أي عامل يشمل درجة حرارة الضوء. العوامل البيئية اللاأحيائية

تشمل العوامل البيئية اللاأحيائية الركيزة وتكوينها، والرطوبة، ودرجة الحرارة، والضوء وأنواع الإشعاع الأخرى في الطبيعة، وتكوينها، والمناخ المحلي. تجدر الإشارة إلى أن درجة الحرارة وتكوين الهواء والرطوبة والضوء يمكن تصنيفها بشكل مشروط على أنها "فردية"، والركيزة، والمناخ، والمناخ المحلي، وما إلى ذلك - كعوامل "معقدة".

الركيزة (حرفيا) هي موقع المرفق. على سبيل المثال، بالنسبة للأشكال الخشبية والعشبية من النباتات، بالنسبة للكائنات الحية الدقيقة في التربة، فهي تربة. في بعض الحالات، يمكن اعتبار الركيزة مرادفة للموئل (على سبيل المثال، التربة هي موطن edaphic). تتميز الركيزة بتركيب كيميائي معين يؤثر على الكائنات الحية. إذا تم فهم الركيزة على أنها موطن، فهي في هذه الحالة تمثل مجموعة معقدة من العوامل الحيوية واللاأحيائية المميزة التي يتكيف معها هذا الكائن أو ذاك.

خصائص درجة الحرارة كعامل بيئي غير حيوي

يتلخص دور درجة الحرارة كعامل بيئي في حقيقة أنها تؤثر على عملية التمثيل الغذائي: ففي درجات الحرارة المنخفضة يتباطأ معدل التفاعلات العضوية الحيوية بشكل كبير، وفي درجات الحرارة المرتفعة يزيد بشكل كبير، مما يؤدي إلى خلل في سير العمليات الكيميائية الحيوية، وهذا يسبب أمراضاً مختلفة وأحياناً الموت.

تأثير درجة الحرارة على الكائنات النباتية

لا تعد درجة الحرارة عاملاً يحدد إمكانية عيش النباتات في منطقة معينة فحسب، ولكنها تؤثر بالنسبة لبعض النباتات على عملية تطورها. وبالتالي، فإن أصناف القمح والجاودار الشتوية، التي لم تخضع لعملية "التنبيه" (التعرض لدرجات حرارة منخفضة) أثناء الإنبات، لا تنتج البذور عندما تنمو في الظروف الأكثر ملاءمة.

لتحمل تأثيرات درجات الحرارة المنخفضة، لدى النباتات تكيفات مختلفة.

1. في فصل الشتاء، يفقد السيتوبلازم الماء ويتراكم المواد التي لها تأثير "مضاد للتجمد" (السكريات الأحادية والجلسرين وغيرها من المواد) - تتجمد المحاليل المركزة لهذه المواد فقط عند درجات حرارة منخفضة.

2. انتقال النباتات إلى مرحلة (مرحلة) مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة - مرحلة الجراثيم والبذور والدرنات والمصابيح والجذور والجذور وما إلى ذلك. تتساقط أوراق النباتات الخشبية والشجيرية وتغطى السيقان بالفلين والتي تتميز بخصائص عزل حراري عالية، وتتراكم المواد المضادة للتجمد في الخلايا الحية.

تأثير درجة الحرارة على الكائنات الحيوانية

تؤثر درجة الحرارة على الحيوانات ذات الحرارة المتساوية والحيوانات ذات الحرارة المتجانسة بشكل مختلف.

تنشط الحيوانات المتغيرة الحرارة فقط أثناء درجات الحرارة المثالية لحياتها. خلال فترات درجات الحرارة المنخفضة، فإنها تدخل في حالة سبات (البرمائيات والزواحف والمفصليات، وما إلى ذلك). تقضي بعض الحشرات فترة الشتاء إما على شكل بيض أو على شكل شرانق. يتميز وجود كائن حي في حالة سبات بحالة من التشتيت، حيث يتم تثبيط عمليات التمثيل الغذائي بشكل كبير ويمكن للجسم أن منذ وقت طويلاذهب بدون طعام. يمكن أيضًا للحيوانات التي تعاني من تغيرات الحرارة أن تدخل في حالة سبات عند تعرضها لدرجات حرارة عالية. وبالتالي، فإن الحيوانات الموجودة في خطوط العرض المنخفضة تكون في الجحور خلال الجزء الأكثر سخونة من اليوم، وتحدث فترة نشاط حياتها النشطة في الصباح الباكر أو في وقت متأخر من المساء (أو تكون ليلية).

الكائنات الحيوانية السبات ليس فقط بسبب تأثير درجة الحرارة، ولكن أيضا بسبب عوامل أخرى. وهكذا فإن الدب (حيوان ذو حرارة ثابتة) يدخل في حالة سبات في الشتاء بسبب نقص الطعام.

الحيوانات المنزلية الحرارة أقل اعتمادًا على درجة الحرارة في أنشطتها الحياتية، لكن درجة الحرارة تؤثر عليها من حيث توافر (غياب) الإمدادات الغذائية. تتمتع هذه الحيوانات بالتكيفات التالية للتغلب على تأثيرات درجات الحرارة المنخفضة:

1) انتقال الحيوانات من المناطق الباردة إلى المناطق الأكثر دفئًا (هجرة الطيور، هجرة الثدييات)؛

2) تغيير طبيعة الغطاء (يتم استبدال الفراء الصيفي أو الريش بفرو شتوي أكثر سمكًا؛ وتتراكم طبقة كبيرة من الدهون - الخنازير البرية والأختام وما إلى ذلك) ؛

3) السبات (مثلا الدب).

تمتلك الحيوانات ذات الحرارة المتساوية تكيفات لتقليل تأثيرات درجات الحرارة (المرتفعة والمنخفضة على حد سواء). وهكذا يكون لدى الإنسان غدد عرقية تغير طبيعة الإفراز عندما درجات حرارة مرتفعة(تزيد كمية الإفراز)، ويتغير تجويف الأوعية الدموية في الجلد (في درجات الحرارة المنخفضة ينخفض، وفي درجات الحرارة المرتفعة يزداد)، وما إلى ذلك.

الإشعاع كعامل غير حيوي

سواء في حياة النباتات أو في حياة الحيوانات دور ضخمتلعب الإشعاعات المختلفة التي تدخل الكوكب من الخارج (أشعة الشمس) أو تنطلق من أحشاء الأرض. هنا سننظر بشكل رئيسي في الإشعاع الشمسي.

الإشعاع الشمسي غير متجانس ويتكون من موجات كهرومغناطيسية ذات أطوال مختلفة، وبالتالي لها طاقات مختلفة. تصل أشعة الطيف المرئي وغير المرئي إلى سطح الأرض. تشمل أشعة الطيف غير المرئي الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية، وأشعة الطيف المرئي لها سبعة أشعة يمكن تمييزها (من الأحمر إلى البنفسجي). تزداد كمية الإشعاع من الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة فوق البنفسجية (أي أن الأشعة فوق البنفسجية تحتوي على كميات من أقصر الموجات وأعلى طاقة).

لأشعة الشمس عدة وظائف مهمة بيئيًا:

1) بفضل أشعة الشمس، يتم تحقيق نظام درجة حرارة معين على سطح الأرض، والذي له طابع مناطقي عرضي وعمودي؛

في غياب التأثير البشري، قد يختلف تكوين الهواء اعتمادًا على الارتفاع (مع الارتفاع، ينخفض محتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، نظرًا لأن هذه الغازات أثقل من النيتروجين). يتم إثراء هواء المناطق الساحلية ببخار الماء الذي يحتوي على أملاح بحرية في حالة ذائبة. ويختلف هواء الغابة عن هواء الحقول في شوائب المركبات التي تفرزها النباتات المختلفة (على سبيل المثال، يحتوي هواء غابة الصنوبر على كمية كبيرة من المواد الراتنجية والاسترات التي تقتل مسببات الأمراض، فيكون هذا الهواء بمثابة شفاء للمرض) مرضى السل).

العامل اللاأحيائي الأكثر أهمية هو المناخ.

المناخ هو عامل غير حيوي تراكمي، بما في ذلك تكوين معين ومستوى معين الإشعاع الشمسيومستوى التعرض لدرجة الحرارة والرطوبة المرتبط به ونظام رياح معين. ويعتمد المناخ أيضًا على طبيعة النباتات التي تنمو في منطقة معينة وعلى التضاريس.

هناك مناطق مناخية خطوط عرضية وعمودية معينة على الأرض. هناك أنواع مناخية استوائية وشبه استوائية وقاري حادة وأنواع أخرى من المناخ.

كرر المعلومات حول أنواع مختلفةالمناخ من كتاب الجغرافيا الطبيعية. ضع في اعتبارك السمات المناخية للمنطقة التي تعيش فيها.

يشكل المناخ كعامل تراكمي نوعًا أو آخر من النباتات (النباتات) ونوعًا وثيق الصلة من الحيوانات. للمستوطنات البشرية تأثير كبير على المناخ. مناخ المدن الكبرىيختلف عن مناخ مناطق الضواحي.

قارن نظام درجة الحرارة في المدينة التي تعيش فيها ونظام درجة الحرارة في المنطقة التي تقع فيها المدينة.

كقاعدة عامة، تكون درجة الحرارة داخل المدينة (خاصة في المركز) أعلى دائمًا منها في المنطقة.

يرتبط المناخ المحلي ارتباطًا وثيقًا بالمناخ. سبب ظهور المناخ المحلي هو الاختلافات في التضاريس في منطقة معينة، ووجود الخزانات، مما يؤدي إلى تغيرات في الظروف في مناطق مختلفة من منطقة مناخية معينة. حتى في منطقة صغيرة نسبيًا من الكوخ، في أجزاء معينة منه، قد تنشأ ظروف مختلفة لنمو النبات بسبب ظروف الإضاءة المختلفة.

العوامل اللاأحيائية

المناخية (تأثير درجة الحرارة والضوء والرطوبة)؛

جيولوجية (زلزال، ثوران بركاني، حركة جليدية، تدفقات طينية وانهيارات ثلجية، إلخ)؛

Orographic (ملامح التضاريس التي تعيش فيها الكائنات قيد الدراسة).

دعونا ننظر في عمل العوامل غير الحيوية الرئيسية المباشرة: الضوء ودرجة الحرارة ووجود الماء. تعتبر درجة الحرارة والضوء والرطوبة من أهم العوامل البيئة الخارجية. تتغير هذه العوامل بشكل طبيعي على مدار العام واليوم وفيما يتعلق بالتقسيم الجغرافي. تظهر الكائنات الحية تكيفًا مناطقيًا وموسميًا مع هذه العوامل.

الضوء كعامل بيئي

الإشعاع الشمسي هو المصدر الرئيسي للطاقة لجميع العمليات التي تحدث على الأرض. في طيف الإشعاع الشمسي، يمكن تمييز ثلاث مناطق مختلفة في العمل البيولوجي: الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء. الأشعة فوق البنفسجية التي يبلغ طولها الموجي أقل من 0.290 ميكرون مدمرة لجميع الكائنات الحية، لكن طبقة الأوزون الموجودة في الغلاف الجوي تحتفظ بها. فقط جزء صغير من الأشعة فوق البنفسجية الأطول (0.300 - 0.400 ميكرون) يصل إلى سطح الأرض. أنها تشكل حوالي 10٪ من الطاقة المشعة. هذه الأشعة نشطة كيميائيا للغاية، عند تناول جرعات عالية يمكن أن تلحق الضرر بالكائنات الحية. في لا كميات كبيرةإلا أنها ضرورية للإنسان مثلاً: تحت تأثير هذه الأشعة يتشكل فيتامين د في جسم الإنسان، وتميز الحشرات بصرياً هذه الأشعة، أي. نرى في ضوء الأشعة فوق البنفسجية. يمكنهم التنقل بواسطة الضوء المستقطب.

للأشعة المرئية التي يبلغ طولها الموجي 0.400 إلى 0.750 ميكرون (التي تمثل معظم الطاقة - 45٪ - من الإشعاع الشمسي) التي تصل إلى سطح الأرض تأثيرًا خاصًا. قيمة عظيمةللكائنات الحية. وبسبب هذا الإشعاع، يتم تصنيع النباتات الخضراء مادة عضوية(تقوم بعملية التمثيل الضوئي) التي تستخدمها جميع الكائنات الحية الأخرى كغذاء. بالنسبة لمعظم النباتات والحيوانات، يعد الضوء المرئي أحد العوامل البيئية المهمة، على الرغم من وجود عوامل لا يكون الضوء شرطًا أساسيًا للوجود (أنواع التربة والكهوف وأعماق البحار للتكيف مع الحياة في الظلام). معظم الحيوانات قادرة على التمييز التركيب الطيفيالضوء - تتمتع برؤية الألوان، والنباتات لها أزهار ذات ألوان زاهية لجذب الحشرات الملقحة.

الأشعة تحت الحمراء التي يبلغ طولها الموجي أكثر من 0.750 ميكرون لا تراها العين البشرية، ولكنها مصدر للطاقة الحرارية (45% من الطاقة الإشعاعية). وتمتص أنسجة الحيوانات والنباتات هذه الأشعة، مما يؤدي إلى ارتفاع حرارة الأنسجة. تستخدم العديد من الحيوانات ذات الدم البارد (السحالي والثعابين والحشرات) ضوء الشمس لزيادة درجة حرارة الجسم (بعض الثعابين والسحالي هي حيوانات ذات دم دافئ بيئيًا). تتميز ظروف الإضاءة المرتبطة بدوران الأرض بدورات يومية وموسمية متميزة. تقريبا جميع العمليات الفسيولوجية في النباتات والحيوانات لها إيقاع يومي بحد أقصى وأدنى في ساعات معينة: على سبيل المثال، في ساعات معينة من اليوم، تفتح زهرة النبات وتغلق، وقد طورت الحيوانات تكيفات مع الحياة الليلية والنهارية. طول اليوم (أو الفترة الضوئية) له أهمية كبيرة في حياة النباتات والحيوانات.

تتكيف النباتات، حسب ظروفها المعيشية، مع الظل - النباتات التي تتحمل الظل أو، على العكس من ذلك، مع الشمس - النباتات المحبة للضوء (على سبيل المثال، الحبوب). ومع ذلك، قوية شمس مشرقة(السطوع أعلى من المستوى الأمثل) يثبط عملية التمثيل الضوئي، لذلك من الصعب الحصول على غلات عالية من المحاصيل الغنية بالبروتين في المناطق الاستوائية. في المناطق المعتدلة (فوق وتحت خط الاستواء)، تقتصر دورة تطور النباتات والحيوانات على فصول السنة: يتم التحضير للتغيرات في ظروف درجات الحرارة على أساس إشارة - التغيرات في طول اليوم، والتي عند وقت معين من السنة في مكان معين هو نفسه دائمًا. ونتيجة لهذه الإشارة، يتم تشغيل العمليات الفسيولوجية، مما يؤدي إلى نمو وإزهار النباتات في الربيع، والإثمار في الصيف، وتساقط الأوراق في الخريف؛ في الحيوانات - إلى طرح الريش وتراكم الدهون والهجرة والتكاثر في الطيور والثدييات وبدء مرحلة الراحة في الحشرات. تدرك الحيوانات التغيرات في طول النهار باستخدام أعضائها البصرية. والنباتات - بمساعدة أصباغ خاصة موجودة في أوراق النباتات. يتم إدراك التهيج من خلال المستقبلات، ونتيجة لذلك تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية (تنشيط الإنزيمات أو إطلاق الهرمونات)، ومن ثم تظهر التفاعلات الفسيولوجية أو السلوكية.

أظهرت دراسة الفترة الضوئية في النباتات والحيوانات أن تفاعل الكائنات الحية مع الضوء لا يعتمد فقط على كمية الضوء الواردة، ولكن على تناوب فترات الضوء والظلام لمدة معينة خلال النهار. الكائنات قادرة على قياس الوقت، أي. لديهم "ساعة بيولوجية" - من الكائنات وحيدة الخلية إلى البشر. يتم التحكم في "الساعة البيولوجية" أيضًا من خلال الدورات الموسمية والظواهر البيولوجية الأخرى. تحدد "الساعات البيولوجية" الإيقاع اليومي لنشاط كل الكائنات الحية والعمليات التي تحدث حتى على المستوى الخلوي، وخاصة انقسامات الخلايا.

إنهم يعانون من التأثيرات المشتركة للظروف المختلفة. تؤثر العوامل اللاأحيائية والعوامل الحيوية والعوامل البشرية على خصائص نشاط حياتهم وتكيفهم.

ما هي العوامل البيئية؟

تسمى جميع الظروف ذات الطبيعة غير الحية بالعوامل اللاأحيائية. وهذا، على سبيل المثال، كمية الإشعاع الشمسي أو الرطوبة. تشمل العوامل الحيوية جميع أنواع التفاعلات بين الكائنات الحية. في الآونة الأخيرة، كان للأنشطة البشرية تأثير متزايد على الكائنات الحية. هذا العامل هو من صنع الإنسان.

العوامل البيئية اللاأحيائية

يعتمد عمل عوامل الطبيعة غير الحية على الظروف المناخية للموائل. واحد منهم هو ضوء الشمس. تعتمد شدة عملية التمثيل الضوئي، وبالتالي تشبع الهواء بالأكسجين، على كميته. هذه المادة ضرورية للكائنات الحية للتنفس.

وتشمل العوامل اللاأحيائية أيضًا درجة الحرارة ورطوبة الهواء. ويعتمد عليها تنوع الأنواع وموسم نمو النباتات، وخصائص دورة حياة الحيوانات. تتكيف الكائنات الحية مع هذه العوامل بطرق مختلفة. على سبيل المثال، تتخلص معظم أشجار كاسيات البذور من أوراقها في الشتاء لتجنب فقدان الرطوبة المفرط. النباتات الصحراوية لها نباتات تصل إلى أعماق كبيرة. وهذا يوفر لهم الكمية اللازمة من الرطوبة. تتمتع زهرة الربيع بوقت للنمو والازدهار في بضعة أسابيع ربيعية. وهم يعيشون فترة الصيف الجاف والشتاء البارد مع وجود القليل من الثلوج تحت الأرض على شكل بصيلة. يتراكم هذا التعديل تحت الأرض للتصوير كمية كافية من الماء والمواد المغذية.

تشمل العوامل البيئية اللاأحيائية أيضًا تأثير العوامل المحلية على الكائنات الحية. وتشمل هذه طبيعة الإغاثة، التركيب الكيميائيوتشبع الدبال في التربة ومستوى ملوحة الماء وطبيعته تيارات المحيط، اتجاه الرياح وسرعتها، اتجاه الإشعاع. ويتجلى تأثيرهم بشكل مباشر وغير مباشر. وهكذا فإن طبيعة التضاريس تحدد تأثير الرياح والرطوبة والضوء.

تأثير العوامل اللاأحيائية

العوامل ذات الطبيعة غير الحية لها تأثيرات مختلفة على الكائنات الحية. Monodominant هو تأثير أحد التأثيرات السائدة مع ظهور ضئيل للتأثيرات الأخرى. على سبيل المثال، إذا لم يكن هناك ما يكفي من النيتروجين في التربة، نظام الجذريتطور بمستوى غير كافٍ ولا يمكن للعناصر الأخرى أن تؤثر على تطوره.

إن تعزيز عمل عدة عوامل في وقت واحد هو مظهر من مظاهر التآزر. لذلك، إذا كان هناك ما يكفي من الرطوبة في التربة، تبدأ النباتات في امتصاص النيتروجين والإشعاع الشمسي بشكل أفضل. ويمكن أيضًا أن تكون العوامل اللاأحيائية والعوامل الحيوية والعوامل البشرية محفزة. مع بداية ذوبان الجليد في وقت مبكر، من المرجح أن تعاني النباتات من الصقيع.

ملامح عمل العوامل الحيوية

وتشمل العوامل الحيوية أشكال مختلفةتأثير الكائنات الحية على بعضها البعض. ويمكن أيضًا أن تكون مباشرة وغير مباشرة وتعبر عن نفسها بطرق قطبية تمامًا. وفي بعض الحالات، لا يكون للكائنات الحية أي تأثير. وهذا مظهر نموذجي للحياد. لا يتم النظر في هذه الظاهرة النادرة إلا في حالة الغياب التام للتأثير المباشر للكائنات الحية على بعضها البعض. الذين يعيشون في التكاثر الحيوي العام، لا تتفاعل السناجب والموظ بأي شكل من الأشكال. إلا أنها تتأثر بالنسبة الكمية العامة في النظام البيولوجي.

أمثلة على العوامل الحيوية

إن التعايش هو أيضًا عامل حيوي. على سبيل المثال، عندما تحمل الغزلان ثمار الأرقطيون، فإنها لا تستفيد منها ولا تضر. وفي الوقت نفسه، فإنها تحقق فوائد كبيرة من خلال تشتيت العديد من أنواع النباتات.

غالبًا ما تنشأ التبادلية والتكافل بين الكائنات الحية، ومن الأمثلة على ذلك التبادلية والتكافل. في الحالة الأولى، يحدث تعايش متبادل المنفعة بين الكائنات الحية أنواع مختلفة. مثال نموذجيالتبادلية هي السلطعون الناسك وشقائق النعمان البحرية. تعتبر زهرتها المفترسة حماية موثوقة للمفصليات. ويستخدم شقائق النعمان البحرية الصدفة كمنزل.

التعايش الأقرب والمفيد للطرفين هو التعايش. مثالها الكلاسيكي هو الأشنات. هذه المجموعة من الكائنات الحية عبارة عن مجموعة من الخيوط الفطرية وخلايا الطحالب الخضراء المزرقة.

يمكن استكمال العوامل الحيوية، التي درسنا أمثلة عليها، بالافتراس. في هذا النوع من التفاعل، توفر الكائنات الحية من أحد الأنواع الغذاء للأنواع الأخرى. في إحدى الحالات، تهاجم الحيوانات المفترسة فرائسها وتقتلها وتأكلها. وفي حالة أخرى، يبحثون عن كائنات حية من أنواع معينة.

عمل العوامل البشرية

كانت العوامل اللاأحيائية والعوامل الحيوية هي العوامل الوحيدة التي تؤثر على الكائنات الحية منذ فترة طويلة. ومع ذلك، مع تطور المجتمع البشري، زاد تأثيره على الطبيعة أكثر فأكثر. حتى أن العالم الشهير V. I. Vernadsky حدد قذيفة منفصلة تم إنشاؤها بواسطة النشاط البشري، والتي أطلق عليها اسم Noosphere. تعد إزالة الغابات والحرث غير المحدود للأراضي وإبادة العديد من أنواع النباتات والحيوانات والإدارة البيئية غير المعقولة من العوامل الرئيسية التي تغير البيئة.

الموطن وعوامله

العوامل الحيوية، التي تم تقديم أمثلة عليها، إلى جانب المجموعات وأشكال التأثيرات الأخرى، لها أهميتها الخاصة في الموائل المختلفة. يعتمد نشاط الحياة الأرضية والهواء للكائنات الحية إلى حد كبير على التقلبات في درجة حرارة الهواء. ولكن في الماء، هذا المؤشر نفسه ليس مهما جدا. يكتسب عمل العامل البشري المنشأ حاليًا أهمية خاصة في جميع موائل الكائنات الحية الأخرى.

وتكيف الكائنات الحية

يمكن تحديد مجموعة منفصلة كعوامل تحد من نشاط حياة الكائنات الحية. يطلق عليهم الحد أو الحد. بالنسبة للنباتات المتساقطة، تشمل العوامل اللاأحيائية كمية الإشعاع الشمسي والرطوبة. إنهم مقيدون. في البيئة المائية، العوامل المحددة هي مستوى الملوحة والتركيب الكيميائي. لذا الاحتباس الحرارييؤدي إلى ذوبان الأنهار الجليدية. وهذا بدوره يستلزم زيادة محتوى المياه العذبة وانخفاض مستوى ملوحتها. ونتيجة لذلك فإن الكائنات النباتية والحيوانية التي لا تستطيع التكيف مع التغيرات في هذا العامل والتكيف تموت حتما. وهذا أمر عالمي في الوقت الراهن. مشكلة بيئيةالإنسانية.

لذا، العوامل اللاأحيائيةتعمل العوامل الحيوية والبشرية بشكل جماعي على مجموعات مختلفة من الكائنات الحية في بيئاتها، وتنظم أعدادها وعملياتها الحياتية، وتغير ثراء الأنواع في الكوكب.

مقدمة

العوامل اللاأحيائية الرئيسية وخصائصها

الأدب

مقدمة

العوامل البيئية اللاأحيائية هي مكونات وظواهر ذات طبيعة جامدة وغير عضوية تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية. وبطبيعة الحال، تعمل هذه العوامل في وقت واحد، وهذا يعني أن جميع الكائنات الحية تقع تحت تأثيرها. وتؤثر درجة وجود أو غياب كل منها بشكل كبير على قابلية الكائنات الحية للحياة، وتختلف باختلاف الأنواع. وتجدر الإشارة إلى أن هذا يؤثر بشكل كبير على النظام البيئي بأكمله واستدامته.

العوامل البيئية، منفردة أو مجتمعة، عندما تؤثر على الكائنات الحية، تجبرها على التغيير والتكيف مع هذه العوامل. وتسمى هذه القدرة بالتكافؤ البيئي أو اللدونة. تختلف اللدونة أو التكافؤ البيئي لكل نوع وله تأثير مختلف على قدرة الكائنات الحية على البقاء في ظل العوامل البيئية المتغيرة. إذا كانت الكائنات الحية لا تتكيف مع العوامل الحيوية فحسب، بل يمكنها أيضًا التأثير عليها، وتغيير الكائنات الحية الأخرى، فهذا مستحيل مع العوامل البيئية غير الحيوية: يمكن للكائن الحي أن يتكيف معها، لكنه غير قادر على أن يكون له أي تأثير عكسي كبير عليها.

العوامل البيئية اللاأحيائية هي الظروف التي لا ترتبط مباشرة بنشاط حياة الكائنات الحية. وتشمل أهم العوامل اللاأحيائية درجة الحرارة، والضوء، والماء، وتكوين غازات الغلاف الجوي، وبنية التربة، وتركيب العناصر الغذائية فيها، والتضاريس، وما إلى ذلك. يمكن أن تؤثر هذه العوامل على الكائنات الحية بشكل مباشر، على سبيل المثال الضوء أو الحرارة، وبشكل غير مباشر، على سبيل المثال، التضاريس، التي تحدد عمل العوامل المباشرة، الضوء والرياح والرطوبة، وما إلى ذلك. وفي الآونة الأخيرة، تأثير التغيرات في النشاط الشمسي على المحيط الحيوي تم اكتشاف العمليات.

1. العوامل اللاأحيائية الرئيسية وخصائصها

ومن بين العوامل اللاأحيائية:

المناخية (تأثير درجة الحرارة والضوء والرطوبة)؛

جيولوجية (زلزال، ثوران بركاني، حركة جليدية، تدفقات طينية وانهيارات ثلجية، إلخ)؛

Orographic (ملامح التضاريس التي تعيش فيها الكائنات قيد الدراسة).

دعونا ننظر في عمل العوامل غير الحيوية الرئيسية المباشرة: الضوء ودرجة الحرارة ووجود الماء. تعتبر درجة الحرارة والضوء والرطوبة من أهم العوامل البيئية. تتغير هذه العوامل بشكل طبيعي على مدار العام واليوم وفيما يتعلق بالتقسيم الجغرافي. تظهر الكائنات الحية تكيفًا مناطقيًا وموسميًا مع هذه العوامل.

الضوء كعامل بيئي

الإشعاع الشمسي هو المصدر الرئيسي للطاقة لجميع العمليات التي تحدث على الأرض. في طيف الإشعاع الشمسي، يمكن تمييز ثلاث مناطق مختلفة في العمل البيولوجي: الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء. الأشعة فوق البنفسجية التي يبلغ طولها الموجي أقل من 0.290 ميكرون مدمرة لجميع الكائنات الحية، لكن طبقة الأوزون الموجودة في الغلاف الجوي تحتفظ بها. فقط جزء صغير من الأشعة فوق البنفسجية الأطول (0.300 - 0.400 ميكرون) يصل إلى سطح الأرض. أنها تشكل حوالي 10٪ من الطاقة المشعة. هذه الأشعة نشطة كيميائيا للغاية، عند تناول جرعات عالية يمكن أن تلحق الضرر بالكائنات الحية. لكنها ضرورية بكميات صغيرة، على سبيل المثال، للإنسان: تحت تأثير هذه الأشعة يتشكل فيتامين د في جسم الإنسان، وتميز الحشرات بصرياً هذه الأشعة، أي. نرى في ضوء الأشعة فوق البنفسجية. يمكنهم التنقل بواسطة الضوء المستقطب.

تعتبر الأشعة المرئية التي يبلغ طولها الموجي 0.400 إلى 0.750 ميكرون (وهي مسؤولة عن معظم الطاقة - 45٪ - من الإشعاع الشمسي) التي تصل إلى سطح الأرض ذات أهمية خاصة للكائنات الحية. تقوم النباتات الخضراء، بسبب هذا الإشعاع، بتصنيع المواد العضوية (القيام بعملية التمثيل الضوئي)، والتي تستخدم كغذاء لجميع الكائنات الحية الأخرى. بالنسبة لمعظم النباتات والحيوانات، يعد الضوء المرئي أحد العوامل البيئية المهمة، على الرغم من وجود عوامل لا يكون الضوء شرطًا أساسيًا للوجود (أنواع التربة والكهوف وأعماق البحار للتكيف مع الحياة في الظلام). معظم الحيوانات قادرة على التمييز بين التركيب الطيفي للضوء - لديها رؤية الألوان، والنباتات لها زهور ذات ألوان زاهية لجذب الحشرات الملقحة.

تتكيف النباتات، حسب ظروفها المعيشية، مع الظل - النباتات التي تتحمل الظل أو، على العكس من ذلك، مع الشمس - النباتات المحبة للضوء (على سبيل المثال، الحبوب). ومع ذلك، فإن الشمس القوية الساطعة (أعلى من السطوع الأمثل) تمنع عملية التمثيل الضوئي، مما يجعل من الصعب إنتاج غلات عالية من المحاصيل الغنية بالبروتين في المناطق الاستوائية. في المناطق المعتدلة (فوق وتحت خط الاستواء)، تقتصر دورة تطور النباتات والحيوانات على فصول السنة: يتم التحضير للتغيرات في ظروف درجات الحرارة على أساس إشارة - التغيرات في طول اليوم، والتي عند وقت معين من السنة في مكان معين هو نفسه دائمًا. ونتيجة لهذه الإشارة، يتم تشغيل العمليات الفسيولوجية، مما يؤدي إلى نمو وإزهار النباتات في الربيع، والإثمار في الصيف، وتساقط الأوراق في الخريف؛ في الحيوانات - إلى طرح الريش وتراكم الدهون والهجرة والتكاثر في الطيور والثدييات وبدء مرحلة الراحة في الحشرات. تدرك الحيوانات التغيرات في طول النهار باستخدام أعضائها البصرية. والنباتات - بمساعدة أصباغ خاصة موجودة في أوراق النباتات. يتم إدراك التهيج من خلال المستقبلات، ونتيجة لذلك تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية (تنشيط الإنزيمات أو إطلاق الهرمونات)، ومن ثم تظهر التفاعلات الفسيولوجية أو السلوكية.

أظهرت دراسة الفترة الضوئية في النباتات والحيوانات أن تفاعل الكائنات الحية مع الضوء لا يعتمد فقط على كمية الضوء الواردة، ولكن على تناوب فترات الضوء والظلام لمدة معينة خلال النهار. الكائنات قادرة على قياس الوقت، أي. يملك الساعة البيولوجية - من الكائنات وحيدة الخلية إلى البشر. الساعة البيولوجية - تخضع أيضًا للدورات الموسمية والظواهر البيولوجية الأخرى. الساعة البيولوجية تحديد الإيقاع اليومي لنشاط كل من الكائنات الحية والعمليات التي تحدث حتى على المستوى الخلوي، ولا سيما انقسامات الخلايا.

درجة الحرارة كعامل بيئي

الجميع العمليات الكيميائيةالعمليات التي تحدث في الجسم تعتمد على درجة الحرارة. تؤثر التغيرات في الظروف الحرارية، التي غالبًا ما تُلاحظ في الطبيعة، تأثيرًا عميقًا على نمو وتطور ومظاهر أخرى لحياة الحيوانات والنباتات. هناك كائنات ذات درجة حرارة جسم غير مستقرة - متفاعلة للحرارة وكائنات ذات درجة حرارة ثابتة للجسم - متجانسة الحرارة. تعتمد الحيوانات المتغيرة الحرارة بشكل كامل على درجة الحرارة بيئة، في حين أن الحرارة المنزلية قادرة على الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم بغض النظر عن التغيرات في درجة الحرارة المحيطة. الغالبية العظمى من النباتات والحيوانات الأرضية في حالة الحياة النشطة لا يمكنها تحمل درجات الحرارة السلبية وتموت. الحد الأقصى لدرجة الحرارة للحياة ليس هو نفسه بالنسبة للأنواع المختلفة - نادرًا ما يتجاوز 40-45 يا ج. تعيش بعض البكتيريا الزرقاء والبكتيريا في درجات حرارة تتراوح بين 70-90 يا ج- بعض الرخويات (حتى 53 يا مع). بالنسبة لمعظم الحيوانات والنباتات الأرضية، تتقلب ظروف درجة الحرارة المثلى ضمن حدود ضيقة إلى حد ما (15-30 يا مع). يتم تحديد العتبة العليا لدرجة حرارة الحياة من خلال درجة حرارة تخثر البروتين، حيث يحدث تخثر البروتين الذي لا رجعة فيه (اضطراب في بنية البروتين) عند درجة حرارة حوالي 60 درجة مئوية. مع.

في عملية التطور، طورت الكائنات الحية المتغيرة الحرارة تكيفات مختلفة مع ظروف درجات الحرارة المتغيرة للبيئة. المصدر الرئيسي للطاقة الحرارية في الحيوانات المتغيرة الحرارة هو الحرارة الخارجية. لقد طورت الكائنات الحية المتغيرة الحرارة تكيفات مختلفة مع درجات الحرارة المنخفضة. تعيش بعض الحيوانات، مثل أسماك القطب الشمالي، باستمرار عند درجة حرارة -1.8 س ج، تحتوي على مواد (بروتينات سكرية) في سائل الأنسجة تمنع تكون بلورات الثلج في الجسم؛ تتراكم الحشرات الجلسرين لهذه الأغراض. على العكس من ذلك، تزيد الحيوانات الأخرى من إنتاج حرارة الجسم بسبب تقلص العضلات النشط - وبهذه الطريقة تزيد درجة حرارة الجسم بعدة درجات. لا يزال البعض الآخر ينظم التبادل الحراري بسبب تبادل الحرارة بين الأوعية نظام الدورة الدموية: الأوعية القادمة من العضلات تكون على اتصال وثيق بالأوعية القادمة من الجلد وتحمل الدم البارد (هذه الظاهرة مميزة لأسماك المياه الباردة). يتضمن السلوك التكيفي قيام العديد من الحشرات والزواحف والبرمائيات باختيار أماكن في الشمس لتدفئة نفسها أو تغيير أوضاع مختلفة لزيادة سطح التسخين.

في عدد من الحيوانات ذات الدم البارد، يمكن أن تختلف درجة حرارة الجسم اعتمادًا على الحالة الفسيولوجية: على سبيل المثال، في الحشرات الطائرة، يمكن أن ترتفع درجة حرارة الجسم الداخلية بمقدار 10-12 درجة. س ج أو أكثر بسبب زيادة عمل العضلات. تطورت الحشرات الاجتماعية، وخاصة النحل طريقة فعالةالحفاظ على درجة الحرارة من خلال التنظيم الحراري الجماعي (يمكن للخلية الحفاظ على درجة حرارة 34-35 س ج، ضروري لتطوير اليرقات).

الحيوانات Poikilothermic قادرة على التكيف معها درجات حرارة عالية. يحدث هذا أيضًا بطرق مختلفة: يمكن أن يحدث انتقال الحرارة بسبب تبخر الرطوبة من سطح الجسم أو من الغشاء المخاطي للجهاز التنفسي العلوي، وكذلك بسبب تنظيم الأوعية الدموية تحت الجلد (على سبيل المثال، في السحالي، تزداد سرعة تدفق الدم عبر أوعية الجلد مع زيادة درجة الحرارة).

لوحظ التنظيم الحراري الأكثر مثالية في الطيور والثدييات - الحيوانات المنزلية الحرارة. في عملية التطور، اكتسبوا القدرة على الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم بسبب وجود قلب من أربع غرف وقوس أبهري واحد، مما يضمن الفصل الكامل لتدفق الدم الشرياني والوريدي؛ ارتفاع التمثيل الغذائي. الريش أو الشعر. تنظيم نقل الحرارة. متطورة الجهاز العصبياكتسبت القدرة على العيش بنشاط في درجات حرارة مختلفة. معظم الطيور لديها درجة حرارة الجسم أعلى قليلا من 40 س ج، وفي الثدييات أقل قليلاً. من المهم جدًا بالنسبة للحيوانات ليس فقط القدرة على التنظيم الحراري، ولكن أيضًا السلوك التكيفي، وبناء ملاجئ وأعشاش خاصة، واختيار مكان بدرجة حرارة أكثر ملاءمة، وما إلى ذلك. كما أنها قادرة على التكيف مع درجات الحرارة المنخفضة بعدة طرق: بالإضافة إلى الريش أو الشعر، تستخدم الحيوانات ذوات الدم الحار الارتعاش (التقلصات الدقيقة للعضلات غير المتحركة خارجيًا) لتقليل فقدان الحرارة؛ تنتج أكسدة الأنسجة الدهنية البنية في الثدييات طاقة إضافية تدعم عملية التمثيل الغذائي.

إن تكيف الحيوانات ذوات الدم الحار مع درجات الحرارة المرتفعة يشبه في كثير من النواحي التكيفات المماثلة للحيوانات ذات الدم البارد - التعرق وتبخر الماء من الغشاء المخاطي للفم والجهاز التنفسي العلوي في الطيور - فقط الطريقة الأخيرة، منذ ذلك الحين ليس لديهم غدد عرقية. تمدد الأوعية الدموية الموجودة بالقرب من سطح الجلد، مما يزيد من انتقال الحرارة (في الطيور، تحدث هذه العملية في المناطق التي لا تحتوي على ريش من الجسم، على سبيل المثال من خلال القمة). درجة الحرارة، وكذلك نظام الضوء الذي تعتمد عليه، تتغير بشكل طبيعي على مدار العام وفيما يتعلق بخط العرض الجغرافي. ولذلك، فإن جميع التكيفات أكثر أهمية للعيش في درجات حرارة منخفضة.

الماء كعامل بيئي

يلعب الماء دورًا استثنائيًا في حياة أي كائن حي، لأنه أحد المكونات الهيكلية للخلية (يمثل الماء 60-80% من كتلة الخلية). يتم تحديد أهمية الماء في حياة الخلية من خلال خصائصه الفيزيائية والكيميائية. بسبب القطبية، فإن جزيء الماء قادر على جذب أي جزيئات أخرى، وتشكيل الهيدرات، أي. هو مذيب. كثير التفاعلات الكيميائيةلا يمكن أن يحدث إلا في وجود الماء. الماء موجود في الأنظمة الحية عازلة حرارية ‎امتصاص الحرارة أثناء الانتقال من الحالة السائلةإلى شكل غازي، وبالتالي حماية هياكل الخلايا غير المستقرة من التلف أثناء إطلاق الطاقة الحرارية على المدى القصير. وفي هذا الصدد، فإنه ينتج تأثير التبريد عندما يتبخر من السطح وينظم درجة حرارة الجسم. تحدد خصائص التوصيل الحراري للمياه دورها الرائد كمنظم حراري للمناخ في الطبيعة. يسخن الماء ببطء ويبرد ببطء: في الصيف وأثناء النهار تسخن مياه البحار والمحيطات والبحيرات، وفي الليل وفي الشتاء تبرد أيضًا ببطء. هناك تبادل مستمر لثاني أكسيد الكربون بين الماء والهواء. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي الماء وظيفة النقل، حيث ينقل مواد التربة من الأعلى إلى الأسفل ومن الخلف. ويرجع دور الرطوبة بالنسبة للكائنات الأرضية إلى حقيقة أن هطول الأمطار يتوزع بشكل غير متساو على سطح الأرض على مدار العام. في المناطق القاحلة (السهوب والصحاري) تحصل النباتات على الماء بمساعدة نظام جذر متطور للغاية، وأحيانًا جذور طويلة جدًا (لشوكة الجمل - تصل إلى 16 مترًا)، تصل إلى الطبقة الرطبة. يساعد الضغط الأسموزي العالي لعصارة الخلية (يصل إلى 60-80 ضغط جوي)، مما يزيد من قوة الشفط للجذور، على الاحتفاظ بالمياه في الأنسجة. في الطقس الجاف، تقلل النباتات من تبخر الماء: في النباتات الصحراوية، تزداد سماكة الأنسجة الغشائية للأوراق، أو تتطور طبقة شمعية أو زغب كثيف على سطح الأوراق. يحقق عدد من النباتات انخفاضًا في الرطوبة عن طريق تقليل نصل الورقة (تتحول الأوراق إلى أشواك، وغالبًا ما تفقد النباتات أوراقها تمامًا - الساكسول، والطرفاء، وما إلى ذلك).

اعتمادا على متطلبات نظام المياهمن بين النباتات تتميز المجموعات البيئية التالية:

الهيدراتوفيت هي نباتات تعيش في الماء باستمرار؛

النباتات المائية - النباتات المغمورة جزئيا فقط في الماء؛

الهيلوفيت - نباتات المستنقعات.

النباتات الرطبة هي نباتات برية تعيش في أماكن شديدة الرطوبة؛

النباتات المتوسطة - تفضل الرطوبة المعتدلة.

Xerophytes هي نباتات تتكيف مع النقص المستمر في الرطوبة. بين xerophytes هناك:

العصارة - تراكم الماء في أنسجة الجسم (العصارية)؛

الخلايا الصلبة - تفقد كمية كبيرة من الماء.

العديد من الحيوانات الصحراوية قادرة على البقاء على قيد الحياة دون شرب الماء؛ يمكن للبعض أن يركض بسرعة ولفترة طويلة، ويقوم بهجرات طويلة إلى أماكن الري (ظباء السايغا، والجمال، وما إلى ذلك)؛ تحصل بعض الحيوانات على الماء من الغذاء (الحشرات والزواحف والقوارض). يمكن أن تكون رواسب الدهون في الحيوانات الصحراوية بمثابة نوع من احتياطي المياه في الجسم: عندما تتأكسد الدهون، يتم تشكيل الماء (رواسب الدهون في سنام الإبل أو رواسب الدهون تحت الجلد في القوارض). تعمل الأغطية الجلدية منخفضة النفاذية (على سبيل المثال، في الزواحف) على حماية الحيوانات من فقدان الرطوبة. تحولت العديد من الحيوانات إلى أسلوب الحياة الليلي أو اختبأت في الجحور، متجنبة آثار الجفاف الناجمة عن انخفاض الرطوبة وارتفاع درجة الحرارة. في ظل ظروف الجفاف الدوري، يدخل عدد من النباتات والحيوانات في حالة من السكون الفسيولوجي - حيث تتوقف النباتات عن النمو وتتساقط أوراقها، وتدخل الحيوانات في حالة سبات. ويصاحب هذه العمليات انخفاض التمثيل الغذائي خلال فترات الجفاف.

الطبيعة اللاأحيائية المحيط الحيوي الطاقة الشمسية

الأدب

1. http://burenina.narod.ru/3-2.htm

http://ru-ecology.info/term/76524/

http://www.ecology-education.ru/index.php?action=full&id=257

http://bibliofond.ru/view.aspx?id=484744

التدريس

هل تحتاج إلى مساعدة في دراسة موضوع ما؟

سيقوم المتخصصون لدينا بتقديم المشورة أو تقديم خدمات التدريس حول الموضوعات التي تهمك.
أرسل طلبكمع الإشارة إلى الموضوع الآن للتعرف على إمكانية الحصول على استشارة.

الحل التفصيلي لقسم صفحة 234 في علم الأحياء لطلاب الصف التاسع، المؤلفون S.G. مامونتوف، ف.ب. زاخاروف، آي.بي. أجافونوفا ، إن. سونين 2016

Gdz المصنففي علم الأحياء للصف 9 يمكنك أن تجد

السؤال 1. ما هي العوامل البيئية اللاأحيائية؟ قائمة العوامل اللاأحيائية الرئيسية.

العوامل اللاأحيائية هي عوامل ذات طبيعة غير حية تعمل بشكل مباشر أو غير مباشر على الجسم - الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة والتركيب الكيميائي للهواء والماء وبيئة التربة وما إلى ذلك (أي خصائص البيئة التي لا يؤثر حدوثها وتأثيرها). تعتمد بشكل مباشر على أنشطة الكائنات الحية).

السؤال 2. ما هو الدور الذي تلعبه الأشعة فوق البنفسجية في حياة الكائنات الحية؟

تمثل الأشعة فوق البنفسجية ذات الأطوال الموجية الأكبر من 0.3 ميكرون 10% من الطاقة الإشعاعية التي تصل إلى سطح الأرض. بجرعات صغيرة فهي ضرورية للحيوانات والبشر. تحت تأثيرها، يتشكل فيتامين د في الجسم. تميز الحشرات بصريًا الأشعة فوق البنفسجية وتستخدمها للتنقل في المنطقة في الطقس الغائم.

السؤال 3. أي جزء من طيف الإشعاع المرئي من الشمس يمتصه الكلوروفيل في النباتات الخضراء بشكل أكثر نشاطًا؟

يمتص الكلوروفيل الضوء الأزرق (0.4-0.5 ميكرومتر) والأحمر (0.6-0.7 ميكرومتر) بقوة خاصة.

السؤال 4. أعط أمثلة على النباتات التي تتحمل الظل وتحب الضوء والتي تنمو في منطقتك.

تشمل النباتات التي تتحمل الظل زنبق الوادي، والتوت البري الشائع، والتوت الأسود، والتوت الشائع، والكشمش الأسود، وكوبينا أوفيسيناليس، والوشاح الشائع.

ولأولئك الذين يحبون الضوء - حشيشة السعال، البرسيم الزاحف، بلسم الليمون، الخزامى الأنجوستيفوليا، الخلود الإيطالي

السؤال 5. أثبت أن النظام الضوئي يلعب دورا هاما في حياة الكائنات الحية.

تلعب مدة التعرض للضوء دورًا مهمًا للغاية في تنظيم نشاط الكائنات الحية وتطورها. في المناطق المعتدلة، فوق وتحت خط الاستواء، تقتصر دورة تطور النباتات والحيوانات على فصول السنة، وإشارة الاستعداد للتغيرات في ظروف درجات الحرارة هي طول ساعات النهار، والتي، على عكس العوامل الموسمية الأخرى، هو نفسه دائمًا في وقت معين من السنة وفي مكان معين. تشبه الفترة الضوئية آلية الزناد، بما في ذلك العمليات الفسيولوجية التي تؤدي باستمرار إلى نمو وإزهار النباتات في الربيع، والإثمار في الصيف وتساقط الأوراق في الخريف، وكذلك انسلاخ وتراكم الدهون والهجرة والتكاثر عند الطيور. والثدييات، وبدء مرحلة الراحة عند الحشرات. يتم إدراك التغيرات في طول النهار من خلال الأعضاء البصرية للحيوانات أو من خلال أصباغ خاصة في أوراق النباتات.

السؤال 6. ما هي التكيفات التي تتطورها النباتات في ظل ظروف نقص المياه؟ في الحيوانات؟

تتميز النباتات والحيوانات التي تعيش في مناطق ذات رطوبة غير كافية بوجود تكيفات فعالة مع الظروف القاحلة غير المواتية. تحتوي النباتات على نظام جذر متطور بقوة، وزيادة الضغط الأسموزي لعصارة الخلية، مما يعزز احتباس الماء في الأنسجة، أو بشرة الأوراق السميكة، أو تقليل شفرة الورقة بشكل كبير أو تحويلها إلى أشواك. في بعض النباتات، مثل الساكسول، يتم فقدان الأوراق، ويتم إجراء عملية التمثيل الضوئي بواسطة السيقان الخضراء. وفي غياب الماء يتوقف نمو النباتات الصحراوية، بينما تذبل النباتات المحبة للرطوبة وتموت في مثل هذه الظروف. الصبار قادر على تخزين كميات كبيرة من الماء في أنسجته واستخدامه باعتدال.

تتمتع حيوانات الصحراء أيضًا بعدد من التكيفات الفسيولوجية للتعامل مع نقص المياه. الحيوانات الصغيرة - القوارض والزواحف والمفصليات - تستخرج الماء من الطعام. كما أن الدهون التي تتراكم بكميات كبيرة في بعض الحيوانات (سنام الإبل) تعمل أيضًا كمصدر للمياه. خلال الموسم الحار، تدخل العديد من الحيوانات (القوارض والسلاحف) في حالة سبات لعدة أشهر. بحلول بداية الصيف، تسقط النباتات سريعة الزوال أوراقها بعد فترة قصيرة من الإزهار، وأحيانًا تموت أجزائها الموجودة فوق سطح الأرض تمامًا، وتحتفظ فقط بالمصابيح والجذور حتى موسم النمو التالي.

السؤال 7. تسمى الحيوانات ذات الدم البارد أيضًا بالحيوانات ذات الدم الحار، وتسمى الحيوانات ذوات الدم الحار بالحيوانات المتجانسة. باستخدام مصادر إضافية للمعلومات، اشرح أصول هذه المصطلحات.

حيوانات Poikilothermic - من الكلمة اليونانية poikilos - متنوعة ومصطلح - حرارة، مما يعني أن درجة حرارة هذه الحيوانات تختلف باختلاف درجة حرارة البيئة. والحرارة المنزلية - من الكلمة اليونانية Homois - مماثلة ومتطابقة ومصطلح - الحرارة، مما يعني أن مثل هذه الحيوانات تحافظ على درجة حرارة جسم ثابتة نسبيًا عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة.

السؤال 8. ما هي الأهمية التكيفية للسبات الشتوي أو الصيفي لدى الحيوانات؟

في حالة السبات، تعاني العديد من الحيوانات من ظروف غير مواتية لأنفسهم، مثل نقص الغذاء، وارتفاع أو انخفاض درجة الحرارة. من خلال تراكم احتياطي كبير من الدهون في جسمه، وكذلك بسبب انخفاض مستوى التمثيل الغذائي، يتم حماية الحيوان من تأثيرات العوامل البيئية غير المواتية.

السؤال 9. باستخدام مصادر إضافية للمعلومات، أعط أمثلة على العوامل غير الحيوية الأخرى التي تؤثر على الكائنات الحية.

يمكن للرياح أن تتغير مظهرالنباتات، وخاصة في تلك الموائل، على سبيل المثال في مناطق جبال الألب، حيث يكون للعوامل الأخرى تأثير محدود. لقد ثبت تجريبيًا أن الرياح تحد من نمو النباتات في الموائل الجبلية المفتوحة: فعندما تم بناء جدار لحماية النباتات من الرياح، زاد ارتفاع النباتات. وللعواصف أهمية كبيرة، على الرغم من أن تأثيرها محلي بحت. يمكن للأعاصير والرياح العادية أن تنقل الحيوانات والنباتات لمسافات طويلة وبالتالي تغير تكوين المجتمعات.

ولا يبدو أن الضغط الجوي يشكل عاملاً محددًا مباشرًا، ولكنه يرتبط بشكل مباشر بالطقس والمناخ، اللذين لهما تأثير محدد مباشر.

تخلق الظروف المائية موطنًا فريدًا للكائنات الحية، يختلف عن الكائنات الأرضية في المقام الأول في الكثافة واللزوجة. كثافة الماء حوالي 800 مرة، واللزوجة حوالي 55 مرة أعلى من الهواء. جنبا إلى جنب مع الكثافة واللزوجة، فإن الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأكثر أهمية البيئة المائيةهي: التقسيم الطبقي لدرجة الحرارة، أي التغيرات في درجة الحرارة على طول عمق المسطح المائي والتغيرات الدورية في درجة الحرارة مع مرور الوقت، وكذلك شفافية الماء، والتي تحدد نظام الضوء تحت سطحه: التمثيل الضوئي للطحالب الخضراء والأرجوانية، والعوالق النباتية، والنباتات العليا تعتمد على الشفافية.

كما هو الحال في الغلاف الجوي، يلعب تكوين الغاز في البيئة المائية دورًا مهمًا. في الموائل المائية، تختلف كمية الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى الذائبة في الماء وبالتالي المتاحة للكائنات الحية بشكل كبير مع مرور الوقت. في الخزانات التي تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية، يعد الأكسجين عاملاً محددًا ذا أهمية قصوى. على الرغم من ذوبان الأكسجين في الماء بشكل أفضل مقارنة بالنيتروجين، حتى في الحالة الأكثر ملاءمة، يحتوي الماء على أكسجين أقل من الهواء، حوالي 1٪ من حيث الحجم. تتأثر الذوبان بدرجة حرارة الماء وكمية الأملاح الذائبة: فكلما انخفضت درجة الحرارة زادت ذوبان الأكسجين، وكلما زادت ملوحة الماء قلت. يتم تجديد إمدادات الأكسجين في الماء عن طريق الانتشار من الهواء والتمثيل الضوئي للنباتات المائية. ينتشر الأكسجين في الماء ببطء شديد، ويتم تسهيل الانتشار عن طريق حركة الرياح والمياه. كما ذكرنا سابقًا، فإن العامل الأكثر أهمية الذي يضمن إنتاج الأكسجين عن طريق التمثيل الضوئي هو اختراق الضوء لعمود الماء. وبالتالي فإن محتوى الأكسجين في الماء يختلف باختلاف الوقت من اليوم والموسم والموقع.

يمكن أيضًا أن يختلف محتوى ثاني أكسيد الكربون في الماء بشكل كبير، لكن ثاني أكسيد الكربون يتصرف بشكل مختلف عن الأكسجين، كما أن دوره البيئي غير مفهوم جيدًا. ثاني أكسيد الكربون قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء، بالإضافة إلى ذلك، يدخل ثاني أكسيد الكربون، الذي يتشكل أثناء التنفس والتحلل، وكذلك من التربة أو المصادر الجوفية، إلى الماء. على عكس الأكسجين، يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء:

ترتبط الحموضة - تركيز أيونات الهيدروجين (pH) - ارتباطًا وثيقًا بنظام الكربونات. تتراوح قيمة الرقم الهيدروجيني من 0 إلى 14: عند الرقم الهيدروجيني = 7 تكون البيئة محايدة، وعند الرقم الهيدروجيني 7 تكون قلوية. إذا لم تقترب الحموضة من القيم المتطرفة، فإن المجتمعات تكون قادرة على التعويض عن التغيرات في هذا العامل - إن تحمل المجتمع لنطاق الأس الهيدروجيني مهم للغاية. الحموضة يمكن أن تكون بمثابة مؤشر لمعدل الأيض العام للمجتمع. تحتوي المياه ذات الرقم الهيدروجيني المنخفض على القليل من العناصر الغذائية، وبالتالي تكون الإنتاجية منخفضة للغاية.

الملوحة - محتوى الكربونات والكبريتات والكلوريدات وغيرها. - هو عامل غير حيوي مهم آخر في المسطحات المائية. هناك أملاح قليلة في المياه العذبة، حوالي 80% منها عبارة عن كربونات. يبلغ متوسط محتوى المعادن في محيطات العالم 35 جم/لتر. الكائنات الحية المحيط المفتوحوعادة ما تكون ستينوهالين، في حين أن كائنات المياه الساحلية قليلة الملوحة تكون بشكل عام موجبة الملوحة. تركيز الملح في سوائل الجسم وأنسجة معظم الكائنات البحرية متساوي التوتر مع تركيز الملح في مياه البحر، لذلك لا توجد مشاكل في التنظيم التناضحي.

لا يؤثر التيار بشكل كبير على تركيز الغازات والمواد المغذية فحسب، بل يعمل أيضًا بشكل مباشر كعامل مقيد. يتم تكييف العديد من النباتات والحيوانات النهرية من الناحية الشكلية والفسيولوجية خصيصًا للحفاظ على موقعها في التدفق: فهي تتمتع بحدود محددة جيدًا لتحمل عامل التدفق.

الضغط الهيدروستاتيكي في المحيط له أهمية كبيرة. عند الغمر في الماء لعمق 10 أمتار، يزداد الضغط بمقدار 1 ATM (105 Pa). يصل الضغط في أعمق جزء من المحيط إلى 1000 ضغط جوي (108 باسكال). العديد من الحيوانات قادرة على تحمل التقلبات المفاجئة في الضغط، خاصة إذا لم يكن لديها هواء حر في أجسامها. وبخلاف ذلك، قد يتطور الانسداد الغازي. الضغوط العالية، سمة الأعماق الكبيرة، كقاعدة عامة، تمنع العمليات الحيوية.

التربة هي طبقة المادة التي تقع فوق الصخور. قشرة الأرض. كان العالم وعالم الطبيعة الروسي فاسيلي فاسيليفيتش دوكوتشيف في عام 1870 أول من اعتبر التربة وسيلة ديناميكية وليست خاملة. لقد أثبت أن التربة تتغير وتتطور باستمرار، وفي منطقتها النشطة كيميائية وفيزيائية و العمليات البيولوجية. تتشكل التربة من خلال تفاعل معقد بين المناخ والنباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. قدم عالم التربة الأكاديمي السوفيتي فاسيلي روبرتوفيتش ويليامز تعريفًا آخر للتربة - فهي عبارة عن أفق سطحي فضفاض من الأرض قادر على إنتاج المحاصيل النباتية. يعتمد نمو النبات على محتوى العناصر الغذائية الأساسية في التربة وبنيتها.

يتكون تكوين التربة من أربعة عناصر رئيسية المكونات الهيكلية: القاعدة المعدنية (عادة 50-60٪ من إجمالي تكوين التربة)، والمواد العضوية (حتى 10٪)، والهواء (15-25٪)، والماء (25-30٪).

الهيكل المعدني للتربة هو المكون غير العضوي الذي يتشكل من الصخور الأم نتيجة للتجوية.

يشغل السيليكا SiO2 أكثر من 50% من التركيب المعدني للتربة، ومن 1 إلى 25% بواسطة الألومينا Al2O3، ومن 1 إلى 10% بواسطة أكاسيد الحديد Fe2O3، ومن 0.1 إلى 5% بواسطة أكاسيد المغنسيوم والبوتاسيوم والفوسفور، الكالسيوم. تختلف العناصر المعدنية التي تشكل مادة هيكل التربة في الحجم: من الصخور والحجارة إلى حبيبات الرمل - جزيئات يبلغ قطرها 0.02-2 ملم، والطمي - جزيئات يبلغ قطرها 0.002-0.02 ملم وأصغر جزيئات الطين قطرها أقل من 0.002 ملم. نسبتهم تحدد الهيكل الميكانيكيتربة. انها ذات أهمية كبيرة ل زراعة. عادة ما يكون الطين والطين، الذي يحتوي على كميات متساوية تقريبًا من الطين والرمل، مناسبًا لنمو النبات، لأنه يحتوي على عناصر غذائية كافية وقادر على الاحتفاظ بالرطوبة. تستنزف التربة الرملية بشكل أسرع وتفقد العناصر الغذائية بسبب الترشيح، ولكنها أكثر فائدة للحصاد المبكر لأن سطحها يجف بشكل أسرع في الربيع من التربة الطينية، مما يؤدي إلى احترار أفضل. وكلما أصبحت التربة أكثر صخرية، تقل قدرتها على الاحتفاظ بالمياه.

تتكون المادة العضوية في التربة من تحلل الكائنات الميتة وأجزائها وبرازها. تسمى البقايا العضوية التي لم تتحلل بالكامل بالقمامة، والمنتج النهائي للتحلل هو مادة غير متبلورةوالتي لم يعد من الممكن التعرف على المادة الأصلية فيها، تسمى الدبال. بفضل جسده و الخصائص الكيميائيةويحسن الدبال بنية التربة وتهويتها، ويزيد من قدرتها على الاحتفاظ بالمياه والمواد المغذية.

بالتزامن مع عملية الترطيب، تمر العناصر الحيوية من خلالها المركبات العضويةإلى غير عضوية، على سبيل المثال: النيتروجين - إلى أيونات الأمونيوم NH4+، الفوسفور - إلى أورثوفوسفاتيونات H2PO4-، الكبريت - إلى كبريتات SO42-. وتسمى هذه العملية التمعدن.

تشمل العوامل اللاأحيائية في موطن الكائنات الحية أيضًا عوامل الإغاثة (التضاريس). ويرتبط تأثير التضاريس ارتباطًا وثيقًا بالعوامل غير الحيوية الأخرى، حيث يمكن أن يؤثر بقوة على المناخ المحلي وتنمية التربة.

العامل الطبوغرافي الرئيسي هو الارتفاع فوق مستوى سطح البحر. مع الارتفاع، ينخفض متوسط درجات الحرارة، وتزداد الفروق اليومية في درجات الحرارة، وتزداد هطول الأمطار وسرعة الرياح وشدة الإشعاع، وينخفض الضغط الجوي وتركيزات الغاز. كل هذه العوامل تؤثر على النباتات والحيوانات، مما يسبب التقسيم الرأسي.

يمكن أن تكون سلاسل الجبال بمثابة حواجز مناخية. تعمل الجبال أيضًا كحواجز أمام انتشار وهجرة الكائنات الحية ويمكن أن تلعب دور عامل مقيد في عمليات الأنواع.

من بين العوامل غير الحيوية، النار أو النار تستحق اهتماما خاصا. في الوقت الحالي، توصل علماء البيئة إلى نتيجة لا لبس فيها مفادها أنه ينبغي اعتبار النار أحد العوامل الطبيعية غير الحيوية إلى جانب العوامل المناخية والعوامل الأخرى.