Что такое абиотические компоненты
Что такое абиотические компоненты
Абиотические компоненты
Важнейшими составляющими абиотического компонента экосистемы помимо почв являются климатические и топографические факторы. Кроме того, в абиотический компонент может входить наличие волн, гейзеров, вулканов и прочие экзотические факторы.
К климатическим факторам относят свет, температуру, влажность и т. п. На интенсивность света влияет широта местности, время дня и года, а также наклон поверхности по отношению к горизонтали. Под действием света в растениях происходят фотосинтез и транспирация, благодаря свету животные видят. Организмы, живущие в областях с выраженной сменой времён года, выработали различные реакции на периодические изменения освещённости (у растений – цветение, опадание листьев, у животных – миграция, зимняя спячка). Необходимость света для нормальной жизнедеятельности приводит к ярусной структуре наземных сообществ, а в водных экосистемах ограничивает распространение большинства организмов поверхностными слоями воды.
Прохождение солнечных лучей сквозь атмосферу.
Ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 290 нм губительны для всего живого. Жизнь на Земле возможна только потому, что это излучение задерживается озоновым слоем атмосферы, и до поверхности доходит только длинноволновая часть УФ-излучения (300–400 нм). Но даже она обладает высокой активностью и может вызывать повреждение кожного покрова.
Каждый организм может существовать только в определённом диапазоне температур. При понижении температуры до 0 °C происходит замерзание воды, и клетка погибает. При высоких температурах белки денатурируют, теряя свои функции, и жизнь также становится невозможной.
У организмов с непостоянной температурой тела повышение температуры окружающей среды вызывает ускорение метаболических реакций. Млекопитающие и птицы развили способность к терморегуляции – поддержанию постоянной температуры тела. Наземные организмы выработали различные адаптационные механизмы, позволяющие уменьшить неблагоприятное воздействие температурных колебаний. В воде изменения температуры относительно невелики, и проблема приспособления организмов к колебаниям так остро не стоит.
Ветер увеличивает скорость испарения воды. Он влияет на рост растений на открытых участках, переносит семена и споры неподвижных растений и животных. Перемещения воздушных масс вызывают перераспределение осадков на поверхности Земли.
В некоторых местах (например, под корой гниющего дерева) климатические условия могут отличаться от климата окружающей среды. В этом случае говорят о микроклимате. Микроклимат играет важную роль при распространении организмов, способных обитать в ограниченном диапазоне условий.
Горы могут являться барьером на пути дождевых туч.
Исключительно важную роль играет и рельеф местности. Во-первых, топография сильно сказывается на климатических; горы могут являться климатическим барьером. Во-вторых, при изменении высоты местности над уровнем моря меняются температура, влажность, атмосферное давление. Крутизна склона и его ориентация по частям света (экспозиция) также оказывают большое влияние на экосистему.
Абиотический компонент – это динамическая система. Циклические процессы перемещения и превращения веществ называются круговоротами веществ. Важнейшими из них являются круговорот воды (гидрологический цикл), кислорода, углерода, азота, фосфора, кальция и других элементов.
Вода испаряется с поверхности океанов и морей, переносится ветром в виде туч и осадками выпадает на сушу. Часть воды испаряется с суши обратно в атмосферу, другая часть через грунтовые воды даёт начало рекам, третья часть поглощается организмами. По пути сквозь горные породы вода вымывает минеральные вещества; в конце концов они попадают в океан, изменяя с течением времени его состав. На круговорот воды в природе тратится огромная энергия: 10,5 · 10 32 Дж в год (10 % всей получаемой Землёй от Солнца энергии).
Использование удобрений для нужд сельского хозяйства усилило эвтрофикацию – обогащение водоёмов биогенными веществами. В результате в них быстро размножаются одноклеточные продуценты, которые вскоре гибнут в результате несбалансированности пищевых цепей. Это приводит к истощению ресурсов кислорода и последующей гибели живых организмов.
Абиотические факторы – полное руководство
Определение
Абиотические факторы, также называемые абиотическими компонентами, являются неживыми факторами, которые влияют на экосистему. Абиотические факторы являются частью экосистемы и могут влиять на связанные живые существа, но они не являются живыми. Термин «абиотический» происходит от корневых частей «a-», означающих «без» и «био», означающих «жизнь». Живые части экосистемы называются «биотическими факторами».
Абиотические факторы составляют большую часть различий, наблюдаемых между различными экосистемами. Определяя наличие необходимых ресурсов, таких как солнечный свет, вода, кислород и минералы, абиотические факторы влияют на то, какие организмы могут выжить в данном месте.
Ниже приведены несколько примеров того, как абиотические факторы могут формировать экосистемы, определяя, какие организмы могут в них жить и что эти организмы должны делать, чтобы выжить.
Во многих местах, например, экосистемы прерий или саванн развиваются вместо экосистем лесов или джунглей, потому что не хватает дождей для поддержки деревьев. Другие факторы, такие как сильный ветер и почва с низким содержанием необходимых питательных веществ, также могут помочь создать среду, в которой деревья не могут выжить, но преобладают прерий.
Абиотические факторы могут также включать дополнительные проблемы для жизненных форм, такие как экстремальные температуры, сильные ветры или даже загрязнение. Человеческая деятельность также стала важным фактором в определении того, какие формы жизни выживают в некоторых экосистемах.
Абиотические факторы пустыни
Ученые используют термин «пустыня» для обозначения любой области, где в среднем за год выпадает меньше 25 см или 9,75 дюймов дождя или снега. По этому определению пустыни покрывают около 20% земной площади, включая континент Антарктида.
Пустынные экосистемы также могут испытывать экстремальные колебания температуры, поскольку открытая вода и водяной пар действуют как элементы, стабилизирующие температуру в более влажных биомах.
Между низким уровнем осадков и часто экстремальными температурами в пустынях развиваются уникальные организмы и пищевые цепи.
Абиотические факторы тропического леса
На другом конце спектра тропические леса являются одной из самых влажных экосистем на Земле. Чтобы быть классифицированным как тропический лес, область должна получать не менее 75 дюймов (190 см) дождя в год. Большинство тропических лесов выздоравливают более 100 дюймов (254 см) ежегодно.
Тропические леса – это тропические леса, расположенные в тропиках. Тропики образуют пояс вокруг экватора и получают много солнечного света в течение всего года, что приводит к теплой температуре и мягкому сезону.
Из-за их теплого и влажного климата тропические леса развивают чрезвычайно плотные, пышные и сложные экосистемы. Тропические леса уникальны тем, что они состоят из жизни, наслоенной на вершину жизни. Большинство ученых делят тропические леса на шесть разных слоев, каждый из которых содержит разные виды жизни!
Самый верхний слой тропического леса – «полог» – получает больше солнечного света, в то время как самые нижние слои получают очень мало солнечного света из-за тени от растений в других слоях. Это влияет на виды, которые способны расти в этих слоях.
Тундра Абиотические Факторы
Тундры расположены в северной полярной области, где они получают очень мало света и тепла от солнца. В результате только тонкий верхний слой почвы оттаивает достаточно для роста растений. Глубокий слой почвы, называемый недрами, может оставаться замороженным в течение тысяч лет.
Поскольку недра остаются замороженными, деревья (которые требуют глубоких корней) не могут расти в тундре. Вместо этого процветают травы и другие мелкие растения, которые могут расти в тонкой почве.
Абиотические факторы в океане
В океане есть некоторые уникальные абиотические факторы. Примечательно, что океан содержит соль. Он также имеет атрибут глубины, который влияет на количество солнечного света, получаемого морской жизнью.
Соленость океана важна для животных, живущих там. Все существа должны адаптироваться, чтобы соль океана не нарушала их биохимию. Дельфины, которые плавают в океане, получают всю свою воду от своих хищных животных, потому что соленая вода будет их обезвоживать. Некоторые рыбы могут выживать только в соленой воде, потому что они так хорошо адаптировались к окружающей среде.
Океан, как и тропический лес, также имеет ряд различных зон, которые получают различное количество солнечного света и принимают очень разные типы жизни. Это потому, что сама вода блокирует и поглощает солнечный свет.
Жизнь в самой верхней зоне океана, называемой эпипелагической зоной, получает большое количество солнечного света. Это место, где обитают фотосинтезирующие морские обитатели, такие как кораллы и водоросли.
В отличие от этого, абиссопелагическая зона на дне океана почти не получает солнечного света. В этой части океана обитают странные морские существа, некоторые из которых не могут выжить на поверхности, потому что их структуры тела зависят от высокого давления воды на глубине.
Очень глубокие траншеи океана содержат еще более холодную и темную зону, которая называетсяhadopelagic «. Эта зона названа в честь греческого преступного мира.
В результате этих абиотических факторов существуют различные океанские экосистемы, такие как прибрежные экосистемы, экосистемы коралловых рифов и глубоководные экосистемы.
Абиотические факторы в других экосистемах
Описанные выше биомы – не единственные экосистемы, на которые воздействуют абиотические факторы. Экосистемы составляют всю земную поверхность, а абиотические факторы влияют на все живое в них. Например, абиотические факторы также формируют особенности следующих экосистем:
Человеческая деятельность: загрязнение окружающей среды и закаленный моль
Однако во время промышленной революции угольные заводы в городах Соединенного Королевства производили огромное количество золы, которая покрывала окружающие леса. Как следствие, беловатые мотыльки теперь выделялись на темных стволах деревьев, но чернотелые мотыльки, которые когда-то были в невыгодном положении против бледной коры, теперь могли прятаться более эффективно.
В последующие десятилетия естествоиспытатели, изучавшие усыпанную молью, обнаружили, что чернотелые мотыльки были доминирующими вблизи городов с фабриками, в то время как белоголовые мотыльки оставались доминирующими в свободных от сажи лесах сельских районов. Чтобы узнать больше об этой увлекательной истории, посетите эту статью.
Абиотические Факторы против Биотических Факторов
В то время как абиотические факторы являются неживыми факторами, которые влияют на экосистему, биотические факторы – это все живые компоненты. Биотические факторы включают организмы и любые разлагающиеся органические вещества, присутствующие в окружающей среде. Существуют различные различия между биотическими и абиотическими факторами, но оба они оказывают глубокое влияние на баланс экосистемы. Чтобы узнать больше, посетите эту статью, в которой сравниваются особенности абиотические и биотические факторы.
Экологическая система — понятие, суть, типы и уровни
Экосистема не имеет определенного размера. Она может быть столь же большой, как пустыня или озеро, или маленькой, как дерево или лужа. Вода, температура, растения, животные, воздух, свет и почва – все взаимодействуют вместе.
Суть экосистемы
В экосистеме каждый организм имеет свое собственное место или роль.
Рассмотрим экосистему небольшого озера. В нем, можно найти все виды живых организмов, от микроскопических до животных и растений. Они зависят от неживой природы, такой как вода, солнечный свет, воздух и даже от количества питательных веществ в воде. (Нажмите здесь, чтобы узнать подробнее о пяти основных потребностях живых организмов).
Каждый раз, когда “постороннее” (живое существо(а) или внешний фактор, например, повышение температуры) вводятся в экосистему, могут произойти катастрофические последствия. Это происходит потому, что новый организм (или фактор) способен искажать естественный баланс взаимодействия и нести потенциальный вред или разрушение неродной экосистеме.
Как правило, биотические члены экосистемы, вместе с их абиотическими факторами зависят друг от друга. Это означает отсутствие одного члена или одного абиотического фактора может повлиять на всю экологическую систему.
Если нет достаточного количества света и воды, или, если почва содержит мало питательных веществ, растения могут погибнуть. Если растения погибают, животные, которые от них зависят также оказываются по угрозой. Если животные, зависящие от растений гибнут, то другие животные, зависящие от них также погибнут. Экосистема в природе работает одинаково. Все ее части должны функционировать вместе, чтобы поддерживать баланс!
К сожалению, экосистемы могут разрушиться в результате стихийных бедствий, таких как пожары, наводнения, ураганы и извержения вулканов. Человеческая деятельность также способствует разрушению многих экосистем и биомов планеты.
Основные виды экосистем
Экологические системы имеют неопределенные размеры. Они способны существовать на небольшом пространстве, например под камнем, гниющем пне дерева или в небольшом озере, а также занимать значительные территории (как весь тропический лес). С технической точки зрения, нашу планету можно назвать одной огромной экосистемой.
Виды экосистем в зависимости от масштаба:
Границы экосистем не обозначены четкими линиями. Их часто разделяют географические барьеры, такие как пустыни, горы, океаны, озера и реки. Поскольку границы не являются строго установленными, экосистемы, как правило, сливаются друг с другом. Вот почему озеро может иметь множество небольших экосистем со своими собственными уникальными характеристиками. Ученые называют такое смешивание “Экотон”.
Виды экосистем по типу возникновения:
Помимо вышеперечисленных видов экосистем, существует также разделение на естественные и искусственные экологические системы. Естественная экосистема создается природой (лес, озеро, степь и т.д.), а искусственная – человеком (сад, приусадебный участок, парк, поле и др.).
Типы экосистем
Существует два основных типа экосистем: водные и наземные. Любые другие экосистемы мира относятся к одой из этих двух категорий.
Наземные экосистемы
Наземные экосистемы могут быть найдены в любом месте мира и подразделены на:
Лесные экосистемы
Это экосистемы, в которых есть обилие растительности или большое количество организмов, живущих в относительно небольшом пространстве. Таким образом, в лесных экосистемах плотность живых организмов достаточно высока. Небольшое изменение в этой экосистеме может повлиять на весь ее баланс. Также, в таких экосистемах можно встретить огромное количество представителей фауны. Кроме того, лесные экосистемы подразделяются на:
Пустынная экосистема
Пустынные экосистемы расположены в районах пустынь и получают менее 250 мм осадков в год. Они занимают около 17 % всей суши Земли. Из-за чрезвычайно высокой температуры воздуха, плохого доступа к водным ресурсам и интенсивного солнечного света, флора и фауна пустынь не столь богаты, как в других экосистемах.
Экосистема луга
Луга расположены в тропических и умеренных регионах мира. Территория луга в основном состоит из трав, с небольшим количеством деревьев и кустарников. Луга населяют пасущиеся животные, насекомоядные и растительноядные. Выделяется два основных вида экосистем луга:
Горные экосистемы
Горная местность обеспечивает разнообразный спектр местообитаний, где можно найти большое количество животных и растений. На высоте, обычно преобладают суровые климатические условия, в которых могут выжить только альпийские растения. Животные, обитающие высоко в горах, имеют толстые шубы для защиты от холодов. Нижние склоны, как правило, покрыты хвойными лесами.
Водные экосистемы
Водная экосистема – экосистема, расположенная в водной среде (например, реки, озера, моря и океаны). Она включает в себя водную флору, фауну, а также свойства воды, и подразделяется на два типа: морскую и пресноводную экологические системы.
Морские экосистемы
Морские экосистемы являются крупнейшими экосистемами, которые покрывают около 71% поверхности Земли и содержат 97% воды планеты. Морская вода содержит большое количество растворенных минералов и солей. Морская экологическая система подразделяется на:
Многие виды организмов живут в морских экосистемах, а именно: бурые водоросли, кораллы, головоногие моллюски, иглокожие, динофлагелляты, акулы и т.д.
Пресноводные экосистемы
В отличие от морских экосистем, пресноводные охватывают лишь 0,8% поверхности Земли и содержат 0,009% от общего количества мировых запасов воды. Существует три основных вида пресноводных экосистем:
Пресноводные экосистемы являются местами обитания рептилий, земноводных и около 41% видов рыб в мире. Быстро движущиеся воды обычно содержат более высокую концентрацию растворенного кислорода, тем самым поддерживают большее биологическое разнообразие, чем стоячие воды прудов или озер.
Структура, компоненты и факторы экосистемы
Экосистема определяется как природная функциональная экологическая единица, состоящая из живых организмов (биоценоза) и их неживой окружающей среды (абиотической или физико-химической), которые взаимодействуют между собой и создают стабильную систему. Пруд, озеро, пустыня, пастбища, луга, леса и т.д. являются распространенными примерами экосистем.
Каждая экосистема состоит из абиотических и биотических компонентов:
Абиотические компоненты
Абиотические компоненты представляют собой не связанные между собой факторы жизни или физическую среду, которая оказывает влияние на структуру, распределение, поведение и взаимодействие живых организмов.
Абиотические компоненты представлены в основном двумя типами:
Значение абиотических компонентов
Почвы содержат минеральные и органические вещества, а также живые организмы. Почва обеспечивает живых существ питательными веществами, влагой и средой обитания. Растительность верхней части почвенного покрова тесно с ней связана через круговорот питательных веществ.
Атмосфера обеспечивает живые организмы углекислым газом (для фотосинтеза) и кислородом (для дыхания). Процессы испарения, транспирации и круговорота воды происходят между атмосферой и поверхностью Земли.
Солнечное излучение нагревает атмосферу и испаряет воду. Свет также необходим для фотосинтеза. Фотосинтез обеспечивает растения энергией, для роста и обмена веществ, а также органическими продуктами для питания других форм жизни.
Большинство живой ткани состоит из высокого процента воды, до 90% и даже более. Немногие клетки способны выжить, если содержание воды падает ниже 10%, и большинство из них погибают, когда вода составляет менее 30-50%.
Вода является средой, с помощью которой минеральные пищевые продукты поступают в растения. Она также необходима для фотосинтеза. Растения и животные получают воду с поверхности Земли и почвы. Основной источник воды – атмосферные осадки.
Биотические компоненты
Живые существа, включая растения, животных и микроорганизмы (бактерии и грибы), присутствующие в экосистеме, являются биотическими компонентами.
На основе их роли в экологической системе, биотические компоненты могут быть разделены на три основные группы:
Эти простые вещества повторно производятся в результате циклического обмена веществ между биотическим сообществом и абиотической средой экосистемы.
Уровни экосистемы
Для понимания уровней экосистемы, рассмотрим следующий рисунок:
Особь
Особь – это любое живое существо или организм. Особи не размножаются с индивидуумами из других групп. Животные, в отличие от растений, как правило, относятся к этому понятию, поскольку некоторые представители флоры могут скрещиваться с другими видами.
В приведенной выше схеме, можно заметить, что золотая рыбка взаимодействует с окружающей средой и будет размножаться исключительно с представителями своего вида.
Популяция
Популяция – группа особей данного вида, которые живут в определенной географической области в данный момент времени. (Примером может служить золотая рыбка и представители ее вида). Обратите внимание, что популяция включает особей одного вида, которые могут иметь различные генетические отличия, такие как цвет шерсти/глаз/кожи и размер тела.
Сообщество
Сообщество включает в себя всех живых организмов на определенной территории, в данный момент времени. В нем могут присутствовать популяции живых организмов разных видов. В приведенной выше схеме, обратите внимание, как золотые рыбы, лососёвые, крабы и медузы сосуществуют в определенной среде. Большое сообщество, как правило, включает в себя биоразнообразие.
Экосистема
Экосистема включает в себя сообщества живых организмов, взаимодействующих с окружающей средой. На этом уровне живые организмы зависят от других абиотических факторов, таких как камни, вода, воздух и температура.
Простыми словами, биом представляет собой совокупность экосистем, имеющих схожие характеристики с их абиотическими факторами, адаптированными к окружающей среде.
Биосфера
Когда мы рассматриваем различные биомы, каждый из которых переходит в другой, формируется огромное сообщество людей, животных и растений, живущих в определенных местах обитания. Биосфера является совокупностью всех экосистем, представленных на Земле.
Пищевая цепь и энергия в экосистеме
Все живые существа должны питаться, чтобы получать энергию, необходимую для роста, движения и размножения. Но чем же эти живые организмы питаются? Растения получают энергию от Солнца, некоторые животные едят растения, а другие едят животных. Это соотношение кормления в экосистеме, называется пищевой цепью. Пищевые цепи, как правило, представляют последовательность того, кто кем питается в биологическом сообществе.
Ниже приведены некоторые живые организмы, которые могут разместиться в пищевой цепи:
Пищевая цепь – это не одно и то же, что и пищевая (трофическая) сеть. Трофическая сеть представляет собой совокупность многих пищевых цепей и является сложной структурой.
Передача энергии
Энергия передается по пищевым цепям от одного уровня к другому. Часть энергии используется для роста, размножения, передвижения и других потребностей, и не доступна для следующего уровня.
Более короткие пищевые цепи сохраняют больше энергии, чем длинные. Израсходованная энергия поглощается окружающей средой.
Из каких основных компонентов состоят экосистемы?
Есть два основных компонента экосистемы, которые постоянно взаимодействуют друг с другом. Это биотические компоненты (живая природа) и абиотические компоненты (неживая природа).
Биотические компоненты экосистемы
Продуценты
К продуцентам относятся все растения в экосистеме, которые способны покрывать свою потребность в энергии посредством фотосинтеза. Все остальные живые существа зависят от растений для удовлетворения своих энергетических потребностей в пище и кислороде.
Консументы
Консументы включают травоядных, плотоядных и всеядных животных. Травоядные – это живые организмы, питающиеся растениями. Плотоядные едят других животных. Всеядные – это животные, которые могут есть как растительную, так и животную пищу.
Редуценты
Абиотические компоненты экосистемы
Абиотические компоненты – это физические и / или химические факторы среды, которые воздействуют на живые организмы на любом этапе их жизни. Их также называют экологическими факторами среды. Физические и химические факторы характерны для окружающей среды. Свет, воздух, почва, вода, питательные вещества и т. д. образуют абиотические компоненты экосистемы.
Абиотические факторы варьируются от экосистемы к экосистеме. В водной экосистеме абиотические факторы могут включать pH воды, солнечный свет, мутность, глубину, соленость, доступные питательные вещества и растворенный кислород. Точно так же абиотические факторы в наземных типах экосистем могут включать почву, виды почв, температуру, дождь, высоту, ветер, питательные вещества, солнечный свет и т. д.
Круговорот веществ в экосистеме
Солнце является источником энергии для продуцентов. Растения используют эту энергию для синтеза питательных веществ при помощи диоксида углерода и хлорофилла. Энергия солнца через несколько химических реакций превращается в химическую энергию.
Экосистемы имеют сложный набор взаимодействий, которые происходят между биотическими и абиотическими компонентами. Компоненты экосистемы связаны друг с другом потоками энергии и круговоротом питательных веществ. Несмотря на то, что экосистемы не имеют четких границ, эти взаимодействия будут затронуты, даже если один фактор будет изменен или удален. В конечном итоге это может повлиять на всю экосистему.