5장. 비생물적 요인의 그룹

일반 정보

기후 요인(온도, 습도, 강수량, 바람 등)이 신체에 미치는 영향은 항상 누적됩니다. 그러나 각 개별 기후 요인의 영향을 연구하면 특정 종이나 작물의 수명에서 해당 요인의 역할을 더 잘 이해할 수 있으며 전체 기후 요인의 영향을 연구하는 데 필요한 전제 조건이 됩니다. 기후 요인을 평가할 때 그 중 하나만 배타적인 중요성을 부여할 수는 없습니다. 위에서 언급한 특정 조건의 기후 요소는 양적 측면뿐만 아니라 질적 측면에서도 다양한 방식으로 표현될 수 있습니다. 예를 들어, 특정 지역의 연간 강수량은 상당히 높지만 일년 내내 분포가 좋지 않을 수 있습니다. 따라서 일년 중 특정 기간(생장기)에는 수분이 최소 요소로 작용하여 식물의 성장과 발달을 억제할 수 있습니다.

빛

벼와 같이 특히 빛을 많이 요구하는 작물의 경우 빛이 부족하면 발육이 지연됩니다. 많은 산림을 형성하는 종과 과일 농장의 생산성이 높은 산림의 형성은 주로 산림 강도에 의해 결정됩니다. 태양 에너지. 사탕무의 당 함량은 성장기 동안 태양 복사 에너지의 강도에 직접적으로 좌우됩니다. 아마인 것으로 알려져 있습니다. (Linum usitatissimum)그리고 대마 사티바 (대마초 사티바)짧은 일광 조건에서는 상당한 양의 오일이 조직에서 합성되고 긴 일광 조건에서는 인피 섬유의 형성이 가속화됩니다. 낮과 밤의 길이에 대한 식물의 반응은 발달의 가속화 또는 지연으로 나타납니다. 결과적으로 빛이 식물에 미치는 영향은 선택적이고 모호합니다. 신체의 환경 요인으로서 조명의 중요성은 광속의 지속 시간, 강도 및 파장에 따라 결정됩니다.

지구 대기와 우주의 경계에서 방사선의 범위는 분당 1.98에서 2cal/cm 2입니다. 이 값을 태양 상수라고 합니다. 다양한 기후 조건에서 태양 상수의 42~70%가 지구 표면에 도달합니다. 대기를 통과하는 태양 복사는 양뿐만 아니라 구성에서도 많은 변화를 겪습니다. 단파 복사는 고도 약 25km에 위치한 오존층과 공기 중의 산소에 의해 흡수됩니다. 적외선은 수증기와 이산화탄소에 의해 대기 중으로 흡수됩니다. 결과적으로 공기가 가열됩니다. 나머지 복사 에너지는 직접 복사 또는 확산 복사의 형태로 지구 표면에 도달합니다(그림 10). 총일사량은 직사광선과 산란복사의 합으로 이루어지며, 맑은 날에는 산란복사가 전체 일사량의 1/3~1/8을 차지하고, 흐린 날에는 산란복사량이 100%를 차지합니다. 고위도 지역에서는 확산 복사가 우세하고, 열대 지방에서는 직접 복사가 우세합니다. 산란 방사선은 정오에 황적색 광선의 최대 60%를 포함하고, 직접 방사선은 30~40%를 포함합니다.

지구 표면에 도달하는 방사선의 양은 해당 지역의 지리적 위도, 낮의 길이, 대기의 투명도 및 태양 광선의 입사각에 따라 결정됩니다. 맑고 화창한 날 지구 표면에 도달하는 복사 에너지는 가시광선(380~720nm) 45%와 적외선 45%로 구성되며, 자외선은 10%에 불과합니다. 대기의 먼지는 방사선 체제에 중요한 영향을 미칩니다. 일부 도시에서는 오염으로 인해 조명이 도시 외부 조명의 15% 이하일 수 있습니다.

지구 표면의 조명은 매우 다양합니다. 그것은 모두 수평선 위의 태양 높이, 즉 태양 광선의 입사각, 낮의 길이, 기상 조건, 대기의 투명도에 따라 달라집니다. 계절과 시간대에 따라 빛의 강도도 달라집니다. 빛의 품질은 지구의 특정 지역(예: 장파(빨간색) 및 단파(파란색 및 자외선) 광선의 비율)에서도 동일하지 않습니다. 알려진 바와 같이, 단파 광선은 장파 광선보다 대기에 의해 더 많이 흡수되고 산란됩니다. 따라서 산악 지역에는 항상 단파 태양 복사가 더 많습니다.

쌀. 10. W. Larcher에 따르면 지구 표면에 떨어지는 태양 복사 강도

광합성 활성 방사선(PAR)은 380~710nm의 파장 사이의 스펙트럼 부분으로 표시되고 주황색-적색 광선(600~680nm) 영역에서 최대이므로 사용 계수는 다음과 같습니다. 식물에 의한 산란 방사선의 비율이 더 높습니다. 낮 길이의 증가로 인해 북위도가 높은 곳에서도 빛은 식물의 생명 활동을 제한하지 않습니다. L. Ivanov는 Spitsbergen에서도 건조 식물 덩어리의 생산량을 얻기에 충분한 태양 복사량(1ha당 20,000kJ)이 있다고 계산했습니다.

다양한 유형의 식물과 식물 그룹은 빛에 대한 요구 사항이 다릅니다. 즉, 일반 식물의 경우 서로 다른 빛 공급(£), 즉 총 PAR의 백분율이 필요합니다. 이를 통해 우리는 빛의 필요성과 관련하여 식물의 세 가지 생태학적 그룹을 구별할 수 있습니다.

· 가벼운 식물 또는 헬리오파이트(그리스어 헬리오스에서 유래 - 태양 + 피톤), - 선택하지 않음= 100%, £ min = 70%, 이는 깃털 풀과 같은 열린 공간의 식물입니다. (스티파),대부분의 재배 식물(사탕무, 감자 등);

· 그늘에 강한 식물, 즉 반낭충체는 L = 100%에서 자랄 수 있지만 큰 그늘에도 견딜 수 있습니다. 맨발 (Dactylis glomerata),예를 들어, 범위 내에서 식생할 수 있습니다. 엘 100~2.5%;

· 음지 식물 또는 sciophytes(그리스 스키아에서 유래 - 그림자)는 전체 빛을 견디지 못하고 L 최대값은 항상 100% 미만입니다. 이는 일반적인 옥살리스입니다. (옥살리스 아세토셀라), 유럽 7세 (트리엔탈리스 유로파에아)등등; 잎의 특수한 구조로 인해 낮은 광도의 sciophytes는 다음과 같은 조건에서 heliophyte 잎보다 덜 효과적으로 이산화탄소를 흡수할 수 있습니다. 엘= 100 %.

모스크바 식물 재배자 A. Doyarenko는 대부분의 농업용 초본 식물의 경우 광합성을 위한 빛 사용 계수가 2...2.5%이지만 예외가 있음을 발견했습니다.

· 사료용 비트 - 1.91

· 비카 - 1.98

· 클로버 - 2.18

· 호밀 - 2.42

· 감자 - 2.48

· 밀 - 2.68

· 귀리 - 2.74

아마 - 3.61

· 루팡 - 4.79

식물 군집 중에서 산림 군집은 햇빛의 구성을 가장 적극적으로 변화시키며 초기 태양 복사의 아주 작은 부분이 토양 표면에 도달합니다. 나무 스탠드의 잎 표면은 입사 PAR의 약 80%를 흡수하고, 또 다른 10%는 반사되며, 10%만이 숲 캐노피 아래로 침투하는 것으로 알려져 있습니다. 결과적으로 목본 식물의 캐노피를 관통하는 총 방사선과 방사선은 양적으로뿐만 아니라 질적으로도 다릅니다.

다른 식물의 캐노피 아래에 사는 Sciophytes와 heliocyophytes는 전체 조명의 일부에만 만족합니다. 따라서 나무 밤색에서 광합성의 최대 강도가 ​​전체 일광의 1/10에서 달성되면 빛을 좋아하는 종에서는 이 조명의 약 1/2에서 발생합니다. 밝은 식물은 그늘지고 그늘에 잘 견디는 식물보다 낮은 조명에 존재하는 데 덜 적응합니다. 숲 녹색 이끼가 자랄 수 있는 하한은 일광의 1/90입니다. 열대 우림에는 전체 빛의 1/120에서 자라는 더 많은 sciophylic 종이 있습니다. 이 점에서 일부 이끼는 놀랍습니다. Schistostega pinnate (스키스토스테가 펜나이아)다른 것들은 1/2000 전체 조명에서 자라는 어두운 동굴의 식물입니다.

각 지리적 영역은 특정 조명 체제가 특징입니다. 식물 적응 방향을 결정하는 조명 체제의 가장 중요한 요소는 복사 강도, 빛의 스펙트럼 구성 및 조명 지속 시간(낮과 밤의 길이)입니다. 태양일의 길이는 적도에서만 일정합니다. 여기서 낮은 밤과 마찬가지로 12시간 동안 지속되며 여름 동안 태양일의 지속 시간은 적도에서 양극으로 갈수록 길어집니다. 알려진 바와 같이 극지방에서는 극낮이 여름 내내 지속되고, 극밤은 겨울 동안 지속됩니다. 낮과 밤의 길이의 계절적 변화에 대한 식물의 반응을 광주기성이라고 합니다.

식물 재배자들은 기원이 다른 농업 식물이 낮 길이에 따라 다르게 반응한다는 사실을 오랫동안 알아차렸습니다. 이 반응에 따라 일부 종은 식물로 확인되었습니다. 긴 하루를 보내세요, 다른 것들은 짧고 다른 것들은 하루의 길이에 눈에 띄게 반응하지 않습니다. 낮이 긴 조건에서는 밀, 호밀, 귀리가 많이 생산된다는 것은 잘 알려져 있습니다. (아베나 사티바)그리고 다수의 사료용 시리얼; 장일 식물에는 감자, 감귤류 및 기타 다양한 야채와 과일 작물도 포함됩니다. 이러한 식물을 장기간 조명하면 과일과 씨앗의 발달 단계가 더 빨리 진행됩니다. 반면, 기장과 같은 단일 식물은 (파니쿰 밀리아세움),수수 (수수 세그핏),벼의 경우 조명이 길어지면 발달 단계의 속도가 느려집니다. 조명 시간을 단축하여 개발 기간을 단축합니다.

농업 식물을 도입할 때 이러한 특징을 고려해야 합니다. 저위도 종(남부 식물)은 종종 단일 식물입니다. 고위도 지역, 즉 장일 조건 하에 도입되면 대마처럼 천천히 자라며 종종 익지 않으며 때로는 꽃도 피지 않습니다. 예루살렘 아티초크도 이 그룹에 포함될 수 있습니다. (Helianthus tuberosus).따라서 낮과 밤의 길이는 분포 경계와 특정 종의 도입 가능성을 결정할 수 있습니다: "남부" - 북쪽, "북부" - 남쪽. 낮 길이와 관련하여 중립에는 토마토, 포도, 메밀이 포함됩니다. (Fagopyrum esculentum)등등

광주기성과 광화학반응을 연구하는 과정에서 자연계에서 긴 일광시간이 관찰되는 봄-여름 기간에 장일식물의 성장이 뚜렷하게 가속화되는 것을 발견하였다. 그러나 화창한 날이 감소하는 여름 후반에는 성장 과정이 분명히 느려집니다. 결과적으로 추운 기후에서 장일 식물은 서리가 내리기 전에 외피 조직 복합체인 주피를 형성할 시간이 항상 있는 것은 아닙니다. 따라서 고위도 지역에서 재배되는 장일 다년생 작물은 겨울 내한성을 잃을 수 있으므로 이 지역에서 재배할 식물을 선택할 때 이를 염두에 두어야 합니다. 장일 조건에서는 월동이 필요하지 않은 일년생 작물을 도입하는 것이 바람직합니다. 클로버와 같은 일부 다른 작물의 북쪽 이동은 겨울 서리가 ​​아니라 광주기 반응의 특성으로 인해 방해를 받습니다. 클로버와 알팔파의 내한성이 북부보다 러시아 유럽 지역의 중앙 지역에서 더 높다는 역설적인 사실을 설명할 수 있는 것은 그들의 특성입니다.

빛은 식물에 형성적인 영향을 미치며, 이는 빛과 그림자 잎의 크기, 모양, 구조(거시적 및 미시적)뿐만 아니라 성장 과정에서도 나타납니다(그림 11). 빛에 대한 잎(싹) 구조의 의존성은 항상 직접적인 것은 아닙니다. 봄에 자라는 잎(싹)은 올해의 조명이 아니라 과거의 조명, 즉 새싹이 놓였을 때의 조명에 따라 형성됩니다. I. Serebryakov(1962)는 잎의 가벼운 구조가 이미 새싹에서 결정되어 있다고 믿었습니다. 잎은 가벼운 싹이 음영으로 옮겨지는 경우에도 이 구조를 매우 안정적으로 유지합니다. 높은 높이, 원주 모양의 줄기, 높은 크라운 배열(마른 가지가 제거됨)은 빛을 좋아하는 식물의 특징입니다.

쌀. 11. 라일락 잎의 단면(속) 주사기) : a- 빛; 비- 그림자

빛을 좋아하는 식물의 반응 중 하나는 지상 새싹의 성장을 억제하는 것인데, 어떤 경우에는 강한 가지가 생기고 다른 경우에는 로제트가 발생합니다. 언급된 그룹의 식물은 또한 작은 잎, 표피 외벽의 두께 증가 및 그 파생물(모초 및 출현), 표피층 등 여러 가지 구조적 변화로 구별됩니다(그림 12).

쌀. 12. 빛을 좋아하는 서양 협죽도 식물의 잎 단면 (네리움 협죽도):
1 - 큐티클이 있는 2층 표피; 2 - 피하조직; 3 - 이소팔리세이드 엽육; 4 - 기공과 털이 있는 잎 밑면(선와)의 함몰

빛에 대한 식물 적응의 한 가지 예는 태양 광선에 대한 잎잎의 방향입니다. 세 가지 방향 지정 방법이 있습니다.

· 나뭇잎 잎은 수평 방향, 즉 태양 광선에 수직입니다. 이 경우 태양이 정점에 있을 때 광선이 최대한 많이 포착됩니다.

· 잎사귀는 태양 광선과 평행하게 배향됩니다. 즉, 거의 수직으로 위치하므로 식물은 아침과 이른 저녁에 태양 광선을 더 잘 흡수합니다.

· 잎사귀는 옥수수처럼 새싹을 따라 분산되어 때로는 수직으로, 때로는 수평으로 분포되어 있으므로 일광 시간 내내 태양 복사를 완전히 포착할 수 있습니다.

이용 가능한 과학적 데이터에 따르면 낮은 동지가 우세한 고위도 지역의 식물은 잎 방향이 수직인 경우가 더 많습니다. 마초 풀과 같은 혼합 작물을 구성할 때 작물 구성 요소의 새싹 구조를 고려할 필요가 있습니다. 잎 방향이 다른 마초 풀의 성공적인 조합은 더 많은 식물량 수확량을 제공할 것입니다.

이미 언급한 바와 같이, 빛의 부족 또는 과잉에 따라 많은 식물은 잎을 태양 광선 방향에 수직 및 평행한 평면에 배치하여 소위 잎 모자이크를 형성할 수 있습니다. 크기가 다른 잎사귀뿐만 아니라 잎자루도 합리적으로 배치 한 결과 잎 모자이크가 형성됩니다. 전형적인 잎 모자이크는 노르웨이 단풍나무와 작은 잎이 달린 린든이 참여하는 식물성 식물에서 관찰될 수 있습니다. (틸리아 코르다타),매끄러운 느릅나무 (울무스 라비스),산느릅나무 (울무스 글라브라)그리고 다른 나무 종. 잎 모자이크는 수평 가지가 있는 많은 식물(예: 일반적인 담쟁이덩굴)에서 명확하게 볼 수 있습니다. (헤데라 나선)그리고 많은 초본 식물이 있다(그림 13).

쌀. 13. 아이비 근처의 잎 모자이크 (헤데라 나선)

나침반 식물은 분명히 강한 빛을 피합니다. 잎사귀는 로제트 식물처럼 태양 광선에 수직이 아니고 유칼립투스나 야생 상추처럼 평행합니다. (락투카 세르톨라),과도한 태양 복사 조건에서 잎이 과열되는 것을 방지합니다. 이는 유리한 광합성과 증산을 보장합니다.

구조적, 생리적 측면 모두에서 수많은 다른 적응 적응이 있습니다. 때때로 그러한 적응은 본질적으로 분명히 계절적이며, 이는 예를 들어 일반적인 개구리밥에서 잘 설명됩니다. (Aegopodium podagrata).전형적인 서식지(참나무 숲)에서는 성장 기간 동안 식물에 두 "세대"의 잎이 형성됩니다. 봄에는 나무 새싹이 아직 피지 않았고 숲 캐노피가 많은 빛을 받으면 잎 장미가 형성되고 그 잎은 구조 (미시적 및 거시적)가 명확하게 빛납니다.

나중에 빽빽한 숲의 수관이 발달하고 복사 에너지의 3~4%만이 토양 표면에 도달하면 두 번째 "세대"의 잎이 뚜렷하게 그늘지게 나타납니다. 하나의 개별 식물에서 빛과 그림자 잎을 모두 관찰하는 것이 종종 가능합니다. 검은 뽕나무 왕관의 낮은 층의 잎 (뽕나무)크고 잎 모양이며 크라운의 상부 층에는 가벼운 잎이 있습니다. 더 작고 칼날이 없습니다. 숲을 형성하는 종에서는 크라운 주변이 비슷한 방식으로 형성됩니다. 상위 계층에는 밝은 잎이 있고 크라운 내부에는 그림자 잎이 있습니다.

온도

모든 종의 생명 활동은 특정 온도 범위에서 발생합니다. 동시에 최적, 최소, 최대 영역이 추적됩니다. 최소 또는 최대 영역에서는 신체 활동이 약화됩니다. 첫 번째 경우에는 저온(추위), 두 번째 경우에는 고온(열)으로 인해 생명 과정이 중단됩니다. 극한의 온도 너머에는 돌이킬 수 없는 식물 죽음의 과정이 일어나는 치명적인 지역이 있습니다. 그러므로 온도는 생명의 경계를 결정합니다.

앉아서 생활하는 생활 방식으로 인해 고등 식물은 일일 및 계절별(연간) 온도 변동에 더 큰 내성을 갖게 되었습니다. 우리 타이가의 많은 산림 형성 종 - 시베리아 소나무, 다우리아 낙엽송 (라릭스 다후리카)기타 - -50°C 이하의 온도 강하와 최대 25°C 이상의 여름 더위를 견딜 수 있습니다. 연간 진폭은 75 °C에 이르며 때로는 85...90 °C에 이릅니다. 큰 온도 변화를 견딜 수 있는 식물 종은 경열 식물과 달리 유리열(그리스어 eurys + therme - 열에서 유래)이라고 합니다.

우리 행성의 열 분화는 식물과 토양의 위도 구역과 고도 구역의 기초입니다. 동지 높이의 감소와 적도에서 극까지의 광선 입사각으로 인해 열량이 변합니다. 따라서 적도 근처의 연평균 기온은 26.2°C, 30°C 근처입니다. w. 이미 20.3°C이고 60°C입니다. w. -1°C로 감소합니다.

특정 지역의 연평균 기온 외에도 해당 기후대에서 관찰되는 최고 기온과 최저 기온(절대 최고 및 절대 최저), 가장 따뜻한 달과 가장 추운 달의 평균 기온이 사람의 생활에 중요합니다. 유기체. 따라서 툰드라(즉, 70° N 이상)의 성장 기간은 평균 기온 10...12 °C에서 1.5개월에서 2.5개월에 불과합니다.

침엽수림 지역인 타이가(Taiga)의 성장 기간은 3~5개월이며 평균 기온은 14..L6 °C입니다. 침엽수림이 우세한 남부 지역에서는 성장 기간이 4~5개월 지속되며 평균 기온은 15~16°C입니다. 활엽수림 지역(40~50°N)에서는 성장 기간이 5~6개월이고 평균 기온은 16~18°C입니다. 설명된 지역과 뚜렷한 대조를 이루는 지역은 열대 우림 지역입니다(북위 0~15° 및 남위). 이곳의 성장 계절은 연중 내내 지속되며 평균 기온은 25...28 °C이며 계절에 따라 구분되지 않는 경우가 많습니다. 열대 지역의 매우 중요한 특징은 가장 따뜻한 달과 가장 추운 달의 평균 기온 차이가 일일 변동보다 덜 대조적이라는 것입니다.

식물의 성장은 온도와 직접적인 관련이 있습니다. 온도에 대한 개별 종의 의존성은 매우 다양합니다. 호열성(그리스어 therme + philia - 사랑) 식물과 그 대척체(내한성 또는 극저온성(그리스어 kryos - 추위)) 사이에는 명확한 차이가 있습니다. A. Decandolle(1885)은 hekistothermic, microthermic, mesothermic 및 megathermic 식물의 구별된 그룹입니다(그리스 gekisto - 추위, mikros - 소형, mesos - 중간, 메가 - 대형).

온도와 관련하여 나열된 식물 그룹은 복잡하므로 이를 식별할 때 식물과 수분의 관계도 고려됩니다. 이 분류에 추가로 저온 식물과 정신 식물 식물(그리스 사이코로스 - 감기 + 피톤) - hekistotherms 및 부분적으로 microtherms를 분리하는 것으로 간주될 수 있습니다. 다양한 모드수화. 저온 식물은 춥고 건조한 환경에서 자라는 반면, 정신 식물은 습한 토양에서 내한성 식물입니다.

개별 식물 종과 그 그룹의 분포에 대한 온도의 영향은 그다지 명확하지 않습니다. 개별 종의 지리적 분포와 등온선 사이의 연관성은 오랫동안 확립되어 왔습니다. 알려진 바와 같이, 포도는 6개월(4월~9월) 평균 기온이 15°C인 등온선 내에서 익습니다. 잉글리시 오크의 북쪽 분포는 연간 등온선 3°C로 제한됩니다. 대추야자 열매의 북쪽 한계는 연간 등온선 18~19°C와 일치합니다.

많은 경우 식물의 분포는 온도에 의해서만 결정되는 것이 아닙니다. 따라서 10°C 등온선은 서쪽에서 동쪽으로 아일랜드, 독일(카를스루에), 오스트리아(비엔나), 우크라이나(오데사)를 통과합니다. 명명된 지역은 상당히 다릅니다. 종 구성자연 식생을 덮고 다양한 작물을 도입하고 재배할 수 있는 기회를 제공합니다. 아일랜드에서는 농작물이 익지 않는 경우가 많습니다. 독일과 아일랜드에서는 호박(수박- 시트룰러스 불가리스,멜론), 동백나무는 열린 땅에서 자라지만 (카멜라)그리고 야자수. 카를스루에에서는 열린 땅에서 담쟁이덩굴과 홀리가 자랍니다. 감) 때로는 포도도 익습니다. 오데사 지역에서는 멜론과 수박을 재배하지만 담쟁이덩굴과 동백나무는 낮은 겨울 기온을 견디지 못합니다. 그러한 예는 많이들 수 있습니다.

따라서 다른 환경 요인과 분리된 평균 기온은 우리가 관심 있는 작물의 도입 및 재배 가능성에 대한 신뢰할 수 있는 지표(지표) 역할을 할 수 없습니다. 요점은 다양한 유형의 식물이 성장 기간의 길이가 동일하지 않다는 특징이 있다는 것입니다. 따라서 온도와 관련하여 식물의 정상적인 발달에 유리한 온도 기간과 최저 온도의 시작 시간 및 지속 시간(최대 온도와 동일)을 모두 고려할 필요가 있습니다.

환경 및 식물 재배 문헌에서 활성 온도의 합은 성장 계절의 열 자원을 추정하는 데 널리 사용됩니다. 이는 식물의 열 요구량을 평가하는 좋은 지표 역할을 하며 특정 작물 재배를 위한 면적을 결정하는 것을 가능하게 합니다. 활동기온의 합은 10°C 이상인 기간 동안의 양의 일일 평균 기온의 합으로 구성됩니다. 활성 온도의 합이 1000~1400°C인 지역에서는 초기 품종의 감자와 뿌리 작물을 재배할 수 있습니다. 이 양이 1400~2200 °C에 도달하는 경우 - 곡물, 감자, 아마 등; 2200~3500°C의 활성 온도 합계는 집중적인 과일 재배 구역에 해당합니다. 이들 온도의 합이 4000°C를 초과하면 아열대 다년생 식물의 재배가 성공적입니다.

중요한 활동과 체온이 환경에서 나오는 열에 의존하는 유기체를 poikilothermic(그리스어 poikilos에서 유래)이라고 합니다. 여기에는 모든 식물, 미생물, 무척추동물 및 일부 화음동물 그룹이 포함됩니다. 변온성 유기체의 체온은 외부 환경에 따라 달라집니다. 그렇기 때문에 모든 체계적인 식물 그룹과 명명된 동물 그룹의 삶에서 열의 생태학적 역할이 가장 중요합니다. 고도로 조직화된 동물(조류 및 포유류)은 체온이 자체 열에 의해 유지되기 때문에 일정한 항온열(그리스어 homoios에서 유래) 그룹에 속합니다.

살아있는 유기체 세포의 원형질체는 0~50℃의 온도 범위에서 정상적으로 기능할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. °C.특별한 적응력을 갖춘 유기체만이 이러한 극한의 온도를 장기간 견딜 수 있습니다. 생리학자들은 호흡 및 기타 기능에 대한 최적의 임계 온도를 설정했습니다. 월동 기관(싹, 바늘)의 호흡 온도의 하한은 20... - 25 °C인 것으로 나타났습니다. 온도가 상승하면 호흡률이 증가합니다. 50°C 이상의 온도에서는 세포질 표면층의 단백질-지질 복합체가 파괴되어 세포의 삼투압 특성이 손실됩니다.

러시아의 일부 지역에서는 너무 낮은 온도로 인한 식물의 대량 사망이 주기적으로 관찰됩니다. 후자의 재앙적인 영향은 눈이 거의 내리지 않는 겨울, 주로 겨울 곡물에 가장 큰 영향을 미칩니다. 식물이 자라기 시작하는 봄철의 갑작스러운 한파(늦봄의 서리)도 파괴적입니다. 감귤류와 같은 상록수뿐만 아니라 낙엽 식물도 추위로 죽는 경우가 많습니다. 저온의 작용 메커니즘을 연구하는 N. Maksimov는 식물 죽음의 원인이 세포질의 탈수로 설명된다는 결론에 도달했습니다. 물의 결정화는 조직의 세포간 공간에서 발생합니다. 얼음 결정은 세포에서 물을 끌어내고 세포 소기관을 기계적으로 손상시킵니다. 중요한 순간은 세포 내부에 얼음 결정이 나타나는 순간입니다.

내한성 식물의 자연 그룹이 확인되었습니다. 여기에는 침엽수 상록수와 관목, 링곤베리가 포함됩니다. (Vaccinium vitis-idea), 헤더 등. 다년생 초본 식물 중에서 혹독한 겨울에도 살아남을 수 있는 내한성 식물도 많이 확인되었습니다. 겨울 휴면기 동안 식물은 매우 낮은 온도를 견딜 수 있습니다. 그래서 검은 건포도가 쏜다 (리베스 니그룸)온도가 -253 ° C (절대 영도에 가까운 온도)까지 천천히 감소하면 실행 가능한 상태를 유지할 수 있습니다.

대부분의 식물종은 온도에 따라 개별적으로 반응합니다. 따라서 봄에 호밀 곡물의 발아는 1...2 °C에서 시작됩니다. 메도우 클로버 씨앗 (트리폴리움프라텐세)- 1 °C에서는 노란색 루핀 (루피누스 루테우스)- 4...5, 쌀 - 10...12 °C. 이들 작물의 씨앗을 익히는 최적의 온도는 각각 25, 30, 28, 30...32 °C입니다.

식물의 정상적인 성장과 발달을 위해서는 지상 및 지하 기관에 적절한 주변 온도가 필요합니다. 예를 들어, 아마는 일반적으로 지상 기관 온도(22°C)보다 약 2배 낮은 뿌리 온도(10°C)에서 성장합니다. 개체 발생 과정에서 열에 대한 식물의 필요성이 눈에 띄게 변합니다. 식물체 기관의 온도는 위치(토양, 공기)와 태양광선의 방향에 따라 크게 달라집니다(그림 14). 유채씨의 발아가 실험적으로 입증되었습니다. (브라시카 나푸스),유채 (V.campestrts),밀, 귀리, 보리, 클로버, 자주개자리 및 기타 식물은 0~2°C의 온도에서 관찰되는 반면, 묘목이 출현하려면 더 높은 온도(3~5°C)가 필요합니다.

쌀. 14. 다양한 식물 기관의 온도(°C): A - 새 버전 (노보시베르시아 글라시알리스), B. Tikhomirov에 따르면; B - 시베리아 실라 (Scilla sibiriati, T. Goryshina에 따르면, ㅏ- 침구, 비- 토양

많은 종류의 대륙 식물은 밤과 낮의 온도 진폭이 5... 15 ° C일 때 일일 온도주기주의에 의해 유리하게 영향을 받습니다. 그 본질은 많은 식물이 더 낮은 밤 온도에서 더 성공적으로 발달한다는 사실에 있습니다. 예를 들어, 토마토는 낮 기온이 26°C에 도달하고 밤 온도가 17...18°C에 도달하면 더 잘 발달합니다. 또한 실험 데이터에 따르면 온대 위도의 식물은 정상적인 개체 발생 발달을 위해 낮은 가을 온도(계절적 온도 주기성)도 필요하다는 것이 나타납니다. .

온도 요인은 식물의 성장과 발달의 모든 단계에 영향을 미칩니다. 또한 각 유형의 식물에는 서로 다른 기간에 특정 온도 조건이 필요합니다. 보리, 귀리 등 대부분의 일년생 식물의 경우 일반적인 패턴을 추적할 수 있습니다. 즉, 발달 초기 단계에서는 온도가 후기 단계보다 낮아야 합니다.

사탕수수와 같은 열대 기원의 메가열 식물 (사카룸 오피시나룸),평생 동안 높은 온도가 필요합니다. 덥고 건조한 지역의 식물(진생식물, 선인장, 돌나물과 같은 다육식물)은 초고온에 가장 잘 견디는 것이 특징입니다. (돌나물과).이는 염분 토양, 특히 황화물과 염화물이 있는 식물의 경우에도 일반적입니다. X. Ludengaard(1925, 1937)에 따르면 이러한 종은 70°C에서도 생존 가능합니다. 심하게 탈수된 씨앗과 과일은 고온을 잘 견딥니다. 이 속성을 기반으로 합니다. 알려진 방법밀 느슨한 얼룩의 병원체 퇴치 (Ustilago trtttci).영향을 받은 종자를 열처리하면 발열성 곰팡이가 죽고 곡물 배아는 생존 가능합니다.

식물 자체의 구조, 형태 변화에 대한 온도의 영향 문제를 해결하는 것이 더 어렵습니다. 자연에서의 관찰과 실험적 증거는 다양한 설명을 제공합니다. 사실 새싹 비늘과 잎의 강한 사춘기 같은 적응은 복잡해 보입니다. 밝은 등, 또한 고온 및 과도한 수분 증발로 인해 발생합니다. 광택있는 잎의 밝은 빛, 태양 광선에 대한 잎날의 평행 배열, 사춘기 느낌-이 모든 것이 의심 할 여지없이 잎의 과열과 과도한 증산을 방지합니다.

식물 생태학의 창시자 E. Warming(1895)은 북극과 고산 및 하층 지역의 고지대, 즉 북극의 경계에서 식물의 스쿼트 및 로제트 형태의 형성에 온도가 미치는 영향을 명확하게 보여주었습니다. 영원한 눈. 그것은 관하여줄기가 없는 초본 식물, elecampane과 같은 로제트 식물뿐만 아니라 (Inula rhizocephala), 뿐만 아니라 목본 생명체에 대해서도 설명합니다 - 난쟁이 자작나무, 투르키스탄 주니퍼 (Juniperus turcestanica), 난쟁이 삼나무 등. 기는 식물과 쿠션 형태의 식물, 예를 들어 북극 미누아르티아 (미누아르티아 아크티카),눈 덮개 아래 토양 표면의 생활 조건에 가장 적합합니다. 눈이 내리지 않을 때 가장 높은 온도는 15~20cm 높이의 지상 공기층에 남아 있고 풍력은 최소화됩니다. 또한 식물에 의해 형성된 "쿠션"내부에는 특별한 미기후가 생성되며 여기의 온도 변동은 외부보다 훨씬 덜 두드러집니다. 온도 요인은 물 공급 및 미네랄 영양 중단으로 인해 직간접 적으로 스쿼트 형태의 발달에 영향을 미칠 수 있습니다.

가장 큰 역할은 식물의 지질화 과정에서 온도의 직접적인 영향입니다. 지중화는 식물의 하부(기저) 부분이 토양에 침수되는 것을 의미합니다(먼저 배축, 다음으로 상배축, 첫 번째 절간 등). 이 현상은 주로 피자 식물의 특징입니다. 지질화가 나무에서 풀로 생명체를 변화시키는 데 중요한 역할을 한 것은 역사적 발전 과정에서였습니다. 새싹의 기저부가 토양에 잠기면 외래 뿌리, 뿌리 줄기, 줄기 및 기타 영양 번식 기관의 시스템이 집중적으로 발달합니다. 지성화는 다양한 지하 식물 기관, 특히 영양 생식 기관의 출현에 필요한 전제 조건이었습니다. 이것은 지구 대륙에서의 존재와 지배력을 위한 투쟁에서 속씨식물에게 큰 이점을 제공했습니다.

많은 속씨식물의 개체 발생에서 식물의 지성화는 특별한 수축성(수축성) 뿌리의 도움으로 수행됩니다. P. Lisitsyn은 지질화에 관한 흥미로운 실험 연구를 수행했습니다. 그는 식물의 기초 부분이 토양 속으로 수축하는 현상이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 광범위하다는 것을 발견했습니다(그림 15). 겨울 작물의 경우 지중화는 월동 조건을 개선하고, 메밀과 같은 봄 작물의 경우 물 공급 조건을 개선합니다.

쌀. 15. 메도우클로버 아자엽의 지중화(토양 속으로의 수축) (트리폴리움 토끼풀), P. Lisitsin에 따르면: ㅏ -토양 표면; 비 -후퇴 깊이

물

세포, 조직 및 유기체 수준의 모든 중요한 과정은 충분한 물 공급 없이는 상상할 수 없습니다. 식물 기관은 일반적으로 50~90%의 수분을 함유하고 때로는 그 이상을 함유합니다. 물은 살아있는 세포의 필수 구성 요소입니다. 신체의 탈수는 둔화와 생명 과정의 중단을 수반합니다. 포자와 종자에서는 생명을 유지하면서 최대 탈수와 정상적인 생명 과정의 가역성이 관찰됩니다. 여기서 수분 함량은 각각 10%와 12%로 떨어집니다. 식물의 내한성과 내열성은 식물에 함유된 물의 양에 따라 달라집니다. 식물의 토양 영양(질소 및 기타 미네랄 물질의 공급 및 운송), 광합성 및 효소 과정도 물과 관련이 있습니다. 대사산물은 물의 도움으로 식물체 내에서 용해되어 운반됩니다.

물은 식물 덩어리 형성에 필요한 조건 중 하나입니다. 뿌리 시스템에서 잎으로 운반되는 물의 99.5%가 팽압을 유지하고 그 중 0.5%만이 유기물 합성에 소비되는 것으로 확인되었습니다. 1g의 건조 식물 덩어리를 얻으려면 250~400g 이상의 물이 필요합니다. 위 값의 비율이 증산계수입니다. 이 지표는 종에 따라, 심지어 식물의 품종에 따라 크게 다릅니다. 패턴이 있습니다. 증산 계수의 값은 기후의 건조도에 정비례합니다. 따라서 동일한 품종이라도 다른 생태적, 지리적 조건에서 재배되면 다른 증산 계수를 가질 수 있습니다.

대기 중으로의 물 증발이 토양에서 식물체로의 유입을 초과하지 않는 경우 최적의 수역 체제가 관찰됩니다. 개체 발생 과정에서 물 공급이 이후의 모든 식물 발달과 수확을 결정하는 단계가 옵니다. 이러한 발달 단계는 많은 재배 식물에서 잘 연구되었습니다. 곡물 발달의 중요한 단계는 꽃과 꽃차례의 형성입니다. 불리한 물 공급 조건에서는 성장 원뿔의 결절 중 일부가 퇴화됩니다. 이 과정은 되돌릴 수 없기 때문에 짧고 가지가 약한 꽃차례가 형성되어 꽃이 거의 없으며 결과적으로 영과가 발생합니다.

수백만 년에 걸쳐 지속적인 진화를 통해 유기체는 다양한 생활 조건에 적응해 왔습니다. 기후가 극도로 건조한 건조한 지역의 식물은 xeromorphic(그리스어 xeros - 건조, 모르페 - 모양) 특성을 뚜렷하게 나타냅니다. 이는 주로 기공 장치 및 물 기공 (라틴어 구타에서 나온 거테이션 현상)을 통한 증산의 결과로 발생하는 수분 손실을 줄일 수 있습니다. 표피 세포(표피 증발)를 통해서도 상당한 수분 소비가 발생합니다. 내장은 곡물, 감자, 메밀 등의 묘목에서 잘 표현되며, 실내 식물, 예를 들어 알로카시아에서는 (알로카시아 마크로히자)등. Guttation은 습한 열대 지방과 아열대 지방의 식물에서 가장 흔합니다.

건조한 환경에 있는 식물은 수분 손실을 방지하기 위해 다양한 적응을 합니다. 많은 곡물에서는 잎이 튜브 모양으로 말려서 기공이 내부에 있게 됩니다. 건형 식물의 잎에는 두꺼운 왁스 같은 코팅이나 털이 있는 경우가 많습니다. 이러한 식물의 증산 기관(기공 장치)은 엽육에 잠겨 있으며 잎은 종종 비늘로 줄어들거나 가시와 가시로 변형됩니다. 잎이 크게 줄어들면서 광합성 기능은 줄기가 대신하게 됩니다. 초본과 목본을 포함한 많은 작물은 뿌리 시스템을 빠르게 확장하여 토양 수분과 지하수의 부족에 대응합니다.

식물의 수분 균형은 신체의 수분 흡수와 소비의 차이에 의해 결정됩니다. 물 균형은 공기 습도, 강수량과 분포, 지하수의 풍부함과 높이, 바람의 방향과 강도 등 일련의 환경 조건에 의해 영향을 받습니다.

식물의 물 소비량은 주로 공기의 상대습도에 따라 결정됩니다. 더 습한 기후에서, 다른 조건이 동일할 때, 식물은 건조물을 형성하는 데 더 적은 수분을 소비합니다. 온대 지역에서 증산 생산성은 물 1리터를 소비할 때 건조 물질 약 3g입니다. 공기 습도가 증가함에 따라 씨앗, 과일 및 기타 식물 기관에 포함되는 단백질, 탄수화물 및 미네랄 성분이 줄어듭니다. 또한 잎과 줄기의 엽록소 합성이 감소하지만 동시에 성장이 증가하고 노화 과정이 억제됩니다. 공기가 수증기로 포화되면 빵은 매우 천천히 익고 때로는 전혀 익지 않는 경우도 있습니다. 공기 습도는 작물의 수량과 품질, 농업 기계 작동에 큰 영향을 미칩니다. 습도가 높으면 탈곡 및 수확 중 작물 손실이 증가하고 수확 후 종자 숙성 과정이 느려져 궁극적으로 안전성이 저하됩니다.

수분과의 관계에 따라 식물은 포이키하이드라이드와 호모하이드라이드라는 두 가지 생태학적 그룹으로 나뉩니다. 전자는 신체의 수분 공급(수분 함량)을 조절하는 특별한 메커니즘을 가지고 있지 않습니다. 수분 손실의 특성상 젖은 면직물과 실질적으로 다르지 않습니다. 포이킬로하이드라이드에는 하등 식물, 이끼 및 많은 양치류가 포함됩니다. 대다수의 종자 식물은 동종수소이며 내부 수분 체계를 조절하는 특별한 메커니즘(기공 장치, 잎의 트리코메 등)을 가지고 있습니다. 속씨식물 중 다형성은 극히 드물며 2차 기원일 가능성이 가장 높습니다. 즉, 건식 체제에 대한 일종의 적응입니다. poikihydrid 피자 식물의 드문 예는 사막 사초 또는 미사입니다. (Carex physoides).

동종수생식물은 특징적인 수역에 따라 수생식물, 염생식물, 염생식물, 중생식물, 건생식물, 초 건생식물로 구분됩니다.

수생식물(그리스어 hydor - 물 + phyton에서 유래)은 저수지 바닥에 자유롭게 떠다니거나 뿌리를 내리거나 물에 완전히 잠기는 수생 식물입니다(때때로 잎이 표면에 떠 있거나 꽃차례가 물 위에 노출되어 있음). 물과 무기염의 흡수는 식물의 전체 표면에서 수행됩니다. 떠다니는 수생식물에서는 뿌리 시스템이 크게 줄어들고 때로는 기능을 잃습니다(예: 개구리밥). 수중잎의 엽육은 분화되지 않고, 큐티클과 기공도 없습니다." 수생식물의 예로는 Vallisneria가 있습니다. (발리스네리아 스파이럴리스),엘로데아 카나덴시스 (엘로데아 카나덴시스),떠다니는 연못초 (포타모게톤 나탄스), 알드로반다 베시카 (알드로반다 베시쿨로사),흰 수련 (Nymphaea 알바),노란 달걀 캡슐 (누파루테움)기타 나열된 종은 공기 함유 조직의 강력한 발달, 즉 공기 조직, 떠 다니는 잎에 많은 수의 기공, 기계 조직의 열악한 발달, 때로는 잎의 다양성이 특징입니다.

Helophytes (그리스 helos-늪에서 유래)는 얕은 물의 물과 물에 잠긴 강 및 저수지를 따라 자라는 수생 육상 식물입니다. 그들은 또한 수역에서 멀리 떨어진 촉촉한 토양에서도 살 수 있습니다. 지속적이고 풍부한 물 공급 조건에서만 발견됩니다. Helophytes에는 일반적인 갈대가 포함됩니다. 질경이 차스투카 (Alisma plantago-aquaucd),화살촉 화살촉 (사기타리아 사기티폴리아),우산 숙삭 (Butomus umbellatus)기타. 헬로피트는 토양의 산소 부족을 견딜 수 있습니다.

Hygrophytes (그리스 hygros-습식)는 토양과 공기 습도가 높은 조건에서 자라는 육상 식물입니다. 이는 최대 80% 이상의 물로 조직이 포화되고 물 기공이 존재하는 것이 특징입니다. 습지생태에는 두 가지 생태학적 그룹이 있습니다.

· 그늘진, 다양한 기후대의 습한 숲 캐노피 아래에서 자라며 공기가 수증기로 포화 된 경우에도 토양에서 물을 흡수하고 미네랄 성분을 운반 할 수있는 물 기공-수포가 특징입니다. 일반적인 봉선화는 그늘진 습지로 분류됩니다 (Impattens noli-tangere), 파리의 키르케 (Circaea 루테티아나), 나무 밤색;

· 토양과 공기가 지속적으로 촉촉한 열린 서식지에서 자라는 빛; 여기에는 파피루스가 포함됩니다 (사이페루스 파피루스),끈끈이주걱 로툰디폴리아 (Drosera rotundifolia), 습지대 (갈륨 팔루스트레),쌀, 습지 메리골드 (Caltha palustrts).

Hygrophytes는 조직 수분 함량 조절에 대한 적응성이 좋지 않은 것이 특징이므로이 그룹의 고른 식물은 매우 빨리 시들어집니다. 따라서 육상 호모이수체 식물의 습생식물은 다이수체 형태와 가장 유사합니다. 수생식물, 염생식물 및 염생식물은 양의 수분 균형을 가지고 있습니다.

Mesophytes (그리스 mesos-평균)는 평균 물 공급 조건에서 생활에 적응하는 식물입니다. 그들은 적당히 따뜻한 조건과 평균 미네랄 영양에서 높은 생존력을 나타냅니다. 그들은 매우 심각하지 않은 단기적인 가뭄을 견딜 수 있습니다. 대부분의 재배 작물뿐만 아니라 숲과 초원의 식물도 이 그룹에 속합니다. 동시에, 중생식물은 형태생리학적 조직과 다양한 서식지에 대한 적응성이 매우 다양하여 일반적인 정의를 내리기가 어렵습니다. 이들은 습생식물과 건생식물 사이의 다양한 범위의 중간 식물을 구성합니다. 다양한 기후대에서의 분포에 따라 A. Shennikov(1950)는 다음과 같은 다섯 가지 중생 식물 그룹을 식별했습니다. 열대 우림의 상록 중생 식물 - 나무와 관목 [*], 뚜렷한 계절적 중단 없이 일년 내내 자랍니다. 그들은 포상(hydathodes)이 있는 큰 잎이 특징이며, 종종 그러한 잎의 끝에는 물을 배출하는 지점이 있습니다. 가죽 같은 느낌, 처진 잎, 잘린 잎은 비가 올 때 안전을 보장합니다(필로덴드론 - 필로덴드론,무화과나무 - Ficus elastica등); 그룹 식물의 넓고 빽빽한 잎은 밝은 빛에 적응하며 두꺼운 표피, 잘 정의 된 원주 실질, 상당히 발달 된 전도 시스템 및 기계 조직이 특징입니다.

겨울 녹색 목본 중생 식물 또는 트로피 식물 (그리스어 tropos-turn에서 유래)은 또한 주로 열대 및 아열대 지역의 종이지만 열대 우림이 아닌 사바나에서는 흔합니다. 건조한 여름철에는 잎을 흘리고 휴면 상태에 들어갑니다. 주피층과 껍질 등 잘 정의된 외피 복합체를 가지고 있습니다. 대표적인 대표자는 바오밥나무이다.

여름 녹색 목본 중생 식물 - 식물 온화한 기후, 추운 계절에 잎을 흘리고 휴면 상태에 들어가는 나무와 관목; 여기에는 추운 지역과 온대 지역의 대부분의 낙엽수가 포함됩니다. 겨울에 낙엽이 떨어지는 것은 토양에서 물을 흡수하기 어려운 추운 달에 증발을 줄이기 위한 적응 역할을 합니다. 수분 손실로부터 신장을 보호하기 위한 장치뿐만 아니라 외피 복합체(주피 및 껍질)는 이 중생체 하위 그룹에 매우 중요합니다. 그럼에도 불구하고 겨울에는 식물이 상당한 양의 수분을 잃습니다. 증발은 주로 약하게 보호된 잎의 상처와 새싹을 통해 발생합니다.

여름 녹색 초본 다년생 중생 식물 - 온대 기후의 식물로, 보호된 재생 새싹을 제외하고 지상 부분은 일반적으로 겨울에 죽습니다. 매우 큰 그룹; 가장 전형적인 대표자는 다년생 초원 풀입니다 (초원 티모시 풀 - 벼룩 토끼풀,레드 클로버 등) 및 산림 허브(향기로운 우드러프 - Asperula odorata,유럽 ​​발굽 등); 숲 식물 (sciophytes 및 hemiscyophytes)에서는 palisade 조직이 종종 발현되지 않지만 잎은 분화 된 엽육이 특징입니다. 전도성 요소가 적당히 발달했습니다. 표피가 얇고 큐티클이 항상 존재하는 것은 아닙니다. 기계적 조직은 적당히 또는 제대로 발달하지 않았습니다.

하루살이 식물과 하루살이 식물(그리스 하루살이에서 유래) - 건조한 조건에서 짧은 우기 동안 자라며 건기에는 휴면 상태에 들어가는 연간(하루살이) 및 2년생 또는 다년생(ephemeroids) 식물입니다. 예를 들어, 사막과 건조한 대초원의 식물: 하루살이 - 봄 돌파리, 작은 알리섬 (Alissum minutum)등등; ephemeroids - 태생의 블루그래스, 또는 곱슬 블루그래스 (포아 불보사하위종 vMparum)다양한 종류의 튤립 (툴리파), 거위 양파 (가가이아)붓꽃 (아이리스),페룰 (페룰라)등등; 수분 부족에 대한 구조적 적응이 부족한 것이 특징이지만 종자는 심한 건조와 고온을 견딜 수 있습니다. 구근 및 코름 에페메로이드는 수축성(수축) 뿌리를 특징으로 하며, 이는 불리한 기간 동안 토양 아래에서 재생 새싹의 수축을 보장합니다.

모든 과학자가 사막의 하루살이체와 하루살이체를 중생체 그룹으로 분류하는 데 동의하지 않고 건생체로 분류하는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다(후자의 용어를 매우 광범위하게 이해함).

Xerophytes(그리스어 xeros에서 유래)는 물 공급이 적은 환경에서 생활하는 데 적합한 식물입니다. 그들은 강수량이 거의 없는 더운 기후에서 살기 위해 다양한 적응을 하기 때문에 토양과 대기의 가뭄을 견뎌냅니다. 주요 특징 xerophytes - 대기 및 토양 가뭄의 파괴적인 영향에 대한 형태 생리 학적 적응의 형성. 대부분의 경우, 건생식물은 잎이 없음, 작은 잎, 여름 낙엽, 사춘기 등 증산을 제한하는 적응을 가지고 있습니다. 그들 중 다수는 능력이 있다 장기생존력을 유지하면서 매우 심한 탈수를 견뎌냅니다. 그림 12는 증발을 제한하는 장치가 있는 시트를 보여줍니다.

에 따라 구조적 특징장기 및 조직, 수질 조절 방법, 다음 세 가지 유형의 건생 식물이 구별됩니다.

첫 번째 유형은 euxerophytes (그리스어 eu-real) 또는 경화물 (그리스어 skleros-고체) 또는 건생 식물 자체입니다. 외관상 이들은 건조하고 질긴 식물입니다. 완전한 수분 공급 기간 동안에도 조직의 수분 함량은 낮습니다. 경화식물은 시들음에 대한 저항력이 매우 강합니다. 눈에 띄는 해를 끼치지 않고 최대 25%의 수분을 잃을 수 있습니다. 다른 식물에게는 치명적일 수 있는 심각한 탈수에도 불구하고 그들의 세포질은 살아 있습니다. 진생식물의 또 다른 특징은 세포 수액의 삼투압이 증가하여 뿌리의 흡인력을 크게 증가시킬 수 있다는 것입니다.

이전에는 다른 건생 식물과 마찬가지로 경화 식물의 증산 강도가 매우 낮다고 믿었지만 N. Maksimov (1926, 1944)의 연구에 따르면 유리한 물 공급 조건에서 이러한 식물은 특히 중생 식물보다 더 집중적으로 증산한다는 것을 보여주었습니다. 표면 잎 단위로. I. Kultiasov (1982)는 건생 식물의 주요 특징은 세포질의 특성에 따라 높은 가뭄 저항성과 비가 내린 후 수분을 효과적으로 사용하는 능력이라고 강조했습니다. 특징적인 "경화성" 형태(기계적 및 외피 조직, 작은 잎 등의 강력한 발달)는 보호 가치물 공급에 어려움이 있는 경우.

euxerophytes의 뿌리 시스템은 매우 가지가 있지만 얕습니다 (1m 미만). 고려중인 그룹에는 대초원, 반사막 및 사막의 많은 식물이 포함됩니다. Artemisia terrae-albae,레르하 - A 레르클라나등), 백발의 베로니카 (베로니카 인카나)등등

D. Kolpinov (1957) 진핵생물로부터 분리됨 특수 그룹- stipaxerophytes (라틴어 stipa-깃털 풀에서 유래). 깃털풀, 페스큐 등 잎이 좁은 풀이 포함됩니다. (페스투카 발레시아카).그룹의 식물은 단기 샤워의 수분을 사용하는 강력한 뿌리 시스템으로 구별됩니다. Stypaxerophytes는 탈수에 민감하며 단기적인 수분 부족에만 견딜 수 있습니다.

두 번째 유형의 건생 식물 - hemixerophytes (그리스 반 - 절반)는 지하수 수준 (최대 10m 이상)에 도달하는 깊은 뿌리 시스템을 가지고 있습니다. 즉, 그들은 phreatophytes입니다 (아래 참조).

세 번째 유형의 건생 식물 - 다육 식물 (라틴어 succulentus에서 유래 - 다육 식물)은 위에서 설명한 유형의 건생 식물과 달리 물을 저장하는 실질 조직이 잘 발달되어 있습니다. 위치에 따라 잎과 줄기의 다육식물이 구별됩니다. 전자의 예로는 용설란이 있습니다. (아가바)노회 (노회),돌나물 (돌나물)등. 줄기 다육식물에서는 잎이 보통 줄어들고, 이 종은 줄기에 물을 저장합니다(선인장 및 선인장과 같은 다육성 식물).

다육식물의 뿌리 체계는 대개 피상적입니다. 그들은 환경에 물이 너무 많을 때 물을 저장하고 오랫동안 유지하며 경제적으로 사용하는 능력으로 구별됩니다. 다육식물의 증산은 극히 낮습니다. 이를 줄이기 위해 식물은 기하학 법칙에 대한 "지식"을 보여주는 지상 부분 형태의 독창성을 포함하여 구조에 여러 가지 적응 기능을 가지고 있습니다. 구형체(특히 공)는 표면 대 부피 비율이 가장 작은 것으로 알려져 있습니다. 잎과 줄기를 두껍게 만드는 것, 즉 구형이나 원통형 모양에 더 가깝게 만드는 것은 필요한 질량을 유지하면서 증산 표면을 줄이는 방법입니다. 많은 다육식물에서 표피는 큐티클, 왁스 같은 코팅 및 사춘기로 보호됩니다. 기공은 거의 없으며 일반적으로 낮에는 닫혀 있습니다. 후자의 상황은 광합성에 어려움을 야기합니다. 왜냐하면 이 식물에 의한 이산화탄소 흡수는 주로 밤에 발생할 수 있기 때문입니다. CO 2와 빛의 접근은 시간에 따라 일치하지 않습니다. 따라서 다육식물은 CO 2의 원천이 부분적으로 호흡의 산물인 소위 "CAM 경로"라는 특별한 광합성 경로를 개발했습니다.

물 공급에 대한 뿌리 시스템의 반응은 재배 식물에서 잘 연구되었습니다. 그림 16은 다양한 강수량에 따라 겨울 밀의 뿌리 시스템이 토양에 침투하는 깊이를 보여줍니다.

쌀. 16. 겨울밀의 뿌리체계(속) 삼중):
1 - 강수량이 많다. 2 - 평균적으로; 3 - 낮은

토양 수분의 사용, 즉 기질의 수분 흡수원에 따라 식물의 생태 그룹에 대한 특별한 분류가 있습니다. 그것은 phreatophytes (그리스 phreatos-우물)-뿌리 시스템이 토양의 대수층과 모 토양 형성 암석에 지속적으로 연결되는 식물, ombrophytes (그리스 ombros-비)-강수 수분을 먹는 식물, 및 trichohydrophytes (그리스어 trichos-머리카락)-지속적인 이동성 상태에있는 지하수의 모세관 주변과 관련된 식물. phreatophytes 중에서 의무적이고 통설적인 것들이 구별됩니다. 후자는 삼엽수체에 매우 가깝습니다. Phreatophytes는 깊이 침투하는 지하 기관의 발달이 특징입니다. 낙타 가시에서 (알차기)- 최대 15m, 나무 모양의 검은 색소폰 (할록실론 아필럼)- 중앙아시아 타마릭스에서는 최대 25개 (타마릭스)- 7, 타마릭스에서 북아프리카- 알팔파의 경우 최대 30개 (메디카고 사티바)- 최대 15m Ombrophytes는 얕지만 고도로 분지된 지하 기관 시스템을 가지고 있어 많은 양의 토양에서 대기 수분을 흡수할 수 있습니다. 그룹의 전형적인 대표자는 임시 및 사막 천체입니다. Trichohydrophytes는 phreatophytes와 Ombrophytes의 특징을 결합한 보편적 유형의 뿌리 시스템이 특징입니다. Phreatophytes와 trichohygrophytes는 종종 hemixerophytes로 분류됩니다.

식물은 강수량과 지하수의 두 가지 공급원에서 물을 공급받습니다. 대기 강수량 중에서 비와 눈이 가장 중요한 역할을 합니다. 우박, 이슬, 안개, 서리, 얼음은 식물의 수분 균형에서 비교적 적은 부분을 차지합니다. 식물의 대기 강수량은 물 공급원일 뿐만이 아닙니다. 눈 덮개를 형성하는 단단한 강수량은 토양을 보호하고 결과적으로 지상 및 지하 식물 기관을 저온으로부터 보호합니다. 생태학적 측면에서 적설은 식물과 동물의 서식지에 큰 영향을 미칩니다. 이는 토양 수분 공급을 생성하고 식물의 수분 증발을 크게 줄입니다. 계절별 강수량 분포, 강수량의 형태, 양, 강도는 농작물뿐만 아니라 목초지와 건초밭의 생산성에도 중요합니다.

짧은 시간(분당 1~2mm 이상)에 많은 양의 강수량이 내리는 비를 집중호우 또는 호우라고 합니다. 강우는 일반적으로 강한 바람을 동반하며 농경지에 부정적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 코카서스와 동유럽에서 가장 높은 강수량(연간 최대 2500mm)과 특히 폭우가 코카서스의 흑해 연안인 아자리야(Adjara)와 압하지야(Abkhazia)에서 발생합니다. 그러나 우크라이나에서도 폭우(분당 5mm 이상)가 기록되었습니다. 일반적으로 대륙 내에서 북쪽으로 이동함에 따라 강수량은 먼저 증가하여 온대 지역에서 최대에 도달한 다음 감소합니다(해안 지역에는 미치지 않음). 다른 기후 지표에도 변화 패턴이 있습니다(그림 17).

기온 체계와 함께 지구의 개별 지역 간 강수량의 큰 차이(그림 18)는 지구상의 다양한 환경 조건을 만듭니다. 가장 습한 지역은 강 상류에 위치해 있습니다. 말레이 군도의 섬에 있는 아마존.

쌀. 17. G. Vysotsky에 따르면 북쪽에서 남쪽으로 러시아 유럽 지역의 도식적 프로필

쌀. 18. 대륙별 연간 강수량 분포

온대 기후 지역에서는 해동이 자주 관찰되는 곳에서 얼음 껍질로 인한 겨울 작물의 죽음을 추적할 수 있습니다. 해동 후 들판의 미세 함몰에 쌓인 녹은 눈물이 얼어 겨울 작물을 얼음 껍질로 덮습니다. 이 경우 얼음으로 인한 기계적 압력이 발생하여 분얼 구역에 특히 해로운 영향을 미치고 동시에 산소가 부족합니다.

적설의 두께와 밀도는 농업, 임업, 수자원 관리에 중요합니다. 느슨한 눈은 토양에서 겨울을 나는 식물이 냉각되는 것을 더 잘 보호합니다. 눈의 밀도는 눈 덮음이 형성될 때 가장 낮으며, 눈이 녹는 기간 동안 지속적으로 증가하여 가장 커집니다. 따라서 봄에는 적설의 보호 효과가 감소합니다. 특히 춥고 바람이 많이 부는 겨울에는 눈으로 덮이지 않은 식물의 일부는 빠르게 수분을 잃고 죽습니다. 눈이 쌓인 토양 표면의 기온은 -21°C이지만 기온은 -5°C에 불과합니다. 눈이 일찍 내리고 토양을 충분히 두꺼운 층으로 덮으면 얼지 않고 식물이 정상적으로 자라고 발달합니다. 겨울에는 눈 덮힌 곳에서 사프란(속)이 피어나는 것을 볼 수 있습니다. 크로커스),류브카 비폴리아 (플라탄테라 비폴리아)그리고 다른 식물.

북반구 고위도의 혹독한 겨울 조건과 산에서는 특별한 격자 및 난쟁이 형태의 목본 식물이 생산됩니다. 시베리아 가문비나무, 시베리아 낙엽송 등 삼림 지대에 있는 큰 나무들조차 북극 기후에서는 기는 형태로 변형됩니다.

대기 공기

식물의 삶에서 대기 강수량의 생태학적 중요성은 목본 및 초본 식물의 하위 계층에 미네랄 물질을 공급하는 용매로서의 참여에서도 나타납니다. 비가 내리는 동안 떨어지는 방울은 공기 중의 휘발성 및 증기 물질로 포화되고 후자는 방울과 함께 식물 기관과 토양 표면에 떨어집니다. 수관에서 침출된 물질과 식물이 방출하는 흡수된 휘발성 화합물과 함께 강수량인류 활동의 결과로 형성된 휘발성 및 증기 물질과 토양 미생물의 폐기물이 용해되고 혼합됩니다.

초본 식물은 이러한 생태계에 일반적이지 않으며 열대림 착생 식물은 건생 식물 또는 습기 식물의 하위 그룹에 속합니다. 나무 면류관의 탈구 특징은 미기후 조건에 따라 결정됩니다.

지구를 덮고 있는 두꺼운 공기(대기)층은 강력한 자외선이나 우주복사로부터 생물을 보호하고 급격한 온도변화를 막아줍니다. 생태학적으로 대기의 가스 구성과 기단의 이동(바람 및 대류)은 그다지 중요하지 않습니다.

공기의 가스 구성을 특성화할 때 일반적으로 그 불변성이 강조됩니다. 거의 모든 지역 지구대류권의 건조한 공기(대기의 하층)에는 약 78.1%의 질소, 21%의 산소, 0.032가 포함되어 있습니다. % 이산화탄소, 미량의 수소, 소량의 불활성 가스. 공기에는 영구 구성 요소와 함께 다양한 산업용 가스, 암모니아, 식물의 가스 배출 등 시간과 장소에 따라 그 함량이 달라지는 가스 구성 요소가 포함되어 있습니다.

대기 중에 존재하는 유리질소가 환경에 미치는 직접적인 영향은 작습니다. 이 형태로 표시 화학 원소그 이름에 걸맞게 살아갑니다. 그리스어로 “생명을 유지하지 못함”을 의미합니다. 고정 질소는 모든 생물학적 시스템의 필수적이고 필수적인 구성 요소입니다. 대기 중 자유산소는 생명을 유지(호흡)할 뿐만 아니라 생물학적 기원(광합성)도 가지고 있습니다. 따라서 우리 지구의 녹색 세계가 악화되면 대기 중 자유 산소 매장량에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

광합성 과정에서 방출되어 공기에 포함된 산소의 약 21%가 식물, 동물, 인간이 호흡하는 동안 소비됩니다. 다 자란 나무는 하루에 최대 180리터의 산소를 방출합니다. 사람은 신체 활동이 없을 때 하루에 약 360리터의 산소를 소비하며 집중적인 작업 중에는 최대 900리터를 소비합니다. 승용차는 1000km당 연간 1인당 산소 소비량을 소비하며, 제트 여객기는 유럽에서 미국으로 비행할 때 35톤의 산소를 소비합니다.

공기 중 이산화탄소의 함량은 다양한 유기체의 생명 활동에 더욱 많이 좌우됩니다. CO 2 의 가장 중요한 천연 발생원은 호흡, 발효 및 부패입니다. 나열된 공정의 전체 비율은 대기로 유입되는 CO 2 의 5.6.1%를 차지합니다. 이산화탄소의 약 38%가 토양에서 공기로 유입됩니다("토양 호흡"). 0.1% - 화산 폭발 중. 매우 중요한 CO 2 발생원은 산림 및 대초원 화재와 연료 연소(최대 0.4%)입니다. 후자의 수치는 지속적으로 증가하고 있습니다. 1970년에는 인위적 활동으로 인해 연간 CO 2 섭취량의 0.032%가 대기로 유입되었습니다. 과학자들에 따르면 2000년까지 문제의 배출원 비율은 0.038...0.04로 증가할 것입니다. %.

인간 활동은 또한 생물권의 이산화탄소 고정 속도에 중요한 영향을 미칩니다. 이는 주로 세계 해양의 과도한 삼림 벌채와 오염 때문입니다. 광합성 동안 식물은 매년 대기 중 CO 2 의 6~7%를 결합하며, 이 과정은 산림 생태계에서 가장 집중적입니다. 열대 우림에서는 연간 1m2당 1~2kg의 이산화탄소가 기록되며, 툰드라와 사막에서는 이 양의 1%만이 기록됩니다. 전체적으로 육상 생태계는 연간 200~300억 톤의 CO 2 를 기록하며, 세계 해양의 식물성 플랑크톤도 거의 같은 양을 기록합니다.

대기 중 이산화탄소 함량의 증가는 행성 규모에 부정적인 환경 영향을 미치며 "온실 효과"의 형태로 나타납니다. 안에 일반 개요이 효과는 온실의 필름처럼 과도한 양의 CO 2가 축적되어 지구 표면에서 장파 열 복사의 유출을 방지하는 동시에 자유롭게 전달된다는 사실로 인해 기후가 지속적으로 온난화되는 것을 특징으로 할 수 있습니다. 태양 광선. “온실 효과”의 구체적인 발현은 지역마다 다릅니다. 어떤 경우에는 전례 없는 가뭄이고, 다른 경우에는 강수량 증가, 비정상적으로 따뜻한 겨울 등입니다.

대기의 불안정한 구성 요소 중 식물(인간과 동물 모두)에 가장 환경적으로 불리한 것은 산업용 가스(이산화황, 불소, 불화수소, 염화물, 이산화질소, 암모니아 등)입니다. 식물 유기체의 높은 취약성은 " 공기 독”은 언급된 비교적 최근에 등장한 요인에 대한 특별한 적응이 부족하기 때문에 설명됩니다. 산업용 가스에 대한 일부 공장의 상대적인 저항은 사전 적응, 즉 새로운 조건에서 유용한 것으로 판명된 특정 기능의 존재와 관련이 있습니다. 따라서 낙엽수는 침엽수보다 대기 오염을 더 쉽게 견딜 수 있는데, 이는 낙엽수가 매년 낙엽으로 떨어지기 때문에 정기적으로 쓰레기와 함께 독성 물질을 제거할 수 있는 기회를 제공합니다. 그러나 낙엽 식물의 경우에도 대기의 가스 구성이 좋지 않으면 계절 발달의 리듬이 중단됩니다. 새싹 개봉이 지연되고 잎이 훨씬 일찍 떨어집니다.

비생물적 요인은 살아있는 유기체에 직간접적으로 영향을 미치는 무생물의 특성이라는 점을 다시 한 번 상기해 보겠습니다. 슬라이드 3은 비생물적 요인의 분류를 보여줍니다.

온도 가장 중요한 기후 요인이다. 그녀에게 달려있다 신진 대사율유기체와 그들의 지리적 분포. 모든 유기체는 특정 온도 범위 내에서 살 수 있습니다. 그리고 다양한 유형의 유기체에 대해 ( 온열 및 Stenothermic) 이러한 간격은 다르며 대부분의 경우 중요한 기능이 가장 적극적이고 효율적으로 수행되는 최적 온도 영역이 상대적으로 작습니다. 생명체가 존재할 수 있는 온도 범위는 약 300°C, 즉 -200°C에서 +100°C입니다. 그러나 대부분의 종과 활동의 대부분은 훨씬 더 좁은 온도 범위에 국한됩니다. 일부 유기체, 특히 휴면 단계의 유기체는 매우 낮은 온도에서 적어도 얼마 동안 생존할 수 있습니다. 주로 박테리아와 조류 등 특정 유형의 미생물은 끓는점에 가까운 온도에서 생존하고 번식할 수 있습니다. 온천 박테리아의 상한은 88C, 남조류의 경우 80C, 가장 저항력이 강한 어류 및 곤충의 경우 약 50C입니다. 일반적으로 계수의 상한값은 다음보다 더 중요합니다. 허용 범위의 상한선 근처에 있는 많은 유기체가 더 효과적으로 기능하기는 하지만 낮은 것입니다.

수생동물은 육상동물에 비해 온도 내성 범위가 좁은 경향이 있는데, 그 이유는 물속의 온도 범위가 육지에 비해 작기 때문입니다.

살아있는 유기체에 미치는 영향의 관점에서 온도 변화는 매우 중요합니다. 10~20C(평균 15C) 범위의 온도는 15C의 일정한 온도와 같은 방식으로 신체에 반드시 영향을 미치는 것은 아닙니다. 일반적으로 자연의 다양한 온도에 노출되는 유기체의 필수 활동은 완전히 또는 부분적으로 억제되거나 일정한 온도의 영향으로 속도가 느려집니다. 가변 온도를 이용하면 항온 조건에 비해 메뚜기 알의 발육을 평균 38.6% 가속화할 수 있었다. 가속 효과가 온도 변동 자체에 의한 것인지, 아니면 단기적인 온도 상승으로 인한 성장 강화에 의한 것인지 온도가 감소할 때 성장 둔화로 보상되지 않는 것인지는 아직 명확하지 않습니다.

따라서 온도는 중요하고 제한적인 요소인 경우가 많습니다. 온도 리듬은 식물과 동물의 계절적 활동과 일일 활동을 크게 제어합니다. 온도는 종종 수생 및 육상 서식지에서 구역화 및 층화를 생성합니다.

물 모든 원형질에 생리적으로 필요합니다. 생태학적 관점에서 볼 때, 이는 양이 크게 변동하거나 높은 염도가 삼투를 통해 신체의 수분 손실에 기여하는 육상 서식지와 수생 서식지 모두에서 제한 요인으로 작용합니다. 모든 살아있는 유기체는 물의 필요성과 서식지의 차이에 따라 여러 생태 그룹으로 나뉩니다. 친수성의- 물 속에서 영구적으로 생활합니다. 친수성의- 매우 습한 서식지에 살고 있습니다. 중온성의- 물에 대한 적당한 필요성과 호기성- 건조한 서식지에 산다.

강수량 이 요소를 연구할 때 측정되는 주요 양은 습도입니다. 강수량은 주로 기단의 대규모 이동 경로와 특성에 따라 달라집니다. 예를 들어, 바다에서 부는 바람은 대부분의 수분을 바다를 향한 경사면에 남겨두어 산 뒤에 '비 그림자'를 만들어 사막 형성에 기여합니다. 내륙으로 이동하면서 공기는 일정량의 수분을 축적하고 강수량은 다시 증가합니다. 사막은 남서 아프리카의 나미 사막과 같이 바다가 아닌 광활한 내륙 건조 지역에서 바람이 부는 높은 산맥 뒤나 해안선을 따라 위치하는 경향이 있습니다. 계절에 따른 강수량 분포는 유기체에 대한 매우 중요한 제한 요소입니다. 균일하게 분포된 강우에 의해 생성된 조건은 한 계절 동안 강우에 의해 생성된 조건과 완전히 다릅니다. 이 경우 동물과 식물은 장기간의 가뭄을 견뎌야 합니다. 일반적으로 우기와 건기가 잘 정의되어 있는 열대와 아열대 지역에서는 계절에 따른 강수량의 고르지 못한 분포가 발견됩니다. 안에 열대 지역습도의 계절적 리듬은 온대 지역의 열과 빛의 계절적 리듬과 유사하게 유기체의 계절적 활동을 조절합니다. 이슬은 중요할 수 있으며, 강수량이 적은 곳에서는 매우 중요한 기여를 합니다. 총강수량.

습기 - 공기 중의 수증기 함량을 특성화하는 매개변수. 절대습도단위 공기 부피당 수증기의 양이다. 온도와 압력에 따라 공기가 보유하는 증기의 양이 달라지기 때문에 이 개념은 상대습도주어진 온도와 압력에서 공기에 포함된 증기와 포화 증기의 비율입니다. 자연에는 밤에는 증가하고 낮에는 감소하고 수직 및 수평으로 변동하는 일일 습도 리듬이 있기 때문에 이 요소는 빛 및 온도와 함께 유기체의 활동을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 습도는 온도 고도의 영향을 수정합니다. 예를 들어, 임계에 가까운 습도 조건에서는 온도가 더 중요한 제한 효과를 갖습니다. 마찬가지로, 온도가 한계값. 큰 수역은 육지의 기후를 크게 완화시킵니다. 왜냐하면 물은 기화 및 녹는 데 있어 큰 잠열이 특징이기 때문입니다. 실제로 기후에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 대륙의극한의 온도와 습도로 인해 항해,이는 큰 수역의 조절 영향으로 설명되는 덜 급격한 변동이 특징입니다.

살아있는 유기체가 이용할 수 있는 비축량 지표수해당 지역의 강수량에 따라 다르지만 이러한 값이 항상 일치하는 것은 아닙니다. 따라서 다른 지역에서 물이 나오는 지하 수원을 사용하여 동물과 식물이 물을 받을 수 있습니다. 더 많은 물강수량이 도착하는 것보다. 반대로 빗물은 ​​때때로 유기체에 즉시 접근할 수 없게 됩니다.

태양으로부터의 방사선 다양한 길이의 전자기파를 나타냅니다. 그것은 주요 외부 에너지 원이기 때문에 살아있는 자연에 절대적으로 필요합니다. 지구 대기권 외부의 태양 복사 에너지 분포 스펙트럼(그림 6)을 보면 태양 에너지의 약 절반이 적외선 영역에서 방출되고, 40%가 가시광선 영역에서, 10%가 자외선 및 X선 영역에서 방출되는 것을 알 수 있습니다.

우리는 스펙트럼이 전자기 방사선태양은 매우 넓으며(그림 7), 그 주파수 범위는 다양한 방식으로 생명체에 영향을 미칩니다. 오존층을 포함한 지구 대기는 선택적으로, 즉 주파수 범위에서 선택적으로 태양으로부터 전자기 복사 에너지를 흡수하며 주로 0.3 ~ 3 미크론 파장의 복사가 지구 표면에 도달합니다. 더 길고 더 짧은 파장의 방사선은 대기에 흡수됩니다.

태양의 천정 거리가 증가함에 따라 적외선 복사의 상대적 함량도 증가합니다(50%에서 72%).

빛의 질적 징후는 생명체에 중요합니다 - 파장, 강도 및 노출 기간.

동물과 식물은 빛의 파장 변화에 반응하는 것으로 알려져 있습니다. 색각은 여러 동물 그룹에서 흔하며 얼룩이 있습니다. 절지동물, 어류, 새 및 포유류의 일부 종에서는 잘 발달되어 있지만 같은 그룹의 다른 종에서는 없을 수 있습니다.

광합성 속도는 빛의 파장에 따라 달라집니다. 예를 들어, 빛이 물을 통과할 때 스펙트럼의 빨간색과 파란색 부분이 걸러지고 결과적으로 녹색 빛이 엽록소에 약하게 흡수됩니다. 그러나 홍조류에는 이 에너지를 활용하고 녹조류보다 더 깊은 곳에서 살 수 있게 해주는 추가 색소(피코에리트린)가 있습니다.

육상 식물과 수생 식물 모두에서 광합성은 최적의 광 포화 수준까지 선형 관계로 광 강도와 관련되어 있으며, 많은 경우 직사광선의 높은 강도에서 광합성 강도가 감소합니다. 유칼립투스와 같은 일부 식물에서는 직사광선에 의해 광합성이 억제되지 않습니다. 이 경우 개별 식물과 전체 공동체가 다양한 빛 강도에 적응하고 그늘(규조류, 식물성 플랑크톤) 또는 직사광선에 적응함에 따라 요인 보상이 발생합니다.

일광 기간 또는 광주기의 길이는 성장, 많은 식물의 개화, 탈피 및 지방 축적, 새와 포유류의 이동 및 번식, 곤충의 휴면으로 이어지는 일련의 생리적 과정을 포함하는 "시간 스위치" 또는 유발인자입니다. 일부 고등 식물은 낮의 길이가 길어짐에 따라 꽃을 피우고(장일 식물), 일부 고등 식물은 낮이 짧아짐에 따라 꽃을 피웁니다(단일 식물). 많은 광주기에 민감한 유기체에서는 광주기를 실험적으로 변경하여 생물학적 시계 설정을 변경할 수 있습니다.

전리 방사선 원자에서 전자를 떼어내어 다른 원자에 부착하여 양이온과 음이온의 쌍을 형성합니다. 그 출처는 방사성 물질, 암석에 포함되어 있으며, 또한 우주에서 나옵니다.

다양한 유형의 살아있는 유기체는 다량의 방사선 노출을 견딜 수 있는 능력이 크게 다릅니다. 예를 들어, 2 Sv(은)의 용량은 분쇄 단계에서 일부 곤충의 배아를 사망하게 하고, 5 Sv의 용량은 일부 곤충 유형의 불임으로 이어지며, 10 Sv의 용량은 포유류에게 절대적으로 치명적입니다. 대부분의 연구에 따르면 빠르게 분열하는 세포는 방사선에 가장 민감합니다.

저선량 방사선의 영향은 장기적인 유전적, 신체적 영향을 초래할 수 있기 때문에 평가하기가 더 어렵습니다. 예를 들어, 소나무에 하루 0.01Sv의 방사선을 10년 동안 조사하면 1회 조사량인 0.6Sv와 비슷하게 성장 속도가 느려지는 현상이 나타났습니다. 환경의 방사선 수준이 배경 수준 이상으로 증가하면 유해한 돌연변이의 빈도가 증가합니다.

고등 식물에서 전리 방사선에 대한 민감도는 세포핵의 크기, 더 정확하게는 염색체의 부피나 DNA 함량에 정비례합니다.

고등동물에서는 민감도와 세포 구조 사이에 그러한 단순한 관계가 발견되지 않았습니다. 그들에게는 개별 장기 시스템의 민감도가 더 중요합니다. 따라서 포유동물은 빠르게 분열하는 골수의 조혈 조직이 방사선 조사에 의해 쉽게 손상되기 때문에 적은 양의 방사선에도 매우 민감합니다. 매우 낮은 수준의 만성적으로 작용하는 이온화 방사선이라도 뼈와 기타 민감한 조직에서 종양 세포의 성장을 유발할 수 있으며, 이는 노출 후 수년이 지나야 나타날 수 있습니다.

가스 조성 대기 또한 중요한 기후 요인이다(그림 8). 약 30억~35억년 전 대기에는 질소, 암모니아, 수소, 메탄, 수증기가 포함되어 있었고 그 안에는 자유 산소가 없었습니다. 대기의 구성은 주로 화산 가스에 의해 결정되었습니다. 산소 부족으로 인해 태양에서 나오는 자외선을 차단하는 오존 스크린이 없었습니다. 시간이 지남에 따라 비생물적 과정으로 인해 행성 대기에 산소가 축적되기 시작했고 오존층이 형성되기 시작했습니다. 고생대 중반에는 산소 소비량이 생산량과 같았으며, 이 기간 동안 대기 중 O2 함량은 현대 수준(약 20%)에 가까웠습니다. 또한 데본기 중반부터 산소 함량의 변동이 관찰됩니다. 고생대 말기에는 산소 함량이 눈에 띄게 감소하고 이산화탄소 함량이 현대 수준의 약 5%까지 증가하여 기후 변화가 발생했으며, 분명히 풍부한 "독립영양" 꽃이 피어나면서 화석 탄화수소 연료 매장량. 그 후 이산화탄소가 적고 산소가 높은 대기로 점진적으로 복귀했으며, 그 후 O2/CO2 비율은 소위 진동 정상 상태 평형 상태로 유지되었습니다.

현재 지구 대기의 조성은 산소 ~21%, 질소 ~78%, 이산화탄소 ~0.03%, 불활성 기체 및 불순물 ~0.97%입니다. 흥미롭게도 많은 고등 식물에서는 산소와 이산화탄소의 농도가 제한적입니다. 많은 식물에서는 이산화탄소 농도를 높여 광합성 효율을 높이는 것이 가능하지만, 산소 농도를 낮추면 광합성도 증가할 수 있다는 사실은 알려진 바가 거의 없습니다. 콩과 식물 및 기타 여러 식물에 대한 실험에서 공기 중 산소 함량을 5%로 줄이면 광합성 강도가 50% 증가하는 것으로 나타났습니다. 질소도 매우 중요한 역할을 합니다. 이것은 유기체의 단백질 구조 형성에 관여하는 가장 중요한 생물학적 요소입니다. 바람은 유기체의 활동과 분포에 제한적인 영향을 미칩니다.

바람 특히 다른 요인이 제한적인 영향을 미치는 고산 지대와 같은 서식지에서 식물의 모양을 바꿀 수도 있습니다. 열린 산 서식지에서는 바람이 식물의 성장을 제한한다는 것이 실험적으로 나타났습니다. 즉, 바람으로부터 식물을 보호하기 위해 벽을 세웠을 때 식물의 높이가 증가했습니다. 폭풍은 그 효과가 순전히 지역적이지만 매우 중요합니다. 허리케인과 일반적인 바람은 동물과 식물을 장거리로 이동시켜 공동체의 구성을 변화시킬 수 있습니다.

대기압 , 분명히 직접적인 제한 요소는 아니지만 날씨 및 기후와 직접적인 관련이 있어 직접적인 제한 효과가 있습니다.

수생 조건은 주로 밀도와 점도가 육지와 다른 유기체의 독특한 서식지를 만듭니다. 밀도 물을 약 800번 정도, 점도 공기보다 약 55배 더 높습니다. 함께 밀도 그리고 점도 수생 환경의 가장 중요한 물리적, 화학적 특성은 온도 성층화, 즉 수역 깊이에 따른 온도 변화와 주기적인 특성입니다. 시간이 지나면서 온도가 변하고, 그리고 투명도 표면 아래의 빛 체계를 결정하는 물: 녹조류, 보라색 조류, 식물성 플랑크톤 및 고등 식물의 광합성은 투명성에 달려 있습니다.

대기와 마찬가지로 중요한 역할을 합니다. 가스 조성 수생 환경. 수생 서식지에서 물에 용해되어 유기체가 이용할 수 있는 산소, 이산화탄소 및 기타 가스의 양은 시간이 지남에 따라 크게 달라집니다. 유기물 함량이 높은 저수지에서는 산소가 가장 중요한 제한 요소입니다. 질소에 비해 물에 산소가 더 잘 용해됨에도 불구하고 가장 유리한 경우에도 물에는 공기보다 적은 양의 산소가 포함되어 있습니다(부피 기준 약 1%). 용해도는 수온과 용해된 염분의 양에 영향을 받습니다. 온도가 낮아지면 산소의 용해도는 증가하고 염도가 증가하면 감소합니다. 공기로부터의 확산과 수생 식물의 광합성으로 인해 물 속의 산소 공급이 보충됩니다. 산소는 매우 천천히 물 속으로 확산되며, 바람과 물의 움직임에 의해 확산이 촉진됩니다. 이미 언급했듯이 광합성 산소 생산을 보장하는 가장 중요한 요소는 물기둥을 관통하는 빛입니다. 따라서 물의 산소 함량은 시간, 계절 및 위치에 따라 달라집니다.

물의 이산화탄소 함량도 크게 다를 수 있지만 이산화탄소는 산소와 다르게 작용하며 생태학적 역할은 잘 알려져 있지 않습니다. 이산화탄소는 물에 잘 녹으며, 호흡 및 분해 과정에서 형성되거나 토양이나 지하에서 발생하는 CO2도 물에 유입됩니다. 산소와 달리 이산화탄소는 물과 반응합니다.

석회와 반응하여 탄산염 CO22- 및 중탄산염 HCO3-을 형성하는 탄산을 형성합니다. 이들 화합물은 수소 이온 농도를 중성에 가까운 수준으로 유지합니다. 물에 소량의 이산화탄소가 있으면 광합성의 강도가 증가하고 많은 유기체의 발달 과정이 자극됩니다. 높은 농도의 이산화탄소는 낮은 산소 함량을 동반하기 때문에 동물에게 제한 요소입니다. 예를 들어, 물 속의 유리 이산화탄소 함량이 너무 높으면 많은 물고기가 죽습니다.

신맛 - 수소이온 농도(pH)는 탄산염 시스템과 밀접한 관련이 있습니다. pH 값은 0? 범위에서 변경됩니다. pH? 14: pH=7에서 환경은 중성, pH에서는 중성입니다.<7 - кислая, при рН>7 - 알칼리성. 산도가 극한값에 도달하지 않으면 지역 사회는 이 요인의 변화를 보상할 수 있습니다. pH 범위에 대한 지역 사회의 내성은 매우 중요합니다. 산성도는 지역사회의 전반적인 대사율을 나타내는 지표 역할을 할 수 있습니다. pH가 낮은 물에는 영양분이 거의 포함되어 있지 않아 생산성이 매우 낮습니다.

염분 - 탄산염, 황산염, 염화물 등의 함량 - 수역의 또 다른 중요한 비생물적 요인입니다. 담수에는 염분이 거의 없으며 그 중 약 80%가 탄산염입니다. 세계 해양의 미네랄 함량은 평균 35g/L입니다. 외해 생물은 일반적으로 스테노할린성인 반면, 연안 기수 생물은 일반적으로 유리염분성입니다. 대부분의 해양 생물체의 체액과 조직의 염분 농도는 바닷물의 염분 농도와 등장성이므로 삼투압 조절에는 문제가 없습니다.

흐름 가스와 영양분의 농도에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라 직접적으로 제한 요소로도 작용합니다. 많은 강 식물과 동물은 흐름에서 자신의 위치를 ​​유지하는 데 형태학적, 생리학적으로 특별히 적응되어 있습니다. 그들은 흐름 요인에 대한 잘 정의된 허용 한계를 가지고 있습니다.

수압 바다에서는 매우 중요합니다. 10m의 물에 담그면 압력이 1atm(105Pa) 증가합니다. 바다의 가장 깊은 부분에서는 압력이 1000atm(108Pa)에 이릅니다. 많은 동물들은 급격한 압력 변동을 견딜 수 있으며, 특히 몸에 공기가 없는 경우 더욱 그렇습니다. 그렇지 않으면 가스 색전증이 발생할 수 있습니다. 일반적으로 깊은 깊이의 특징인 고압은 중요한 과정을 억제합니다.

토양은 지각의 암석 위에 놓여 있는 물질의 층입니다. 1870년 러시아의 과학자이자 박물학자인 바실리 바실리예비치 도쿠차예프(Vasily Vasilyevich Dokuchaev)는 토양을 불활성 매체가 아닌 역동적인 매체로 처음으로 간주했습니다. 그는 토양이 끊임없이 변화하고 발전하며 화학적, 물리적, 생물학적 과정이 활성 영역에서 일어난다는 것을 증명했습니다. 토양은 기후, 식물, 동물, 미생물의 복잡한 상호작용을 통해 형성됩니다. 소련 학자 토양 과학자 Vasily Robertovich Williams는 토양에 대한 또 다른 정의를 제시했습니다. 토양은 식물 작물을 생산할 수 있는 느슨한 표면 지평선입니다. 식물의 성장은 토양의 필수 영양소 함량과 구조에 따라 달라집니다.

토양 구성에는 네 가지 주요 구조 구성 요소가 포함됩니다. 광물 기반(보통 50-60%) 일반 구성토양), 유기물(최대 10%), 공기(15-25%) 및 물(25-30%).

토양 광물 골격 - 모암이 풍화되어 형성된 무기성분입니다.

토양의 미네랄 성분의 50% 이상이 실리카 SiO2로 이루어져 있으며, 1~25%는 알루미나 Al2O3, 1~10%는 산화철 Fe2O3, 0.1~5%는 마그네슘, 칼륨, 인 및 칼슘. 토양 골격의 물질을 형성하는 광물 요소는 크기가 다양합니다. 바위와 돌부터 모래 알갱이(직경 0.02-2mm의 입자, 미사-직경 0.002-0.02mm의 입자 및 가장 작은 점토 입자) 직경이 0.002mm 미만입니다. 그들의 비율이 결정합니다 토양의 기계적 구조 . 이는 매우 중요합니다. 농업. 점토와 모래가 대략 같은 양으로 함유된 점토와 양토는 충분한 양분을 함유하고 수분을 유지할 수 있기 때문에 일반적으로 식물 성장에 적합합니다. 모래 토양은 배수가 빠르고 침출로 인해 영양분이 손실되지만, 점토 토양보다 봄에 표면이 더 빨리 건조되어 따뜻해지기 때문에 조기 수확에 더 유리합니다. 토양이 암석이 많아질수록 물을 보유하는 능력이 감소합니다.

유기물 토양은 죽은 유기체, 그 부분 및 배설물이 분해되어 형성됩니다. 완전히 분해되지 않은 유기잔류물을 깔짚이라 하고, 분해된 최종산물(원래의 물질을 더 이상 알아볼 수 없는 무정형 물질)을 부식질이라 한다. 부식질은 물리적, 화학적 특성으로 인해 토양 구조와 통기성을 개선하고 물과 영양분을 유지하는 능력을 향상시킵니다.

휴미화 과정과 동시에 필수 요소는 유기 화합물에서 무기 화합물로 이동합니다. 예를 들어 질소 - 암모늄 이온 NH4+, 인 - 오르토포스파티온 H2PO4-, 황 - 황산염 SO42-로 이동합니다. 이 과정을 광물화라고 합니다.

토양 공기는 토양수와 마찬가지로 토양 입자 사이의 공극에 위치합니다. 다공성은 점토에서 양토 및 모래로 증가합니다. 토양과 대기 사이에서 자유 가스 교환이 발생하며 그 결과 두 환경의 가스 구성이 유사합니다. 일반적으로 토양에 서식하는 유기체의 호흡으로 인해 토양 공기에는 대기보다 산소가 약간 적고 이산화탄소가 더 많이 포함되어 있습니다. 유기물을 무기 성분으로 분해하는 식물 뿌리, 토양 동물 및 분해 유기체에는 산소가 필요합니다. 침수 과정이 발생하면 토양 공기는 물로 대체되고 조건은 혐기성이 됩니다. 혐기성 유기체가 계속해서 이산화탄소를 생성함에 따라 토양은 점차 산성화됩니다. 염기가 풍부하지 않은 토양은 극도로 산성이 될 수 있으며, 이는 산소 보유량의 고갈과 함께 토양 미생물에 부정적인 영향을 미칩니다. 장기간의 혐기성 조건은 식물의 죽음을 초래합니다.

토양 입자는 주변에 일정량의 물을 보유하고 있으며, 이는 토양 수분을 결정합니다. 중력수라고 불리는 그것의 일부는 토양 깊숙이 자유롭게 스며들 수 있습니다. 이로 인해 질소를 포함한 다양한 미네랄이 토양에서 침출됩니다. 물은 또한 얇고 강하며 응집력이 있는 필름의 형태로 개별 콜로이드 입자 주위에 유지될 수 있습니다. 이 물을 흡습성이라고 합니다. 수소결합으로 인해 입자 표면에 흡착됩니다. 이 물은 식물 뿌리가 가장 적게 접근할 수 있으며 매우 건조한 토양에서 마지막으로 유지됩니다. 흡습성 물의 양은 토양의 콜로이드 입자 함량에 따라 달라지므로 점토질 토양에는 모래 토양의 약 0.5%보다 훨씬 더 많은(토양 질량의 약 15%) 존재합니다. 토양 입자 주위에 물 층이 축적됨에 따라 물은 먼저 이들 입자 사이의 좁은 공극을 채우기 시작하고 점차 더 넓은 공극으로 퍼집니다. 흡습성 물은 점차 표면 장력에 의해 토양 입자 주위에 고정되는 모세관 물로 변합니다. 모세관수는 지하수 수준에서 좁은 기공과 수로를 통해 상승할 수 있습니다. 식물은 정기적으로 물을 공급하는 데 가장 큰 역할을 하는 모세관수를 쉽게 흡수합니다. 흡습성 수분과 달리 이 물은 쉽게 증발합니다. 점토와 같은 미세한 질감의 토양은 모래와 같은 거친 질감의 토양보다 더 많은 모세관수를 보유합니다.

모든 토양 유기체에는 물이 필요합니다. 삼투압에 의해 살아있는 세포로 들어갑니다.

물은 또한 식물 뿌리에 의해 수용액에서 흡수되는 영양분과 가스의 용매로서 중요합니다. 토양 밑에 있는 모암의 파괴와 토양 형성 과정에 참여합니다.

토양의 화학적 성질은 용해된 이온의 형태로 존재하는 미네랄의 함량에 따라 달라집니다. 일부 이온은 식물에 유독하고 다른 이온은 필수적입니다. 토양의 수소 이온 농도(산도) pH>7, 즉 평균적으로 중성 값에 가깝습니다. 그러한 토양의 식물상에는 특히 종이 풍부합니다. 석회질 및 염분 토양의 pH는 8~9이고 이탄 토양은 최대 4입니다. 이러한 토양에서는 특정 식물이 자랍니다.

토양에는 박테리아, 조류, 균류 또는 원생동물, 벌레 및 절지동물 등 물리화학적 특성에 영향을 미치는 많은 종의 식물 및 동물 유기체가 서식하고 있습니다. 서로 다른 토양의 바이오매스는 동일합니다(kg/ha): 박테리아 1000-7000, 미세한 곰팡이 - 100-1000, 조류 100-300, 절지동물 - 1000, 벌레 350-1000.

토양에서는 합성 및 생합성 과정이 일어나고 박테리아의 생명과 관련된 물질의 변형에 대한 다양한 화학 반응이 발생합니다. 토양에 특정 박테리아 그룹이 없으면 토양 동물이 그 역할을 수행합니다. 토양 동물은 큰 식물 잔재물을 미세한 입자로 전환하여 유기 물질을 미생물이 이용할 수 있게 만듭니다.

유기 물질은 미네랄 소금, 태양 에너지 및 물을 사용하여 식물에서 생산됩니다. 따라서 토양은 식물이 토양에서 흡수한 미네랄을 잃습니다. 숲에서는 낙엽을 통해 일부 영양분이 토양으로 되돌아갑니다. 일정 기간이 지나면 재배된 식물은 토양으로 돌아가는 것보다 훨씬 더 많은 양분을 토양에서 제거합니다. 일반적으로 영양 손실은 일반적으로 식물이 직접 사용할 수 없고 미생물에 의해 생물학적으로 접근 가능한 형태로 변형되어야 하는 광물질 비료를 적용하여 보충됩니다. 그러한 미생물이 없으면 토양은 비옥도를 잃습니다.

주요 생화학적 과정은 최대 40cm 두께의 토양 상층에서 발생하는데, 이는 토양에 가장 많은 수의 미생물이 서식하기 때문입니다. 일부 박테리아는 한 가지 요소의 변환 주기에만 참여하는 반면, 다른 박테리아는 많은 요소의 변환 주기에 참여합니다. 박테리아가 유기물을 광물화하면 유기물을 무기 화합물로 분해하고 원생동물은 과도한 박테리아를 파괴합니다. 지렁이, 딱정벌레 유충 및 진드기는 토양을 느슨하게 하여 통기에 기여합니다. 또한 분해되기 어려운 유기물질을 처리합니다.

살아있는 유기체의 서식지에 있는 비생물적 요인에는 다음이 포함됩니다. 완화 요인(지형) . 지형의 영향은 지역 기후와 토양 개발에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 다른 비생물적 요인과 밀접하게 관련되어 있습니다.

주요 지형적 요소는 해발 고도입니다. 고도가 높아짐에 따라 평균 기온은 감소하고 일교차는 증가하며 강수량, 풍속 및 복사 강도는 증가하고 감소합니다. 대기압그리고 가스 농도. 이러한 모든 요인은 식물과 동물에 영향을 주어 수직 구역화를 유발합니다.

산맥 기후 장벽으로 작용할 수 있습니다. 산은 또한 유기체의 확산과 이동을 막는 장벽 역할을 하며 종분화 과정에서 제한 요소 역할을 할 수 있습니다.

또 다른 지형적 요인은 경사면 노출 . 북반구에서는 남향 경사면이 더 많은 햇빛을 받기 때문에 이곳의 빛 강도와 온도는 계곡 바닥과 북향 경사면보다 높습니다. 남반구에서는 반대 상황이 발생합니다.

중요한 완화 요소는 다음과 같습니다. 경사의 가파른 정도 . 급경사지는 배수가 빠르고 토양이 씻겨 내려가는 것이 특징이므로 이곳의 토양은 얇고 건조합니다. 경사가 35b를 초과하면 일반적으로 토양과 식생이 형성되지 않지만 느슨한 물질의 돌멩이가 생성됩니다.

비생물적 요인 중에서 특별한 주의가 필요하다 불 또는 불 . 현재 생태학자들은 화재가 기후, 환경 및 기타 요인과 함께 자연적인 비생물적 요인 중 하나로 간주되어야 한다는 분명한 결론에 도달했습니다.

환경적 요인인 화재는 다양한 유형으로 나타나며 다양한 결과를 초래합니다. 매우 강렬하고 통제할 수 없는 수관 화재 또는 산불은 모든 초목과 모든 토양 유기물을 파괴하는 반면, 지상 화재의 결과는 완전히 다릅니다. 왕관 화재는 대부분의 유기체에 제한적인 영향을 미칩니다. 생물 공동체는 남은 것이 거의 없는 상태에서 처음부터 다시 시작해야 하며, 해당 장소가 다시 생산되기까지는 수년이 지나야 합니다. 반대로 지상 화재는 선택적 효과를 갖습니다. 일부 유기체의 경우 더 제한적인 요소이고 다른 유기체의 경우 덜 제한적인 요소이므로 화재에 대한 내성이 높은 유기체의 발달에 기여합니다. 또한 소규모 지상 화재는 박테리아의 작용을 보완하여 죽은 식물을 분해하고 미네랄 영양소를 새로운 세대의 식물이 사용하기에 적합한 형태로 전환하는 것을 가속화합니다.

몇 년에 한 번씩 정기적으로 지상 화재가 발생하면 지상에 죽은 나무가 거의 남지 않아 크라운 화재 가능성이 줄어듭니다. 60년 넘게 불이 타지 않은 숲에는 가연성 쓰레기와 죽은 나무가 너무 많이 쌓여서 불이 붙으면 수관화재가 거의 불가피할 정도입니다.

식물은 다른 비생물학적 요인과 마찬가지로 화재에 대한 특수한 적응을 발전시켜 왔습니다. 특히, 곡물과 소나무의 새싹은 나뭇잎이나 바늘 다발의 깊이에 불로부터 숨겨져 있습니다. 주기적으로 연소되는 서식지에서는 화재가 선택적으로 번성을 촉진하여 보존을 촉진하기 때문에 이러한 식물 종에게 이익이 됩니다. 활엽수 종은 화재에 대한 보호 장치가 없으므로 파괴적입니다.

따라서 화재는 일부 생태계의 안정성만을 유지합니다. 화재의 영향없이 균형이 형성된 낙엽 및 습한 열대림의 경우 지상 화재조차도 큰 피해를 입힐 수 있으며 부식질이 풍부한 상부 토양 지평선을 파괴하여 침식 및 영양분 침출을 초래할 수 있습니다.

"태울 것인지 말 것인지"라는 질문은 우리에게 이례적입니다. 연소의 효과는 시간과 강도에 따라 매우 다를 수 있습니다. 사람들의 부주의로 인해 산불 발생 빈도가 높아지는 경우가 많기 때문에 산림 및 휴양지에서는 화재 안전을 위해 적극적인 노력이 필요합니다. 어떤 경우에도 개인은 고의로 또는 실수로 자연에 화재를 일으킬 권리가 없습니다. 그러나 특별한 훈련을 받은 사람들이 불을 사용하는 것은 적절한 토지 관리의 일부라는 것을 알아야 합니다.

비생물적 조건의 경우 환경 요인이 살아있는 유기체에 미치는 영향에 대해 고려된 모든 법칙이 유효합니다. 이러한 법칙에 대한 지식을 통해 우리는 왜 지구의 다른 지역에서 다른 생태계가 형성되었는지에 대한 질문에 답할 수 있습니다. 주된 이유는 각 지역의 독특한 비생물적 조건 때문입니다.

인구는 특정 지역에 집중되어 있으며 환경 요인에 대한 내성 범위가 제한되어 있기 때문에 동일한 밀도로 모든 곳에 분포할 수 없습니다. 결과적으로, 비생물적 요인의 각 조합은 고유한 유형의 살아있는 유기체를 특징으로 합니다. 비생물학적 요인과 이에 적응한 살아있는 유기체 종의 다양한 조합이 지구상의 생태계의 다양성을 결정합니다.

지상대기 생활환경과 그 특징. 육상 대기 환경에서의 생활에 대한 유기체의 적응

수생 생활 환경. 수생 환경에 대한 유기체의 적응

비생물적 환경 요인

비생물적 환경요인의 특성

생활 조건 (존재 조건)은 유기체에 필요한 일련의 요소로, 유기체와 불가분의 관계가 있고 없이는 존재할 수 없습니다.

유기체가 환경에 적응하는 것을 적응이라고 합니다. 적응 능력은 일반적으로 생명의 주요 속성 중 하나이며 존재, 생존 및 번식 가능성을 보장합니다. 적응은 세포의 생화학과 개별 유기체의 행동에서부터 공동체와 생태계의 구조와 기능에 이르기까지 다양한 수준에서 나타납니다. 종의 진화 과정에서 적응이 발생하고 변화합니다.

유기체에 영향을 미치는 환경의 개별 특성이나 요소를 환경 요인이라고 합니다. 환경적 요인은 다양합니다. 그들은 서로 다른 본성과 특정한 행동을 가지고 있습니다. 환경 요인은 비생물적 요인과 생물학적 요인의 두 가지 큰 그룹으로 나뉩니다.

비생물적 요인온도, 빛, 방사성 방사선, 압력, 공기 습도, 물의 염분 조성 등 살아있는 유기체에 직접 또는 간접적으로 영향을 미치는 무기 환경의 일련의 조건입니다.

생물학적 요인은 살아있는 유기체가 서로에게 미치는 모든 형태의 영향입니다. 각 유기체는 다른 종의 직간접적인 영향을 지속적으로 경험하여 자체 종과 다른 종의 대표자와 의사 소통을 시작합니다.

어떤 경우에는 인위적 요인이 생물학적 요인, 비생물적 요인과 함께 별도의 그룹으로 분류되어 인위적 요인의 극단적인 영향을 강조하기도 합니다.

인위적 요인은 다른 종의 서식지로서 자연의 변화를 가져오거나 그들의 삶에 직접적인 영향을 미치는 인간 사회의 모든 형태의 활동입니다. 지구상의 살아있는 세계 전체에 대한 인위적 영향의 중요성은 계속해서 빠르게 증가하고 있습니다.

시간이 지남에 따라 환경 요인의 변화는 다음과 같습니다.

규칙적이고 일정하며 하루 중 시간, 계절 또는 바다의 썰물과 조수의 흐름과 관련하여 충격의 강도를 변경합니다.

불규칙하고 명확한 주기가 없는 경우(예: 여러 해에 걸친 기상 조건의 변화, 폭풍, 소나기, 이류 등)

예를 들어 기후의 냉각 또는 온난화, 저수지의 과도한 성장 등 특정 또는 장기간에 걸쳐 지시됩니다.

환경적 요인은 살아있는 유기체에 다양한 영향을 미칠 수 있습니다.

생리학적 및 생화학적 기능에 적응적 변화를 일으키는 자극제로서;

주어진 조건에서 존재하는 것을 불가능하게 만드는 제한 사항;

유기체의 해부학적 및 형태학적 변화를 일으키는 변형자로서;

다른 요인의 변화를 나타내는 신호로 사용됩니다.

다양한 환경적 요인에도 불구하고, 유기체와의 상호작용의 성격과 생명체의 반응에서 여러 가지 일반적인 패턴을 확인할 수 있습니다.

유기체의 생명에 가장 유리한 환경 요인의 강도는 최적이고, 가장 나쁜 영향을 미치는 요인은 페시뭄(pessimum)입니다. 유기체의 필수 활동이 최대한 억제되는 조건이지만 여전히 존재할 수 있습니다. 따라서 다양한 온도 조건에서 식물을 키울 때 최대 성장이 관찰되는 지점이 최적이 될 것입니다. 대부분의 경우 이는 몇 도의 특정 온도 범위이므로 여기서는 최적 영역에 대해 이야기하는 것이 좋습니다. 여전히 성장이 가능한 전체 온도 범위(최소부터 최대까지)를 안정성(내구성) 범위 또는 허용 오차라고 합니다. 생명에 적합한 온도(즉, 최저 및 최고)를 제한하는 지점이 안정성 한계입니다. 최적 영역과 안정성 한계 사이에서 후자에 가까워질수록 식물은 스트레스가 증가합니다. 우리는 저항 범위 내의 스트레스 구역 또는 억압 구역에 대해 이야기하고 있습니다.

강도에 대한 환경 요인의 작용 의존성 (V.A. Radkevich, 1977에 따름)

체중계를 위아래로 움직일수록 스트레스가 증가할 뿐만 아니라, 궁극적으로 신체의 저항력 한계에 도달하면 사망에 이르게 됩니다. 다른 요인의 영향을 테스트하기 위해 유사한 실험을 수행할 수 있습니다. 결과는 유사한 유형의 곡선과 그래픽적으로 일치합니다.

지상 대기 생활 환경, 그 특성 및 적응 형태

육지에서의 생활에는 고도로 조직화된 생명체에서만 가능한 것으로 밝혀진 적응이 필요했습니다. 육상 대기 환경은 산소 함량이 높고 수증기량이 적으며 밀도가 낮은 등 생명이 살기에 더 어려운 환경입니다. 이것은 호흡, 물 교환 및 생명체의 움직임 조건을 크게 변화시켰습니다.

낮은 공기 밀도는 낮은 리프팅 힘과 미미한 지지력을 결정합니다. 대기 환경의 유기체는 식물-다양한 기계 조직, 동물-고체 또는 정수압 골격과 같이 신체를 지탱하는 자체 지원 시스템을 가져야합니다. 또한 공중의 모든 주민은 지구 표면과 밀접하게 연결되어 있어 부착과 지원을 제공합니다.

공기 밀도가 낮으면 움직임에 대한 저항이 낮습니다. 따라서 많은 육지 동물이 날 수 있는 능력을 획득했습니다. 주로 곤충과 새를 비롯한 모든 육상 동물의 75%가 활동적인 비행에 적응했습니다.

공기의 이동성과 대기 하층에 존재하는 기단의 수직 및 수평 흐름 덕분에 유기체의 수동적 비행이 가능합니다. 이와 관련하여 많은 종들이 기류의 도움으로 분산되는 풍유증을 개발했습니다. Anemochory는 식물의 포자, 씨앗 및 과일, 원생 동물 낭종, 작은 곤충, 거미 등의 특징입니다. 기류에 의해 수동적으로 이동하는 유기체를 총칭하여 에어로플랑크톤이라고 합니다.

육상 생물은 공기 밀도가 낮기 때문에 상대적으로 낮은 기압 조건에서 존재합니다. 일반적으로 760mmHg입니다. 고도가 높아질수록 압력은 감소합니다. 낮은 압력은 산에서의 종의 분포를 제한할 수 있습니다. 척추동물의 경우 수명의 상한은 약 60mm이다. 압력이 감소하면 호흡률이 증가하여 동물의 산소 공급 및 탈수가 감소합니다. 고등 식물은 산에서 거의 동일한 발전 한계를 가지고 있습니다. 식생 경계선 위의 빙하에서 발견되는 절지동물은 좀 더 강건합니다.

공기의 가스 조성.공기의 물리적 특성 외에도 화학적 특성도 육상 유기체의 존재에 매우 중요합니다. 대기 표층에 있는 공기의 가스 조성은 주요 성분의 함량(질소 - 78.1%, 산소 - 21.0%, 아르곤 - 0.9%, 이산화탄소 - 0.003%)의 측면에서 상당히 균일합니다.

높은 산소 함량은 일차 수생 생물에 비해 육상 생물의 신진 대사를 증가시키는 데 기여했습니다. 동물의 항상성이 발생한 것은 신체의 산화 과정의 높은 효율성을 기반으로 육상 환경에서였습니다. 산소는 공기 중에 일정하게 높은 함량을 갖고 있기 때문에 육상 환경에서 생명을 제한하는 요소가 아닙니다.

이산화탄소 함량은 상당히 중요한 한계 내에서 공기 표면층의 특정 영역에서 달라질 수 있습니다. CO로 공기 포화도가 증가합니까? 화산 활동 지역, 온천 근처, 이 가스의 기타 지하 배출구에서 발생합니다. 고농도에서는 이산화탄소가 독성을 갖습니다. 자연적으로 이러한 농도는 드뭅니다. 낮은 CO 2 함량은 광합성 과정을 억제합니다. 폐쇄된 토양 조건에서는 이산화탄소 농도를 높여 광합성 속도를 높일 수 있습니다. 이것은 온실 및 온실 농업 실습에 사용됩니다.

공기 질소는 대부분의 육상 환경 거주자에게 불활성 가스이지만 특정 미생물(결절 박테리아, 질소 박테리아, 남조류 등)은 이를 결합하여 물질의 생물학적 순환에 참여시키는 능력을 가지고 있습니다.

수분 결핍은 육상 대기 환경의 필수 특징 중 하나입니다. 육상 유기체의 전체 진화는 수분을 얻고 보존하는 데 적응하는 신호였습니다. 육지의 습도 체계는 열대 지방의 일부 지역에서 수증기로 공기가 완전하고 지속적으로 포화되는 것부터 사막의 건조한 공기가 거의 완전히 없는 것까지 매우 다양합니다. 또한 대기 중 수증기 함량에는 일별 및 계절별 상당한 변동이 있습니다. 육상 유기체의 물 공급은 강수량 체계, 저수지의 존재, 토양 수분 보유량, 파운드 워터의 근접성 등에 따라 달라집니다.

이로 인해 육상 유기체의 다양한 물 공급 방식에 대한 적응이 발전했습니다.

온도 조건.공중 지상 환경의 또 다른 특징은 상당한 온도 변동입니다. 대부분의 육지 지역에서 일일 및 연간 기온 범위는 수십도입니다. 육상 거주자의 환경 온도 변화에 대한 저항은 삶이 이루어지는 특정 서식지에 따라 매우 다릅니다. 그러나 일반적으로 육상 유기체는 수생 유기체에 비해 훨씬 더 광열적입니다.

지상 대기 환경의 생활 조건은 날씨 변화로 인해 더욱 복잡해집니다. 날씨 - 고도 약 20km(대류권 경계)까지 표면 대기 조건이 지속적으로 변화합니다. 날씨 변동성은 온도, 습도, 흐림, 강수량, 바람의 세기 및 풍향 등과 같은 환경 요인의 조합이 지속적으로 변화하는 형태로 나타납니다. 장기 기상 체제는 해당 지역의 기후를 특징으로 합니다. "기후"의 개념에는 기상 현상의 평균값뿐만 아니라 연간 및 일일주기, 편차 및 빈도도 포함됩니다. 기후는 해당 지역의 지리적 조건에 따라 결정됩니다. 주요 기후 요인인 온도와 습도는 강수량과 수증기로 인한 공기의 포화도로 측정됩니다.

대부분의 육상 유기체, 특히 작은 유기체의 경우 해당 지역의 기후는 직접적인 서식지 조건만큼 중요하지 않습니다. 종종 지역 환경 요소(구호, 노출, 초목 등)는 특정 지역의 온도, 습도, 빛, 공기 이동 방식을 변경하여 해당 지역의 기후 조건과 크게 다릅니다. 공기의 표층에서 발생하는 이러한 기후 변화를 미기후라고 합니다. 각 구역의 미기후는 매우 다양합니다. 매우 작은 지역의 미기후를 식별할 수 있습니다.

지상 대기 환경의 조명 체제에도 몇 가지 특징이 있습니다. 이곳의 빛의 강도와 양은 가장 크며 물이나 토양처럼 녹색 식물의 수명을 실질적으로 제한하지 않습니다. 육지에서는 극도로 빛을 좋아하는 종이 존재할 수 있습니다. 주간 및 야간 활동을 하는 대부분의 육상 동물의 경우 시각은 방향을 정하는 주요 방법 중 하나입니다. 육상 동물의 경우 먹이를 찾는 데 시력이 중요하며 많은 종은 심지어 색각도 가지고 있습니다. 이와 관련하여 피해자는 다음과 같은 적응 기능을 개발합니다. 방어적 반응, 위장 및 경고 색상, 모방 등 수생 생물의 경우 그러한 적응은 훨씬 덜 발달되어 있습니다. 고등 식물의 밝은 색의 꽃의 출현은 수분 매개 장치의 특성, 궁극적으로 환경의 빛 체제와도 관련이 있습니다.

지형과 토양 특성은 육상 유기체, 무엇보다도 식물의 생활 조건이기도 합니다. 주민에게 생태학적 영향을 미치는 지구 표면의 특성은 "edaphic 환경 요인"(그리스어 "edaphos"- "토양"에서 유래)으로 통합됩니다.

다양한 토양 특성과 관련하여 식물의 다양한 생태학적 그룹을 구별할 수 있습니다. 따라서 토양 산도에 대한 반응에 따라 다음과 같이 구별됩니다.

호산성 종 - pH가 6.7 이상인 산성 토양에서 자랍니다 (물이끼 습지 식물).

호중성 - pH가 6.7~7.0인 토양에서 자라는 경향이 있습니다(대부분의 재배 식물).

바소필라(basophila) - pH 7.0 이상에서 자랍니다(Echinops, 나무 말미잘).

무관심 - pH 값이 다른 토양에서 자랄 수 있습니다 (은방울꽃).

식물은 또한 토양 수분과 관련하여 다릅니다. 특정 종은 서로 다른 기질에 국한되어 있습니다. 예를 들어 암석질 토양에서 자라는 암석, 느슨한 모래에 서식하는 유생균 등이 있습니다.

지형과 토양의 특성은 동물의 특정 움직임에 영향을 미칩니다. 예를 들어 유제류, 타조, 열린 공간, 단단한 땅에 사는 버스 타드는 달릴 때 반발력을 향상시킵니다. 움직이는 모래에 사는 도마뱀의 발가락에는 지지력을 높이는 각질 비늘이 장식되어 있습니다. 구멍을 파는 육상 거주자들에게는 빽빽한 토양이 불리합니다. 어떤 경우에는 토양의 성질이 땅에 구멍을 파거나 굴을 파거나 땅에 알을 낳는 육상동물의 분포에 영향을 미칩니다.

"Noosphere"의 개념 - 이성의 영역과 생물권 사용의 과학적 원리

지구상의 유기체 세계의 진화는 여러 단계를 거쳤습니다. 첫 번째는 물질과 생물권의 생물학적 순환의 출현이 특징입니다. 두 번째 단계에는 다세포 유기체의 형성과 결과적으로 생명 구조의 합병증이 동반되었습니다. 세 번째 단계는 인간의 출현과 관련이 있습니다. 처음 두 단계는 종종 생물 발생(그리스어 bios - "생명" 및 기원 - "기원")이라고 불립니다. 인간 사회의 출현과 그 발전은 인간 활동이 생물권 상태에 미치는 영향을 결정했습니다. 지능적인 인간 활동이 발달의 주요 요인이 될 때 생물권의 새로운 상태를 noosphere라고합니다 (그리스어 noos- "mind"및 shaira- "ball"에서 유래). 지식권의 개념은 E. Leroy와 P. Teilhard de Chardin(1927)에 의해 도입되었습니다. 40년대 V.I. Vernadsky는 지식권의 교리를 개발하고 심화했습니다. Vernadsky에 따르면 지식권은 자연 법칙, 사고 및 사회 경제 법칙의 긴밀한 관계에 의해 지배되는 가장 높은 유형의 무결성입니다.

일반적으로 생물권이 지식권으로 변형되는 과정은 다음과 같이 표현될 수 있다.

처음에 인간은 생물권에서 생활 수단을 가져와 생물권에서 다른 유기체가 사용할 수 있는 것을 제공했습니다. 따라서 이 단계에서 사람의 활동은 유기체의 활동과 약간 달랐습니다.

인간 사회가 발전함에 따라 생물권에 미치는 영향은 점점 더 파괴적으로 변했습니다. 현대 상황에서 사람은 자신의 개발 법칙과 능력을 고려해야 함을 이미 알고 있습니다. 생물권이 지식권으로 전환되는 동안 인류는 사회와 자연 사이의 관계를 의식적으로 조절하는 방법을 배우는 엄청난 규모와 중요성의 과제에 직면합니다.

인구통계학적 폭발

지난 150년 동안 세계 인구는 경이롭고 폭발적인 속도로 증가해 왔으며 계속해서 증가하고 있습니다.

고대 역사 시대부터 지난 세기 초까지 세계 인구는 약 1억 명 정도였으며, 전염병과 기근의 파도로 인해 서서히 증가하고 감소했으며, 1830년경에야 겨우 20억 명에 이르렀습니다. 그러나 XYIIT-XIX 세기에는. 상황이 눈에 띄게 변했습니다. 인구는 경기 침체로 인한 저성장 상태에서 폭발적인 성장 시대로 전환했습니다. 20억 수준에서 불과 100년 후인 1930년경, 인구는 20억을 넘어섰습니다. 30년 후(1960년)에는 30억 명에 이르렀다. 그리고 불과 15년 후(1975년) - 40억 명, 그리고 다시 12년 후(1987년), 지구 인구는 50억 명을 넘어섰고, 이러한 증가는 계속되어 연간 약 9천만 명에 달합니다. 그러나 지난 20년 동안 성장률은 감소하기 시작했습니다. 그럼에도 불구하고, 현재의 엄청난 인구로 인해 절대 규모는 이전보다 빠르게 증가할 것입니다.

따라서 현재의 성장률 감소 추세에도 불구하고 세계 인구는 2000년까지 60억 명을 초과할 것이며, 어떤 극적인 변화가 일어나지 않는 한 이러한 인구 증가 패턴은 21세기까지 계속될 가능성이 높습니다. 결국 인구는 100억 명에 이를 것이다.

인구폭발의 원인은 무엇인가? 모든 종은 높은 비율의 자손이 성적으로 성숙하고 번식할 때까지 생존하여 인구 폭발로 이어질 수 있는 생산 잠재력을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다.

자연 인구의 성장은 환경 저항에 의해 제한됩니다. 생식 연령 이전에 상당한 비율의 청소년이 사망하는 요인. 19세기경까지는 인류의 경우가 그러했습니다. 또한 XVIII 후반 20세기에는 부모가 7~10명의 자녀를 갖는 것이 드문 일이 아니었는데, 그중 1~3명만이 사춘기까지 살아 남았습니다. 천연두, 수두, 이질, ​​디프테리아, 성홍열, 홍역, 백일해와 같은 질병의 전염병이 많은 어린이들의 생명을 앗아갔습니다. 즉, 출생률은 높았지만 유년기 사망률이 높아 인구는 오히려 느리게 증가했다.

동일한 출생률을 유지하면서 영아 사망률이 감소하면서 급격한 인구 증가가 시작되었습니다.

여러 국가의 인구 증가율을 비교할 때 일반적으로 인구를 그룹(각 1000명)으로 나누고 연간 1000명당 평균 출생 및 사망 수를 계산합니다. 이러한 지표를 조출산율(CFR)과 사망률(CMR)이라고 합니다. OCD에서 OKS를 빼면 자연스러운 증가(또는 감소)를 얻습니다. 성장률(또는 손실)은 결과를 10으로 나누면 백분율로 표시할 수 있습니다. 100명마다 변경사항을 받습니다.

현대 통계에 따르면 일부 고도로 발전된 국가의 인구 증가율은 심지어 마이너스인 반면, 중간 및 저소득 국가의 인구 증가율은 항상 매우 높습니다. 일반적으로 세계 출생률은 40~50% 범위에 머물고 있으며, 유아 사망률이 감소함에 따라 급격한 인구 증가가 일어나는 것은 당연합니다.

세계 국가는 일반적으로 세 가지 주요 경제 범주로 나뉩니다.

고도로 발전된 국가, 산업 국가 또는 국민 소득이 높은 국가: 미국, 캐나다, 일본, 오스트리아, 서유럽 및 스칸디나비아 국가;

적당히 발전된 국가 또는 평균 국민 소득을 가진 국가: 라틴 아메리카(멕시코, 중남미), 북서 아프리카, 동남아시아 대부분의 국가;

저개발 또는 저소득 국가: 동부 및 중앙 아프리카와 인도의 대부분의 국가. 중국은 여전히 ​​이 범주로 분류되지만 곧 두 번째 범주로 분류될 수 있습니다. 이들 국가는 제3세계 국가라고도 알려져 있습니다.

중국을 제외한 사회주의 국가들은 대부분의 국민이 가난하지만 석유 수출로 인해 사회적 소득이 높은 사우디아라비아와 같은 다른 여러 국가와 마찬가지로 별도의 범주로 간주되는 경우가 많습니다.

각 국가 내 부는 고르지 않게 분배됩니다. 고도로 발전된 국가에서는 10~15%의 사람들이 가난한 것으로 간주되고, 개발도상국에서는 인구의 10%가 부유한 것으로 간주됩니다. 제3세계의 대부분의 사람들, 그리고 중간 수준의 선진국에서는 많은 비율이 극도로 가난합니다. 그들은 적절한 음식, 주택, 일상 편의시설을 박탈당하고 있습니다. 그들의 주된 경제적 관심은 단순한 일상의 생존이다. 전 세계적으로 최소 10억 명(즉, 5명 중 1명)이 이 범주에 속합니다.

그러나 인구가 가장 빠르게 증가하는 곳은 저개발 국가입니다. 현재의 증가율이 계속된다면 25~35년 안에 두 배로 늘어날 것입니다. 고도로 발전된 국가의 인구는 이민으로 인해 상황이 복잡해졌지만 일정한 수준에 접근하고 있습니다.

인구 증가율의 격차를 결정하는 핵심 요소는 총출산율(TFR)입니다. 여성 1인당 일생 동안 낳는 평균 자녀 수. 현재 의료 상황을 고려하면 대부분이 살아남습니다! 사춘기 이전에 아이를 갖게 됩니다. 모든 어린이가 생존한다고 가정하면 TFR 2.0은 일정한 인구 규모를 보장합니다. 두 자녀가 사망하면 아버지와 어머니를 대체합니다. TFR이 2.0 미만이면 부모 세대가 완전히 교체되지 않기 때문에 인구 감소로 이어지고, TFR이 2.0 이상이면 인구 증가가 발생합니다. 선진국의 TFR은 1.9입니다. 단순 재생산 수준보다 약간 낮습니다. 그러나 과거의 높은 출생률은 낮은 TFR에도 불구하고 현재 사망보다 출생이 더 많을 만큼 현재 세대가 충분히 크다는 것을 의미하기 때문에 인구는 여전히 증가하고 있습니다. 그러나 인구의 안정화와 감소를 예측하는 것은 이미 가능합니다. 현재의 많은 부모 세대는 늙어가고 죽어가고 있으며 자녀로 완전히 대체되지는 않습니다. 저개발국의 TFR은 4.8입니다. 이는 단순 대체율의 두 배 이상이며, 각 세대의 인구는 두 배로 증가합니다.

러시아에서는 향후 몇 년 동안 인구 규모 문제에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

1992년 이후, 모든 선진국 중 유일한 국가인 러시아는 심각한 인구 감소 기간에 접어들었습니다. 특히 국가를 구성하는 러시아 민족이 우세한 중부 지역에서 인구 감소가 발생했습니다. 오늘날 사망률은 출생률을 1.7배 초과합니다. 각 후속 세대의 인구(1992년에는 1억 5천만 명)는 이전 세대(1996년 - 이미 1억 4,750만 명)보다 적습니다. 세계 어느 나라(심지어 가장 가난하고 개발되지 않은 나라라도)에는 그런 끔찍한 현상이 없습니다. 전문가들은 이미 이를 "러시아의 인구통계학적 십자가" 또는 "러시아 십자가"라고 별명을 붙였습니다. 인구 감소는 러시아 역사상 유례없는 출생률 감소의 결과일 뿐만 아니라 사망자 수가 급증한 결과이기도 합니다. 오직 우리나라 민주주의자들만이 초필멸이라는 새로운 개념을 도입해야 했습니다. 평균 수명은 58세로 떨어졌다. 오늘날 우리는 남성과 여성의 기대 수명이 세계 135위입니다. 러시아만큼 신생아 수가 적은 곳은 없습니다. 왜냐하면 태어나는 사람이 죽는 사람보다 적기 때문입니다. 평화 기간 동안 현재의 사망률 구조는 인류 역사상 어느 나라에도 알려지지 않았습니다. 매년 672,000명(모든 사망자의 3분의 1)이 노동 연령에서 사망하고, 그 중 550,000명(80%)이 남성입니다. . 2010년이면 러시아는 '과부의 나라'가 될 수도 있다. UN에 따르면, 현재의 추세가 계속된다면 러시아 인구는 향후 50년 동안 2천만~3천만 명이 감소할 것으로 예상됩니다. 여기에는 의료 시스템 붕괴와 가격 인상이라는 두 가지 이유가 있습니다.

위에서 언급한 가장 중요한 두 가지 문제점에 건강에 해로운 생활 방식(젊은이는 펩시콜라가 아닌 술, 마약, 담배를 선택함)과 사회적으로 중요한 전염병(결핵, 간염, 에이즈, 매독). 학교에서는 약 80%의 어린이가 만성 질환을 앓고 있으며, 징집병의 30%는 군 복무에 적합하지 않습니다. 국가가 지능을 잃어가고 있다는 사실은 충격적입니다. 청소년의 31.5%가 정신 장애를 갖고 있고, 33%가 정신 지체 및 정신병을 앓고 있습니다. 실제로 건강한 청소년은 10%에 불과하며, 아무런 변화가 없다면 현재 16세 청소년 중 54%만이 은퇴 연령에 도달하게 됩니다. 우리는 나락의 위기에 처해 있습니다. 국민의 건강 상태는 국가의 퇴보를 넘어선 임계선을 넘어섰습니다.

빛은 주요 환경 요인 중 하나입니다. 빛이 없으면 식물의 광합성 활동은 불가능하며, 빛이 없으면 일반적으로 생명은 생각할 수 없습니다. 녹색 식물은 모든 생명체에 필요한 산소를 생성하는 능력이 있기 때문입니다. 게다가, 빛은 지구상의 유일한 열원입니다. 이는 유기체에서 발생하는 화학적 및 물리적 과정에 직접적인 영향을 미치며 신진 대사에 영향을 미칩니다.

다양한 유기체의 많은 형태적, 행동적 특성은 빛에 대한 노출과 연관되어 있습니다. 동물의 일부 내부 기관의 활동도 조명과 밀접한 관련이 있습니다. 계절 이동, 산란, 구애, 봄철 바퀴벌레 행동과 같은 동물 행동은 낮 시간의 길이와 관련이 있습니다.

생태학에서 "빛"이라는 용어는 지구 표면에 도달하는 태양 복사의 전체 범위를 나타냅니다. 지구 대기 외부의 태양 복사 에너지 분포 스펙트럼은 태양 에너지의 약 절반이 적외선 영역에서 방출되고, 가시광선 영역에서 40%, 자외선 및 X선 영역에서 10%가 방출되는 것을 보여줍니다.

생명체의 경우 파장, 강도 및 노출 기간과 같은 빛의 질적 특성이 중요합니다. 근자외선(400-200nm)과 원거리 또는 진공(200-10nm)이 있습니다. 자외선의 원인은 고온 플라즈마, 가속된 전자, 일부 레이저, 태양, 별 등입니다. 자외선의 생물학적 효과는 이를 흡수하는 살아있는 세포 분자, 주로 핵산 분자의 화학적 변화에 의해 발생합니다. DNA 및 RNA) 및 단백질이며 분열 장애, 돌연변이 발생 및 세포 사멸에서 발현됩니다.

먼 거리를 이동한 태양 광선 중 일부는 지구 표면에 도달하여 조명하고 가열합니다. 우리 지구는 약 20억분의 1의 태양 에너지를 받는 것으로 추산되며, 이 중 녹색 식물이 유기물을 생성하는 데 사용되는 양은 0.1~0.2%에 불과합니다. 각각에게 평방 미터행성은 평균 1.3kW의 태양 에너지를 받습니다. 전기 주전자나 다리미를 작동하는 것만으로도 충분합니다.

조명 조건은 식물의 수명에서 탁월한 역할을 합니다. 생산성과 생산성은 햇빛의 강도에 따라 달라집니다. 그러나 지구상의 빛 체제는 매우 다양합니다. 숲속과 초원에서의 모습은 다릅니다. 낙엽수와 어두운 침엽수 가문비나무 숲의 조명은 눈에 띄게 다릅니다.

빛은 식물의 성장을 조절합니다. 식물은 더 큰 빛의 방향으로 자랍니다. 빛에 대한 민감도가 너무 커서 낮 동안 어둠 속에 보관된 일부 식물의 새싹은 2000분의 1초 동안만 지속되는 빛의 섬광에 반응합니다.

빛과 관련된 모든 식물은 헬리오파이트, sciophytes, 조건 헬리오파이트의 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

헬리오파이트(그리스어 helios - 태양 및 phyton - 식물에서 유래) 또는 빛을 좋아하는 식물은 약간의 음영도 용납하지 않거나 용납하지 않습니다. 이 그룹에는 대초원과 초원 풀, 툰드라 식물, 이른 봄 식물, 대부분의 노지 재배 식물 및 많은 잡초가 포함됩니다. 이 그룹의 종 중에서 우리는 일반적인 질경이, 파이어, 갈대 등을 찾을 수 있습니다.

정신 식물(그리스 좌골-그림자에서 유래) 또는 그늘 식물은 강한 빛을 용납하지 않으며 숲 캐노피 아래에서 일정한 그늘에서 삽니다. 이들은 주로 산림 허브입니다. 숲 캐노피가 급격히 밝아지면 우울증에 걸리고 종종 죽지 만 많은 사람들이 광합성 장치를 재건하고 새로운 조건의 삶에 적응합니다.

선택적 헬리오파이트, 또는 그늘에 강한 식물은 매우 높은 양과 낮은 양의 빛에서 자랄 수 있습니다. 예를 들어, 가문비나무, 노르웨이 단풍나무, 서어나무속 등 일부 나무의 이름을 지정할 수 있습니다. 관목 - 개암 나무, 산사 나무속; 허브 - 딸기, 들판 제라늄; 많은 실내 식물.

중요한 비생물적 요인은 온도.모든 유기체는 특정 온도 범위 내에서 살 수 있습니다. 생물의 분포지역은 주로 0°C 바로 아래부터 50°C까지의 지역으로 제한된다.

빛뿐만 아니라 열의 주요 원천은 태양 복사입니다. 유기체는 대사가 적응되는 조건에서만 생존할 수 있습니다. 살아있는 세포의 온도가 영하로 떨어지면 세포는 일반적으로 얼음 결정이 형성되어 물리적으로 손상되고 죽습니다. 온도가 너무 높으면 단백질 변성이 일어납니다. 이것이 바로 닭고기 달걀을 끓일 때 일어나는 일입니다.

대부분의 유기체는 다양한 반응을 통해 어느 정도 체온을 조절할 수 있습니다. 대다수의 생명체에서 체온은 주변 온도에 따라 달라질 수 있습니다. 이러한 유기체는 온도를 조절할 수 없으며 다음과 같이 불립니다. 냉혈한 (Poikilothermic).그들의 활동은 주로 외부에서 나오는 열에 달려 있습니다. 다열성 유기체의 체온은 주변 온도 값과 관련이 있습니다. 냉혈은 식물, 미생물, 무척추 동물, 어류, 파충류 등과 같은 유기체 그룹의 특징입니다.

훨씬 적은 수의 생명체가 체온을 적극적으로 조절할 수 있습니다. 이들은 척추 동물의 가장 높은 두 종류, 즉 조류와 포유류를 대표합니다. 그들이 생성하는 열은 생화학 반응의 산물이며 체온 상승의 중요한 원인이 됩니다. 이 온도는 주변 온도에 관계없이 일정한 수준으로 유지됩니다. 주변 온도에 관계없이 일정하고 최적의 체온을 유지할 수 있는 유기체를 온혈(항온)이라고 합니다. 이러한 특성으로 인해 많은 종의 동물이 영하의 온도에서도 생존하고 번식할 수 있습니다(순록, 북극곰, 기각류, 펭귄). 모피, 촘촘한 깃털, 피하 공기 구멍, 두꺼운 지방 조직층 등에 의해 생성된 우수한 단열을 통해 일정한 체온을 유지합니다.

homeothermy의 특별한 경우는 heterothermy입니다 (그리스 헤테로와는 다릅니다). 이열 유기체의 다양한 체온 수준은 기능적 활동에 따라 다릅니다. 활동하는 동안에는 체온이 일정하며, 휴식이나 동면 중에는 체온이 크게 떨어집니다. 이종열은 땅다람쥐, 마멋, 오소리, 박쥐, 고슴도치, 곰, 벌새 등의 특징입니다.

가습 조건은 살아있는 유기체의 삶에 특별한 역할을 합니다.

물- 생명체의 기초. 대부분의 생명체에게 물은 주요 환경 요인 중 하나입니다. 이것은 지구상의 모든 생명체가 존재하는 데 가장 중요한 조건입니다. 살아있는 유기체 세포의 모든 생명 과정은 수생 환경에서 발생합니다.

물은 용해되는 대부분의 기술적 화합물에 의해 화학적으로 변화되지 않습니다. 조직에 필요한 영양소는 상대적으로 거의 변화되지 않은 형태로 수용액으로 공급되기 때문에 이는 살아있는 유기체에 매우 중요합니다. 자연 조건에서 물에는 고체 및 액체 물질과 상호 작용할 뿐만 아니라 가스를 용해시키는 불순물이 항상 포함되어 있습니다.

물의 독특한 특성은 지구의 물리적, 화학적 환경 형성뿐만 아니라 놀라운 현상인 생명의 출현과 유지에 있어서 물의 특별한 역할을 미리 결정합니다.

인간 배아는 97%가 물로 구성되어 있으며, 신생아의 경우 체중의 77%를 차지합니다. 50세가 되면 인체의 수분량이 감소하여 이미 체중의 60%를 차지하게 됩니다. 수분의 주요 부분(70%)은 세포 내부에 집중되어 있고, 30%는 세포 간 수분입니다. 인간의 근육은 75%가 물로 구성되어 있으며, 간은 70%, 뇌는 79%, 신장은 83%로 이루어져 있습니다.

일반적으로 동물의 몸에는 최소 50%의 물이 포함되어 있습니다(예: 코끼리 - 70%, 식물 잎을 먹는 애벌레 - 85-90%, 해파리 - 98% 이상).

코끼리는 육지 동물 중 가장 많은 물(일일 필요량 기준)이 필요합니다(약 90리터). 코끼리는 동물과 새 중에서 최고의 "수문지질학자" 중 하나입니다. 코끼리는 최대 5km 거리에서 수역을 감지합니다! 들소만이 7-8km 더 멀리 떨어져 있습니다. 건조한 시기에 코끼리는 엄니를 이용해 마른 강바닥에 구멍을 파서 물을 모읍니다. 버팔로, 코뿔소 및 기타 아프리카 동물은 코끼리 우물을 쉽게 사용합니다.

지구상의 생명체 분포는 강수량과 직접적인 관련이 있습니다. 습도는 세계 여러 지역에서 동일하지 않습니다. 가장 많은 강수량은 적도 지역, 특히 아마존 강 상류와 말레이 군도 섬에 내립니다. 일부 지역의 수는 연간 12,000mm에 이릅니다. 따라서 하와이 섬 중 하나에는 일년에 335일에서 350일까지 비가 내립니다. 이곳은 지구상에서 가장 습한 곳입니다. 이곳의 연평균 강수량은 11,455mm에 이릅니다. 이에 비해 툰드라와 사막에는 연간 강수량이 250mm 미만입니다.

동물은 수분과 다르게 관련됩니다. 물리적, 화학적 몸체인 물은 수생생물(수생 유기체)의 생명에 지속적인 영향을 미칩니다. 그것은 유기체의 생리적 요구를 충족시킬 뿐만 아니라 산소와 음식을 전달하고 대사산물을 운반하며 성적 산물과 수생생물 자체를 운반합니다. 수권에서 물의 이동성 덕분에 알려진 바와 같이 육지에는 존재하지 않는 부착 동물의 존재가 가능합니다.

에다프 요인

살아있는 유기체에 생태학적 영향을 미치는 토양의 전체 물리적 및 화학적 특성은 edaphic 요인(그리스어 edaphos - 기본, 흙, 토양)을 의미합니다. 주요 edaphic 요인은 토양의 기계적 구성 (입자 크기), 상대적 느슨함, 구조, 투수성, 통기, 화학적 구성 요소토양 및 그 내부를 순환하는 물질(가스, 물).

토양 입도 구성의 특성은 특정 삶의 기간에 토양에 살거나 굴을 파는 생활 방식을 영위하는 동물에게 생태학적 중요성을 가질 수 있습니다. 곤충 유충은 일반적으로 바위가 너무 많은 토양에서는 살 수 없습니다. 벌목을 파고, 지하 통로에 알을 낳고, 많은 메뚜기들이 알 고치를 땅에 묻어 버리려면 충분히 느슨해져야 합니다.

토양의 중요한 특성은 산성도입니다. 매질의 산도(pH)는 용액의 수소 이온 농도를 특징으로 하며 수치적으로 이 농도의 음의 십진 로그(pH = -log)와 동일한 것으로 알려져 있습니다. 수용액의 pH는 0에서 14까지입니다. 중성 용액의 pH는 7이고, 산성 용액은 7 미만의 pH 값을 가지며, 알칼리성 용액은 7보다 큰 pH 값을 특징으로 합니다. 산도는 다음과 같은 역할을 할 수 있습니다. 지역사회의 일반적인 신진대사 속도를 나타내는 지표입니다. 토양 용액의 pH가 낮으면 토양에 영양분이 거의 포함되어 있지 않아 생산성이 매우 낮음을 의미합니다.

토양 비옥도와 관련하여 다음과 같은 생태 식물 그룹이 구별됩니다.

• 올리고 영양물 (그리스어 olygos - 작고 중요하지 않으며 트로피 - 음식) - 가난하고 불임 토양의 식물 (스코틀랜드 소나무);
• mesotrophs (그리스 mesos에서 - 평균) - 영양분이 중간 정도 필요한 식물 (온대 위도의 대부분의 산림 식물);
• 부영양화의(그리스어 she - good) - 필요한 식물 많은 분량토양의 영양분(참나무, 개암나무, 구스베리).

지형적 요인

지구 표면의 유기체 분포는 구호 요소의 특징, 해발 고도, 경사면의 노출 및 가파른 정도와 같은 요인에 의해 어느 정도 영향을 받습니다. 그들은 (그리스어 oros-산에서) orographic 요소 그룹으로 결합됩니다. 그들의 영향은 지역 기후와 토양 개발에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

주요 지형적 요인 중 하나는 해발 고도입니다. 고도가 높아짐에 따라 평균 기온은 감소하고 일일 기온차는 증가하며 강수량, 풍속 및 복사 강도는 증가하며 대기압 및 가스 농도는 감소합니다. 이러한 모든 요인은 식물과 동물에 영향을 주어 수직 구역화를 유발합니다.

전형적인 예는 산에서의 수직 구역화입니다. 여기서 100m 상승할 때마다 기온은 평균 0.55°C씩 감소합니다. 동시에 습도가 변하고 성장 기간이 단축됩니다. 서식지의 고도가 높아짐에 따라 식물과 동물의 발달이 크게 변화합니다. 산기슭에는 열대 바다가 있고, 꼭대기에는 북극 바람이 분다. 산의 한쪽은 맑고 따뜻할 수 있지만, 다른 쪽은 습하고 추울 수 있습니다.

또 다른 지형적 요인은 경사면 노출입니다. 북쪽 경사면에서는 식물이 그림자 형태를 형성하고, 남쪽 경사면에서는 밝은 형태를 형성합니다. 이곳의 초목은 주로 가뭄에 강한 관목으로 대표됩니다. 남향 경사면은 햇빛을 더 많이 받기 때문에 이곳의 빛 강도와 온도는 계곡 바닥이나 북향 경사면보다 높습니다. 이는 공기와 토양의 가열, 눈이 녹는 속도, 토양 건조의 상당한 차이와 관련이 있습니다.

중요한 요소는 경사의 가파른 정도입니다. 유기체의 생활 조건에 대한 이 지표의 영향은 주로 토양 환경, 물 및 온도 체제의 특성을 통해 반영됩니다. 급경사지는 배수가 빠르고 토양이 씻겨 내려가는 것이 특징이므로 이곳의 토양은 얇고 건조합니다. 경사가 35°를 초과하면 일반적으로 느슨한 재료의 슬라이드가 생성됩니다.

수로학적 요인

수로학적 요인에는 물의 밀도, 수평 이동 속도(전류), 물에 용해된 산소의 양, 부유 입자의 함량, 흐름, 수역의 온도 및 빛 체계 등과 같은 수생 환경의 특성이 포함됩니다.

수생 환경에 사는 유기체를 수생 생물체라고 합니다.

다양한 유기체는 각자의 방식으로 물의 밀도와 특정 깊이에 적응했습니다. 일부 종은 수 기압에서 수백 기압의 압력을 견딜 수 있습니다. 많은 물고기, 두족류, 갑각류, 불가사리는 약 400-500 atm의 압력을 받는 깊은 곳에서 살고 있습니다.

물의 밀도가 높으면 수생 환경에 많은 비골격 형태가 존재하게 됩니다. 이들은 작은 갑각류, 해파리, 단세포 조류, 용골 및 익족류 연체 동물 등입니다.

물은 비열용량과 열전도율이 높아 육지보다 안정성이 높습니다. 온도 체계저수지. 연간 온도 변동 폭은 10-15 °C를 초과하지 않습니다. 대륙 해역의 온도는 30~35°C입니다. 저수지 자체에서는 물의 상층과 하층 사이의 온도 조건이 크게 다릅니다. 물기둥의 깊은 층(바다와 바다)에서는 온도 체제가 안정적이고 일정합니다(3-4°C).

중요한 수로학적 요소는 수역의 가벼운 체제입니다. 빛의 양은 깊이에 따라 빠르게 감소하므로 세계 해양에서 조류는 조명 구역(대부분 20~40m 깊이)에서만 서식합니다. 해양 생물의 밀도(단위 면적 또는 부피당 수)는 깊이에 따라 자연스럽게 감소합니다.

화학적 요인

화학적 요인의 효과는 이전에는 존재하지 않았던 화학 물질이 환경에 침투하는 형태로 나타나며, 이는 주로 현대 인위적 영향에 기인합니다.

가스 조성과 같은 화학적 요인은 수생 환경에 사는 유기체에 매우 중요합니다. 예를 들어, 흑해의 물에는 황화수소가 많이 포함되어 있어 이 웅덩이가 그 안의 일부 동물의 생명에 전적으로 유리하지 않게 만듭니다. 그곳으로 흘러드는 강물에는 들판에서 씻어낸 살충제나 중금속뿐만 아니라 질소와 인도 운반됩니다. 그리고 이것은 농업용 비료 일뿐만 아니라 과도한 영양분으로 인해 빠르게 발달하기 시작하는 해양 미생물 및 조류의 먹이이기도합니다 (물이 피어납니다). 죽으면 바닥으로 가라앉아 부패 과정에서 상당한 양의 산소를 소비합니다. 지난 30~40년 동안 흑해의 꽃이 크게 늘어났습니다. 물의 하층에서는 산소가 유독한 황화수소로 대체되므로 여기에는 생명체가 거의 없습니다. 바다의 유기체 세계는 상대적으로 열악하고 단조롭습니다. 살아있는 층은 150m 두께의 좁은 표면으로 제한되어 있으며 육상 유기체의 경우 대기의 가스 구성이 일정하기 때문에 민감하지 않습니다.

화학적 요인 그룹에는 물의 염분도(천연수의 용해성 염분 함량)와 같은 지표도 포함됩니다. 용해된 염분의 양에 따라 자연수는 담수 - 최대 0.54 g/l, 기수 - 1 ~ 3, 약간 염도 - 3 ~ 10, 염수 및 극염수 -로 분류됩니다. 10 ~ 50, 염수 - 50g/l 이상. 따라서 육지(하천, 강, 호수)의 담수에는 1kg의 물에 최대 1g의 가용성 염이 포함되어 있습니다. 바닷물은 복합염용액으로 평균 염도는 물 1kg당 35g이다. 3.5%.

수생 환경에 사는 살아있는 유기체는 엄격하게 정의된 물의 염도에 적응합니다. 담수 형태는 바다에 살 수 없고 해양 형태는 담수화를 견딜 수 없습니다. 물의 염도가 변하면 동물들은 유리한 환경을 찾아 움직입니다. 예를 들어, 폭우가 내린 후 바다 표층이 담수화되면 일부 바다 갑각류 종은 수심 10m까지 가라앉습니다.

굴 유충은 작은 만과 하구(바다 또는 바다와 자유롭게 소통하는 반폐쇄된 해안 수역)의 기수역에 서식합니다. 유충은 특히 물의 염도가 1.5~1.8%(담수와 바닷물 사이)일 때 빠르게 자랍니다. 염분 함량이 높을수록 성장이 다소 억제됩니다. 염분 함량이 감소하면 성장이 이미 눈에 띄게 억제됩니다. 염도가 0.25%가 되면 유충의 성장이 멈추고 모두 죽습니다.

발열성 요인

여기에는 화재 노출 요인 또는 화재가 포함됩니다. 현재 화재는 매우 중요하고 자연적인 비생물적 환경 요인 중 하나로 간주됩니다. 올바르게 사용하면 불은 매우 귀중한 환경 도구가 될 수 있습니다.

언뜻보기에 화재는 부정적인 요소입니다. 그러나 실제로는 그렇지 않습니다. 예를 들어 불이 없으면 사바나는 빠르게 사라지고 울창한 숲으로 뒤덮일 것입니다. 그러나 나무의 부드러운 새싹이 불에 죽기 때문에 이런 일은 일어나지 않습니다. 나무는 천천히 자라기 때문에 화재에서 살아남아 충분히 키가 큰 나무는 거의 없습니다. 잔디는 빠르게 자라며 화재 후에도 빠르게 회복됩니다.

다른 환경적 요인과 달리 인간은 화재를 규제할 수 있으므로 식물과 동물의 확산을 제한하는 요인이 될 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 인간이 통제하는 불은 유익한 물질이 풍부한 재를 생성합니다. 재는 흙과 섞이면 식물의 성장을 촉진하는데, 그 양에 따라 동물의 수명이 결정됩니다.

또한 아프리카 황새와 비서새와 같은 많은 사바나 주민들은 자신의 목적을 위해 불을 사용합니다. 그들은 자연 화재나 통제된 화재의 경계를 방문하여 화재를 피해 그곳의 곤충과 설치류를 먹습니다.

화재는 자연적 요인(번개)과 무작위 및 비무작위 인간 행동에 의해 발생할 수 있습니다. 화재에는 두 가지 유형이 있습니다. 지붕 화재는 진압 및 규제가 가장 어렵습니다. 가장 흔히 그들은 매우 강렬하며 모든 식물과 토양 유기물을 파괴합니다. 이러한 화재는 많은 유기체에 제한적인 영향을 미칩니다.

지상 화재, 반대로 선택적 효과가 있습니다. 일부 유기체의 경우 더 파괴적이며 다른 유기체의 경우 덜 파괴적이므로 화재에 대한 저항력이 높은 유기체의 개발에 기여합니다. 또한 소규모 지상 화재는 박테리아의 작용을 보완하여 죽은 식물을 분해하고 미네랄 영양소를 새로운 세대의 식물이 사용하기에 적합한 형태로 전환하는 것을 가속화합니다. 척박한 토양이 있는 서식지에서 화재는 재 성분과 영양분을 풍부하게 하는 데 기여합니다.

충분한 수분이 있는 곳(초원 북아메리카) 화재는 나무를 희생시키면서 풀의 성장을 촉진합니다. 화재는 대초원과 사바나에서 특히 중요한 규제 역할을 합니다. 여기서 주기적인 화재는 사막 관목 침입 가능성을 줄입니다.

개인이 고의로(우연히라도) 자연에 화재를 일으킬 권리는 없지만 산불 빈도 증가의 원인은 인간인 경우가 많습니다. 그러나 전문가가 불을 사용하는 것은 적절한 토지 관리의 일부입니다.

수업을 진행할 때 제시된 자료의 주요 조항, 표, 예, 일러스트레이션이 포함된 컴퓨터 프레젠테이션이 사용됩니다. 사전에 개별 학생에게는 수업 주제의 특정 부분에 대한 메시지를 준비하는 임무가 주어집니다. 프레젠테이션 자료와 준비된 메시지는 시험 과제를 작성할 때 사용됩니다.

수업 중에는

선생님.지구에 서식하는 모든 생명체는 환경적 요인의 영향을 받습니다. 생태학적 요인은 개별 발달 단계 중 적어도 하나에서 살아있는 유기체에 직접 또는 간접적으로 영향을 미치는 개별 속성 또는 환경 요소입니다. 환경적 요인은 다양합니다. 이는 유기체에 대한 영향 유형, 시간에 따른 변동 정도 및 작용 지속 기간에 따라 나눌 수 있습니다. 그러나 일반적으로 환경 요인은 그 기원에 따라 비생물적, 생물적, 인위적 요인으로 구분됩니다.

(화면에는 환경 요인에 대한 분류 체계가 표시됩니다..)

유기체는 비생물적 요인의 영향에 다르게 반응합니다. 일부 박테리아는 가장 많이 살 수 있습니다. 극한 상황– 간헐천, 황화수소 샘, 매우 염도가 높은 물, 세계 해양의 가장 깊은 곳, 토양 깊은 곳, 남극 대륙의 얼음, 살아있는 유기체의 몸. 그리고 바다의 일부 플랑크톤 유기체는 주변 물의 온도나 염도가 조금만 변해도 죽습니다. 특정 요소는 다양한 방식으로 유기체에 중요합니다. 예를 들어, 토양에서 자라는 풍뎅이 유충의 경우 빛과 같은 일반적으로 중요한 요소는 사실상 중요하지 않습니다.

광범위한 비생물적 요인 목록에서 우리는 온도, 빛, 습도를 고려할 것입니다. 이들 요인의 영향은 지구상의 대부분의 살아있는 유기체에 매우 중요합니다.

온도

선생님.육지의 온도는 지구의 다양한 지역에 따라 +50 ° C에서 –50 ° C까지 다양할 수 있으며, 예를 들어 사막의 낮이나 일부 지역의 겨울과 같이 더 높거나 낮은 값에 거의 도달하지 않습니다. 동부 시베리아, 북극과 남극. 세계 해양의 수온은 일반적으로 +2°C ~ +27°C 범위입니다. 따라서 대부분의 식물과 동물은 다소 좁은 온도 범위의 조건에서도 존재할 수 있습니다. 그러나 특정 유형의 박테리아는 +80°C 이상의 온도에서 살고 증식할 수 있습니다. 다른 유기체는 생존할 수 있다 중요한 변화정지 상태 또는 정지된 애니메이션 상태의 온도. 예를 들어, 미생물 포자는 -200°C까지 냉각되는 것을 견딜 수 있습니다.

(화면에는 온도 변화와의 관계에 따라 다양한 동물 그룹이 표시됩니다.)

학생 메시지

체온이 일정한 동물 유기체(온혈 - 조류 및 포유류)와 불안정한 체온(냉혈 - 어류, 양서류, 파충류, 모든 무척추 동물)이 있습니다.

저체온증과 과열로부터 보호하기 위해 유기체는 특정 적응을 개발했습니다. 예를 들어, 겨울이 시작되면서 식물은 겨울 휴면 상태에 들어갑니다. 많은 동물들이 동면을 합니다. 대사율이 급격히 감소합니다. 겨울을 대비하여 동물의 조직에는 지방과 탄수화물이 많이 저장되고 세포의 수분량이 감소하며 당과 글리세린이 축적되어 얼지 않습니다. 이것은 겨울철 유기체의 내한성을 증가시킵니다.

반대로 더운 계절에는 과열을 방지하는 생리적 메커니즘이 활성화됩니다. 식물에서는 기공을 통한 수분 증발이 증가하여 잎 온도가 감소합니다. 동물에서는 호흡기와 피부를 통해 수분 증발이 증가합니다.

새와 포유류의 일정한 체온을 유지하는 능력은 집중적 신진대사와 관련이 있으며, 이는 산소 공급 동맥 공급 덕분에 4개 챔버 심장과 동맥 및 정맥 혈류의 완전한 분리 덕분에 가능합니다. 조직에 혈액이 공급됩니다. 깃털이나 머리카락은 새와 포유류의 열 손실을 방지합니다. 끊임없이 더운 기후에 사는 종들은 열을 발산하기 위한 특별한 적응력을 가지고 있습니다. 예를 들어, 코끼리는 열 교환기 역할을 하는 큰 귀를 가지고 있습니다.

일정한 체온을 유지함으로써 새와 동물은 급격한 온도 변화에도 활동성을 유지하고 지구의 거의 모든 지역에서 살 수 있습니다.

빛

선생님.빛과 그에 따른 광합성 과정은 지구상에서 일어나는 모든 생명 과정을 제공합니다. 광합성의 경우 감지된 방사선의 파장, 지속 시간 및 강도가 중요합니다.

(화면에는 햇빛의 스펙트럼 다이어그램이 표시됩니다.)

빛과 관련된 식물은 빛을 좋아하는 식물, 그늘을 좋아하는 식물, 그늘에 강한 식물로 구분됩니다. 그늘을 좋아하는 식물은 숲의 캐노피 아래와 같이 빛이 약한 조건에서 자랍니다. 그늘에 강한 식물은 좋은 조명 조건과 음영 조건 모두에서 존재할 수 있습니다.

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학생 메시지

낮 시간의 길이는 살아있는 유기체의 활동과 발달을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 광주기. 온대 위도에서 동식물의 발달주기는 연중 계절에 국한되며 온도 변화에 유기체를 준비하는 신호는 정확히 일광 시간의 길이이며 다른 요인과 달리 각 장소에서 항상 일정합니다. 시간. 광주기성은 식물의 성장과 봄의 개화, 여름의 결실, 가을의 낙엽으로 이어지는 생리적 과정을 포함하는 유발 메커니즘입니다. 동물의 경우 일광 시간의 변화는 번식, 계절 이동(예: 새의 비행), 지방 축적 및 겨울 휴면 단계 준비와 관련이 있습니다.

계절의 변화 외에도 조명 조건의 일일 변화도 중요합니다. 낮과 밤의 변화는 유기체의 생리 활동의 일일 리듬을 결정합니다. 개인의 생존을 보장하는 중요한 적응은 일종의 "생물학적 시계", 즉 시간을 감지하는 능력입니다.

학생 메시지

식물은 다음과 같은 현상을 특징으로 합니다. 굴광성, 광원의 위치에 따라 낮 동안 식물 부분의 위치가 변하는 것입니다. 식물의 잎은 과도한 빛에서 멀어지고 그늘에 강한 종에서는 반대로 빛을 향합니다. 따라서 동화 기관은 식물이 최적의 빛을 받을 수 있는 위치를 차지하려고 합니다.

일부 동물과 단세포 유기체는 또한 가장 높거나 가장 낮은 조명(양성 또는 음성)을 향한 움직임을 나타냅니다. 주광성) 가장 적합한 서식지를 선택합니다.

학생 메시지

인간을 포함한 동물의 경우 빛은 주로 정보적 가치를 갖습니다. 많은 포유류와 새는 시각 기관을 통해 대부분의 정보를 받습니다. 대부분의 유기체는 우주에서 방향을 잡기 위해 빛이 필요합니다. 가장 단순한 유기체라도 세포에는 빛에 민감한 세포 소기관이 있습니다. 춤을 추면서 꿀벌은 형제들에게 식량원으로 가는 비행 경로를 보여줍니다. 춤추는 인물(8자 모양)은 태양을 기준으로 하는 것으로 확인되었습니다.

봄-가을 이동 동안 새들은 별과 태양을 따라 이동합니다. 빛이 거의 없거나 빛이 전혀 없는 서식지(동굴, 바다 깊은 곳)와 때로는 야행성 생활 방식을 사용하는 경우 일부 동물(물고기, 두족류, 곤충, 갑각류)은 다음과 같은 환경에 적응할 수 있습니다. 생물발광– 먹이, 이성 개체를 유인하고 적을 겁주는 등 빛을 발하는 능력.

습기

선생님.물은 세포의 필수 구성 요소이므로 특정 서식지의 물 양은 식물과 동물의 제한 요소이며 특정 지역의 동식물의 특성을 결정합니다.

(화면에는 습도가 다른 서식지를 가진 다양한 식물 그룹의 대표자가 표시됩니다.)

토양 수분에 따라 식물의 종 구성이 변합니다. 토양이 마르면 숲은 산림 초원 식생으로 바뀌고 그 다음에는 대초원 식생과 사막 식생으로 대체됩니다. 토양의 과도한 수분은 물에 잠기고 습지 식물이 나타나는 원인이 됩니다. 강수량은 일년 내내 고르지 않게 떨어질 수 있으며, 살아있는 유기체는 장기적인 가뭄을 견뎌야 합니다. 식생 피복의 발달 강도와 그에 따른 유제류의 영양 강도는 우기에 따라 달라집니다.

식물과 동물은 물이 부족한 환경에서 생활하기 위한 적응을 발전시켜 왔습니다. 예를 들어, 건조한 서식지의 식물은 강력한 뿌리 시스템을 발달시켰고, 잎의 큐티클이 두꺼워지고, 잎의 잎이 줄어들거나 바늘과 가시로 바뀌어 증발이 줄어듭니다. 가뭄 중에는 성장이 멈춥니다. 선인장과 일부 다른 식물(다육 식물)은 줄기에 수분을 저장합니다. 사막과 반사막에서는 여름이 시작될 때 짧은 개화 후 임시 식물이 잎을 흘리고 지상 부분이 죽고 구근과 뿌리 줄기가 다음 시즌까지 남아 있습니다. 이것이 이 식물들이 가뭄 기간 동안 살아남는 방법입니다.

사막에서는 절지동물, 뱀, 거북이, 설치류와 같은 작은 동물이 여름 동면에 빠질 수 있으며 때로는 다음 시즌까지 겨울로 변할 수 있습니다.

학생 메시지

불리한 환경 요인의 영향에 대한 살아있는 유기체의 적응 형태와 메커니즘이 다양하기 때문에 능동형, 수동형 및 부작용 회피의 세 가지 주요 방법으로 분류할 수 있습니다. 이 모든 경로는 모든 경로와 관련하여 발생합니다. 환경적 요인, 빛이든, 열이든, 습도이든 상관없습니다.

활성 경로– 저항력을 강화하고 환경 조건이 최적 조건과 다르더라도 수명주기를 거쳐 자손을 생산할 수 있는 규제 능력을 개발합니다. 이 경로는 온혈 유기체의 특징이지만 다수의 고등 식물에서도 나타납니다(싹, 뿌리, 빠른 개화의 성장 및 사망 속도 가속화).

수동적인 방법– 신체의 중요한 기능이 외부 조건에 종속됩니다. 생활 환경이 악화될 때 에너지 자원을 경제적으로 사용하여 세포와 조직의 안정성을 높이는 것으로 구성됩니다. 이는 대사 과정의 강도 감소, 성장 및 발달 속도의 둔화, 동면, 성인의 애니메이션 정지 또는 휴면 단계의 존재(탈수된 종자, 포자, 생존할 수 있는 일부 무척추 동물의 알)로 나타납니다. 가장 불리한 조건에서 수년 동안). 식물과 냉혈동물, 동면이나 혼면이 가능한 포유동물과 조류에서 발현됩니다.

불리한 환경 조건의 회피모든 생명체의 특징. 일년 중 가장 유리한 시간에 생활주기가 통과합니다 (활성 과정 - 성장기, 겨울 - 휴면 상태). 식물의 경우 - 눈 덮음과 깔짚으로 재생 새싹과 어린 조직을 보호합니다. 태양 광선의 반사. 동물의 경우 - 피난처: 구멍과 둥지.

학생 메시지

많은 작은 식물은 낮은 겨울 기온을 견디며 눈 아래 깔짚 층에서 겨울을 보냅니다. 서리가 내리기 시작하면 난쟁이 삼나무의 가지가 땅에 떨어졌다가 봄에 다시 일어납니다. 자작나무 줄기의 비틀림은 또한 일부 연구자들에 의해 종들이 추위에 적응한 것으로 해석됩니다. 꿈틀거리며 나무 줄기는 따뜻한 땅층에 한동안 머문다. 이는 유럽 북부와 극동 북부 모두에서 발생합니다.

동물도 여러 가지 휴식 상태를 가지고 있습니다. 여름 동면은 고온과 물 부족으로 인해 발생하고, 겨울 동면은 추위로 인해 발생합니다. 포유동물의 대사 과정은 겨울잠 동안 항상 느려지는 것은 아닙니다. 불곰과 북극곰은 겨울에 새끼를 낳습니다. 아나비아증은 생명 과정이 너무 느려져서 생명의 징후가 없을 수 있는 신체 상태입니다. 신체는 탈수되어 매우 낮은 온도를 견딜 수 있습니다. 아나바이오시스는 포자, 씨앗, 건조된 이끼류, 개미 및 단세포 원생동물에서 전형적으로 나타납니다.

모든 동물은 더 유리한 온도 (더위-그늘, 추운 날-햇빛)가있는 장소로 적극적으로 이동하고, 함께 밀거나 흩어지고, 최대 절전 모드 중에 공 모양으로 몸을 웅크 리고, 특정 미기후가있는 대피소를 선택하거나 만듭니다. 그리고 하루 중 특정 시간에 활동적입니다.

선생님.식물, 동물, 미생물은 비생물적 환경요인에 적응하고 서로 관계를 맺으며 공간에 분포한다. 다양한 환경, 다양한 생태계(생물지구세증)를 형성하여 궁극적으로 지구의 생물권으로 통합됩니다.

결론: 모든 살아있는 유기체에 대해, 즉 식물과 동물은 비생물적 환경 요인(무생물의 요인), 특히 온도, 빛, 습기의 영향을 받습니다. 무생물 요인의 영향에 대한 적응성에 따라 식물과 동물은 다양한 생태 그룹으로 나뉩니다.

획득한 지식을 통합하기 위해 테스트가 수행됩니다(5~7분).

각 학생은 수업 자료를 기반으로 한 테스트 유형의 과제가 포함된 시트를 받습니다. 작업을 완료한 후 시트가 수집됩니다.

작업 옵션

연습 1.나열된 동물 중에서 온혈(즉, 체온이 일정함)과 냉혈(악어, 독사, 왕도마뱀, 거북이, 잉어, 토끼, 가슴)을 선택합니다.

작업 2.제안된 식물 중에서 빛을 좋아하고 그늘을 좋아하며 그늘에 잘 견디는 식물을 선택하십시오.

카모마일, 가문비나무, 민들레, 수레 국화, 초원 세이지, 대초원 깃털 풀, 고사리 고사리.

추가 정보:

1) 빛을 좋아하는 - 작은 잎, 가지가 많이 갈라진 새싹, 많은 색소(예: 곡물)가 있습니다(최적 수준 이상으로 빛의 강도를 높이면 광합성이 억제되므로 열대 지방에서 좋은 수확을 얻기가 어렵습니다).

2) 그늘을 좋아하는 잎은 얇고 크며 수평으로 배열되며 기공이 적습니다.

3) 그늘에 강한 식물 - 좋은 빛과 그늘의 조건에서 살 수 있는 식물.

작업 3.다음과 관련된 식물을 선택하세요:

1) 수생 식물;
2) 반수생 식물;
3) 육상 식물;
4) 건조하고 매우 건조한 곳에 식물을 심습니다.

미나리 아재비, 수레 국화, 선인장, 흰 수련, 알로에.

다육식물이라고 불리는 식물은 무엇인가요?

작업 4.일주성, 야행성, 어두컴컴한 동물을 선택합니다.

올빼미, 도마뱀, 표범, 오카피, 북극곰, 박쥐, 나비.

작업 5.다음과 관련된 동물을 선택하세요:

1) 수분을 좋아하는 동물;
2) 중간 그룹(수생-육상 그룹)의 동물;
3) 건조를 좋아하는 동물.

도마뱀, 바다표범, 낙타, 펭귄, 기린, 카피바라, 다람쥐, 흰동가리, 비버를 관찰하세요.

문학

Dolnik V.R., Kozlov M.A.포유류. 아틀라스. – M.: 교육, 2005.
동물 그림이 담긴 백과사전입니다. – M.: TERRA – 북클럽, 1999.
Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V.생물학. 일반생물학과 생태학 입문. – M.: 버스타드, 2005.
Fedoros E.I., Nechaeva G.A.실험 속의 생태학: 일반 교육 기관의 10~11학년 학생들을 위한 교과서입니다. – M.: 벤타나-그라프, 2007.
Fedoros E.I., Nechaeva G.A.실험 속의 생태학: 일반 교육 기관의 10~11학년 학생들을 위한 워크숍. – M.: 벤타나-그라프, 2007.