Курс лекцій для студентів неекологічних спеціальностей

Температура. Головним джерелом тепла для екосистем є сонячна радіація, Живі організми можуть існувати тільки в певних температурних межах. У зв’язку із зональністю тепловий режим на Земній Кулі є провідним фактором щодо географічного поширення рослин і тварин. Наприклад ізотерма липня +100С збігається з північною межею поширення лісів, а в Україні максимальна денна температура +6, 50С протягом 230-232 днів визначає східну межу поширення буку.

За температурним режимом на Земній Кулі виділяють:

• тропічний пояс – середня температура найхолоднішого місяця не нижче +150С. Тут температура ніколи не опускається нижче 00С. Вегетаційний період триває весь рік;
• субтропічний пояс – лежить на північ та південь від тропічного. Температура найхолоднішого місяця тут вища +40С. Зниження температури нижче 00С тут спостерігається рідко;
• помірний пояс – лежить відповідно північніше і південніше субтропічного, У його межах добре виражена сезонна зміна пір року. Тривалість вегетаційного періоду – не менше 2 місяців.
• холодний пояс – прилягає до північного та південного полюсів. Вегетаційний період тут триває менше 2 місяців.

Для повної характеристики теплового режиму екосистеми ще використовують:

• річний хід температури;
• суму температур за той чи інший проміжок часу;
• максимальні і мінімальні температури, що спостерігаються.

Для живих організмів важливі як середні значення температур, так і крайні значення, що можуть призвести до загибелі. Для більшості рослин і тварин режим змінних температур більш сприятливий, ніж постійна температура. У багатьох організмів виробляється пристосування до переживання крайніх значень температури, до спеки та холоду.

Сонячна радіація для рослин є джерелом енергії для фотосинтезу, викликає зміну форм росту та служить сигналом для переходу з однієї фази розвитку до іншої.

Для більшості тварин світло при розвинутих органах зору забезпечує орієнтацію в просторі. У людини та деяких тварин тільки під дією світла відбувається синтез вітаміну Д.

Вода. У всіх організмів основну масу тіла складає вода. Тіло людини на 75-60% складається з води: у новонароджених – до 75%, у людей похилого віку – до 60%. Є організми, які мають в своєму складі до 98% води. Особливо важливим для екосистеми є кількість опадів, що визначає навіть тип екосистеми. При опадах менше 250 мм за рік розвиваються пустельні екосистеми, при опадах до 750 мм за рік – степи, лісостепи, при 750-1250 мм – формуються субтропічні ліси, а при опадах більше 1250 мм за рік – вологі тропічні ліси.

Водний режим екосистеми визначається не тільки кількістю опадів, але й співвідношенням їх до режиму випаровування води. Залежно від пристосованості до життя в тих чи інших умовах зволоженості рослин поділяють на гідрофіти, мезофіти та ксерофіти.

Вода має значення і при охолодженні живих організмів (випаровування з поверхні).

Газовий склад повітря. Для живих організмів основне значення має кількість вуглекислого газу та кисню в повітрі. Вуглекислий газ є джерелом вуглецю для рослин при синтезі органічної речовини. Важливе і загально кліматичне значення вуглекислого газу в атмосфері. Він прозорий для основного потоку сонячної радіації, але погано пропускає теплове інфрачервоне випромінювання від нагрітого грунту і інших предметів. Тому вуглекислий газ є своєрідним термостатом планети. При зростанні його вмісту в атмосфері відбувається потепління клімату, а при зниженні – похолодання.

Кисень – незамінний окислювач для всіх аеробних організмів, з допомогою якого організми окислюють поживні речовини в організмі і отримують енергію, що забезпечує їх життєдіяльність.

Грунт як біокосний елемент екосистеми

Засновником учення про грунт як біокосне тіло вважається В. В. Докучаєв. Він визначав грунт як природно-історичне тіло, що утворюється під впливом клімату та живих організмів із геологічних порід. Найголовніше в його визначенні це наголос на те, що без живих організмів грунту бути не може.

Для утворення грунту необхідно 5 головних факторів:

1. Наявність материнської гірської породи, яка виступає як матеріальне джерело формування грунту;
2. Наявність живих організмів;
3. Рельєф місцевості, який впливає на характер трансформації гірської породи живими організмами і тип грунту, що формується;
4. Клімат;
5. Час, оскільки ґрунтоутворення є досить повільним процесом.

Центральним фактором ґрунтоутворення все ж таки є живі організми. Саме вони в сукупній дії з іншими факторами утворюють зовсім нове біокосне тіло – грунт.

Екосистемні функції грунту різноманітні, але основні дві:

1. Грунт забезпечує рослини поживними речовинами та водою і тільки на грунті автотрофні зелені рослини повністю розкривають свій потенціал синтезу органічних речовин;
2. Грунт є місцем мінералізації відмерлих решток та продуктів життєдіяльності живої речовини.

Грунт може підсилювати дію окремих абіотичних факторів, видозмінювати цю дію, а то й гасити її (чорноземи України здатні знижувати вплив атмосферної посухи за рахунок великої водоутримуючої здатності гумусу). Велике значення має нейтралізуюча роль грунту.

Структура грунту складна, але в більшості типів виділяються гумусний горизонт, де зосереджена основна маса органічної речовини і горизонт, що утримує в основному мінералізовані речовини, перемішані з перетвореною гірською породою.

Життя в грунті.

Грунти досить специфічна частина екосистеми і вони мають специфічне тваринне населення.

Грунт – основне середовище, де розташовані корені рослин, середовище, куди надходить весь