih biljaka.

Glavni fiziološki procesi u biljkama u alpskim uvjetima karakterizirani su pojačanim intenzitetom. Prije svega, to se odnosi na izmjenu plina. Na velikim nadmorskim visinama zabilježene su vrlo visoke vrijednosti fotosinteze (kod nekih vrsta do 50-100 mg CO 2 po 1 g lista na sat). Istina, u vlažnim visoravnima (Alpe, lanac Gissar) fotosinteza je prilično umjerena. Međutim, općenito, kako se penjete u planine, postoji tendencija povećanja fotosinteze. Također se primjećuje kada se uspoređuje intenzitet fotosinteze različitih vrsta u visinskim zonama [Goryshina, 1979, str. 211-212].

Karakteristična značajka fiziologije i biokemije alpskih biljaka je povećanje intenziteta redoks procesa, povećanje aktivnosti enzima koji su uključeni u njih (katalaza, peroksidaza). Temperaturni optimum njihovog rada niži je nego kod nizinskih biljaka. Mnoga su istraživanja primijetila povećanje disanja biljaka na velikim nadmorskim visinama, a posljedično i povećanje energije koja se oslobađa tijekom razgradnje složenih spojeva. Prema suvremenim konceptima, to je zbog činjenice da u teškim uvjetima planinskog okoliša biljke razvijaju takve načine povećane potrošnje respiratorne energije u metabolizmu koji se ne nalaze u ravnicama. Jedan od njih je korištenje energije za sintezu tvari u procesu reparacije.

Vodni režim alpskih biljaka u vlažnim područjima prilično je "povoljan", s iznimkom sušnih uvjeta (osobito u hladnim planinskim pustinjama), gdje na njih utječu takve ekološke značajke kao što je niska dostupnost vlage u tlu zbog niskih temperatura, a ponekad i jaka fizička suhoća tla u kombinaciji s opasnošću od velike transpiracije pri jakom svjetlu. Stoga se s povećanjem visine često bilježe pomaci u glavnim pokazateljima vodnog režima biljaka: smanjenje ukupnog sadržaja vode u tkivima s povećanjem udjela vezane vode, povećanje osmotskog tlaka i vode- kapacitet zadržavanja lišća.

Zajedničko ekološko obilježje različitih fizioloških procesa u visokoplaninskim biljkama je smanjenje temperaturnih optimuma, što je jasno uočljivo u usporedbi s temperaturnim prilagodbama biljaka u niskoplaninskim ili ravničarskim staništima.

Općenito, usporedba glavnih fizioloških parametara u planinskih i nizinskih vrsta (i za rasprostranjene vrste u odgovarajućim populacijama) pokazuje da je na velikim nadmorskim visinama životna aktivnost biljaka mnogo intenzivnija. Očito je evolucija alpskih biljaka išla u smjeru što potpunijeg iskorištavanja svih mogućnosti kratke i hladne vegetacijske sezone.

Sezonski razvoj biljaka značajno se mijenja prilikom penjanja u planine. Što je viši, to se snijeg kasnije topi u proljeće i što ranije padne u jesen, to je kraća vegetacijska sezona, to kasnije počinje proljetni razvoj i jesen dolazi ranije. U proljeće, penjući se na planine, može se vidjeti sezonski razvoj iste vrste obrnutim redoslijedom (na primjer, u niskoplaninskoj zoni - cvatnja, u prosjeku - pupanje, još više - početak vegetacije, i , konačno, samo izgled ispod snijega). Naprotiv, u jesen, prilikom penjanja na planine, može se primijetiti ubrzani početak jesenskih fenofaza (jesensko cvjetanje lišća, opadanje lišća, odumiranje nadzemnih dijelova).

Zbog kratkog vegetacijskog razdoblja u gorju, ovdje je tempo sezonskog razvoja znatno ubrzan. To se jasno vidi u brzini prolaska fenoloških faza na različitim visinama u planinama Kavkaza: na primjer, faza pupanja smanjuje se za 5-7 dana s usponom od 100 m (na višim nadmorskim visinama to je smanjenje manje). ), što je potvrđeno i eksperimentalnim presađivanjem biljaka na različitim visinama.

Različite vrste biljaka nisu jednako povezane s visinskom zonalnošću. Neki imaju širok raspon nadmorske visine i rastu u različitim zonama, ali se istodobno njihov izgled i glavni aspekti životne aktivnosti uvelike mijenjaju. Kao primjer mogu poslužiti borovnice i borovnice u Karpatima, uobičajene od niskog planinskog do alpskog pojasa, vlasulja u planinama Kavkaza. Međutim, široki visinski raspon nije uvijek povezan s velikom ekološkom plastičnošću biljaka: na primjer, Korolkovljev šafran - Crocus korolkovii, koji se nalazi u Tien Shanu na različitim nadmorskim visinama, vegetira u svim visinskim zonama tek nedugo nakon otapanja snijega, tj. , pod istim hidrotermalnim uvjetima, iako je vrijeme njegovog razvoja i pada u različitim vremenima, od siječnja do lipnja. Ovo je primjer vrlo uske ekološke amplitude sa širokim rasponom nadmorske visine.

Ostale su vrste rasprostranjene unutar ograničenog raspona od nekoliko ili jednog (ponekad prilično uskog) visinskog pojasa i nestaju kada se presele u susjedne, zamjenjujući ih zamjenskim vrstama. Dakle, u planinama na različitim visinama rastu bliske vrste - pelargonija brdska - Geranium collinum i pelargonija kamena - G. saxatile, koje također imaju intraspecifične visinske oblike s morfološkim i biokemijskim razlikama i uskom ekološkom amplitudom. Ponekad vrsta nadilazi određenu visinsku zonu, ali se istovremeno naseljava u potpuno različitim staništima [Goryshina, 1979, str. 213-216].

3. Utjecaj ekspozicije i strmine padine na organizme

Uz nadmorsku visinu, uvjete za život biljaka u planinama uvelike određuju ekspozicija i strmina padina. Poznato je da je na padinama južne ekspozicije upadni kut sunčevih zraka bliži izravnom nego na horizontalnoj površini (iznimka su ekvatorijalna područja) (slika 3).

Slika 3 - Razlika u kutu upadanja sunčevih zraka na padinama južne i sjeverne ekspozicije [Goryshina, 1979, str. 217]

Padine sjeverne ekspozicije primaju izravne zrake pod vrlo oštrim kutovima ("klizeće" zrake), a s velikom strminom danju zadovoljavaju se samo raspršenim zračenjem. Dakle, postoje značajne razlike u zagrijavanju zraka i tla, režimu vlage (osobito u brzini otapanja snijega i sušenja tla) i drugim elementima mikroklime. Često se pri prelasku sa sjeverne padine na južnu uvjeti tako oštro razlikuju, kao da je udaljenost nekoliko stotina kilometara južno u geografskoj širini.

U vezi s nejednakim uvjetima na padinama različitih ekspozicija, sastav vegetacije, izgled i stanje biljaka značajno se razlikuju. Poznato je da se na južnim padinama granica drvenaste vegetacije uzdiže znatno više nego na sjevernim. Općenito, granice svih zona pomiču se prema gore, au sastavu biljnih skupina prevladavaju južniji elementi koji vole toplinu.

Ovisno o izloženosti razlikuju se i morfofiziološke značajke biljaka iste vrste. Tako turkestanska smreka (Juniperus turkestanica) u subalpskom pojasu planina Kirgistana obično ima patuljasti oblik (u dobi od 300-500 godina, duljina debla je samo 2-3 m), ali u blizini stijena južna ekspozicija raste u obliku visokih vitkih stabala, jer mu je tu osigurana zaštita od zimskog sušenja i smrzavanja. Komparativna studija. stabla bukve na padinama sjeverne i južne ekspozicije u talijanskim Alpama pokazala su da na sjevernim padinama strukturu lišća u cjelini više karakteriziraju značajke "sjene", a vodni režim je higrofilniji (slaba transpiracija, visok sadržaj vode u lišću). Međutim, pod stresnijim uvjetima opskrbe vodom i temperature, mogu se pojaviti i drugi odnosi: na primjer, biljke žitno-travnatih livada Kavkaza više transpiriraju na sjevernim padinama. Utjecaj različitih ekspozicija ogleda se u sastavu vegetacije ne samo kod velikih reljefnih elemenata; također je jasno vidljiv na malim brežuljcima, uzvisinama i stijenama (Goryshina, 1979).

Utjecaj strmine padine na životne uvjete biljaka očituje se uglavnom kroz karakteristike okoliša tla, vodnog i temperaturnog režima. Snažno otjecanje vode i erozija tla sa strmih padina stvaraju teške uvjete za naseljavanje biljaka. Tu su u prednosti litofilne vrste s dubokim i žilavim korijenovim sustavom, koje ekonomično troše vodu. Na padinama s mekšim tlom (na primjer, strmi zidovi dubokih jaruga), pionirske biljke s plitkim i razgranatim korijenskim sustavom dobro su uspostavljene. U planinskim zemljama s vrlo složenim reljefom stvara se vrlo složen splet utjecaja - čimbenika širine, vertikalne zonalnosti, razlika u ekspoziciji padina, njihove strmine, stupnja razvedenosti, kao i karakteristika stanja tla, vodnog režima. . Stoga slika rasporeda okolišnih čimbenika i vegetacije može biti jako komplicirana. Dakle, u zatvorenim bazenima, čak i na niskim nadmorskim visinama, nakuplja se hladniji zrak nego u gornjim pojasevima; u takvim slučajevima moguće su inverzije (preokreti) zoniranja. Na primjer, inverzije u podnožju Niskih Tatri u Slovačkoj sa složenim reljefom u području krških pojava vrlo su jasne: visokoplaninske vrste ovdje se spuštaju vrlo nisko duž hladnih i vlažnih klanaca, a mnoge nizinske vrste koje vole toplinu, naprotiv, uzdižu se iznad svoje uobičajene visine duž dobro osvijetljenih i zagrijanih vapnenačkih grebena.visinsko područje.

U dobro zaštićenim reljefnim elementima mogu se stvoriti izuzetno povoljni uvjeti za biljke, što doprinosi očuvanju posebno toplinskih reliktnih oblika. Takve su, na primjer, široke pukotine između stijena iznad Dunava u istočnoj Srbiji, zaštićene od vjetrova i iskusne hidratantno djelovanje rijeke. U njima su se sačuvali mnogi rijetki, reliktni i endemični oblici.

4. Uloga elemenata mezoreljefa i mikroreljefa u životu organizama

Za oblike reljefa manje od planina - raščlanjene uzvisine - promjena krajolika, a posebno vegetacijskog pokrova, s visinom vrlo je slabo izražena. U šumskoj zoni primjese hrasta i jasena u sastojinama ograničene su na povišena mjesta, a sjeverniji elementi naseljavaju se na nizinskim ravnicama podložnim močvarama. Naravno, tu ne igra toliko ulogu nadmorska pozicija, koliko geomorfološki čimbenici (raščlanjenost reljefa) i s njima povezana promjena zemljišno-hidroloških prilika.

Glavno značenje mezoreljefnih elemenata je preraspodjela zonalnih okolišnih čimbenika. Kombinacija raznih elemenata mezoreljefa, katkada vrlo složenih, može do neprepoznatljivosti izmijeniti zonske klimatske i zemljišne čimbenike i uzrokovati naseljavanje posve posebne vegetacije, kao što je to slučaj, primjerice, u dolinama velikih rijeka. Prema A.P. Shennikovu, riječne doline su, takoreći, ceste duž kojih klima dviju susjednih geografskih širina prodire jedna u drugu. I, naprotiv, u svakoj zoni postoje staništa koja su najviše oslobođena utjecaja reljefa, najpotpunije odražavajući karakteristike klime i tla karakteristične za ovu geografsku zonu. Takva staništa (u pravilu ravna, ravna) nazivaju se uzvisine ili plakori (ravni). Obično su to razvodne ravnice s relativno homogenim uvjetima ili njihovi zasebni dijelovi. Utjecaj mezoreljefa na kombinaciju okolišnih čimbenika posebno je izražen tamo gdje su pojedini čimbenici blizu minimuma. Na primjer, u južnim regijama sa suhom klimom, reljef značajno utječe na raspodjelu vlage za biljke. Akumulacija snijega i otopljene vode u negativnim reljefnim elementima - klancima i jarugama - omogućuje rast šuma gudura (tzv. klanaca) u stepi bez drveća na jugu europskog dijela SSSR-a. Na ravnoj ravnici šumske stepe zapadnog Sibira, u zatvorenim udubljenjima beznačajne visine, vlažnost tla je toliko značajna da tamo može rasti drvenasta vegetacija u obliku šumskih otoka - "klinova". U stepama pernate trave u Ukrajini, jedva primjetne, ali široke depresije - "mahune" - u proljeće skupljaju otopljenu vodu, što osigurava mezofilniji sastav stepskog bilja. Naprotiv, blago povišena područja stepe zauzimaju kserofilnije skupine biljaka.

Vrlo jasan primjer utjecaja reljefa na kompleks čimbenika okoliša i vegetacije je usporedba obraslih padina klisura različitih ekspozicija u južnom dijelu šumsko-stepske zone. U istočnijim predjelima šumsko-stepske zone vegetacija može gotovo točno odrediti ekspoziciju padine: sjeverna i sjeverozapadna područja zauzeta su šumama, južna i jugoistočna područja bez drveća i stepa.

Primjeri se također mogu dati iz sjevernijih regija: u moskovskoj regiji, kada su pješčane padine obrasle, smreka i borovina, mnoge šumske trave i mahovine radije se naseljavaju na sjevernoj padini, na kojoj je, kao rezultat, bogatiji sastav vrsta formiran je.

U sjevernim krajevima, gdje je malo topline, utjecaj mezoreljefa također je vrlo jak. Ovdje su povišeni elementi reljefa (osobito strme padine riječnih dolina) dreniraniji i topliji, osobito padine južne ekspozicije. U područjima vječno smrznutih stijena ("permafrost") na takvim reljefnim elementima tlo se otapa do velike dubine. U tundri, na padinama južne ekspozicije, razvijaju se skupine grmlja koje vole toplinu (slika 4). Fragmenti južnijih tipova vegetacije prodiru u padine prema sjeveru (na primjer, šareno cvjetne površine livada - livade tundre).

Dominantne vrste: 1 - ružmarin, 2 - patuljasta breza, 3 - patuljasta vrba, 4 - livadske trave, 5 - šaševi, 6 - lišajevi. Tla: 7 - glina, 8 - pjeskovita, 9 - treset

Slika 4 - Utjecaj reljefa na raspored vegetacije u tundri. Jelenji greben u Bolshezemelskaya tundri [prema Andreev, 1932, str. 222]

Osim razlike u sastavu vrsta, na padinama različitih ekspozicija uočava se nejednak tempo fenološkog razvoja, što je posebno vidljivo u proljetnim pojavama - odmrzavanje tla, ponovni rast izdanaka, razmještanje pupova i cvjetanje. U negativnim elementima reljefa fenološki razvoj biljaka može biti usporen zbog dugotrajnog zadržavanja snijega. Pravilnosti utjecaja padina različitih ekspozicija na vegetacijski pokrov dobro se odražavaju u "preliminarnom pravilu" koje je formulirao V. V. Alekhin: "Brdinska vrsta ili planinska vegetacija prethodi na jugu ili na sjeveru ili teritorij sadrži elemente južnijih brdskih područja, a vegetacija sjevernih padina sadrži elemente sjevernijih brdskih područja. Ovo je pravilo primjenjivo u mnogim južnim šumsko-stepskim i stepskim područjima gdje su tla dobro drenirana, ali u drugim područjima ono je povrijeđeno takvim pojavama kao što su preplavljivanje (na sjeveru) ili salinizacija (na jugu).

Mikroreljef se može povezati kako s neravninama površine tla, tako i s karakteristikama rasta samih biljaka (formiranje grmova od velikih travnjaka i šaša, uzvišenja u blizini stabljike u šumi). Neki oblici mikroreljefa su zoogenog podrijetla (emisije iskopina – krtičnjaci, svisci).

Mikroreljef pridonosi ispoljavanju razlika u staništu biljaka, neznatnih u smislu prostornog opsega, ali prilično izraženih u smislu prirode djelovanja čimbenika okoliša. Stoga mikrostruktura vegetacijskog pokrova često ovisi o mikroreljefu - izmjeni na malom prostoru vrsta različitih ekoloških značajki. Primjeri su grebensko-šuplji kompleks u močvarama (kombinacija više kserofilnih i izrazito higrofilnih elemenata); mozaična vegetacija humkaste livade; složena polupustinja u Kaspijskom području, ovisno o malim razlikama u mikroreljefu - kombinacija malih mrlja černozemnih tala, soloneta i glinenih tala s različitim sastavom vrsta vegetacijskog pokrova.

Utjecaj mikroreljefa posebno je uočljiv u ekstremnim uvjetima postojanja: na primjer, u istočnom Sibiru na permafrostu, humci se otapaju brže od depresija; kao rezultat toga, u rijetkim šumama bora i ariša, razlika u vremenu početka vegetacije i cvjetanja divljeg ružmarina na udaljenosti od nekoliko metara može doseći polumjesec (što odgovara nekoliko stotina kilometara zemljopisne širine).

5. Tipovi visinske zonalnosti zapadnog Kavkaza

Kavkaz je planinska zemlja, planinski sustavi određuju njegovu geografsku posebnost, određuju iznimnu raznolikost prirodnih obilježja. Visinska zonalnost krajolika Kavkaza povezana je s planinskim reljefom, čiji je "spektar" ovdje vrlo širok - od suptropskih krajolika u nizinama Zakavkazja do vječnog snijega i leda u planinama. U sjevernijim i nižim planinama nema tako velikih promjena u prirodnim uvjetima duž vertikale: nema suptropskih i visokoplaninskih krajobraznih zona karakterističnih za Kavkaz.

Kavkaz je složen sustav visokih planinskih lanaca alpskog nabora, uzvisina, visoravni i tektonskih nizina. Veliki Kavkaz, koji se proteže od sjeverozapada prema jugoistoku u dužini od 1100 km, karakteriziraju visoke planine, alpski tip reljefa i veliki ledenjaci dugi do 12 km ili više.

Kavkaz je pejzažni čvor, sjecište dva prirodna pojasa - umjerenog i suptropskog. Na njenom području izražena su četiri glavna tipa visinske zonalnosti: stepski umjereni pojas, polupustinjski umjereni pojas, polupustinjski Mediteran i vlažni šumski Mediteran. Struktura visinske zonalnosti u mnogim je slučajevima potpuna - od zonskih krajolika nizina do alpskog pojasa s vječnim snijegom.

Zapadni Kavkaz je dio Velikog Kavkaza zapadno od Elbrusa. Visine zapadnog Kavkaza ne prelaze 4000 m (Dombay-Ulgen - 4046 m). Prema prirodi reljefa i geološkoj strukturi, zapadni Kavkaz je podijeljen u dva dijela: sjeverozapadni, koji se proteže od početka Velikog Kavkaza (selo Gostagaevskaja) do grada Fisht, i zapadni pravi - od grada Fishta do grada Elbrusa. Odvojeni su meridionalnim rasjedom Pshekh-Adler. [Efremov, 1988, str. 45]

Vegetacijski pokrov sjeverozapadnog dijela Velikog Kavkaza odlikuje se svojom složenošću i originalnošću, što je povezano s različitim fizičkim i zemljopisnim uvjetima: utjecajem reljefa, blizinom Crnog mora, razlikom klime i tla, vrste, koordinate geografske širine i dužine. Flora i biljni pokrov prošli su dugi evolucijski put formiranja i raspadanja raznih vrsta florističkih kompleksa. Vegetacijski pokrov odražavao je povijest formiranja Kavkaza kao planinske zemlje, fluktuacije ledenog doba.

Na sjeverozapadu Velikog Kavkaza jasno se očituje latitudinalna zonalnost i vertikalna zonalnost. Na tako malom teritoriju možete upoznati kubanske stepe, koje su još uvijek sačuvane, iako u malom broju, u okrugu Uspenski na ograncima Stavropoljske uzvisine i na Tamanskom poluotoku, s jedinstvenim ekosustavima poplavnih nizina.

Ne postoji konsenzus o broju pojaseva i kriterijima za njihovo razlikovanje u regiji. Dakle, E.V. Shiffers 1953. godine na sjeverozapadnom Kavkazu identificira šest pojaseva: nivalni - iznad 3200 m nadmorske visine; subnival - od 2800 m do 3200 m; alpsko - 2200-3300 m nadmorske visine; subalpski - 1800-2200 m; šuma - od 100-300 m do 1800-2000 m; šumska stepa - 100-300 m. A. A. Kolakovsky (1961) razmatra sedam pojaseva na južnom makrosponu: obalni vegetacijski pojas - 100-300 m; suptropska šuma - 300-600 m; bukove šume - 600-1200 m; bukva-jela - do 1800-1900 m; pojas brezovih šuma i visokih trava zauzima visinsku granicu od 100-150 m; pojas subalpskih ili hemikriofilnih srednje travnih livada i grmlja - od 1900-2000 m do 2300 m; pojas alpskih (eukriofilnih) niskotravnih livada - do 2600-2700 m

U zapadnom Kavkazu može se razlikovati nekoliko tipova zonalnosti (slika 5). Prije svega, ovo je sjevernokavkaski kubanski tip zonalnosti. Izražena je na sjevernoj makropadini.

1 - šumska stepa; 2 - hrastove šume; 3 - bukove šume; 4 - bukovo-jelove šume; 6 - hrastove šume; 7 - pojas litoralne vegetacije; 8 - suptropske kolhidske šume; 9 - borove šume; 10 - subalpska kriva šuma; 11 - subalpske livade; 12 - alpske livade; 13 - pojas planinskih stepa.

Slika 5 - Tipovi vertikalne zonalnosti u sjeverozapadnom dijelu Velikog Kavkaza [Litvinskaja, 2001., str. deset]

Prvi pojas - donja šumska stepa - do 500-600 m nadmorske visine. Klima je umjereno kontinentalna, prosječna godišnja količina oborina je 660 mm. Ima dvije trake:

a) šume hrasta lužnjaka sa značajnim primjesama jasena, jasike, tatarskog javora i poljskog javora u ravničarskom terenu u kombinaciji s pravim i žbunastim stepama na spojenim černozemima i tamnosivim planinskim šumskim tlima;

b) pojas šuma hrasta lužnjaka sa značajnim učešćem običnog graba, hrasta kitnjaka u podnožju na nadmorskim visinama od 300-600 m na svijetlosivim planinskim šumskim tlima.

Srednji šumski pojas hrastovih šuma u kompleksu sa zajednicama graba, graba i bukve. Zauzima visine od 600 do 800 m nadmorske visine, gdje su česta smeđa planinska šumska i smeđa planinska šumska podzolirana tla. Klima je umjereno kontinentalna. Padalina iznosi 880-1000 mm godišnje, srednja godišnja temperatura je 7-8°C.

Gornji šumski pojas bukovih, bukovo-jelovih i jelovih šuma na nadmorskim visinama od 800 m do 1500-1600 m nadmorske visine. Klima je umjereno kontinentalna, prosječna godišnja količina oborina je 800-1000 mm, srednja godišnja temperatura je od 5-7 ° C do 8-9 ° C, u ovom pojasu razlikuju se tri pojasa:

a) pojas bukovih šuma od 800 do 1200 m nadmorske visine na smeđim planinskim šumskim tlima;

b) pojas bukovo-jelovih šuma od 1100 m do 1400 m n.v. na smeđim planinsko-šumskim podzoliranim tlima;

c) pojas jelovih šuma od 1400 m do 1800 m nadmorske visine na smeđim planinsko-šumskim podzoliranim tlima.

Pojas alpske vegetacije karakterizira izmjena subalpskih krhkih šuma, šikara kavkaskog rododendrona, visokih trava, subalpskih i alpskih livada. Zauzima nadmorske visine od 1700 do 2700 m nadmorske visine. Klima je hladna i vlažna, s prosječnom godišnjom količinom oborina od 1000-1200 mm. Pojas uključuje tri pruge:

a) pojas subalpskih šuma bukve i jele na nadmorskoj visini od 1700-1800 m, šikare kavkaskog rododendrona na tresetnom tlu i visokim travama;

b) pojas subalpskih livada od 1500 do 2300 m nadmorske visine na tlima planinskih livada u kombinaciji s vegetacijom kamenjara i talusa; ponegdje su subalpske zajednice kombinirane s alpskim;

c) pojas alpskih livada od 2300 do 2600 m nadmorske visine u kombinaciji s alpskim tepisima (do visine od 2400 m) od Biebersteinovog zvona (Campanula biebersteiniana L.), manžeta (Alchemnlla xanthochlura L.), Eleninog ljutika ( Ranunculus helenae Albov), alpske livade šaša i kobrezije, travnate močvare (2300-2350 m), vegetacija kamenjara i točila.

Na južnom makrosponu u jugoistočnom dijelu, gdje Glavni kavkaski lanac ima najveće visine u regiji, ističe se Colchis tip zonalnosti. Nema ga nigdje drugdje u Rusiji. Kolhidski tip počinje u blizini obale Crnog mora s donjim pojasom litoralne vegetacije i kserofitnog grmlja. Izražena je do visine od 100 m nadmorske visine, a zastupljena je zajednicama primorskih vrsta žutice (Glaucium flavum L.), primorskog mliječnika (Eryngium maritimum L.), mlječike (Euphorbia paralias L.), šikara kserofitni grmovi iz zajednica stabla (Paliurus spina-chrysti L.), abrahamovog stabla (Vitex agnus-castus L.) i pitsundskog bora. Klima je vlažna suptropska. Prosječna godišnja temperatura je 14°C, prosječna godišnja količina oborina 1400 mm. Tla su pjeskovita, šljunčana, humusno-vapnenasta na obalnim liticama, jako erodirana. Donji šumski pojas suptropskih kolhidskih šuma kestena (Castanea sativa L.), hrasta (Quercus hartwissiana L.), gruzijskog hrasta (Q. iberica L.), istočnjačke bukve (Fagus orientalis L.), graba, johe (Alnus barbata) L.), krilati lapin (Pterocarya pterocarpa L.), smokva (Ficus carica L.), šimšir (Buxus colchica L.). Tla su aluvijalna, žutozemna i žutozemno-podzolična. Klima je suptropska s pozitivnim zimskim temperaturama, velikom količinom oborina (1200-1500 mm), koje padaju uglavnom tijekom hladnog razdoblja, i kontinuiranom vegetacijom. Pojas zauzima visine od 100 do 600 m nadmorske visine. Srednje planinski šumski pojas bukovih šuma zauzima visine od 600 do 1200 m nadmorske visine. U njemu često rastu šume kestena, šume gruzijskog hrasta (Quercus iberica L.), javora sa zimzelenim podrastom lovora trešnje (Laurocerasus officinalis), božikovine (Ilex colchica), pontskog rododendrona (Rhododendron ponticum). Klima je umjereno kontinentalna, srednja godišnja temperatura je 10°S, prosječna godišnja količina oborina 1800 mm, tla su smeđa planinsko-šumska.

Gornji šumski pojas bukovo-jelovih šuma izražen je na nadmorskoj visini od 900 do 1700 m. Klima je umjereno kontinentalna, prosječna godišnja temperatura je 3°S. Tla su smeđe podzolizirana.

Pojas alpske vegetacije predstavljen je cijelim kompleksom biljnih formacija, koje su podijeljene u tri visinska pojasa:

a) pojas brezovih krivudavih šuma i visokih trava. Zauzima pojas od 100-150 m iznad jelovo-bukovih šuma. Osim brezove krivošume, ovdje rastu i javorove, bukove i borove krivošume. Stalna komponenta su subalpske visoke trave, gdje rastu divovske biljke: telekija (Telekia speciosa), delfinij (Delphinium speciosum, D. pyramidatum), borac (Aconitum orientale), kravlji pastrnjak (Heracleum mantegazzianum). Klima je hladna i vlažna, prosječna godišnja temperatura je 3,5°C. Karakterizira ga veliki snježni pokrivač zimi i visoka vlažnost zraka.

b) pojas subalpskih livada i šikara. U vegetaciji subalpskih livada prošarane su šikare kavkaskog rododendrona (Rhododendron caucasica), kleke (Juniperus hemisphaerica, J.sabina), vrištine (Vaccinium vitis-idaea, Empetrum caucasicum), vrbe (Salix caprea, S. kazbekensis). Klima je vlažna, padalina je do 2600 mm godišnje, snježni pokrivač je debljine do 6 m, snježna granica se proteže na nadmorskoj visini od 2650 m. Tla su smeđa planinsko-livadska, humusno-trasnato-livadska.

c) pojas alpskih livada proteže se od 1800 m do 2100 m nadmorske visine. Ovdje su predstavljeni alpski tepisi, livade niske trave: žitarice, šaš-kobrezija, mješovito bilje i drugo.

Na južnom makropadu u sjeverozapadnom dijelu crnomorske obale Kavkaza izražen je sredozemni (krimski) tip zonalnosti. Predstavljen je potpuno drugačijim tipovima vegetacije i bitno se razlikuje od tipa Colchis. Ima četiri pojasa. Najniži pojas litoralne vegetacije, šikare šikare, ruja (Rhus coriaria), mjehurića (Colutea cilicica), primorske zajednice pitsundskog bora (Pinus brutia pityusa). Pojas zauzima visine do 100 m. Klima je suha suptropska (mediteranska). Slijedi niži planinski pojas hemikserofilnih šuma i kserofitnih svijetlih šuma. Karakterizira ga dominacija pahuljasto-hrastovih šuma, šuma smreke, pistacija, šuma pitsundskog bora (Pinus brutia pityusa) i krimskog bora (Pinus pallasiana), gorskih kserofitnih skupina. Zauzima obalne grebene do visine od 500 m nadmorske visine. Klima je suha suptropska, karakterizirana visokim ljetnim temperaturama (34-40°C), prosječna godišnja temperatura je oko 12°C, prosječna godišnja količina oborina je od 420 - 760 mm). Tla su buseno-vapnenasta, smeđa, jako erodirana. U ovom pojasu razlikuju se sljedeće trake:

a) pojas šuma Pitsunda bora (Pinus brutia pityusa) do visine od 200 m nadmorske visine;

b) pojas svijetlih šuma smreke (Juniperus), pistacije (Pistacia mutica Mey), šume krimskog bora (Pinus pallasiana), tomilijara. Visinske granice trake - 200-400 m;

c) pojas hrastovih šuma hrasta medunca (400-500 m nadmorske visine) u kompleksu s klekom, Kochovim borom (Pinus kochiana), planinskim skupinama kserofita, tomilijarima.

Srednjogorski pojas predstavljen je šumama hrasta kamenjara na nadmorskoj visini od 400-700 m u kombinaciji sa šumama hrasta pahuljasta i šikarama graba. Tla su buseno vapnenasta, smeđa šumska. Na slivovima su rasprostranjene postšumske livade.

Mediteranski tip zonalnosti završava pojasom planinskih stepa (600-900 m nadmorske visine) pernato-travnatih zajednica s hemikserofilnim mediteranskim elementima: majčina dušica (Thymus markhotensis), kadulja (Salvia ringens), krimska i žuta asfodeline (Asphodeline taurica, A. lutea), željeznica (Sideritis euxina), dubrovačka (Teucrium chamaedrys).

Treba napomenuti da se ne radi o tipičnom krimskom tipu zonalnosti, jer je ovdje fragmentarno zastupljen pojas krimskog bora, a nije izražen pojas kamenih alpskih livada i klekovine.

Uočene zakonitosti u izmjeni vegetacije s visinom samo su najopćenitijeg karaktera. Zonalnost je vrlo često narušena, što je posljedica ne samo prirodnih uzroka (mikroklimatski i zemljišni uvjeti, složena orografija, utjecaj ekspozicije i strmine padina), već i ljudske aktivnosti. Dakle, gornja granica šume na masivu Fisht-Oshtenovsky značajno je smanjena i može se pratiti na nadmorskoj visini od 1600-1700 m, što nije posljedica prirodnih čimbenika, već prekomjerne ispaše i sječe.

Najniža granica šume prolazi u gornjem toku Belaya i Pshekha, a zajednice jele nalaze se već na nadmorskoj visini od 650 m, što se objašnjava blizinom Crnog mora i slobodnim prodorom vlažnih zračnih masa u ovu depresiju glavni kavkaski lanac. Zabilježeni su slučajevi inverzije šumskih pojaseva u područje uzdužnih dolina, gdje hrastove šume zauzimaju južne padine do nadmorske visine od 1500 m, dok su sjeverne padine prekrivene šumama jele. U međurječju Laba-Bijela bukva se spušta do 150 m nadmorske visine. Glavni masivi bukovih šuma koncentrirani su u srednjem planinskom pojasu sjevernih padina prednjeg lanca do visine od 1400 m nadmorske visine, ali s visine od 700 m Nordmannova jela počinje se miješati s bukvom u prvi sloj, s visine od 1000 m rastu čiste šume jele i jelovo-bukove zajednice.

U zapadnom Kavkazu nema jasne granice između pojaseva šuma bukve i jele, iako se optimalni uvjeti za bukvu formiraju na nadmorskoj visini od 700-1300 m, a za jelu - 1000-1600 m. 1400 m, mješovita bukva -prevladavaju zajednice jele, koje uz padinu prelaze u čiste šume jele. U visinskom rasporedu bukve uočeno je smanjenje gornje granice čistih bukovih šuma s 1400-1500 m nadmorske visine na 1000-1100 m kako se približava vododjelnom grebenu.

Na sjevernim ekspozicijama Stjenovitog gorja rastu čiste bukove šume na spuštenim ograncima, a bukovo-jelove šume rastu u dubini planina. Općenito, treba napomenuti da na zapadnom Kavkazu na perifernim grebenima postoji naglo smanjenje gornje šumske granice u usporedbi s Glavnim razdjelnim lancem za 500 m [Litvinskaja, 2001., str. 10-13].

6. Značajke organizama alpskog i subalpinskog pojasa sjeverozapadnog dijela Velikog Kavkaza

Visina 1900-2100 metara nadmorske visine - subalpski pojas vegetacije. To je složen kompleks različitih tipova vegetacije. Iza gornje granice šume, završavajući svijetlom šumom i krivošumom, počinje subalpski pojas. Subalpski pojas vezan je za subalpske livade, ali livade su samo jedna od sastavnica vegetacije ovog pojasa. Tu su i šikare niskih borovica, rodoreta i subalpskih visokih trava.

Rodoreta je grmolik oblik zimzelenog kavkaskog rododendrona (Rhododendron caucasicum), relikt planinske tundre tercijarnog razdoblja. Tresetna tla subalpskog pojasa naseljavaju rodorete, a često zalaze i u alpski pojas. Kavkaski rododendron (Rhododendron caucasicum) formira, iako niske, ali neprobojne šikare. Ova okolnost, kao i prisutnost debelog sloja slabo razgrađenog treseta s kiselim tlima ispod grmlja, stvara specifične uvjete koje malo koja biljka može podnijeti. Povremeno se tu i tamo vide kavkaski jasen (Sorbus caucasica) i vrbe (Salix). Češći su mali grmovi iz obitelji brusnica, najčešći pratilac kavkaskog rododendrona - borovnice, borovnice i brusnice - tipično sjeverne bobice.

Kleka je rasprostranjena po šljunčanim padinama i siparima na velikoj površini, ali nikad blizu. Riječ je o posebnoj subalpskoj varijanti stjenovito-siparske vegetacije. Posebno se jasno ističu na žućkasto-zelenoj pozadini odumiranja vegetacije u ranu jesen. Odozgo, kapa smreke je gusta, a unutar grmlja je kaos upletenih stabljika koje tvore nevjerojatna tkanja.

Na nadmorskoj visini većoj od 2000 metara više nećete naći šume, ovdje možete vidjeti prostranstvo subalpskih livada visoke trave. Visina cvatnje subalpskih livada je sredina srpnja. Na subalpskim livadama ima mnogo rijetkih biljaka. U alpskoj flori sjeverozapadnog Kavkaza postoji 287 endemskih vrsta, postoje endemi Kavkaza. Njihovo podrijetlo povezano je s Glavnim kavkaskim lancem. To su sumpornožuti guščji luk (Gagea), lipski tulipan (Tulipa lipskyi Grossh), valerijana (Valeriana saxicola), kubanska božika, oštenski lincura (Gentiana oschtenica L.). Samo iz porodice glavočika (Asteraceae) u gorju raste 45 endemskih vrsta. Ukupno je na ovim mjestima pronađeno i registrirano stotinu predstavnika obitelji Compositae [Litvinskaja, 1982., str. 115].

U planinskim područjima šumski ekosustavi doživljavaju djelovanje kompleksa čimbenika povezanih s reljefom: on utječe na formiranje šumskih uvjeta [Fomin, Shavnin 2002, str. 170].

Među oblicima drveća postoje endemi. Riječ je o tri vrste vrba – beznogoj (Salix appendiculata L.), kavkaskoj (Salix caucasica L.) i svilenoj (Salix pantosericea L.). 287 vrsta biljaka raste u gorju sjeverozapadnog Kavkaza i nema ih nigdje drugdje na svijetu.

Subalpska visoka trava odlikuje se raznolikim florističkim sastavom. Neki od njegovih predstavnika su tercijarni relikti: vrste svinjskog trava (Heracleum), zvončića (Campanula), divljeg zvončića (Inula), telekije (Telekia) i ljiljana (Lilium).

Visina 2300-2500 metara nadmorske visine - posljednja ispostava travnate vegetacije, alpski pojas. Proteže se od subalpskog do gornjeg toka života u planinama. Alpske biljke imaju tendenciju da se priljube uz tlo što je moguće bliže, kako bi kompaktnije skupile svoje vegetativne organe u gusti snop ili jastuk. Takvi oblici razvijeni u dugom procesu evolucije mnogih generacija, postali su odgovor biljaka na stalnu napetost prirodnih uvjeta gorja. Vrlo kratka vegetacijska sezona, samo 2-2,5 mjeseca.

U alpskom se izdvajaju livade, gdje su glavni graditelji trave i šaševi. To su takozvane livade gustog busena. Ovdje su najčešći predstavnici ovčji, mirisni klasić. Postoji mnogo biljaka: kavkaski lyadvinets, kavkaski timijan (Thymus nummularius).

U ovom pojasu postoji još jedna vrsta vegetacije - alpski tepisi. Od livada se razlikuju po tome što u njima trave i šaševi imaju sporednu ulogu. Proces formiranja busena ovdje je više izražen zeljastim oblicima. Ovdje rastu takve vrste kao ljubičasti maslačak, mnoge vrste manžeta: mrežnica, svila, svilenkasta, kavkaska.

Stijene izolirane među ledenim poljima lišene su životinjskih populacija. Na visokotravnim subalpskim livadama kukci su pretežno zastupljeni s dvokrilcima, opnokrilcima i leptirima. Prevladavaju skakavci i kornjaši s jakim letom, poput trkaćih konja. Lepidoptera je malo. Puno pauka. Od glodavaca najčešće su grmolika i prometejska voluharica. Obilje mušica, konjskih mušica i komaraca stvara teške uvjete za život papkara ovdje. Stoga jeleni, divokoze i ture u pravilu odlaze odavde ili u šumu ili se penju na visoke prijevoje. Najčešće ostaju divlje svinje, srne i medvjedi, postavljajući prave hodnike među visokom travom.

Populacija jelena običnog broji oko 1000 jedinki. Njihov raspon pokriva područje kavkaskog rezervata.

Vodozemci i gmazovi su rijetki, a mogu se naći samo transkavkaske i maloazijske žabe, gušteri (Darevskia Arribas L.), poskok i bakrenjača. Ptica je malo, prevladavaju vrapčarke. Ptice koje se gnijezde predstavljaju vrste slične prilagodbi stanovnicima sjevernih livada. Karakteristični su planinski konji (Anthus L.) nalik ševama, planinska lastavica (Delichon L.), bjelovrati drozdovi (Turdus torquatus L.), trbušasti riđovci (Phoenicurus erythrogastrus L.) i kavkaski štrumfovi (Pinicola L.). .). Glodavci su sveprisutni - voluharice, šumski miševi i kavkaski miševi. Od grabežljivih, vukovi, lisice se drže, kune dolaze odozdo [Abdurakhmanov, 2008, str. 331-332].

Zaključak

Reljef je pretežno posredni abiotički čimbenik, budući da npr. nadmorska visina terena (visina) zapravo nije ekološki čimbenik. Ali cijeli kompleks mikroklimatskih i čimbenika tla ovisi o visini, o stupnju strmine padine planine ili brda, orijentaciji padine u odnosu na kardinalne točke, općoj strukturi reljefa.

Zaključno možemo izvući nekoliko zaključaka o reljefu kao okolišnom čimbeniku:

Priroda reljefa, smještaj biljke ili biljne zajednice u njoj imaju velik utjecaj na život biljke, budući da reljef često određuje splet izravnih čimbenika i preraspodjeljuje u prostoru one količine topline, svjetlosti, vlage koje su zonalni, stoga reljef u biljnom životu djeluje kao neizravno djelujući čimbenik .

Makroreljef utječe na distribuciju tipova vegetacije na velikim geografskim razmjerima, kao što je prikazano fenomenom vertikalne zonalnosti u planinama.

Uvjeti za život biljaka u planinama uvelike su određeni ekspozicijom i strminom padina.

Kavkaz je pejzažni čvor, sjecište dva prirodna pojasa - umjerenog i suptropskog. Na njenom području izražena su četiri glavna tipa visinske zonalnosti: stepski umjereni pojas, polupustinjski umjereni pojas, polupustinjski Mediteran i vlažni šumski Mediteran. Struktura visinske zonalnosti u mnogim je slučajevima potpuna - od zonskih krajolika nizina do alpskog pojasa s vječnim snijegom.

Subalpski pojas složen je kompleks različitih vrsta vegetacije. Subalpski pojas vezan je za subalpske livade, ali livade su samo jedna od sastavnica vegetacije ovog pojasa. Tu su i šikare niskih borovica, rodoreta i subalpskih visokih trava.

Na visokotravnim subalpskim livadama kukci su pretežno zastupljeni s dvokrilcima, opnokrilcima i leptirima. Prevladavaju skakavci i kornjaši s jakim letom, poput trkaćih konja.

Bibliografija

zonality ekspozicija mezorelief caucasus

Abdurakhmanov G.M., Krivolutsky D.A., Myalo E.G., Ogureeva G.N. Biogeografija, Moskva: Akademija, 2008. 480 str.

Akimova T.A., Kuzmin A.P., Khaskin V.V. Ekologija. M.: UNITI-DANA, 2001. 343 str.

Berezina N.A., Afanas'eva N.B. Ekologija biljaka. M.: Akademija, 2009. 400 str.

Goryshina T.K. Ekologija biljaka, M.: Viša. škola, 1979. 368 str.

Slični dokumenti

Flora i fauna planinske prirode Dzheirakh-Assinskaya bazena. Visokogorski i srednjogorski reljef Velikog Kavkaza. Sliv rijeke Terek. Riječne doline rezervata Erzi. Formiranje pokrova tla u alpskom i subalpskom planinskom pojasu.

prezentacija, dodano 10.06.2014


Svojstva vode i njezina uloga kao ekološkog čimbenika. Suhi i vlažni uvjeti. Vodna ravnoteža organizama. Voda kao njihovo stanište. Ekologija vodenih organizama. Karakteristike rijetkih vodenih životinja navedenih u Crvenoj knjizi Krasnodarskog teritorija.

seminarski rad, dodan 18.07.2014


sažetak, dodan 06.07.2010


Utjecaj čimbenika okoliša na stanje ekosustava. Značajke izlaganja sunčevoj svjetlosti. Sastav energije zračenja, utjecaj na biljke vidljive svjetlosti. Sezonski ritam u životu organizama, toplinski režim. Kriofili i termofili.

predavanje, dodano 15.11.2009


Opća pravila i obrasci utjecaja okolišnih čimbenika na žive organizme. Klasifikacija okolišnih čimbenika. Karakterizacija abiotskih i biotičkih čimbenika. Pojam optimuma. Liebigov zakon minimuma. Shelfordov zakon ograničavajućih faktora.

seminarski rad, dodan 01.06.2015


Uloga živih organizama u stvaranju okoliša u održavanju potrebnog sastava za život atmosfere, hidrosfere i tla. Spojevi biosfere: živi organizmi i inertna tvar. Racionalno korištenje bioloških resursa i rješavanje ekoloških problema.

test, dodan 16.06.2009


sažetak, dodan 26.10.2017


Pojam staništa. Njegovi ekološki čimbenici: abiotski, biotički, antropogeni. Obrasci njihova utjecaja na funkcije živih organizama. Prilagodba biljaka i životinja na promjene temperature. Glavni načini prilagodbe temperature.

sažetak, dodan 03/11/2015


Organizmi, populacije i vrste, njihova prilagodba okolišu. Planktonski organizmi, nekton, neuston, pleuston i perifiton, osobitosti njihove građe i ponašanja. Organizmi koji žive na vrhu površinskog filma. Skupina organizama koji žive na dnu vodenih tijela.

seminarski rad, dodan 19.02.2014


Biosfera kao najsloženija planetarna ljuska života, naseljena organizmima koji zajedno čine živu tvar. Uloga kruženja vode u globalnom kruženju tvari. Građa i funkcije biosfere. Okoliš i uvjeti postojanja organizama.

Vjetar je također jedan od faktora koji utječu na nastanak i širenje požara.[ ...]

Klimatski čimbenici: 1) primarni periodični čimbenici (svjetlost, temperatura); 2) sekundarni periodični faktori (vlažnost); 3) neperiodični čimbenici (jaki vjetrovi, značajna ionizacija atmosfere, požari).[ ...]

Vjetar u interakciji s drugim čimbenicima okoliša može utjecati na razvoj vegetacije, prvenstveno drveća koje raste na otvorenim površinama. Obično to dovodi do kašnjenja u njihovom rastu i zakrivljenosti na strani prema vjetru (Slika 4.35).[ ...]

Vjetar je važan abiotički čimbenik koji bitno oblikuje životne uvjete organizama, ali i utječe na oblikovanje vremena i klime. Između ostalog, vjetar je jedan od vrlo perspektivnih alternativnih izvora energije.[ ...]

Čimbenici abiotičke skupine, kao i biotski, također su u određenim interakcijama. Na primjer, u nedostatku vode, elementi mineralne ishrane u tlu postaju nedostupni biljkama; visoka koncentracija soli u otopini tla otežava i ograničava apsorpciju vode od strane biljke; vjetar povećava isparavanje i, posljedično, gubitak vode od strane biljke; povećani intenzitet svjetlosti povezan je s povećanjem temperature okoline i same biljke. Poznate su mnoge veze ove vrste, a ponekad se pomnijim ispitivanjem pokažu vrlo složenima.[ ...]

Vjetar je najvažniji čimbenik u širenju vlage, sjemenki, spora, kemijskih nečistoća itd. na velike udaljenosti, pridonosi i smanjenju prizemne koncentracije prašine i plinovitih tvari u blizini mjesta njihova ulaska u atmosferi, te na povećanje pozadinskih koncentracija u zraku zbog emisija iz udaljenih izvora, uključujući prekogranični transport.[ ...]

Vjetar je snažan čimbenik u procesu obnavljanja vrsta koje imaju lagano i sitno sjeme, počevši od breze, jasike (i drugih vrsta iz roda topola), brijesta, johe pa sve do lipe, bora i smreke, sjemena koje se nose posebno daleko preko snježne kore...]

Svi čimbenici egzogenog utjecaja očituju se ili na granici atmosfere i litosfere, odnosno hidrosfere i litosfere. U prvom slučaju najrazornija su temperaturna kolebanja, atmosferske oborine, smrzavanje vode, vjetar, atmosferska pražnjenja itd., združeni u skupinu atmosferskih agensa. Njihova kombinacija uzrokuje trošenje stijena, njihovu deflaciju. U drugom slučaju, uništavanje se uglavnom odvija pokretnim tokovima vode (vodna erozija).[ ...]

Kada vjetar puše preko površine Zemlje, bez obzira radi li se o čvrstom kopnu ili površini mora, na njoj nastaje stres (vidi Poglavlje 2). Doista, glavni strujni sustavi Svjetskog oceana uglavnom su podrijetlom iz vjetra. Razmotrimo sada ovu vrstu pokretačkih sila. Iako je to iznenađujuće, ispada da ima svojstva slična onima koje imaju pokretačke sile topografske prirode.[ ...]

Važan faktor u promjeni modula i smjera brzine vjetra s udaljenošću od površine zemlje, uz promjene turbulentne viskoznosti, je horizontalna toplinska nehomogenost u slojevima koji se nalaze na različitim razinama iznad zemlje, tj. 6a - stijenovitost atmosfere. Kao rezultat toga nastaje toplinska komponenta brzine vjetra ili, kako se kaže, termalni vjetar.[ ...]

Jedan od faktora saliniteta je vjetar. Hvata slanu prašinu i prenosi je na velike udaljenosti duboko u kontinente. Sličan fenomen je uočen u regiji Aralskog jezera, gdje vjetar povećava uklanjanje soli i prašine s osušenog dna mora i njihov prijenos na područje regije.[ ...]

Glavni čimbenici koji uzrokuju razaranje tijekom prolaska trgovačkog centra su vjetar koji doseže brzinu od 100 m/s ili više, valovi visoki 20-30 m, olujni udari do 3-7 m visoki i poplave uzrokovane velikim (do 1300 mm/dan) količina padalina. Osim toga, TC uz obalu s kosim dnom uzrokuju takozvane rubne valove koji se šire paralelno s obalom, s periodom od 5-7 sati, duljinom od nekoliko stotina kilometara i visinom od oko metar. Kombinacija ovih pojava određuje razorni učinak ciklona.[ ...]

Fizikalni čimbenici okoline (klima, vrijeme, visoke i niske temperature, vjetar i dr.) uzrokuju, prije svega, stres termoregulacijskog sustava organizma.[ ...]

Fizikalni čimbenici su oni čiji je izvor fizikalno stanje ili pojava (mehanička, valna i sl.). Na primjer, temperatura, ako je visoka, izazvat će opekline, ako je jako niska, ozebline. Drugi čimbenici također mogu utjecati na učinak temperature: u vodi - strujanje, na kopnu - vjetar i vlaga, itd.[ ...]

Fizikalni čimbenici zračnog okoliša: kretanje zračnih masa i atmosferski tlak. Kretanje zračnih masa može biti u obliku njihovog pasivnog kretanja konvektivne prirode ili u obliku vjetra - zbog ciklonalne aktivnosti Zemljine atmosfere. U prvom slučaju osigurava se raspršivanje spora, peludi, sjemenki, mikroorganizama i malih životinja s anemohorama, vrlo male veličine, padobranskim privjescima itd. U drugom slučaju vjetar također prenosi te sjemenke i organizme, već na velike udaljenosti, u nove zone itd. P. Atmosferski tlak ima vrlo značajan utjecaj na okoliš, posebice na kralježnjake, koji zbog toga ne mogu živjeti iznad 6000 m nadmorske visine.[ ...]

Isti okolišni čimbenik ima različito značenje u životu kohabitirajućih organizama različitih vrsta. Tako je jak vjetar zimi vrlo nepovoljan za velike životinje, posebno one koje žive na otvorenom (losovi), ali ne utječe na manje, koje se obično skrivaju u jazbinama ili ispod snijega.[ ...]

Isti okolišni čimbenik ima različito značenje u životu kohabitirajućih organizama različitih vrsta. Tako, na primjer, sastav soli tla igra važnu ulogu u životu biljaka, ali je ravnodušan za većinu kopnenih životinja; jak hladan vjetar ne utječe na životinje skrivene u rupama ili pod snijegom, a ujedno je nepovoljan za životinje koje žive na otvorenom. Neka svojstva okoliša ostaju relativno konstantna tijekom dugih vremenskih razdoblja u evoluciji vrsta: sila gravitacije, solarna konstanta, sastav soli morske vode itd.; fizikalni čimbenici - temperatura, vlažnost, brzina vjetra, oborine itd. - značajno su promjenjivi u prostoru i vremenu.[ ...]

Abiotski čimbenici su temperatura, svjetlost, vlaga, padaline, vjetar, atmosferski tlak, pozadinsko zračenje, kemijski sastav atmosfere, voda, tlo itd.[ ...]

Abiotski čimbenici – temperatura, svjetlost, radioaktivno zračenje, tlak, vlažnost zraka, slani sastav vode, vjetar, strujanje, teren – svojstva su nežive prirode koja izravno ili neizravno utječu na žive organizme.[ ...]

Uz maglu, vjetar je najvažniji faktor koji otežava plovidbu. Sigurnost ribolovca također ovisi o veličini rezervoara. Vrlo je važno poznavati skalu jačine vjetra i kakve se promjene događaju na pojedinoj akumulaciji ovisno o jednoj ili drugoj jačini i smjeru vjetra.[ ...]

Abiotski čimbenici - čimbenici anorganske (nežive) prirode. To su svjetlost, temperatura, vlaga, tlak i drugi klimatski i geofizički čimbenici; priroda samog okoliša - zrak, voda, tlo; kemijski sastav okoliša, koncentracija tvari u njemu. Abiotski čimbenici također uključuju fizička polja (gravitacijska, magnetska, elektromagnetska), ionizirajuće i prodorno zračenje, kretanje medija (akustične vibracije, valovi, vjetar, struje, plima), dnevno i sezonske promjene u prirodi. Mnogi abiotski čimbenici mogu se kvantificirati i mogu se objektivno mjeriti.[ ...]

ABIOTSKI ČIMBENICI OKOLIŠA su komponente i pojave nežive, anorganske prirode koje izravno ili neizravno utječu na žive organizme. Među njima vodeću ulogu imaju klimatski (sunčevo zračenje, svjetlosni režim, temperatura, vlaga, oborine, vjetar, tlak i dr.); zatim dolaze edafski (tlo), važni za životinje koje žive u tlu; i, konačno, hidrografski, odnosno čimbenici vodenog okoliša. Sunčevo zračenje je glavni izvor energije koji određuje toplinsku bilancu i toplinski režim biosfere. Dakle, ukupno Sunčevo zračenje koje ulazi u zemljinu površinu, u smjeru od ekvatora prema polovima, smanjuje se za oko 2,5 puta (sa 180-220 na 60-80 kcal/cm2-godišnje). Na temelju režima zračenja i prirode cirkulacije atmosfere razlikuju se klimatske zone na površini Zemlje. Međutim, sunčevo zračenje također je najvažniji čimbenik okoliša koji utječe na fiziologiju i morfologiju živih organizama. Postojanje na površini našeg planeta velikih zonskih vrsta vegetacije (tundre, tajge, stepe, pustinje, savane, tropske kišne šume itd.) uglavnom je posljedica klimatskih razloga; štoviše, usko su povezani s klimatskom zonalnošću.[ ...]

Abiotski čimbenici okoliša skup su uvjeta anorganskog okoliša koji utječu na organizme. Abiotski čimbenici dijele se na kemijske (kemijski sastav atmosfere, mora i slatkih voda, tla ili pridnenih sedimenata) i fizičke ili klimatske (temperatura i vlaga zraka, oborine, snježni pokrivač, barometarski tlak, vjetar, radijantna i toplinska energija Sunca, itd.). [...]

Klasifikacija okolišnih čimbenika. Čimbenici okoliša klasificiraju se prema nekoliko kriterija. Vanjski čimbenici utječu na organizam, populaciju, ekosustav, ali ne doživljavaju izravni obrnuti učinak: sunčevo zračenje, atmosferski tlak, temperatura i vlažnost zraka, vjetar, protok vode, intenzitet unošenja hranjivih tvari ili sjemena, primordija i jedinki druge vrste iz drugih ekosustava. Nasuprot tome, unutarnji čimbenici povezani su sa svojstvima samog ekosustava i tvore njegov sastav: brojnost, gustoća i struktura populacija, hrana i njezina dostupnost, koncentracija tvari uključenih u ciklus ekosustava, sastav i svojstva zraka , voda, okoliš tla.[ ... ]

Druga skupina čimbenika koji utječu na proces razrjeđivanja treba uključiti prirodu vodotoka i struja, kao i uzroke tih kretanja: otjecanje, vjetar, slojevitost temperatura i gustoće, karakteristike korita akumulacije, svojstva i sastav vodenog okoliša. [ ...]

Od klimatskih čimbenika primarnu ekološku važnost imaju temperatura, vlaga i svjetlost. Sekundarni klimatski čimbenici (vjetar, atmosferski tlak itd.) igraju manju ulogu.[ ...]

Kretanje zraka - vjetra - najsloženije je u donjoj polovici troposfere. Ovdje se toplinska nehomogenost zemljine površine najjače odražava na kretanje zraka, a vjetrovi se odlikuju izrazitom nestabilnošću brzine i smjera. U gornjoj troposferi i donjoj stratosferi, faktor temeljne površine je uklonjen; pri niskom tlaku na polovima, zapadni transport se uspostavlja posvuda, mijenjajući se blizu ekvatora, u zoni visokog tlaka, na istočni tok.[ .. .]

Od abiotskih čimbenika često se razlikuju klimatski (temperatura, vlaga zraka, vjetar i dr.) i hidrografski čimbenici vodenog okoliša (voda, strujanje, salinitet i dr.).[ ...]

Kako je do sada utvrđeno, od abiotskih čimbenika za kukce veliku važnost imaju temperatura, vlaga i oborine, svjetlost, vjetar - glavni elementi klime određenog područja ili mikroklime pojedinih staništa.[ .. .]

Dakle, za razliku od pretpostavke o odlučujućim faktorima prihvaćene na početku, uvjereni smo da je trajanje razvoja struje vjetra izravno proporcionalno elementarnom protoku vode, obrnuto proporcionalno kvadratu brzine vjetra i ne ovise o veličini akumulacije u tlocrtu (ako vjetar istodobno djeluje na cijelom njenom akvatoriju).[ ...]

Reljef snažno utječe na prirodu promjene vrijednosti meteoroloških veličina, a time i na opseg i intenzitet erozijskih procesa vjetrom. Istodobno, sam vjetar često djeluje kao snažan čimbenik u formiranju reljefa. Stoga se reljef pješčanih pustinja s pravom može smatrati eolskim, tj. nastalih u procesu nebucanja pijeska. Dimenzije eolskih reljefa mogu biti prilično značajne: postoje pješčane dine visoke i do nekoliko stotina metara i duge nekoliko kilometara. Na poljoprivrednim zemljištima reljefotvorna uloga vjetra svodi se na formiranje mikro- i nanoreljefnih elemenata. To uključuje: mreškanje na površini eolskih sedimenata, naslage sedimenta u obliku izbočina i brežuljaka iza svih vrsta prepreka - stabljike velikih zeljastih biljaka, debla drveća, kao i erozijski bedemi formirani na mjestu djelomično ili potpuno zaštitnih pojaseva. prekriven sitnom zemljom koju je vjetar nanio sa susjednih polja. Erozijski bedemi nalaze se u stepskim regijama sjevernog Kavkaza.[ ...]

Sudbina nafte koja je dospjela u more ne može se do kraja opisati u svim detaljima. Prvo, ugljikovodična ulja imaju različit sastav i svojstva; drugo, u moru na njih djeluju različiti čimbenici: vjetar različite jačine i smjera, valovi, temperatura zraka i vode; bitno je i koliko je ulja dospjelo u vodu. Kao što je već spomenuto, kada se tanker sudari blizu obale, morske ptice umiru, obalna flora i fauna strada, plaže i stijene su prekrivene teško uklonjivim slojem viskozne nafte. Ako se nafta izbaci u otvoreno more, posljedice su potpuno drugačije, jer značajne mase nafte mogu nestati prije nego što stignu do obale. Primjerice, prilikom već spomenute nesreće tankera Torrey Canyon, od 120 tisuća tona sirove nafte more je upilo 60-70 tisuća tona, a 50-70 tisuća tona je djelomično uništeno (zahvaljujući brzo poduzetim mjerama) a samo je dio izbačen na obalu Engleske i Francuske.[ ...]

Izvantropski monsuni uzrokovani su sezonskim kretanjem suptropskih anticiklona i izvantropskih depresija, stvaranjem anticiklona nad kontinentima zimi, a depresija ljeti. U područjima gdje potonji faktor određuje pojavu monsuna, zimski monsun bit će pretežno usmjeren "? s kontinenta na ocean, naziva se kontinentalnim. Ljeti vjetar ima suprotan smjer - s oceana na kontinent, tj. promatra se oceanski monsun. [ ... ]

U dva jezera u Wisconsinu, čije su vode relativno bogate kalcijem, nalaze se tri puta više vrsta biljaka i dvostruko više životinjskih vrsta nego u druga dva slična jezera siromašna kalcijem. U Bijelom moru temperatura je ograničavajući čimbenik za mekušce: o tome ovisi njihovo dobrobit i brojnost. Ali može doći do promjene ograničavajućeg faktora. Tako je 1966. vjetar prestigao led iz Karskog mora, koji se otopio u Bijelom moru. Kao rezultat toga, salinitet vode u Bijelom moru je pao i postao novi ograničavajući faktor.[ ...]

U vodenim staništima količina kisika, ugljičnog dioksida i drugih atmosferskih plinova otopljenih u vodi i stoga dostupnih organizmima jako varira u vremenu i prostoru, što se ne događa u kopnenim staništima. U jezerima i vodenim tijelima s visokim udjelom organskih tvari, kisik je ograničavajući čimbenik od najveće važnosti. Iako je kisik topljiviji u vodi od dušika, čak iu najpovoljnijem slučaju voda sadrži znatno manje kisika od atmosferskog zraka. Dakle, ako je udio kisika u zraku 21% (volumenski), tj. 1 litra zraka sadrži 210 cm3 kisika, tada sadržaj kisika u vodi ne prelazi 10 cm3 po 1 litri. Temperatura vode i količina otopljenih soli snažno utječu na sposobnost zadržavanja kisika u vodi: topljivost kisika raste s padom temperature, a smanjuje se s povećanjem saliniteta. Zalihe kisika u vodi obnavljaju se uglavnom iz dva izvora: difuzijom iz zraka i fotosintezom vodenih biljaka. Kisik vrlo sporo difundira u vodu; difuziju olakšavaju vjetar i kretanje vode; Najvažniji čimbenik koji osigurava fotosintetsku proizvodnju kisika je svjetlost koja prodire u vodeni stupac. Stoga sadržaj kisika u vodenom okolišu uvelike varira ovisno o dobu dana, godišnjem dobu i lokaciji.[ ...]

U usporedbi s rijekama, budući da je većina potencijalnih staništa za štuku očigledna, stajaće vode zahtijevaju snimanje topografije dna dubinomjerom. U jesen, s golim stablima na obalama i trulom trskom, vodeno ogledalo izgleda monotono. Mjesta stajaće vode postaju neugodna zimi, potpomognuta hladnim vremenom, kišom, jakim vjetrovima ili svim ovim čimbenicima zajedno. Treba se, međutim, nadati da su ribe još uvijek tu, potrebno ih je samo pronaći.[ ...]

Osim toga, na točkama, upravo na mjestu gdje se nalazi glava ili dio tijela pacijenta, nastaju jaka električna polja. Većina liječnika koji još uvijek koriste svakodnevnu franklinizaciju potpuno su nesvjesni s kojim fizičkim čimbenicima imaju posla i koriste tako malo smislene izraze kao što su "električni vjetar", "električni tuš" itd. [ ...]

Oluje su od velike važnosti, iako je njihovo djelovanje isključivo lokalno. Uragani, kao i obični vjetrovi, sposobni su prenositi životinje i biljke na velike udaljenosti i na taj način mijenjati sastav šumskih zajednica na dugi niz godina. U nedavnom radu o šumama Nove Engleske (Oliver, Stephens, 1977.), izvješćuje se da je u strukturi lokalne vegetacije još uvijek vidljiv učinak dvaju uragana koji su prohujali tim mjestima prije 1803. insekti su isti u svim smjerovima, brže se talože u smjerovima prevladavajućih vjetrova. U suhim područjima vjetar je posebno važan ograničavajući čimbenik za biljke jer povećava stopu gubitka vode transpiracijom i, kao što je već spomenuto, pustinjske biljke imaju mnoge posebne prilagodbe za ublažavanje ovog ograničavajućeg učinka.