какую роль различные абиотические факторы играют в жизни высших растений и животных

Основные абиотические факторы среды – примеры и их влияние на живые организмы

Неживая природа косвенно либо напрямую влияет на все живые организмы. Существенное изменение температуры, света, влажности и прочих абиотических факторов может оказаться для живого существа критическим и даже привести к его гибели. Узнаем подробнее о факторах неживой природы и их влиянии на живой мир.

Виды абиотических факторов

Все факторы неживой природы принято делить на 6 групп:

Наиболее значимые абиотические факторы

К самым важным факторам неживого мира, оказывающим воздействие на живые организмы относятся:

Характеристика основных факторов неживой природы

Температура – тепловой режим, главным источником которого является солнечное излучение. В разных географических широтах уровень нагрева земной поверхности будет отличаться, поскольку он зависит от угла падения солнечных лучей. Также данный фактор характеризуется суточными и сезонными изменениями. Температура влияет на скорость протекания различных процессов в организмах, а также на географическое расселение живых существ.

Влажность воздуха – показатель содержания водяного пара в атмосфере. Вода является структурным компонентом любого живого существа. Ее потеря во время испарения или при выведении конечных продуктов обмена веществ оказывает существенное воздействие на организмы, из-за чего они вынуждены приспосабливаться к добыванию и сохранению влаги. Степень увлажненности наземных экосистем зависит от географической широты местности, сезона, времени суток и т. д.

Солнечная радиация является главным источником энергии в атмосфере и на поверхности планеты. Количество поступающего на Землю излучения неодинаково и зависит от нескольких условий: времени года, высоты солнца, прозрачности атмосферы и прочих.

Свет – видимое солнечное излучение. Освещение различной интенсивности и продолжительности влияет на важные процессы в организмах. Под воздействием света происходит фотосинтез, транспирация, фотоморфогенез, фотопериодизм и др. Благодаря свету дневные животные с помощью зрения ориентируются в пространстве.

Воздух – важнейший фактор, от которого зависит жизнь организмов. Он представляет собой смесь газов, необходимую для дыхания и водообмена живых существ. Состав воздуха может меняться как под воздействием естественных природных явлений (пожары, извержения вулканов), так и в результате антропогенного воздействия (выбросы предприятий, выхлопные газы).

Источник

Абиотические факторы среды и их влияние на живые организмы, биология, 9-й класс

Разделы: Биология

Класс: 9

Цель: раскрыть особенности абиотических факторов среды и рассмотреть их влияние на живые организмы.

Задачи: познакомить учащихся с экологическими факторами среды; раскрыть особенности абиотических факторов, рассмотреть влияние температуры, света и увлажнения на живые организмы; выделить различные группы живых организмов в зависимости от влияния на них разных абиотического фактора; выполнить практическое задание по определению групп организмов, в зависимости от абиотического фактора.

Оборудование: компьютерная презентация, задания по группам с картинками растений и животных, практическое задание.

Все живые организмы, населяющие Землю, испытывают влияние экологических факторов среды.

Экологические факторы – это отдельные свойства или элементы среды, воздействующие прямо или косвенно на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий индивидуального развития. Экологические факторы многообразны. Существует несколько квалификаций, в зависимости от подхода. Это по влиянию на жизнедеятельность организмов, по степени изменчивости во времени, по длительности действия. Рассмотрим классификацию экологических факторов, основанную на их происхождении.

Мы рассмотрим влияние первых трех абиотических факторов среды, так как их влияние более значительно – это температура, свет и влажность.

Например, у майского жука личиночная стадия проходит в почве. На него влияют абиотические факторы среды: почва, воздух, косвенно влажность, химический состав почвы – совсем не влияет свет.

Например, бактерии способны выжить в самых экстремальных условиях – их находят в гейзерах, сероводородных источниках, очень соленой воде, на глубине Мирового океана, очень глубоко в почве, во льдах Антарктиды, на самых высоких вершинах (даже Эвересте 8848 м), в телах живых организмов.

ТЕМПЕРАТУРА

Большинство видов растений и животных приспособлены к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в состоянии покоя или анабиоза способны выдерживать довольно низкие температуры. Колебание температуры в воде обычно меньше, чем на суше, поэтому пределы устойчивости к температуре у водных организмов хуже, чем у наземных. От температуры зависит интенсивность обмена веществ. В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 на поверхности песка в пустыни и до – 70 в некоторых областях Восточной Сибири. Средний диапазон температур находится в пределах от +50 до –50 в наземных местообитаниях и от +2 до +27 – в Мировом океане. Например, микроорганизмы выдерживают охлаждение до –200, отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре + 80, +88.

Различают животные организмы:

Организмы с непостоянной температурой тела (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся)

В природе температура не постоянна. Организмы, которые живут в умеренных широтах и подвергаются колебанию температур, хуже переносят постоянную температуру. Резкие колебания – зной, морозы – неблагоприятны для организмов. Животные выработали приспособления для борьбы с охлаждением и перегревом. Например, с наступлением зимы растения и животные с непостоянной температурой тела впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается. При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, углеводов, количество воды в клетчатке уменьшается, накапливаются сахара, глицерин, препятствующий замерзанию. Так морозостойкость зимующих организмов увеличивается.

В жаркое время года наоборот, включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение влаги через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.

Организмы с постоянной температурой тела. (птицы, млекопитающие)

У этих организмов произошли изменения во внутреннем строении органов, что способствовало их приспособленности к постоянной температуре тела. Это, например – 4-х камерное сердце и наличие одной дуги аорты, обеспечивающие полное разделение артериального и венозного кровотока, интенсивный обмен веществ благодаря снабжению тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла, хорошо развитая нервная деятельность). Все это позволило представителям птиц и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить все места обитания.

В природных условиях температура очень редко держится на уровне благоприятности для жизни. Поэтому у растений и животных возникает специальные приспособления, которые ослабляют резкие колебания температуры. У животных, например слонов большая ушная раковина, по сравнению с его предком мамонтом, живущем в холодном климате. Ушная раковина кроме органа слуха выполняет функцию терморегулятора. У растений для защиты от перегрева появляется восковой налет, плотная кутикула.

СВЕТ

Свет обеспечивает все жизненные процессы, протекающие на Земле. Для организмов важна длина волны воспринимаемого излучения, его продолжительность и интенсивность воздействия. Например, у растений уменьшение длины светового дня и интенсивность освещения приводит к осеннему листопаду.

По отношению к свету растения делят на :

Важную роль в регуляции активности живых организмов и их развитии играет продолжительность и интенсивность воздействие света – фотопериод. В умеренных широтах цикл развития животных и растений приурочен к сезонам года, и сигналом для подготовки к изменению температуры служит продолжительность светового дня, которая в отличии от других факторов всегда остается постоянной в определенном месте и в определенное время. Фотопериодизм – это пусковой механизм, включающий физиологические процессы, приводящие к росту и цветению растений весной, плодоношению летом, сбрасыванию листьев осенью у растений. У животных к накоплению жира к осени, размножению животных, их миграции, перелету птиц и наступлению стадии покоя у насекомых. (Сообщение учащихся).

Кроме сезонных, есть еще и суточные изменения режима освещенности, смена дня и ночи определяет суточный ритм физиологической активности организмов. Важное приспособление, которое обеспечивает выживание особи – это своего рода «биологические часы», способность ощущать время.

Животные, активность которых зависит от времени суток, бывают с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

ВЛАЖНОСТЬ

Вода – это необходимый компонент клетки, поэтому ее количество в тех или иных местах обитания является ограничивающим фактором для растений и животных и определяет характер флоры и фауны данной местности.

Избыток влаги в почве приводит к заболачиванию почвы и появлению болотной растительности. В зависимости от влажности почвы (количество осадков) видовой состав растительности меняется. Широколиственные леса сменяются мелколиственными, затем лесостепной растительностью. Далее низкотравье, и при 250 мл в год – пустыня. Осадки в течении года могут выпадать не равномерно, живым организмам приходится переносить длительные засухи. Например, растения и животные саванн, где интенсивность растительного покрова, а так же и интенсивное питание копытных животных зависит от сезона дождей.

В природе происходят и суточные колебания влажности воздуха, которые влияют на активность организмов. Между влажностью и температурой есть тесная связь. Температура сильнее влияет на организм при влажность высокая или низкая. У растений и животных появились приспособления к разной влажности. Например, у растений – развита мощная корневая система, утолщена кутикула листа, листовая пластинка уменьшена или превращена в иголки и колючки. У саксаула фотосинтез идет зеленой частью стебля. Рост в период засухи у растений прекращается. Кактусы запасают влагу в расширенной части стебля, иголки вместо листьев уменьшают испарение.

У животных тоже появились приспособленности, позволяющих переносить недостаток влаги. Мелкие животные – грызуны, змеи, черепахи, членистоногие – добывают влагу из пищи. Источником воды может стать жироподобное вещество например у верблюда. В жаркое время некоторые животные – грызуны, черепахи впадают в спячку, продолжавшуюся несколько месяцев. Растения – эфемеры к началу лета, после кратковременного цветения, могут сбрасывать листья, отмирать наземные части и так переживать период засухи. При этом до следующего сезона сохраняются луковицы, корневища.

По отношению к воде растения делят:

По отношению к воде животных делят:

Виды приспособленностей организмов к колебаниям температуры, влажности и света:

Сделаем вывод, на все живые организмы, т.е. на растения и животные действуют абиотические факторы среды (факторы неживой природы), особенно температура, свет и увлажненность. В зависимости от влияния факторов неживой природы, растения и животных делят на различные группы и у них появляются приспособленности к влиянию этих абиотических факторов.

Практические задания по группам: (Приложение 1)

1. ЗАДАНИЕ: Из перечисленных животных назовите хладнокровных (т.е. с непостоянной температурой тела).

2. ЗАДАНИЕ: Из перечисленных животных назовите теплокровных (т.е. с постоянной температурой тела).

3. ЗАДАНИЕ: выберите из предложенных растений те, которые являются светолюбивыми, тенелюбивыми и теневыносливыми и запишите в таблицу.

4. ЗАДАНИЕ: выберите животных, ведущих дневной, ночной и сумеречный образ жизни.

5. ЗАДАНИЕ: выберите растения, относящиеся к разным группам по отношению к воде.

6. ЗАДАНИЕ: выберите животных, относящихся к разным группам по отношению к воде.

Задания по теме «абиотические факторы среды», ответы (Приложение 2)

Источник

Абиотические факторы среды

Само название «абиотический» происходит от греческого и означает отсутствие жизни, нечто неживое. В науке под этим слово скрываются всевозможные факторы окружающей среды, которые, несмотря на с вою «безжизненность» могут очень даже сильно влиять на живые организмы.

Что такое абиотические факторы среды

Абиотические факторы среды – это факторы неживой природы, способные активно воздействовать на состояние флоры и фауны. К ним можно отнести грунт, воздух, температуру, погодные условия. Все названные аспекты различаются, если брать удаленные друг от друга уголки планеты. Но они не могут влиять на живые организмы, которым приходится существовать в заданных условиях.

Особенности абиотических факторов

Главная особенность абиотических факторов – изменять в ту или иную сторону процессы, происходящие в живых организмах. Но воздействие это бывает различным, в зависимости от того, какая именно группа абиотических факторов оказывает данное влияние:

Физические факторы – источником данных факторов служит физическое состояние окружающей среды или некое явление (механическое, магнитное, волновое, и т.д.). к физическим абиотическим факторам можно отнести температуру.
Химические факторы – эта группа полностью зависит от химического состава окружающей среды. К ним можно отнести степень солености воды, процентное содержание кислорода в воздухе, и т.д.,

Почвенные факторы – влияют, по большей части, на растения и живущие в почве организмы. Это сложная совокупность как физических, так и химических свойств почвы. К ним можно отнести наличие тонкого или толстого гумусового слоя, степени увлажненности почвы, ее структуру, и т.д.

Виды абиотических факторов

Согласно общепринятой классификации, абиотические факторы подразделяются на следующие основные виды:

Климатические. Эта группа факторов способна оказывать на живые организмы планеты самое серьезное влияние. В свой очередь, среди климатических факторов тоже можно выделить отдельные группы:

Солнечная энергия, а конкретнее – инфракрасное излучение и ультрафиолетовые лучи, влияющие на процессы фотосинтеза,
Освещенность поверхности – фактор, влияющий на все живые организмы, так как у каждого есть свой режим, связанный со сменой дня и ночи.

Влажность воздуха – понижение этого фактора приводит к снижению плодоношения растений, отрицательно сказывается на жизни и размножении некоторых живых организмов,

Осадки – этот фактор влияет на один из важнейших процессов, круговорот воды в природе.

Температура – один из самых важных факторов, определяющих, какие растения будут произрастать на той или иной территории, какие животные смогут там жить,

Ветер – от этого параметра зачастую зависят и влажность воздуха, и температура на поверхности Земли.

Эдафические или почвенные. От того, какой является почва в том или ином районе, зависит, кто в ней сможет проживать, и какие растения смогут произрастать в заданных условиях.

Основными показателями, почвы, которые способны повлиять на контактирующие с ними растения и живые организмы, являются:

Показатель засоленности почвы,
Степень увлажненности,
Температура на поверхности почвы и внутри нее,
Структура почвы,
Пористость почвы,
Реакция почвенной среды.

Топографические. Главным из всех топографических факторов является высота. Известно, что чем выше в горы, тем меньше живых организмов способно существовать в подобных условиях. Иногда можно найти места, практически незаселенные, потому что они оказываются непригодными для жизни в связи с особенностями топографии. Помимо высоты, к топографическим параметрам относят рельеф местности.

Гидрографические. Этот фактор подразумевает количество и качество водных ресурсов, имеющихся в той или иной местности. Какие-то организмы нуждаются именно в пресной воде, каким-то для существования подходит соленая. Кому-то нужно употреблять воду для нормальной жизнедеятельности большое количество воды, кому-то ее необходимо совсем немного.
Режимы абиотических факторов, их характеристика
Основное влияние на состояние и жизнедеятельность всего живого на земле оказывают не столько сами абиотические факторы, сколько их режимы.

Режимы абиотических факторов

Температура. Один из самых важных режимов. Каждый живой организм, будь то оастение или животное, способен существовать в строгом диапазоне температур. Понижение или повышение температурного режима непременно отразится на состоянии его здоровья или даже приведет к гибели. Есть такие температуры, при которых жизнь в принципе невозможна.

Вода. Как известно, вода – главное условие существования жизни на земле. Каждый из живущих на планете имеет воду в своем составе. Живые организмы наукой подразделяются на несколько типов, которые в разной степени нуждаются в воде: гидрофильные – живут в водной среде постоянно, гигрофильные – выбирают для себя очень влажные места обитания, мезофильные – их потребность в воде можно назвать умеренной, ксерофильные – могут жить в очень засушливых зонах и долгое время обходиться без воды.

Влажность. Вода и влажность – не одно и то же. Под влажность подразумевается насыщенность воздуха водяными парами. Этот показатель может влиять на температуру6 при высокой влажности температурный режим воспринимается живым организмом несколько иначе, чем при пониженной. Некоторые растения произрастают в регионах, где преобладает повышенная влажность воздуха, и наоборот. То же самое можно сказать о животных.

Солнечное излучение. Солнечное излучение также является основным условием существования жизни на Земле. Растения нуждаются в нем постоянно, благодаря свету, происходит важнейший процесс фотосинтеза. На жизнедеятельность растений и животных влияет также такой фактор, как продолжительность светового дня – от тоже напрямую связан с солнечным излучением.

Радиация. Из космоса поступают не только несущие жизнь солнечные лучи, но и радиация. Разные виды растений и животных по-разному реагируют на изменение уровня родиации6 у некоторых при превышении определенного порога начинают гибнуть зародыши, сильное превышение порога может вызвать гибель отдельных организмов или серьезные мутации.

Газовый состав воздуха. Этот параметр имеет примерно постоянное значение. Содержание кислорода в нем такое, которое позволяет всему живому на земле дышать и развиваться. Но раньше, когда кислорода в атмосфере земли было недостаточно, это препятствовало образованию жизни.

Ветер. Этот фактор способен повлиять на температуру, а также на увлажненность воздуха. В некоторой степени, он может даже изменять внешний вид растений, влиять на их рост и размеры. Сильные ветры (ураганы0 способны перемещать животных с одного места на другое, тем самым меняя состав сообществ.
Атмосферное давление. Самостоятельно атмосферное давление не оказывает существенного влияния на живые организмы. Но в совокупности с температурой и влажность эффект может быть очень даже существенным.

Высота над уровнем моря. Этот фактор влияет на распространенность тех или иных живых организмов в определенной местности. Как известно, чем выше над уровнем моря расположена территория, тем сложнее там выживать как растениям, так и животным. На самых высоких горных вершинах жизни практически нет. Это связано с уменьшением комфортности: чем дальше вверх, тем менее выносимыми становятся условия существования.

Влияние абиотических факторов на живые организмы

Наглядным примером того, что абиотические факторы оказывают непосредственное влияние на все живое, может служить то, что в различных местах планеты биологические процессы протекают с разной скоростью. Это напрямую связано с различием абиотических факторов в той или иной местности.

Изменение хотя бы одного из абиотических факторов приводит к гибели одних видов живых организмов, и появлению других. При изменении абиотических факторов не все организмы непременно погибают: отдельным видам удается приспособиться к новым условиям жизни и продолжить существование.

Каждый из вышеописанных факторов (влажность, температура, наличие воды, солнечное излучение) влияют на живые организмы достаточно сильно. Изменении хотя бы одного параметры может привести к крайне непредсказуемым, а порой очень негативным последствиям.

Иногда животные, привыкшие к одним и тем же абиотическим факторам, в случае их изменения, мигрируют в поисках наиболее комфортных для жизни, привычных им условий. Что касается растений, они также подвергаются влиянию абиотических факторов, и способны приспосабливаться к новым условиям, чтобы выжить. Например, во время засухи у них удлиняются корни, изменяется строение листьев.

Животные также всевозможными способами адаптировались к колебаниям основных абиотических факторов (температуры, влажности и света):

Теплокровность – такие животные способны постоянно поддерживать одну и ту же температуру тела,

Спячка – с ухудшением абиотических факторов животные впадают в длительный сон, помогающий пережить временные трудности,

Анабиоз – замедление жизненно важных процессов в организме на некоторое время,

Морозостойкость – некоторые живые организмы способны переносить экстремально низкие температуры.

Примеры абиотических факторов

Научившись правильно использовать абиотические факторы в сельском хозяйстве, человек способен положительно влиять на количество собранного урожая и на продуктивность скора. Рассмотрим на конкретных примерах, как можно, изменив те или иные абиотические факторы, повлиять на жизнедеятельность растений и животных.

Свет. Освещенность влияет, в большей степени, на жизнь растений. Для животных он решающего значения не имеет. Для флоры же это – главный источник существования и развития. Правильно рассчитав необходимый растению режим освещения, можно ускорить рост и созревание культурных растений. Именно поэтому в теплицах включают свет, чтобы у растений были особые, более благоприятные условия произрастания.

Что касается домашних животных, то, увеличив световой день, можно повысить яйценоскость кур и увеличить удои молока.

Почва. Один из важнейших факторов, влияющих на плодоношение и развитие растений, являются характеристики почвы. Человек давно изучил, что необходимо каждому культурному растению для того, чтобы оно приносило максимальный урожай и росло быстро.

Поэтому, обеспечив оптимальный полив, удобрив землю, взрыхлив ее, люди научились получать урожаи, которые в естественных условиях произрастания были бы недостижимы: на воле растения полностью зависят от погодных условий, вовремя не пошедший дождь, ураган, град способен уничтожить все, что растет. Сельскохозяйственные культуры, находясь под присмотром, избавлены от подобного риска.

Ветер. Этот фактор может существенно повлиять на живые организмы. Особенно на растения. Сильные порывы способны ломать ветви деревьев, вырывать их с корнем. Человек защищает нужные ему растения от воздействия этого абиотического фактора, помещая их внутрь теплиц и парников.

Вода. Домашних животных и растения, которые важны для людей, вовремя и в соответствии со своими потребностями обеспечиваются водой. В условиях природы живые организмы не всегда получают необходимое количество этого компонента. Нередки случаи засухи или, наоборот, слишком дождливые периоды. И то, и другое пагубно влияет как на растения, так и на животных, иногда приводя их к гибели. Под присмотром человека случится такого просто не может, так как он заинтересован в получении урожая, в сохранении жизни своих питомцев. Он влияет на абиотические факторы таким образом, чтобы они обеспечили комфортное существование его любимцам, а те, в свою очередь, радуют его прекрасным урожаем, мясом, яйцами, шерстью, и прочими продуктами.

Источник