Вода как фактор среды обитания

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение 

1. Понятие о среде обитания  и экологических факторах 

2. Вода как фактор среды обитания 

Заключение 

Список литературы 

 

Введение

 

Среда обитания организма – это  совокупность аблотических и биотических  условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливаются к этим изменениям. С экологических позиций среда – это природные тела и явления, которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях.

Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная и почвенная вместе с горными породами приповерхностной части литосферы. [Флора и фауна данной территории в совокупности составляют биоту.] Биологи ещё часто выделяют четвёртую среду жизни – сами живые организмы, заселённые паразитами и симбионтами.

Вода физиологически необходима для  любой протоплазмы.

С экологической точки зрения она  служит лимитирующим фактором как в  наземных местообитаниях, так и в  водных, где ее количество подвержено сильным колебаниям, или там, где  высокая соленость способствует потере воды организмом через осмос.

Источником воды для растений и  животных служат атмосферные осадки, водоемы, подземные воды, роса и туман. Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяного пара. Наибольшая влажность отмечается на побережьях морей и океанов (до 100%), а наименьшая—в пустынях (2—4%).

Россия обладает одним из самых  высоких водных потенциалов в  мире — на каждого жителя России приходится свыше 30 000 м3/год воды. Однако в настоящее время из-за загрязнения или засорения около 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют загрязненную недоброкачественную воду.

 

1. Понятие о среде обитания  и экологических факторах

 

Среда обитания организма – это совокупность аблотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы выжить, приспосабливаются к этим изменениям. С экологических позиций среда – это природные тела и явления, которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях.

Земной биотой освоены три основные среды обитания: водная, наземно-воздушная  и почвенная вместе с горными  породами приповерхностной части литосферы. [Флора и фауна данной территории в совокупности составляют биоту.] Биологи ещё часто выделяют четвёртую среду жизни – сами живые организмы, заселённые паразитами и симбионтами.

Воздействие среды воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими.

Экологические факторы – это определённые условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают физические, химические и эдафические.

Физические факторы – это  те, источником которых служит физическое состояние или явление (механические, волновые и др.) Например, температура, если она высокая – будет ожог, если очень низкая – обмораживание. На действие температуры могут повлиять и другие факторы: в воде – течение, на суше – ветер и влажность, и т. п.

Химические факторы – это  те, которые происходят от химического  состава среды. Например, соленость воды, если она высокая, жизнь в водоёме может вовсе отсутствовать (Мёртвое море), но в то же время в пресной воде не могут жить большинство морских организмов. От достаточности содержания кислорода зависит жизнь животных на суше и в воде, и т. п.

Эдафические факторы, т. е. почвенные, - это совокупность химических, физических и механических свойств почв и  горных пород, оказывающих воздействие  как на организмы, живущие в них, т. е. для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Хорошо известны влияния химических компонентов, температуры, влажности, структуры почв на рост и развитие растений.

Однако не только абиотические факторы  влияют на организмы. Организмы образуют сообщества, где им приходится бороться за пищевые ресурсы, за обладание определёнными пастбищами или территорией охоты, т. е. вступать в конкурентную борьбу между собой. При этом проявляются хищничество, паразитизм и другие сложные взаимоотношения как на

внутривидовом, так и, особенно, на межвидовом уровнях. Это уже факторы живой природы, или биотические факторы.

Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних  организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. В последнем случае речь идёт о  способности самих организмов в определённой степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создаётся особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создаётся свой температурно–влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом – прохладнее и влажнее. Особая микросреда создаётся также в деревьев, в норах, в пещерах и т. п.

Особо следует отметить условия  микросреды под снежным покровом, которая имеет уже чисто абиотическую природу. В результате отепляющего действия снега, которое наиболее эффективно при его толщине не менее 50-70 см, в его основании, примерно в 5-сантиметровом слое, живут зимой мелкие животные – грызуны, т. к. температурные условия для них здесь благоприятны (от 0° до -2°С). Благодаря этому же эффекту сохраняются под снегом всходы озимых злаков – ржи, пшеницы.

В снегу от сильных морозов прячутся и крупные животные – олени, лоси, волки, лисицы, зайцы – ложась в  снег для отдыха.

Внутривидовые взаимодействия между  особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой конкуренции. Групповой и массовый эффекты – термины, предложенные Грассе (1944), обозначают объединение животных вида в группы две или более особей, и эффект, вызванный перенаселением среды. В настоящее время чаще всего эти эффекты называются демографическими факторами. Они характеризуют динамику численности и плотность групп организмов на популяционном уровне, в основе которого лежит внутривидовая конкуренция, которая в корне отличается от межвидовой. Она проявляется в основном в территориальном поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и известную площадь в округе. Таковы многие птицы и рыбы. Межвидовые взаимоотношения значительно более разнообразны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают различные виды взаимоотношений:

- нейтрализм – оба вида независимы  и не оказывают никакого действия  друг на друга;

- конкуренция – каждый из видов оказывает на другой неблагоприятное воздействие;

- мутуализм – виды не могут  существовать друг без друга;

- протокооперация (содружество)  – оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно,  хотя сообщество приносит им обоим пользу;

- комменсализм – один вид,  комменсал, извлекает пользу из  сожительства, а другой вид –  хозяин не имеет никакой выгоды (взаимная терпимость);

- аменсализм – один вид, аменсал,  испытывает от другого угнетение  роста и размножения;

- паразитизм – паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель;

- хищничество – хищный вид  питается своей жертвой.

Межвидовые отношения лежат  в основе существования биотических  сообществ (биоценозов).

Антропогенные факторы – факторы, порождённые человеком и воздействующие на окружающую среду (загрязнения, эрозия почв, уничтожение лесов и т. д.).

Среди абиотических факторов довольно часто выделяют климатические (температура, влажность воздуха, ветер и др.) и гидрографические – факторы водной среды (вода, течение, соленость и др.)

Большинство факторов качественно  и количественно изменябтся во времени. Например, климатические – в течение  суток, сезона, по годам (температура, освещённость и др.)

Факторы, изменение которых во времени повторяются регулярно, называют периодическими. К ним относятся не только климатические, но и некоторые гидрографические – приливы и отливы, некоторые океанские течения. Факторы, возникающие неожиданно (извержение вулкана, нападение хищника и т.п.) называются непериодическими.

Подразделение факторов на периодические  и непериодические (Мончадский, 1958) имеет очень важное значение при  изучении приспособленности организмов к условиям жизни.

 

2. Вода как фактор среды обитания

 

Водная оболочка Земли называется гидросферой, и включает океаны, моря, реки, озера, болота, ледники и т. д. Вода занимает преобладающую часть биосферы Земли (71 % земной поверхности). Средняя глубина - 3554м, вес 0,022 % веса планеты, площадь - 1350 млн. кв. км -океаны, 35 млн. кв. км - пресные воды.

Абиотические факторы водной среды - это физические и химические свойства воды как среды обитания живых  организмов.

Физические свойства:

1. Плотность.

Плотность как экологический фактор определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные и т.д.), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 400 - 500 атмосфер. Плотность воды также обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм (планктон).

2. Температура.

Изменение t° в зависимости от глубины и колебания (суточные и  сезонные).

Температурный режим водоемов более  устойчив, чем на суше, что связано  с высокой теплоемкостью воды. Например, колебания t° верхних слоев  океана -10-15°С, более глубокие слой 3 -4°С.

3. Световой режим.

Играет  важную роль в распределении водных организмов. Водоросли в океане обитают  в освещаемой зоне, чаще всего на глубине до 40 м, если прозрачность воды велика, то и до 200 м. У Багамских  островов обнаружены водоросли на глубине 265 м, а туда доходит всего 5*10-6 солнечной радиации.

С глубиной меняется и окраска животных. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели  мелководной части океана. В глубоководной  зоне распространена красная окраска, здесь она воспринимается, как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов. В наиболее глубоководных районах Мирового океана в качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминесценция).

4. Подвижность - постоянное перемещение  водных масс в пространстве.

5. Прозрачность.

Зависит от содержания взвешенных частиц. Самое чистое - море Уэддела в  Антарктиде, видимость 80м (прозрачность дистиллированной воды).

Химические свойства:

1.Соленость воды - содержание растворенных сульфатов, хлоридов, карбонатов. В океане 35 г/л солей. Черное море - 19 г/л.

Пресноводные виды не могут обитать  в морях, а морские - в реках. Однако, такие рыбы, как лосось, сельдь всю  жизнь проводят в море, а для  нереста поднимаются в реки.

2. Количество растворенного О  и СО . О - для дыхания.

3. Кислая, нейтральная, щелочная  среда.

Все обитатели приспособились к  определенным кислотно-щелочным условиям. Их изменение в результате загрязнения  может привести к гибели организмов.

Важным лимитирующим абиотическим фактором внешней среды является влажность, так как без воды не может существовать ни один организм» Вода является в первую очередь универсальным растворителем, а все обменные процессы в клетках протекают в растворах; вода непосредственно участвует в биохимических реакциях. Ее содержание в клетках достигает 70—90 %.

Источником воды для растений и  животных служат атмосферные осадки, водоемы, подземные воды, роса и туман. Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяного пара. Наибольшая влажность отмечается на побережьях морей и океанов (до 100%), а наименьшая—в пустынях (2—4%).

Недостаток влаги служит ограничивающим фактором, определяющим границы жизни  и ее зональное распределение. При  недостатке воды у животных и растений вырабатываются приспособления для ее добывания и сохранения. Растения засушливых мест обычно имеют глубокие корни (у верблюжьей колючки до 16 м длиной) и мелкие листья, покрытые толстой кутикулой, содержащие относительно мало устьиц (иногда они видоизменены в колючки). У полупустынных растений (кактусы, молочаи) имеются сочные мясистые стебли с сильно развитой водозапасающей тканью. Одним из приспособлений для снижения потерь воды является листопад.

У животных также выработался ряд  приспособлений к недостатку влаги. Мелкие животные (грызуны, пресмыкающиеся, членистоногие) довольствуются водой, поступающей вместе с пищей. Резервуаром воды для ряда животных засушливых районов служат отложения жира (горб у верблюда, курдюк у овец, жировое тело у насекомых), при окислении которого образуется необходимое количество воды. Ряд животных пустынных районов обладают способностью к длительному быстрому бегу (антилопы, куланы, сайгаки), позволяющему им совершать дальние миграции на водопой. Некоторые виды (преимущественно грызуны) перешли к ночному образу жизни, тем самым избегая перегрева и большого, испарения воды.

Вода необходима всем почвенным  организмам, она поглощается корнями  растений и принимает участие  в процессах разрушения материнской  породы, подстилают ей почву. Благодаря воде происходит миграция и дифференциация химических элементов в почве. Более правильно жидкую часть почвы рассматривать как почвенный раствор.

Общее количество воды, которое может  быть удержано почвой, складывается из гравитационной, физически связанной, капиллярной, химически связанной и парообразной воды.

Гравитационная вода может свободно просачиваться вниз через почву, достигая уровня грунтовых вод, что  ведет к вымыванию различных  питательных веществ.

Физически связанная (гигроскопическая) вода адсорбируется на частицах почвы в виде тонкой прочно связанной пленки. Ее количество зависит от содержания твердых частиц. В глинистых почвах такой воды значительно больше (около 15% веса почвы), чем в песчаных (около 0,5%). Гигроскопическая вода наименее доступна растениям.