ЛЕКЦІЯ 3. абіотичні фактори середовища та їх вплив на живі організми
Аналіз стану екосистем, який є обов'язковим елементом будь-якого сучасного екологічного дослідження, вимагає розгляду екологічних факторів. Однак не всі вони однаково важливі, крім того, вони також розрізняються і за інтенсивністю впливу на екосистему. Так, в наземних екосистемах найбільш суттєвими вважають інтенсивність сонячної радіації, температуру і вологість повітря, кількість атмосферних опадів, швидкість вітру. p> Слід підкреслити, що виконання будь-яких екологічних робіт у сучасних умовах, наприклад, екологічної експертизи та оцінки ризику, вимагає, поряд з аналізом впливу антропогенних факторів, та аналізу різних природних екологічних факторів. Розглянемо більш детально деякі лімітуючі фізичні фактори.
Світло . Світло, з одного боку, служить для організмів первинним джерелом енергії, без якого неможливе життя. З іншого боку, прямий вплив світла на клітину смертельно для організмів. Еволюція біосфери в цілому була спрямовані на В«ПриборканняВ» надходить сонячного випромінювання, використання його корисних складових і захист від шкідливих. Отже, світло - це не тільки життєво важливий, але та обмежувальний фактор, як на мінімальному, так і максимальному рівнях. p> Сонячне світло являє собою електромагнітне випромінювання з різними довжинами хвиль від 0,05 до 3000 нм (1 нм = 1 Г— 10-9 м) і більше. Цей потік можна розділити на кілька областей, що розрізняються фізичними властивостями і екологічним значенням для різних груп організмів. Межі цих областей наближено можна представити таким чином:
• <150 нм - зона іонізуючої радіації,
• 150 - 400 (390) нм - ультрафіолетова (УФ) радіація,
• 400 (390) - 800 (760) нм - видиме світло (Межі діапазону розрізняються для різних організмів),
• 800 (760) - 1000 нм - інфрачервона (ІЧ) радіація,
•> 1000 нм - зона т.зв. далекої ІЧ - радіації - потужного чинника теплового режиму середовища.
Жорсткий ультрафіолет з довжиною хвилі менше 290 нм згубний для живих клітин, до поверхні Землі не доходить, так як відбивається озоновим екраном. М'який ультрафіолет з довжиною хвилі від 290 до 390 нм несе багато енергії і викликає утворення вітаміну D в шкірі людини, він же сприймається органами зору багатьох комах; ці промені в помірних дозах стимулюють ріст і розмноження клітин, підвищують вміст вітамінів, збільшують стійкість до хвороб. Видиме світло з довжиною хвилі від 390 до 760 нм використовується для фотосинтезу фототрофні організмами (рослинами, фотосинтезирующими бактеріями, синьо-зеленими) і тваринами для орієнтації. Інфрачервона частина сонячного спектра (теплові промені) з довжиною хвилі більше 750 нм викликає нагрівання предметів, особливо важлива ця частина спектру для тварин з непостійною температурою тіла - пойкілотермних.
На біосферу з космосу падає сонячне світло з енергією 2 кал. на 1см2 в 1 хв. Ця так звана сонячна постійна. Цей світло, проходячи через атмосферу, послаблюється і до поверхні Землі в ясний опівдні може дійти не більше 67% його енергії. Проходячи через хмарний покрив, воду і рослинність, сонячне світло ще більше послаблюється, і в ньому значно змінюється розподіл енергії по різних дільницях спектра.
Промениста енергія, що досягає земної поверхні в ясний день, складається приблизно на 10% з ультрафіолетового випромінювання, на 45% - з видимого світла, на 45% - з інфрачервоного випромінювання. Найменше при проходженні через хмари і воду послаблюється видиме світло. Отже, фотосинтез може йти і в похмурі день, і під шаром чистої води деякої товщини. Світло необхідний всім живим організмам. Але, деякі організми можуть розвиватися в повній темряві. Наприклад, багато гриби і бактерії. p> Особливе значення в житті всіх організмів має видиме світло. За участю світла у рослин і тварин протікають найважливіші процеси: фотосинтез, транспірація, фотоперіодизм, рух, зір і т.д. На світлі відбувається утворення хлорофілу і здійснюється процес фотосинтезу, тобто синтез органічних речовин з неорганічних. Фотосинтезуюча діяльність зелених рослин забезпечує планету органічною речовиною. Всі організми залежать в харчуванні від земних фотосинтезуючих рослин. Рослини для фотосинтезу використовують, в основному, сині та червоні промені. По відношенню до світла їх прийнято ділити на світлолюбні (рослини степів), тіньовитривалі (Більшість лісоутворюючих порід) і тіньові (мохи, папороті). p> Рух Землі навколо Сонця викликає закономірні зміни довжини дня і ночі за сезонами року. Сезонна ритмічність у життєдіяльності організмів визначається, в першу чергу, скороченням світлової частини доби восени і збільшенням навесні. Тривалість світлового дня є важливим регулюючим фактором у житті живих організмів. Сезонні зміни фізіологічної активності живих організмів у відповідь на зміну тривалості дня і ночі називають фотоперіодизмом. p> Довжина ...
