Abiotische Umweltfaktoren: Luftfeuchtigkeit. Hauptgruppen von Umweltfaktoren. Luftumgebung und ihre Gaszusammensetzung

Die wichtigsten abiotischen Faktoren und die Anpassung lebender Organismen an sie

Beschreiben Sie Licht als abiotischen Faktor. Geben Sie eine Klassifizierung der ökologischen Pflanzenklassen in Bezug auf Licht an.

Beschreiben Sie die Temperatur als abiotischen Faktor. Erklären Sie die ökologische Bedeutung der Regeln von Bergman und Allen (geben Sie Beispiele).

Was ist der Unterschied zwischen poikilothermen und homöothermen Organismen?

Wie ist das bioklimatische Gesetz von A. Hopkins formuliert? Geben Sie eine ökologische Erklärung.

Beschreiben Sie Feuchtigkeit als abiotischen Faktor. Nennen Sie Beispiele für feuchtigkeits- und trockenheitsliebende Pflanzen und Tiere sowie für solche, die mäßige Luftfeuchtigkeit bevorzugen.

Betrachten wir die wichtigsten abiotischen Faktoren Licht, Temperatur Und Feuchtigkeit.

Licht.
Der französische Astronom Camille Flammarion (1842-1925) schrieb einst: „Wir denken nicht darüber nach, aber alles, was auf unserem Planeten geht, sich bewegt und lebt, ist ein Kind der Sonne.“ .

Denn nur unter dem Einfluss von Licht findet in der Biosphäre der wichtigste Prozess der Photosynthese statt, der sich allgemein wie folgt darstellen lässt:

Wobei A ein Elektronendonor ist.

In grünen Pflanzen (höhere Pflanzen und Algen) ist Wasser (Sauerstoff) der Elektronendonor, daher entsteht Sauerstoff durch Photosynthese:

In Bakterien können beispielsweise Schwefelwasserstoff (Schwefel) und organische Substanzen die Rolle des Elektronendonors übernehmen. Bei grünen und violetten Schwefelbakterien läuft also folgender Prozess ab:

In Bezug auf Licht stehen Organismen vor einem Dilemma: Einerseits kann die direkte Lichteinwirkung auf eine Zelle für den Organismus tödlich sein, andererseits dient Licht als primäre Energiequelle, ohne die kein Leben möglich ist.

Sichtbares Licht hat eine gemischte Wirkung auf Organismen: Rote Strahlen haben eine thermische Wirkung; blaue und violette Strahlen – verändern die Geschwindigkeit und Richtung biochemischer Reaktionen. Im Allgemeinen beeinflusst Licht die Wachstums- und Entwicklungsgeschwindigkeit von Pflanzen, die Intensität der Photosynthese und die Aktivität von Tieren, verursacht Veränderungen der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur der Umgebung und ist ein wichtiger Faktor für die Gewährleistung täglicher und saisonaler biologischer Zyklen. Jeder Lebensraum ist durch ein bestimmtes Lichtregime gekennzeichnet Intensität (Stärke), Quantität und Qualität des Lichts.

Intensität (Stärke) Licht wird anhand der Energie pro Flächeneinheit pro Zeiteinheit gemessen: J/m2Hs; J/cm2Hs. Dieser Faktor wird stark von den Geländemerkmalen beeinflusst. Direktes Licht ist am intensivsten, aber Pflanzen nutzen diffuses Licht besser.

Lichtmenge bestimmt durch die Gesamtstrahlung. Von den Polen bis zum Äquator nimmt die Lichtmenge zu. Um das Lichtregime zu bestimmen, muss die Menge des reflektierten Lichts, die sogenannte Albedo, berücksichtigt werden. Albedo (von lat. albus – weiß) – das Reflexionsvermögen der Oberflächen verschiedener Körper – wird als Prozentsatz der Gesamtstrahlung ausgedrückt und hängt vom Einfallswinkel der Strahlen und den Eigenschaften der reflektierenden Oberfläche ab. Beispielsweise beträgt die Albedo von reinem Schnee 85 %, verunreinigter Schnee 40–50 %, Schwarzerdeboden 5–14 %, heller Sand 35–45 %, Walddach 10–18 %, grüne Ahornblätter 10 % , vergilbtes Herbstlaub - 28 %.

Bezogen auf den Umweltfaktor Licht werden folgende Pflanzengruppen unterschieden: Heliophyten (von griech. helios – Sonne, phyton – Pflanze), Sciophyten (von griech. skia – Schatten) und schattentolerante Pflanzen (fakultative Heliophyten).

Leichte Pflanzen (Heliophyten)- leben an offenen Orten mit guter Beleuchtung und sind in der Waldzone selten. Der Prozess der Photosynthese beginnt erst bei starken Lichtverhältnissen (Weizen, Kiefer, Lärche) den Prozess der Atmung zu dominieren. Die Blüten lichtliebender Pflanzen wie Sonnenblume, Schwarzwurzel und Ahorn richten sich nach der Sonne.

Schattenpflanzen (Sciophyten)- vertragen keine starke Beleuchtung und leben unter dem Blätterdach des Waldes im Dauerschatten (dies sind hauptsächlich Waldgräser, Farne, Moose und Oxalis). Auf Lichtungen zeigen sie bei starkem Licht deutliche Anzeichen von Unterdrückung und sterben oft.

Schattentolerante Pflanzen (fakultative Heliophyten)- kann bei gutem Licht leben, verträgt aber problemlos dunkle Orte (die meisten Waldpflanzen, Wiesenpflanzen, Waldkräuter und Sträucher).

Schattentolerante Baumarten und schattenspendende krautige Pflanzen zeichnen sich durch eine mosaikartige Blattanordnung aus. Die Ränder der Eukalyptusblätter sind dem Licht zugewandt. Bei Bäumen weisen helle und schattige Blätter (auf der Oberfläche bzw. innerhalb der Krone) – gut beleuchtet und schattig – anatomische Unterschiede auf. Helle Blätter sind dicker und gröber und manchmal glänzend, was zur Lichtreflexion beiträgt. Schattenblätter sind normalerweise matt, haarlos, dünn, mit einer sehr zarten Kutikula oder ganz ohne diese (die Kutikula ist der äußere Film, der die Epidermis bedeckt).

Im Wald bilden schattentolerante Bäume dichte geschlossene Bestände. Unter ihrem Blätterdach wachsen noch schattentolerantere Bäume und Sträucher, darunter wachsen schattenspendende Sträucher und Kräuter. Das Bild zeigt zwei Kiefern: eine davon wuchs auf einer offenen Fläche mit guter Beleuchtung (1) und die andere in einem dichten Wald (2).

Licht ist als Orientierungsmittel im Leben der Tiere von größter Bedeutung. Bereits in den einfachsten Organismen treten lichtempfindliche Organellen auf. So reagiert die grüne Euglena mit Hilfe eines lichtempfindlichen „Auges“ auf den Beleuchtungsgrad der Umgebung. Beginnend mit den Hohltieren entwickeln fast alle Tiere lichtempfindliche Organe – Augen, die die eine oder andere Struktur haben.

Biolumineszenz bezeichnet die Fähigkeit lebender Organismen zu leuchten. Dies geschieht durch die Oxidation komplexer organischer Verbindungen unter Beteiligung von Katalysatoren, meist als Reaktion auf Reizungen aus der äußeren Umgebung. Lichtsignale, die von Fischen, Kopffüßern und anderen Wasserorganismen sowie einigen Organismen der terrestrischen Luftumgebung (z. B. Käfern aus der Familie der Glühwürmchen) ausgesendet werden, dienen dazu, Individuen des anderen Geschlechts anzulocken, Beute anzulocken oder Raubtiere abzuschrecken. sich in einer Schule orientieren etc.

Ein wichtiger Umweltfaktor ist die Temperatur.

Temperatur.
Einer der wichtigsten Faktoren, der die Existenz, Entwicklung und Verbreitung von Organismen auf der ganzen Welt bestimmt, ist die Temperatur. Dabei kommt es nicht nur auf die absolute Wärmemenge an, sondern auch auf deren zeitliche Verteilung, also das thermische Regime.
Pflanzen haben keine eigene Körpertemperatur: Ihre anatomischen, morphologischen und physiologischen Mechanismen der Thermo-
Vorschriften zielen darauf ab, den Körper vor den schädlichen Auswirkungen ungünstiger Temperaturen zu schützen.

In der Zone hoher Temperaturen mit niedriger Luftfeuchtigkeit (tropische und subtropische Wüsten) hat sich historisch ein einzigartiger morphologischer Pflanzentyp mit einer unbedeutenden Blattoberfläche oder einem völligen Fehlen von Blättern gebildet. Viele Wüstenpflanzen entwickeln eine weißliche Behaarung, die das Sonnenlicht reflektiert und sie vor Überhitzung schützt (Sandakazie, Angustifolia oleagin).

Physiologische Anpassungen von Pflanzen, die die schädlichen Auswirkungen hoher Temperaturen abmildern, können Folgendes umfassen: Verdunstungsintensität - Transpiration (von lateinisch trans – durch, spiro- Ich atme, ich atme aus), die Ansammlung von Salzen in Zellen, die die Temperatur der Plasmakoagulation verändern, die Eigenschaft von Chlorophyll, das Eindringen von Sonnenlicht zu verhindern.

In der Tierwelt werden bestimmte morphologische Anpassungen beobachtet, die darauf abzielen, Organismen vor den ungünstigen Auswirkungen der Temperaturen zu schützen. Dies kann durch das Bekannte belegt werden Bergmans Regel(1847), wonach Innerhalb einer Art oder einer ziemlich homogenen Gruppe eng verwandter Arten kommen Warmblüter mit größeren Körpergrößen in kälteren Gebieten häufig vor.

Versuchen wir, diese Regel aus thermodynamischer Sicht zu erklären: Der Wärmeverlust ist proportional zur Körperoberfläche des Organismus und nicht zu seiner Masse. Je größer das Tier und je kompakter sein Körper, desto einfacher ist es, eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten (geringerer spezifischer Energieverbrauch), und umgekehrt: Je kleiner das Tier, desto größer seine relative Oberfläche und sein Wärmeverlust und desto höher ist der spezifische Energieverbrauch Niveau seines Grundstoffwechsels, d. h. die Energiemenge, die der Körper eines Tieres (oder Menschen) bei vollständiger Muskelruhe und einer Umgebungstemperatur verbraucht, bei der die Thermoregulation am ausgeprägtesten ist.

Bei Tieren mit konstanter Körpertemperatur in kalten Klimazonen besteht die Tendenz, die Fläche hervorstehender Körperteile zu verringern (Allen-Regel, 1877).

Allens Regel kommt beispielsweise deutlich zum Ausdruck, wenn man die Ohrgrößen ökologisch ähnlicher Arten vergleicht: der Polarfuchs – ein Bewohner der Tundra; Gemeiner Fuchs – typisch für gemäßigte Breiten; Fenech – ein Bewohner der Wüsten Afrikas.
Die Reaktion der Tiere auf das thermische Regime äußert sich auch in Veränderungen der Proportionen einzelner Organe und des Körpers (das Hermelin aus den nördlichen Regionen hat im Vergleich zu denselben Tieren in Gebieten mit höheren Temperaturen ein vergrößertes Herz, Nieren, Leber und Nebennieren). ). Es gibt Ausnahmen von den Regeln von Bergman und Allen.

Fennek

Abhängig von der Art des Wärmeaustauschs werden zwei ökologische Tierarten unterschieden: poikilotherme und homöotherme Tiere.

Poikilotherme Organismen (aus dem Griechischen poikilos- vielfältig) - Tiere mit einem instabilen Stoffwechsel, inkonsistenter Körpertemperatur und einem fast vollständigen Fehlen von Wärmeregulierungsmechanismen (Kaltblüter). Dazu zählen Wirbellose, Fische, Reptilien, Amphibien, also die meisten Tiere, mit Ausnahme von Vögeln und Säugetieren.

Ihre Körpertemperatur ändert sich mit Änderungen der Umgebungstemperatur.

Homöotherme Organismen (aus dem Griechischen Homoios- identisch) - Tiere mit einem höheren und stabileren Stoffwechselniveau, bei dem eine Thermoregulation durchgeführt und eine relativ konstante Körpertemperatur gewährleistet wird (Warmblüter). Dazu gehören Vögel und Säugetiere. Die Körpertemperatur wird auf einem relativ konstanten Niveau gehalten.

Poikilotherme Tiere wiederum lassen sich in eurytherme Tiere, die einen aktiven Lebensstil in einem relativ weiten Temperaturbereich führen, und stenotherme Tiere, die keine nennenswerten Temperaturschwankungen vertragen, einteilen.

Thermoregulationsmechanismen sind chemischer und physikalischer Natur.

Der chemische Mechanismus wird durch die Intensität der Reaktionen im Körper bestimmt und erfolgt reflexartig:

Der physikalische Mechanismus der Thermoregulation erfolgt durch wärmeisolierende Hüllen (Fell, Federn, Fettschicht), die Aktivität der Schweißdrüsen, die Verdunstung von Feuchtigkeit beim Atmen und die Gefäßregulierung der Blutzirkulation.

Bei poikilothermen Tieren ist die Stoffwechselrate direkt proportional zur Außentemperatur, bei homöothermen Tieren hingegen nimmt der Wärmeverlust zu, wenn sie abnimmt, und als Reaktion darauf werden Stoffwechselprozesse aktiviert und die Wärmeproduktion erhöht. Die Intensität des Stoffwechsels (Stoffwechselprozesse) während der Homöothermie ist umgekehrt proportional zu den Außentemperaturen. Allerdings lässt sich dieses Muster nur innerhalb gewisser Grenzen nachvollziehen. Ein Anstieg oder Abfall der Temperatur gegenüber einem Schwellenwert führt zu einer Überhitzung oder Unterkühlung des Tieres und letztendlich zu seinem Tod.

Heterotherme Tiere nehmen eine Zwischenstellung zwischen poikilothermen und homöothermen Tieren ein. Im aktiven Zustand halten sie eine relativ hohe und konstante Körpertemperatur aufrecht, im inaktiven Zustand weicht die Körpertemperatur kaum von der Außentemperatur ab. Bei diesen Tieren sinkt im Winterschlaf oder Tiefschlaf die Stoffwechselrate und die Körpertemperatur liegt nur geringfügig über der Umgebungstemperatur. Typische Vertreter heterothermer Tiere sind Ziesel, Igel, Fledermäuse, Bären, Mauersegler, Schnabeltiere, Ameisenigel und Kängurus.

Betrachten wir ein Beispiel mit Insekten, Vertretern poikilothermer Tiere (siehe Abbildung).

Kurve von P. I. Bakhmetyev

Bei einer Temperatur von +10°C werden die Insekten träge, bei einer Temperatur von 0°C kommt es zur Unterkühlung. Es geht weiter, bis das Wasser kristallisiert, was mit einem Temperatursprung einhergeht. Nach seinem starken Anstieg beginnen Prozesse, die zu einer Verschlechterung des physiologischen Zustands des Körpers führen. Der physiologische Zustand des Insekts während des Abkühlungsprozesses hängt von der Geschwindigkeit des Temperaturabfalls ab. Bei langsamer Abkühlung bilden sich in den Zellen Eiskristalle, die ihre Hülle aufbrechen. Bei sehr schneller Abkühlung haben Kristallisationszentren keine Zeit, sich zu bilden, und es entsteht eine glasartige Struktur. Dadurch wird das Zytoplasma nicht geschädigt. Somit führt eine tiefe, aber sehr schnelle Abkühlung zu einer vorübergehenden, reversiblen Unterbrechung aller lebenswichtigen Prozesse des Körpers. Ein ähnlicher Zustand, der als suspendierte Animation bezeichnet wird, wird bei Viren, Bakterien, Wirbellosen, Amphibien, Reptilien, Flechten und Moosen beobachtet. Das Phänomen der suspendierten Animation wurde erstmals von A. Leeuwenhoek (1701) entdeckt und beschrieben.

Das Studium der suspendierten Animation gab Impulse für die Entwicklung verschiedener Kryotechnik(aus dem Griechischen Kryos- Kälte, Frost), zum Beispiel Kryokonservierung. Diese Methode wird häufig in der Biologie, Medizin, Landwirtschaft, in der Praxis der Langzeitlagerung von Blutkonserven, Sperma zur künstlichen Befruchtung von Nutztieren, verschiedenen Geweben und Organen zur Transplantation (von lateinisch transplantatio – Transplantation), Kulturen und Bakterien eingesetzt , Viren.

Der Temperaturfaktor ist wichtig für die Verbreitung lebender Organismen auf der Erde und bestimmt dadurch deren Population in verschiedenen Naturzonen. 1918 wurde A. Hopkins gegründet regelte das bioklimatische Gesetz . Er stellte fest, dass ein natürlicher, enger Zusammenhang zwischen der Entwicklung phänologischer (saisonaler) Phänomene und der Breiten-, Längen- und Höhenlage des Gebietes über dem Meeresspiegel besteht.
Das hat er berechnet Wenn Sie sich nach Norden, Osten und in die Berge bewegen, verzögert sich der Beginn periodischer Phänomene im Leben der Organismen um 4 Tage für jeden Breitengrad, 5 Längengrad und etwa 100 m Höhe.

Eines der wichtigen Muster in der Verbreitung moderner Organismen ist ihre Bipolarität – die geografische Verteilung der Land- und Meeresflora und -fauna, bei der dieselbe Art in den kalten und gemäßigten Breiten beider Hemisphären lebt, in der tropischen Zone jedoch fehlt (zahnlos). Wale, Ohrenrobben usw. .).

Ein ebenso wichtiger Umweltfaktor ist die Luftfeuchtigkeit.

Feuchtigkeit.
Wasser ist der wichtigste Umweltfaktor im Leben lebender Organismen und ihr ständiger Bestandteil. Zu allen Lebewesen auf der Erde gehört Wasser, zum Beispiel enthalten Quallen 95–99 % Wasser, Mais 70 % und Getreide 87 %. Sogar der Kornkäfer, der sich von trockenem Getreide ernährt, enthält 46 % Wasser. Der menschliche Embryo enthält nach der Geburt 97 % Wasser – 64-77 %. Bei Männern im Alter von 18 bis 50 Jahren enthält der Körper ~61 % Wasser, bei Frauen sind es 54 %.

Im Laufe seines Lebens trinkt ein Mensch bis zu 50-77 m3 Wasser (pro Tag ~ 2,5-3 Liter). Im Allgemeinen verliert ein Mensch 2-2,5 Liter Wasser pro Tag: 800-

1300 ml im Urin, etwa 200 ml im Kot und 600 ml an der Körperoberfläche und beim Atmen. Bei einem Wasserverlust von 1–1,5 Litern wird der Mensch durstig; wenn 6–8 % der Feuchtigkeit des Körpergewichts verbraucht werden, fällt er in einen Zustand halber Ohnmacht; bei einem Defizit von 10–12 % tritt der Tod ein.

In verschiedenen Entwicklungsphasen ist der Bedarf von Pflanzen an Wasser unterschiedlich, insbesondere bei verschiedenen Arten; Es variiert auch je nach Klima und Bodentyp. Beispielsweise benötigt Getreide während der Samenkeimung und -reife weniger Feuchtigkeit als während seines intensiven Wachstums. Für jede Wachstums- und Entwicklungsphase jeder Pflanzenart lässt sich ein kritischer Zeitraum identifizieren, in dem sich der Wassermangel besonders negativ auf das Leben einer Pflanze auswirkt. Die Luftfeuchtigkeit ist häufig ein Faktor, der die Anzahl und Verbreitung von Organismen auf der ganzen Welt begrenzt. Beispielsweise kann die Buche auf relativ trockenem Boden leben, benötigt dafür aber eine relativ hohe Luftfeuchtigkeit. Bei Tieren spielen die Durchlässigkeit der Haut und die Mechanismen, die den Wasserstoffwechsel regulieren, eine sehr wichtige Rolle.

Man unterscheidet zwischen der absoluten Luftfeuchtigkeit, also der Menge an gasförmigem Wasser (Dampf) in Gramm pro 1 m3 Luft, und der relativen Luftfeuchtigkeit. Die relative Luftfeuchtigkeit charakterisiert den Sättigungsgrad der Luft mit Wasserdampf bei einer bestimmten Temperatur und wird in Prozent als Verhältnis der absoluten Luftfeuchtigkeit zur maximalen Luftfeuchtigkeit ausgedrückt (die Wasserdampfmasse in Gramm, die in 1 m3 Luft eine vollständige Sättigung bewirken kann).

wobei: r – relative Luftfeuchtigkeit, %;
m ist die tatsächlich in 1 m3 Luft enthaltene Dampfmasse (absolute Luftfeuchtigkeit), g;
msat - Masse von 1 m3 gesättigtem Dampf bei einer bestimmten Temperatur, g.

Von großer Bedeutung für Organismen ist der Mangel an Luftsättigung mit Wasserdampf, d.h. der Unterschied zwischen maximaler und absoluter Luftfeuchtigkeit bei einer bestimmten Temperatur:

d = mus - m.

Bei unterschiedlichen Temperaturen ist der Mangel an Luftsättigung mit Wasserdampf bei gleicher Luftfeuchtigkeit unterschiedlich. Je höher die Temperatur, desto trockener ist die Luft und desto intensiver findet in ihr die Transpiration (Verdunstung von Wasser aus Blättern und anderen Pflanzenteilen) statt.

Auch die saisonale Verteilung der Feuchtigkeit über das Jahr sowie deren tägliche Schwankungen sind für das Leben der Organismen von großer Bedeutung.

Bezogen auf den Wasserhaushalt werden folgende ökologische Pflanzen- und Tiergruppen unterschieden: feuchtigkeitsliebend, trockenliebend und bevorzugt mäßige Luftfeuchtigkeit. Unter den Pflanzen gibt es:

Unter den Landtieren gibt es:

Hydrophile - feuchtigkeitsliebende Tiere (Asseln, Springschwänze, Mücken, Landplanarien, Landmollusken und Amphibien).

Mesophile - leben in Gebieten mit mäßiger Luftfeuchtigkeit (Winterheerwurm, viele Insekten, Vögel, Säugetiere).

Xerophile - Dies sind trockenheitsliebende Tiere, die keine hohe Luftfeuchtigkeit vertragen (Kamele, Wüstennager und Reptilien).

Beispielsweise speichert die Elefantenschildkröte Wasser in der Blase; manche Säugetiere vermeiden Feuchtigkeitsmangel, indem sie Fette einlagern, bei deren Oxidation Stoffwechselwasser entsteht. Viele Insekten, Kamele, Fettschwanzschafe, Fettschwanz-Springmäuse usw. leben von Stoffwechselwasser.

Licht ist einer der wichtigsten Umweltfaktoren. Ohne Licht ist die photosynthetische Aktivität von Pflanzen nicht möglich, und ohne letzteres ist das Leben im Allgemeinen undenkbar, da grüne Pflanzen die Fähigkeit haben, den für alle Lebewesen notwendigen Sauerstoff zu produzieren. Darüber hinaus ist Licht die einzige Wärmequelle auf dem Planeten Erde. Es hat einen direkten Einfluss auf die im Organismus ablaufenden chemischen und physikalischen Prozesse und beeinflusst den Stoffwechsel.

Viele morphologische und Verhaltensmerkmale verschiedener Organismen hängen mit ihrer Lichtexposition zusammen. Auch die Aktivität einiger innerer Organe von Tieren hängt eng mit der Beleuchtung zusammen. Das Verhalten von Tieren wie saisonale Wanderungen, Eiablage, Balz und Brunftzeit im Frühling hängt mit der Länge der Tageslichtstunden zusammen.

In der Ökologie bezeichnet der Begriff „Licht“ die gesamte Bandbreite der Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht. Das Verteilungsspektrum der Sonnenstrahlungsenergie außerhalb der Erdatmosphäre zeigt, dass etwa die Hälfte der Sonnenenergie im Infrarotbereich emittiert wird, 40 % im sichtbaren und 10 % im Ultraviolett- und Röntgenbereich.

Für lebende Materie sind die qualitativen Eigenschaften des Lichts wichtig – Wellenlänge, Intensität und Einwirkungsdauer. Es gibt nahe ultraviolette Strahlung (400–200 nm) und ferne oder Vakuumstrahlung (200–10 nm). Quellen ultravioletter Strahlung sind Hochtemperaturplasma, beschleunigte Elektronen, einige Laser, die Sonne, Sterne usw. Die biologische Wirkung ultravioletter Strahlung wird durch chemische Veränderungen in den Molekülen lebender Zellen verursacht, die sie absorbieren, hauptsächlich Moleküle von Nukleinsäuren ( DNA und RNA) und Proteine ​​und äußert sich in Teilungsstörungen, dem Auftreten von Mutationen und dem Zelltod.

Einige der Sonnenstrahlen erreichen über weite Strecken die Erdoberfläche, beleuchten und erwärmen sie. Es wird geschätzt, dass unser Planet etwa ein Zweimilliardstel der Sonnenenergie empfängt, und von dieser Menge werden nur 0,1–0,2 % von grünen Pflanzen zur Bildung organischer Materie genutzt. Jeder Quadratmeter unseres Planeten erhält durchschnittlich 1,3 kW Sonnenenergie. Es würde ausreichen, einen Wasserkocher oder ein Bügeleisen zu betreiben.

Lichtverhältnisse spielen im Leben von Pflanzen eine herausragende Rolle: Ihre Produktivität und Produktivität hängen von der Intensität des Sonnenlichts ab. Allerdings ist das Lichtregime auf der Erde recht unterschiedlich. Im Wald ist es anders als auf der Wiese. Die Beleuchtung in Laub- und dunklen Nadelwäldern der Fichte ist deutlich unterschiedlich.

Licht steuert das Wachstum von Pflanzen: Sie wachsen in Richtung stärkeren Lichts. Ihre Lichtempfindlichkeit ist so groß, dass die Triebe einiger Pflanzen, die tagsüber im Dunkeln gehalten werden, auf einen Lichtblitz reagieren, der nur zweitausendstel Sekunden dauert.

Alle Pflanzen können in Bezug auf Licht in drei Gruppen eingeteilt werden: Heliophyten, Sciophyten, fakultative Heliophyten.

Heliophyten(von griech. helios – Sonne und phyton – Pflanze) oder lichtliebende Pflanzen vertragen entweder keine oder keine leichte Beschattung. Zu dieser Gruppe gehören Steppen- und Wiesengräser, Tundrapflanzen, Frühjahrspflanzen, die meisten Freilandkulturpflanzen und viele Unkräuter. Unter den Arten dieser Gruppe finden wir Spitzwegerich, Weidenröschen, Schilfgras usw.

Sciophyten(von griech. scia – Schatten) oder Schattenpflanzen vertragen kein starkes Licht und leben im ständigen Schatten unter dem Blätterdach des Waldes. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Waldkräuter. Bei einer starken Aufhellung des Walddaches werden sie depressiv und sterben oft, aber viele bauen ihren Photosyntheseapparat wieder auf und gewöhnen sich an das Leben unter neuen Bedingungen.

Fakultative Heliophyten Schattentolerante Pflanzen können sich sowohl bei sehr hohen als auch bei niedrigen Lichtmengen entwickeln. Als Beispiel können wir einige Bäume nennen – Fichte, Spitzahorn, Hainbuche; Sträucher - Hasel, Weißdorn; Kräuter - Erdbeeren, Feldgeranie; viele Zimmerpflanzen.

Ein wichtiger abiotischer Faktor ist Temperatur. Jeder Organismus ist in der Lage, innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs zu leben. Das Verbreitungsgebiet von Lebewesen beschränkt sich hauptsächlich auf den Bereich von knapp unter 0 °C bis 50 °C.

Die Hauptwärmequelle ist neben Licht auch die Sonnenstrahlung. Ein Organismus kann nur unter Bedingungen überleben, an die sein Stoffwechsel angepasst ist. Sinkt die Temperatur einer lebenden Zelle unter den Gefrierpunkt, wird die Zelle meist physikalisch geschädigt und stirbt infolge der Bildung von Eiskristallen ab. Bei zu hoher Temperatur kommt es zur Proteindenaturierung. Genau das passiert, wenn man ein Hühnerei kocht.

Die meisten Organismen sind in der Lage, ihre Körpertemperatur durch verschiedene Reaktionen bis zu einem gewissen Grad zu kontrollieren. Bei den allermeisten Lebewesen kann die Körpertemperatur abhängig von der Umgebungstemperatur variieren. Solche Organismen sind nicht in der Lage, ihre Temperatur zu regulieren und werden gerufen kaltblütig (poikilothermisch). Ihre Aktivität hängt hauptsächlich von der von außen zugeführten Wärme ab. Die Körpertemperatur poikilothermer Organismen hängt von den Umgebungstemperaturwerten ab. Kaltblütigkeit ist charakteristisch für Organismengruppen wie Pflanzen, Mikroorganismen, Wirbellose, Fische, Reptilien usw.

Eine deutlich geringere Anzahl von Lebewesen ist in der Lage, die Körpertemperatur aktiv zu regulieren. Dies sind Vertreter der beiden höchsten Wirbeltierklassen – Vögel und Säugetiere. Die von ihnen erzeugte Wärme ist ein Produkt biochemischer Reaktionen und dient als wesentliche Quelle für eine erhöhte Körpertemperatur. Diese Temperatur wird unabhängig von der Umgebungstemperatur auf einem konstanten Niveau gehalten. Organismen, die in der Lage sind, unabhängig von der Umgebungstemperatur eine konstante optimale Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, werden als warmblütig (homöotherm) bezeichnet. Aufgrund dieser Eigenschaft können viele Tierarten bei Temperaturen unter Null leben und sich vermehren (Rentiere, Eisbären, Flossenfüßer, Pinguine). Die Aufrechterhaltung einer konstanten Körpertemperatur wird durch eine gute Wärmeisolierung durch Fell, dichtes Gefieder, subkutane Lufthöhlen, eine dicke Fettschicht usw. gewährleistet.

Ein Sonderfall der Homöothermie ist die Heterothermie (von griech. heteros – anders). Unterschiedliche Körpertemperaturniveaus in heterothermen Organismen hängen von ihrer funktionellen Aktivität ab. Während der Aktivitätsphase haben sie eine konstante Körpertemperatur, während der Ruhe- oder Winterschlafphase sinkt die Temperatur deutlich. Heterothermie ist charakteristisch für Erdhörnchen, Murmeltiere, Dachse, Fledermäuse, Igel, Bären, Kolibris usw.

Die Befeuchtungsbedingungen spielen im Leben lebender Organismen eine besondere Rolle.

Wasser- die Grundlage der lebenden Materie. Für die meisten Lebewesen ist Wasser einer der wichtigsten Umweltfaktoren. Dies ist die wichtigste Voraussetzung für die Existenz allen Lebens auf der Erde. Alle Lebensprozesse in den Zellen lebender Organismen finden in einer aquatischen Umgebung statt.

Wasser wird durch die meisten technischen Verbindungen, die es löst, chemisch nicht verändert. Dies ist für lebende Organismen sehr wichtig, da die für ihr Gewebe notwendigen Nährstoffe in wässrigen Lösungen in relativ wenig veränderter Form bereitgestellt werden. Unter natürlichen Bedingungen enthält Wasser immer die eine oder andere Menge an Verunreinigungen, die nicht nur mit festen und flüssigen Stoffen interagieren, sondern auch Gase lösen.

Die einzigartigen Eigenschaften des Wassers bestimmen seine besondere Rolle bei der Bildung der physikalischen und chemischen Umwelt unseres Planeten sowie bei der Entstehung und Erhaltung eines erstaunlichen Phänomens – des Lebens.

Der menschliche Embryo besteht zu 97 % aus Wasser, bei Neugeborenen beträgt dieser Anteil 77 % des Körpergewichts. Bis zum 50. Lebensjahr nimmt die Wassermenge im menschlichen Körper ab und macht bereits 60 % seiner Masse aus. Der Hauptteil des Wassers (70 %) ist in den Zellen konzentriert, 30 % sind interzelluläres Wasser. Die menschlichen Muskeln bestehen zu 75 % aus Wasser, die Leber zu 70 %, das Gehirn zu 79 % und die Nieren zu 83 %.

Der Körper eines Tieres enthält in der Regel mindestens 50 % Wasser (zum Beispiel ein Elefant – 70 %, eine Raupe, die Pflanzenblätter frisst – 85–90 %, eine Qualle – mehr als 98 %).

Der Elefant benötigt von allen Landtieren am meisten Wasser (basierend auf dem täglichen Bedarf) – etwa 90 Liter. Elefanten gehören zu den besten „Hydrogeologen“ unter den Tieren und Vögeln: Sie spüren Gewässer in einer Entfernung von bis zu 5 km auf! Nur die Bisons sind weiter weg – 7-8 km. In trockenen Zeiten graben Elefanten mit ihren Stoßzähnen Löcher in ausgetrocknete Flussbetten, um Wasser zu sammeln. Büffel, Nashörner und andere afrikanische Tiere nutzen gerne Elefantenbrunnen.

Die Verteilung des Lebens auf der Erde steht in direktem Zusammenhang mit den Niederschlägen. Die Luftfeuchtigkeit ist in verschiedenen Teilen der Welt nicht gleich. Die meisten Niederschläge fallen in der Äquatorzone, insbesondere im Oberlauf des Amazonas und auf den Inseln des Malaiischen Archipels. Ihre Zahl erreicht in einigen Gebieten 12.000 mm pro Jahr. So regnet es auf einer der Hawaii-Inseln 335 bis 350 Tage im Jahr. Dies ist der feuchteste Ort der Erde. Der durchschnittliche Jahresniederschlag beträgt hier 11.455 mm. Im Vergleich dazu fallen in der Tundra und in den Wüsten weniger als 250 mm Niederschlag pro Jahr.

Tiere haben einen unterschiedlichen Umgang mit Feuchtigkeit. Wasser als physikalischer und chemischer Körper hat einen kontinuierlichen Einfluss auf das Leben von Hydrobionten (Wasserorganismen). Es befriedigt nicht nur die physiologischen Bedürfnisse von Organismen, sondern liefert auch Sauerstoff und Nahrung, transportiert Stoffwechselprodukte ab und transportiert Sexualprodukte und Wasserorganismen selbst. Dank der Beweglichkeit des Wassers in der Hydrosphäre ist die Existenz anhaftender Tiere möglich, die es an Land bekanntlich nicht gibt.

Edaphische Faktoren

Die Gesamtheit der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens, die einen ökologischen Einfluss auf lebende Organismen haben, bezieht sich auf edaphische Faktoren (von griechisch edaphos – Basis, Erde, Boden). Die wichtigsten edaphischen Faktoren sind die mechanische Zusammensetzung des Bodens (Größe seiner Partikel), relative Lockerheit, Struktur, Wasserdurchlässigkeit, Belüftung, chemische Zusammensetzung des Bodens und der darin zirkulierenden Stoffe (Gase, Wasser).

Die Art der granulometrischen Zusammensetzung des Bodens kann für Tiere, die in einem bestimmten Lebensabschnitt im Boden leben oder einen wühlenden Lebensstil führen, ökologische Bedeutung haben. In zu steinigen Böden können Insektenlarven im Allgemeinen nicht leben; Wenn Hymenopteren eingraben, Eier in unterirdischen Gängen abgelegt werden und viele Heuschrecken Eier im Boden vergraben, muss der Boden ausreichend locker sein.

Ein wichtiges Merkmal des Bodens ist sein Säuregehalt. Es ist bekannt, dass der Säuregehalt des Mediums (pH) die Konzentration von Wasserstoffionen in der Lösung charakterisiert und numerisch dem negativen Dezimallogarithmus dieser Konzentration entspricht: pH = -log. Wässrige Lösungen können einen pH-Wert von 0 bis 14 haben. Neutrale Lösungen haben einen pH-Wert von 7, saure Lösungen zeichnen sich durch pH-Werte unter 7 aus und alkalische Lösungen zeichnen sich durch pH-Werte über 7 aus. Säure kann als dienen ein Indikator für die Geschwindigkeit des allgemeinen Stoffwechsels einer Gemeinschaft. Wenn der pH-Wert der Bodenlösung niedrig ist, bedeutet dies, dass der Boden nur wenige Nährstoffe enthält und seine Produktivität daher äußerst gering ist.

Bezogen auf die Bodenfruchtbarkeit werden folgende ökologische Pflanzengruppen unterschieden:

• Oligotrophen (von griechisch olygos – klein, unbedeutend und trophe – Nahrung) – Pflanzen armer, unfruchtbarer Böden (Waldkiefer);
• Mesotrophe (vom griechischen Mesos – Durchschnitt) – Pflanzen mit mäßigem Nährstoffbedarf (die meisten Waldpflanzen gemäßigter Breiten);
• eutroph(aus dem Griechischen sie – gut) – Pflanzen, die eine große Menge an Nährstoffen im Boden benötigen (Eiche, Hasel, Stachelbeere).

Orographische Faktoren

Die Verteilung von Organismen auf der Erdoberfläche wird in gewissem Maße durch Faktoren wie die Merkmale der Reliefelemente, die Höhe über dem Meeresspiegel, die Exposition und die Steilheit der Hänge beeinflusst. Sie werden zu einer Gruppe orographischer Faktoren zusammengefasst (von griech. oros – Berg). Ihre Auswirkungen können das lokale Klima und die Bodenentwicklung stark beeinflussen.

Einer der wichtigsten orografischen Faktoren ist die Höhe über dem Meeresspiegel. Mit der Höhe nehmen die Durchschnittstemperaturen ab, die täglichen Temperaturunterschiede nehmen zu, der Niederschlag, die Windgeschwindigkeit und die Strahlungsintensität nehmen zu, der Luftdruck und die Gaskonzentrationen nehmen ab. Alle diese Faktoren beeinflussen Pflanzen und Tiere und verursachen eine vertikale Zonierung.

Ein typisches Beispiel ist die vertikale Zonierung im Gebirge. Hier sinkt die Lufttemperatur pro 100 m Anstieg um durchschnittlich 0,55 °C. Gleichzeitig verändert sich die Luftfeuchtigkeit und die Länge der Vegetationsperiode verkürzt sich. Mit zunehmender Höhe des Lebensraums verändert sich die Entwicklung von Pflanzen und Tieren erheblich. Am Fuße der Berge kann es tropische Meere geben und oben wehen arktische Winde. Auf der einen Seite der Berge kann es sonnig und warm sein, auf der anderen kann es feucht und kalt sein.

Ein weiterer orografischer Faktor ist die Hanglage. An den Nordhängen bilden die Pflanzen Schattenformen, an den Südhängen Lichtformen. Die Vegetation besteht hier hauptsächlich aus dürreresistenten Sträuchern. Südhänge erhalten mehr Sonnenlicht, daher sind hier Lichtintensität und Temperatur höher als in Talböden und Nordhängen. Damit verbunden sind erhebliche Unterschiede in der Erwärmung von Luft und Boden, der Geschwindigkeit der Schneeschmelze und der Bodentrocknung.

Ein wichtiger Faktor ist die Steilheit des Hangs. Der Einfluss dieses Indikators auf die Lebensbedingungen von Organismen spiegelt sich hauptsächlich in den Eigenschaften der Bodenumgebung, des Wasser- und Temperaturregimes wider. Steile Hänge zeichnen sich durch schnelle Entwässerung und Bodenauswaschung aus, daher sind die Böden hier dünner und trockener. Bei einer Neigung von mehr als 35° entstehen in der Regel Rutschen aus losem Material.

Hydrographische Faktoren

Zu den hydrografischen Faktoren zählen Eigenschaften der aquatischen Umwelt wie die Dichte des Wassers, die Geschwindigkeit horizontaler Bewegungen (Strömung), die Menge des im Wasser gelösten Sauerstoffs, der Gehalt an Schwebeteilchen, Strömung, Temperatur und Lichtregime von Gewässern usw.

Organismen, die in der aquatischen Umwelt leben, werden Hydrobionten genannt.

Verschiedene Organismen haben sich auf ihre Weise an die Dichte des Wassers und bestimmte Tiefen angepasst. Einige Arten können Drücken von mehreren bis Hunderten von Atmosphären standhalten. Viele Fische, Kopffüßer, Krebstiere und Seesterne leben in großen Tiefen bei einem Druck von etwa 400–500 atm.

Die hohe Dichte des Wassers sorgt dafür, dass es in der aquatischen Umwelt viele nicht-skelettartige Formen gibt. Dies sind kleine Krebstiere, Quallen, einzellige Algen, Kiel- und Flugsauriermollusken usw.

Die hohe spezifische Wärmekapazität und die hohe Wärmeleitfähigkeit von Wasser bestimmen das stabilere Temperaturregime von Gewässern im Vergleich zu Land. Die Amplitude der jährlichen Temperaturschwankungen überschreitet 10-15 °C nicht. In kontinentalen Gewässern beträgt die Temperatur 30-35 °C. In den Stauseen selbst unterscheiden sich die Temperaturverhältnisse zwischen der oberen und unteren Wasserschicht deutlich. In den tiefen Schichten der Wassersäule (in den Meeren und Ozeanen) ist das Temperaturregime stabil und konstant (3-4 °C).

Ein wichtiger hydrografischer Faktor ist das Lichtregime der Gewässer. Die Lichtmenge nimmt mit der Tiefe schnell ab, sodass Algen im Weltozean nur in der beleuchteten Zone leben (am häufigsten in Tiefen von 20 bis 40 m). Die Dichte der Meeresorganismen (ihre Anzahl pro Flächen- oder Volumeneinheit) nimmt natürlicherweise mit der Tiefe ab.

Chemische Faktoren

Die Wirkung chemischer Faktoren äußert sich in der Form des Eindringens chemischer Substanzen in die Umwelt, die zuvor nicht darin vorhanden waren, was größtenteils auf den modernen anthropogenen Einfluss zurückzuführen ist.

Ein chemischer Faktor wie die Gaszusammensetzung ist für in Gewässern lebende Organismen äußerst wichtig. In den Gewässern des Schwarzen Meeres gibt es beispielsweise viel Schwefelwasserstoff, was dieses Becken für das Leben einiger Tiere darin nicht ganz günstig macht. Die hineinfließenden Flüsse führen nicht nur Pestizide oder von den Feldern abgewaschene Schwermetalle mit sich, sondern auch Stickstoff und Phosphor. Und das ist nicht nur landwirtschaftlicher Dünger, sondern auch Nahrung für Meeresmikroorganismen und Algen, die sich aufgrund eines Nährstoffüberschusses schnell zu entwickeln beginnen (Wasserblüten). Wenn sie sterben, sinken sie zu Boden und verbrauchen während des Zerfallsvorgangs eine erhebliche Menge Sauerstoff. In den letzten 30 bis 40 Jahren hat die Blüte des Schwarzen Meeres erheblich zugenommen. In der unteren Wasserschicht wird Sauerstoff durch giftigen Schwefelwasserstoff ersetzt, sodass es hier praktisch kein Leben gibt. Die organische Welt des Meeres ist relativ arm und eintönig. Seine lebende Schicht ist auf eine schmale Oberfläche mit einer Dicke von 150 m beschränkt. Landorganismen reagieren unempfindlich auf die Gaszusammensetzung der Atmosphäre, da diese konstant ist.

Zur Gruppe der chemischen Faktoren gehört auch ein Indikator wie der Salzgehalt des Wassers (der Gehalt an löslichen Salzen in natürlichen Gewässern). Entsprechend der Menge an gelösten Salzen werden natürliche Wässer in folgende Kategorien eingeteilt: Süßwasser – bis zu 0,54 g/l, Brackwasser – von 1 bis 3, leicht salzhaltig – von 3 bis 10, salziges und sehr salziges Wasser – von 10 bis 50, Salzlake - mehr als 50 g/l. So enthält 1 kg Wasser in Süßwasserkörpern an Land (Bäche, Flüsse, Seen) bis zu 1 g lösliche Salze. Meerwasser ist eine komplexe Salzlösung, deren durchschnittlicher Salzgehalt 35 g/kg Wasser beträgt, d. h. 3,5 %.

In Gewässern lebende Organismen sind an einen genau definierten Salzgehalt des Wassers angepasst. Süßwasserformen können nicht in den Meeren leben und Meeresformen vertragen keine Entsalzung. Ändert sich der Salzgehalt des Wassers, ziehen Tiere auf die Suche nach einer günstigen Umgebung. Wenn beispielsweise die Oberflächenschichten des Meeres nach starken Regenfällen entsalzt werden, sinken einige Arten von Meereskrebsen bis zu einer Tiefe von 10 m.

Austernlarven leben im Brackwasser kleiner Buchten und Flussmündungen (halbgeschlossene Küstengewässer, die frei mit dem Ozean oder Meer kommunizieren). Besonders schnell wachsen die Larven, wenn der Salzgehalt des Wassers 1,5–1,8 % beträgt (irgendwo zwischen Süß- und Salzwasser). Bei einem höheren Salzgehalt wird ihr Wachstum etwas unterdrückt. Wenn der Salzgehalt sinkt, wird das Wachstum bereits merklich unterdrückt. Bei einem Salzgehalt von 0,25 % stoppt das Wachstum der Larven und sie sterben alle.

Pyrogene Faktoren

Dazu gehören Brandexpositionsfaktoren oder Brände. Derzeit gelten Brände als sehr bedeutsamer und natürlicher abiotischer Umweltfaktor. Bei richtiger Anwendung kann Feuer ein sehr wertvolles Umweltinstrument sein.

Brände sind auf den ersten Blick ein negativer Faktor. Aber in Wirklichkeit ist dies nicht der Fall. Ohne Feuer würde beispielsweise die Savanne schnell verschwinden und mit dichtem Wald bedeckt sein. Dies geschieht jedoch nicht, da die zarten Triebe der Bäume im Feuer absterben. Da Bäume langsam wachsen, überleben nur wenige Brände und werden hoch genug. Gras wächst schnell und erholt sich nach Bränden ebenso schnell.

Es ist zu beachten, dass der Mensch im Gegensatz zu anderen Umweltfaktoren Brände regulieren kann und sie daher zu einem gewissen limitierenden Faktor bei der Ausbreitung von Pflanzen und Tieren werden können. Von Menschen gesteuerte Brände erzeugen Asche, die reich an nützlichen Substanzen ist. Durch die Vermischung mit dem Boden regt Asche das Wachstum von Pflanzen an, deren Menge das Leben der Tiere bestimmt.

Darüber hinaus nutzen viele Savannenbewohner wie der Afrikanische Storch und der Sekretärsvogel Feuer für ihre eigenen Zwecke. Sie suchen die Grenzen natürlicher oder kontrollierter Brände auf und fressen dort Insekten und Nagetiere, die dem Feuer entkommen.

Brände können sowohl durch natürliche Faktoren (Blitzeinschläge) als auch durch zufällige und nicht zufällige menschliche Handlungen verursacht werden. Es gibt zwei Arten von Bränden. Dachbrände sind am schwierigsten einzudämmen und zu regulieren. Meistens sind sie sehr intensiv und zerstören die gesamte Vegetation und organische Bodensubstanz. Solche Brände haben eine limitierende Wirkung auf viele Organismen.

Bodenbrände Im Gegenteil, sie wirken selektiv: Für einige Organismen sind sie zerstörerischer, für andere weniger und tragen so zur Entwicklung von Organismen mit hoher Feuerresistenz bei. Darüber hinaus ergänzen kleine Bodenbrände die Wirkung von Bakterien, zersetzen abgestorbene Pflanzen und beschleunigen die Umwandlung mineralischer Nährstoffe in eine Form, die für die Nutzung durch neue Pflanzengenerationen geeignet ist. In Lebensräumen mit unfruchtbarem Boden tragen Brände zu seiner Anreicherung mit Ascheelementen und Nährstoffen bei.

Bei ausreichender Feuchtigkeit (nordamerikanische Prärien) fördern Brände das Wachstum von Gräsern auf Kosten der Bäume. In Steppen und Savannen spielen Brände eine besonders wichtige regulierende Rolle. Hier verringern periodische Brände die Wahrscheinlichkeit einer Invasion von Wüstensträuchern.

Der Mensch ist häufig die Ursache für die zunehmende Häufigkeit von Waldbränden, obwohl eine Privatperson kein Recht hat, absichtlich (auch nicht versehentlich) einen Brand in der Natur zu verursachen. Der Einsatz von Feuer durch Spezialisten gehört jedoch zur ordnungsgemäßen Landbewirtschaftung.

Sie erleben die kombinierten Auswirkungen verschiedener Erkrankungen. Abiotische Faktoren, biotische Faktoren und anthropogene Faktoren beeinflussen die Merkmale ihrer Lebensaktivität und Anpassung.

Was sind Umweltfaktoren?

Alle Zustände der unbelebten Natur werden als abiotische Faktoren bezeichnet. Dies ist beispielsweise die Menge an Sonneneinstrahlung oder Feuchtigkeit. Zu den biotischen Faktoren zählen alle Arten von Wechselwirkungen zwischen lebenden Organismen. In jüngster Zeit haben menschliche Aktivitäten einen zunehmenden Einfluss auf lebende Organismen. Dieser Faktor ist anthropogen.

Abiotische Umweltfaktoren

Die Wirkung unbelebter Naturfaktoren hängt von den klimatischen Bedingungen des Lebensraums ab. Einer davon ist das Sonnenlicht. Die Intensität der Photosynthese und damit die Sauerstoffsättigung der Luft hängt von ihrer Menge ab. Diese Substanz ist für die Atmung lebender Organismen notwendig.

Zu den abiotischen Faktoren zählen auch Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Von ihnen hängen die Artenvielfalt und die Vegetationsperiode der Pflanzen sowie die Merkmale des Lebenszyklus der Tiere ab. Lebewesen passen sich diesen Faktoren auf unterschiedliche Weise an. Beispielsweise werfen die meisten Angiospermenbäume im Winter ihre Blätter ab, um einen übermäßigen Feuchtigkeitsverlust zu vermeiden. Wüstenpflanzen sind Pflanzen, die beträchtliche Tiefen erreichen. Dadurch erhalten sie die nötige Feuchtigkeit. Primeln haben in wenigen Frühlingswochen Zeit zum Wachsen und Blühen. Und sie überstehen die Zeit des trockenen Sommers und des kalten Winters mit wenig Schnee unter der Erde in Form einer Zwiebel. Durch diese unterirdische Modifikation des Sprosses sammelt sich eine ausreichende Menge an Wasser und Nährstoffen.

Unter abiotischen Umweltfaktoren versteht man auch den Einfluss lokaler Faktoren auf lebende Organismen. Dazu gehören die Art des Reliefs, die chemische Zusammensetzung und Humussättigung des Bodens, der Salzgehalt des Wassers, die Art der Meeresströmungen, die Richtung und Geschwindigkeit des Windes sowie die Strahlungsrichtung. Ihr Einfluss manifestiert sich sowohl direkt als auch indirekt. Somit bestimmt die Beschaffenheit des Reliefs die Wirkung von Wind, Feuchtigkeit und Licht.

Einfluss abiotischer Faktoren

Faktoren der unbelebten Natur haben unterschiedliche Auswirkungen auf lebende Organismen. Monodominant ist der Einfluss eines vorherrschenden Einflusses bei unbedeutender Ausprägung der anderen. Wenn beispielsweise nicht genügend Stickstoff im Boden vorhanden ist, entwickelt sich das Wurzelsystem nicht ausreichend und andere Elemente können seine Entwicklung nicht beeinflussen.

Die gleichzeitige Verstärkung der Wirkung mehrerer Faktoren ist ein Ausdruck von Synergie. Wenn also genügend Feuchtigkeit im Boden vorhanden ist, beginnen die Pflanzen, sowohl Stickstoff als auch Sonnenstrahlung besser zu absorbieren. Auch abiotische Faktoren, biotische Faktoren und anthropogene Faktoren können provozierend sein. Bei früh einsetzendem Tauwetter werden die Pflanzen höchstwahrscheinlich unter Frost leiden.

Merkmale der Wirkung biotischer Faktoren

Zu den biotischen Faktoren zählen verschiedene Formen der gegenseitigen Beeinflussung lebender Organismen. Sie können auch direkt und indirekt sein und sich auf recht polare Weise manifestieren. In bestimmten Fällen haben Organismen keine Wirkung. Dies ist eine typische Manifestation des Neutralismus. Dieses seltene Phänomen wird nur dann in Betracht gezogen, wenn kein direkter Einfluss der Organismen aufeinander besteht. Eichhörnchen und Elche leben in der allgemeinen Biogeozänose und interagieren in keiner Weise. Sie unterliegen jedoch dem allgemeinen quantitativen Zusammenhang im biologischen System.

Beispiele für biotische Faktoren

Kommensalismus ist auch ein biotischer Faktor. Wenn Hirsche beispielsweise Klettenfrüchte tragen, erleiden sie daraus weder Nutzen noch Schaden. Gleichzeitig bringen sie erhebliche Vorteile durch die Verbreitung vieler Pflanzenarten.

Gegenseitigkeit und Symbiose entstehen häufig zwischen Organismen. Beispiele hierfür sind Gegenseitigkeit und Symbiose. Im ersten Fall kommt es zu einem für beide Seiten vorteilhaften Zusammenleben von Organismen verschiedener Arten. Ein typisches Beispiel für Mutualismus ist der Einsiedlerkrebs und die Seeanemone. Seine Raubblüte ist ein zuverlässiger Schutz für Arthropoden. Und die Seeanemone nutzt den Panzer als Zuhause.

Ein engeres, für beide Seiten vorteilhaftes Zusammenleben ist die Symbiose. Sein klassisches Beispiel sind Flechten. Bei dieser Organismengruppe handelt es sich um eine Ansammlung von Pilzfäden und Blaualgenzellen.

Die biotischen Faktoren, die wir beispielhaft untersucht haben, können auch durch Raubtiere ergänzt werden. Bei dieser Art der Interaktion stellen Organismen einer Art Nahrung für andere bereit. In einem Fall greifen Raubtiere ihre Beute an, töten sie und fressen sie. In einem anderen Fall suchen sie nach Organismen bestimmter Arten.

Wirkung anthropogener Faktoren

Lange Zeit waren abiotische und biotische Faktoren die einzigen, die einen Einfluss auf lebende Organismen hatten. Mit der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft nahm ihr Einfluss auf die Natur jedoch immer mehr zu. Der berühmte Wissenschaftler V. I. Wernadskij identifizierte sogar eine durch menschliche Aktivitäten geschaffene separate Hülle, die er Noosphäre nannte. Abholzung, unbegrenztes Pflügen von Land, Ausrottung vieler Pflanzen- und Tierarten sowie unangemessenes Umweltmanagement sind die Hauptfaktoren, die die Umwelt verändern.

Lebensraum und seine Faktoren

Biotische Faktoren, für die Beispiele genannt wurden, haben neben anderen Gruppen und Einflussformen in verschiedenen Lebensräumen ihre eigene Bedeutung. Die Lebensaktivität von Organismen am Boden und in der Luft hängt weitgehend von Schwankungen der Lufttemperatur ab. Aber im Wasser ist dieser Indikator nicht so wichtig. Der Wirkung des anthropogenen Faktors kommt derzeit in allen Lebensräumen anderer Lebewesen eine besondere Bedeutung zu.

und Anpassung von Organismen

Eine eigene Gruppe kann als Faktoren identifiziert werden, die die Lebensaktivität von Organismen einschränken. Sie werden als limitierend oder limitierend bezeichnet. Bei Laubpflanzen zählen zu den abiotischen Faktoren die Menge an Sonneneinstrahlung und Feuchtigkeit. Sie beschränken. In der aquatischen Umwelt sind der Salzgehalt und die chemische Zusammensetzung die limitierenden Faktoren. Somit führt die globale Erwärmung zum Abschmelzen der Gletscher. Dies wiederum führt zu einem Anstieg des Süßwassergehalts und einer Verringerung seines Salzgehalts. Infolgedessen sterben zwangsläufig pflanzliche und tierische Organismen ab, die sich nicht an Veränderungen dieses Faktors anpassen und anpassen können. Im Moment ist dies ein globales Umweltproblem für die Menschheit.

Abiotische Faktoren, biotische Faktoren und anthropogene Faktoren wirken also gemeinsam auf verschiedene Gruppen lebender Organismen in ihren Lebensräumen, regulieren deren Anzahl und Lebensprozesse und verändern den Artenreichtum des Planeten.

ABIOTISCHE FAKTOREN, verschiedene Faktoren, die nichts mit lebenden Organismen zu tun haben, sowohl nützliche als auch schädliche, die in der Umgebung lebender Organismen vorkommen. Dazu gehören beispielsweise die Atmosphäre, das Klima, geologische Strukturen, die Lichtmenge,... ... Wissenschaftliches und technisches Enzyklopädisches Wörterbuch

Umgebungen, Komponenten und Phänomene unbelebter, anorganischer Natur (Klima, Licht, chemische Elemente und Substanzen, Temperatur, Druck und Bewegung der Umgebung, Boden usw.), die sich direkt oder indirekt auf Organismen auswirken. Ökologische Enzyklopädie... ... Ökologisches Wörterbuch

abiotischen Faktoren- Abiotiniai veiksniai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Fiziniai (Temperatur, aplinkos slėgis, klampumas, šviesos, jonizuojančioji spinduliuotė, grunto granulometrinės savybės) ir cheminiai (atmosferos, vanden s, grunto Cheminė… Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Faktoren anorganischer Natur, die lebende Organismen beeinflussen... Großes medizinisches Wörterbuch

Abiotischen Faktoren- Faktoren der anorganischen oder unbelebten Umwelt in der Gruppe der Umweltanpassungsfaktoren, die zwischen biologischen Arten und ihren Gemeinschaften wirken, unterteilt in Klima (Licht, Luft, Wasser, Boden, Feuchtigkeit, Wind), Boden... ... Die Anfänge der modernen Naturwissenschaft

ABIOTISCHEN FAKTOREN- Faktoren der anorganischen Umwelt, die lebende Organismen beeinflussen. Dazu gehören: die Zusammensetzung der Atmosphäre, des Meer- und Süßwassers, des Bodens, des Klimas sowie zoohygienische Bedingungen von Tierställen... Begriffe und Definitionen, die in der Zucht, Genetik und Reproduktion von Nutztieren verwendet werden

ABIOTISCHEN FAKTOREN- (aus dem Griechischen ein negatives Präfix und biotikos vital, lebend), anorganische Faktoren. Umgebungen, die lebende Organismen beeinflussen. K A. f. Dazu gehören die Zusammensetzung der Atmosphäre und des Meeres. und Süßwasser, Boden, Klima. Eigenschaften (Temperatur pa, Druck usw.). Die Gesamtheit... Landwirtschaftliches Enzyklopädisches Wörterbuch

abiotischen Faktoren- (aus dem Griechischen ein negatives Präfix und biōtikós vital, lebend), Faktoren der anorganischen Umwelt, die lebende Organismen beeinflussen. K A. f. umfassen die Zusammensetzung der Atmosphäre, Meer- und Süßwasser, Boden, klimatische Eigenschaften (Temperatur...) Landwirtschaft. Großes enzyklopädisches Wörterbuch

ABIOTISCHEN FAKTOREN- Umwelt, eine Reihe von Bedingungen in der anorganischen Umgebung, die sich auf den Körper auswirken. Chemische a.f.: chemische Zusammensetzung der Atmosphäre, des Meer- und Süßwassers, des Bodens oder der Bodensedimente. Physikalische Faktoren: Temperatur, Licht, Luftdruck, Wind,... ... Veterinärmedizinisches Enzyklopädisches Wörterbuch

Umgebungen, eine Reihe von Bedingungen in der anorganischen Umgebung, die sich auf Organismen auswirken. A.f. werden in chemische (chemische Zusammensetzung der Atmosphäre, Meer- und Süßwasser, Boden- oder Bodensedimente) und physikalische bzw. klimatische (Temperatur, ... ...) unterteilt. Große sowjetische Enzyklopädie

Bücher

• Ökologie. Lehrbuch. Stempel des RF-Verteidigungsministeriums
• Ökologie. Lehrbuch. Grif Verteidigungsministerium der Russischen Föderation, Potapov A.D.. Das Lehrbuch untersucht die Grundprinzipien der Ökologie als Wissenschaft über die Interaktion lebender Organismen mit ihrem Lebensraum. Die Grundprinzipien der Geoökologie als Wissenschaft über die wichtigsten...

Populationszahlen von Organismen in der ökologischen Umwelt

Lebensbedingungen (Existenzbedingungen) sind eine Reihe von Elementen, die für einen Organismus notwendig sind, mit denen er untrennbar verbunden ist und ohne die er nicht existieren kann.

Anpassungen eines Organismus an seine Umwelt werden als Adaptation bezeichnet. Die Fähigkeit zur Anpassung ist eine der Grundeigenschaften des Lebens im Allgemeinen und sichert die Möglichkeit seiner Existenz, seines Überlebens und seiner Fortpflanzung. Anpassung manifestiert sich auf verschiedenen Ebenen – von der Biochemie der Zellen und dem Verhalten einzelner Organismen bis hin zur Struktur und Funktionsweise von Gemeinschaften und Ökosystemen. Anpassungen entstehen und verändern sich im Laufe der Evolution einer Art.

Einzelne Eigenschaften oder Elemente der Umwelt, die sich auf Organismen auswirken, werden als Umweltfaktoren bezeichnet. Umweltfaktoren sind vielfältig. Sie haben unterschiedliche Naturen und spezifische Aktionen. Umweltfaktoren werden in zwei große Gruppen eingeteilt: abiotische und biotische.

Unter abiotischen Faktoren versteht man eine Reihe von Bedingungen in der anorganischen Umwelt, die sich direkt oder indirekt auf lebende Organismen auswirken: Temperatur, Licht, radioaktive Strahlung, Druck, Luftfeuchtigkeit, Salzzusammensetzung des Wassers usw.

Biotische Faktoren sind alle Formen der gegenseitigen Beeinflussung lebender Organismen. Jeder Organismus erfährt ständig den direkten oder indirekten Einfluss anderer und kommuniziert mit Vertretern seiner eigenen und anderer Arten.

In einigen Fällen werden anthropogene Faktoren zusammen mit biotischen und abiotischen Faktoren als separate Gruppe klassifiziert, wodurch die extreme Wirkung des anthropogenen Faktors hervorgehoben wird.

Unter anthropogenen Faktoren versteht man alle Aktivitätsformen der menschlichen Gesellschaft, die zu Veränderungen in der Natur als Lebensraum anderer Arten führen oder deren Leben unmittelbar beeinflussen. Die Bedeutung anthropogener Einflüsse auf die gesamte Lebenswelt der Erde nimmt weiterhin rasant zu.

Veränderungen der Umweltfaktoren im Laufe der Zeit können sein:

• 1) regelmäßig-konstant, wobei sich die Stärke des Aufpralls aufgrund der Tageszeit, der Jahreszeit oder des Rhythmus der Gezeiten im Ozean ändert;
• 2) unregelmäßig, ohne klare Periodizität, zum Beispiel Änderungen der Wetterbedingungen in verschiedenen Jahren, Stürme, Regenschauer, Schlammlawinen usw.;
• 3) über bestimmte oder lange Zeiträume gerichtet, zum Beispiel Abkühlung oder Erwärmung des Klimas, Überwucherung eines Stausees usw.

Umweltfaktoren können verschiedene Auswirkungen auf lebende Organismen haben:

• 1) als Reizstoffe, die adaptive Veränderungen der physiologischen und biochemischen Funktionen verursachen;
• 2) als Begrenzer, die es unmöglich machen, unter bestimmten Bedingungen zu existieren;
• 3) als Modifikatoren, die anatomische und morphologische Veränderungen in Organismen verursachen;
• 4) als Signale, die auf Veränderungen anderer Faktoren hinweisen.=

Trotz der großen Vielfalt an Umweltfaktoren lassen sich in der Art ihrer Interaktion mit Organismen und in den Reaktionen von Lebewesen eine Reihe allgemeiner Muster erkennen.

Die Intensität des Umweltfaktors, der für das Leben des Organismus am günstigsten ist, ist das Optimum, und derjenige, der die schlechteste Wirkung hat, ist das Pessimum, d. h. Bedingungen, unter denen die lebenswichtige Aktivität eines Organismus maximal gehemmt ist, aber dennoch bestehen kann. Wenn also Pflanzen unter unterschiedlichen Temperaturbedingungen gezüchtet werden, ist der Punkt, an dem das maximale Wachstum beobachtet wird, der optimale. In den meisten Fällen handelt es sich um einen bestimmten Temperaturbereich von mehreren Grad, daher ist es hier besser, von der optimalen Zone zu sprechen. Der gesamte Temperaturbereich (vom Minimum bis zum Maximum), bei dem Wachstum noch möglich ist, wird als Stabilitätsbereich (Ausdauer) oder Toleranz bezeichnet. Der Punkt, der die lebenswerten Temperaturen (d. h. die minimalen und maximalen) begrenzt, ist die Stabilitätsgrenze. Zwischen der optimalen Zone und der Stabilitätsgrenze, je näher sie dieser kommt, erfährt die Pflanze zunehmenden Stress, d.h. es handelt sich um Stresszonen bzw. Zonen der Unterdrückung im Widerstandsbereich

Wenn Sie sich auf der Skala nach oben und unten bewegen, nimmt nicht nur der Stress zu, sondern wenn die Widerstandsgrenzen des Körpers erreicht werden, kommt es letztendlich auch zu dessen Tod. Ähnliche Experimente können durchgeführt werden, um den Einfluss anderer Faktoren zu testen. Die Ergebnisse entsprechen grafisch einem ähnlichen Kurventyp.

Boden-Luft-Umgebung des Lebens, seine Eigenschaften und Formen der Anpassung daran

Das Leben an Land erforderte Anpassungen, die nur bei hochorganisierten Lebewesen möglich waren. Die terrestrische Luftumgebung ist für das Leben schwieriger; sie zeichnet sich durch einen hohen Sauerstoffgehalt, einen geringen Wasserdampfgehalt, eine geringe Dichte usw. aus. Dadurch veränderten sich die Bedingungen der Atmung, des Wasseraustauschs und der Bewegung der Lebewesen erheblich.

Die geringe Luftdichte führt zu einer geringen Auftriebskraft und einer unbedeutenden Unterstützung. Organismen der Luftumgebung müssen über ein eigenes Stützsystem verfügen, das den Körper stützt: Pflanzen – verschiedene mechanische Gewebe, Tiere – ein festes oder hydrostatisches Skelett. Darüber hinaus sind alle Luftbewohner eng mit der Erdoberfläche verbunden, die ihnen zur Befestigung und Stützung dient.

Eine niedrige Luftdichte sorgt für einen geringen Bewegungswiderstand. Daher erlangten viele Landtiere die Fähigkeit zu fliegen. 75 % aller Landtiere, hauptsächlich Insekten und Vögel, haben sich an den aktiven Flug angepasst.

Dank der Beweglichkeit der Luft und der in den unteren Schichten der Atmosphäre vorhandenen vertikalen und horizontalen Luftmassenströme ist ein passiver Flug von Organismen möglich. In diesem Zusammenhang haben viele Arten eine Anemochorie entwickelt – die Ausbreitung mithilfe von Luftströmungen. Anemochorie ist charakteristisch für Sporen, Samen und Früchte von Pflanzen, Protozoenzysten, kleinen Insekten, Spinnen usw. Organismen, die passiv durch Luftströmungen transportiert werden, werden zusammenfassend als Aeroplankton bezeichnet.

Aufgrund der geringen Luftdichte leben terrestrische Organismen unter Bedingungen mit relativ niedrigem Druck. Normalerweise beträgt er 760 mmHg. Mit zunehmender Höhe nimmt der Druck ab. Niedriger Druck kann die Verbreitung von Arten in den Bergen einschränken. Bei Wirbeltieren liegt die obere Lebensgrenze bei etwa 60 mm. Ein Druckabfall führt zu einer Verringerung der Sauerstoffversorgung und einer Dehydrierung der Tiere aufgrund einer Erhöhung der Atemfrequenz. Höhere Pflanzen haben im Gebirge ungefähr die gleichen Wachstumsgrenzen. Etwas robuster sind Arthropoden, die auf Gletschern oberhalb der Vegetationsgrenze vorkommen.

Gaszusammensetzung der Luft. Neben den physikalischen Eigenschaften der Luft sind auch ihre chemischen Eigenschaften für die Existenz terrestrischer Organismen von großer Bedeutung. Die Gaszusammensetzung der Luft in der Oberflächenschicht der Atmosphäre ist hinsichtlich des Gehalts der Hauptkomponenten (Stickstoff – 78,1 %, Sauerstoff – 21,0 %, Argon – 0,9 %, Kohlendioxid – 0,003 Vol.-%) recht einheitlich.

Der hohe Sauerstoffgehalt trug zu einer Steigerung des Stoffwechsels bei Landorganismen im Vergleich zu primären Wasserorganismen bei. In einer terrestrischen Umgebung entstand aufgrund der hohen Effizienz oxidativer Prozesse im Körper die tierische Homöothermie. Sauerstoff ist aufgrund seines konstant hohen Gehalts in der Luft kein limitierender Faktor für das Leben in der terrestrischen Umwelt.

Der Kohlendioxidgehalt kann in bestimmten Bereichen der Oberflächenluftschicht innerhalb recht erheblicher Grenzen schwanken. Erhöhte Luftsättigung mit CO? kommt in Gebieten mit vulkanischer Aktivität, in der Nähe von Thermalquellen und anderen unterirdischen Austrittsstellen dieses Gases vor. In hohen Konzentrationen ist Kohlendioxid giftig. In der Natur sind solche Konzentrationen selten. Ein niedriger CO2-Gehalt hemmt den Prozess der Photosynthese. Unter geschlossenen Bodenbedingungen können Sie die Photosyntheserate erhöhen, indem Sie die Kohlendioxidkonzentration erhöhen. Dies wird in der Praxis des Gewächshaus- und Gewächshausanbaus verwendet.

Luftstickstoff ist für die meisten Bewohner der terrestrischen Umwelt ein inertes Gas, bestimmte Mikroorganismen (Knöllchenbakterien, Stickstoffbakterien, Blaualgen etc.) haben jedoch die Fähigkeit, ihn zu binden und in den biologischen Stoffkreislauf einzubeziehen.

Feuchtigkeitsmangel ist eines der wesentlichen Merkmale der Land-Luft-Umgebung des Lebens. Die gesamte Entwicklung der Landorganismen stand im Zeichen der Anpassung an die Gewinnung und Erhaltung von Feuchtigkeit. Die Luftfeuchtigkeitsregime an Land sind sehr unterschiedlich – von der vollständigen und konstanten Sättigung der Luft mit Wasserdampf in einigen Gebieten der Tropen bis hin zu ihrer fast vollständigen Abwesenheit in der trockenen Wüstenluft. Es gibt auch erhebliche tägliche und saisonale Schwankungen im Wasserdampfgehalt der Atmosphäre. Die Wasserversorgung terrestrischer Organismen hängt auch vom Niederschlagsregime, dem Vorhandensein von Stauseen, Bodenfeuchtigkeitsreserven, der Nähe von Pfundgewässern usw. ab.

Dies führte zur Entwicklung einer Anpassung an verschiedene Wasserversorgungsregime bei Landorganismen.

Temperaturregime. Ein weiteres charakteristisches Merkmal der Luft-Boden-Umgebung sind erhebliche Temperaturschwankungen. In den meisten Landgebieten liegen die täglichen und jährlichen Temperaturschwankungen bei mehreren zehn Grad. Die Widerstandsfähigkeit von Landbewohnern gegenüber Temperaturschwankungen in der Umwelt ist sehr unterschiedlich, je nachdem, in welchem ​​spezifischen Lebensraum sie leben. Allerdings sind terrestrische Organismen im Allgemeinen viel eurythermischer als aquatische Organismen.

Die Lebensbedingungen in der Boden-Luft-Umgebung werden durch Wetterveränderungen zusätzlich erschwert. Wetter – ständig wechselnde Bedingungen der Atmosphäre an der Oberfläche, bis zu einer Höhe von etwa 20 km (Grenze der Troposphäre). Wettervariabilität äußert sich in einer ständigen Variation der Kombination von Umweltfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bewölkung, Niederschlag, Windstärke und -richtung usw. Das langfristige Wetterregime prägt das Klima der Region. Der Begriff „Klima“ umfasst nicht nur die Durchschnittswerte meteorologischer Phänomene, sondern auch deren Jahres- und Tageszyklus, Abweichungen davon und deren Häufigkeit. Das Klima wird durch die geografischen Bedingungen des Gebiets bestimmt. Die wichtigsten Klimafaktoren – Temperatur und Luftfeuchtigkeit – werden anhand der Niederschlagsmenge und der Sättigung der Luft mit Wasserdampf gemessen.

Für die meisten Landorganismen, insbesondere für kleine, ist das Klima der Gegend nicht so wichtig wie die Bedingungen ihres unmittelbaren Lebensraums. Sehr oft verändern lokale Umwelteinflüsse (Relief, Exposition, Vegetation usw.) das Temperatur-, Feuchtigkeits-, Licht- und Luftbewegungsregime in einem bestimmten Gebiet so, dass es sich erheblich von den klimatischen Bedingungen des Gebiets unterscheidet. Solche Klimaveränderungen, die sich in der Oberflächenluftschicht entwickeln, werden Mikroklima genannt. In jeder Zone ist das Mikroklima sehr unterschiedlich. Es können Mikroklimata sehr kleiner Gebiete identifiziert werden.

Auch das Lichtregime der Boden-Luft-Umgebung weist einige Besonderheiten auf. Intensität und Lichtmenge sind hier am größten und schränken die Lebensdauer grüner Pflanzen praktisch nicht ein, wie im Wasser oder im Boden. An Land können äußerst lichtliebende Arten vorkommen. Für die überwiegende Mehrheit der Landtiere mit Tages- und sogar Nachtaktivität ist das Sehen eine der wichtigsten Orientierungsmethoden. Bei Landtieren ist das Sehen wichtig für die Suche nach Beute; viele Arten verfügen sogar über Farbsehen. In diesem Zusammenhang entwickeln Opfer adaptive Merkmale wie Abwehrreaktion, Tarn- und Warnfärbung, Mimikry usw. Bei Wasserlebewesen sind solche Anpassungen weitaus weniger ausgeprägt. Das Auftreten leuchtend gefärbter Blüten höherer Pflanzen hängt auch mit den Eigenschaften des Bestäuberapparats und letztendlich mit dem Lichtregime der Umgebung zusammen.

Die Gelände- und Bodeneigenschaften sind auch die Lebensbedingungen für Landorganismen und vor allem Pflanzen. Die Eigenschaften der Erdoberfläche, die sich ökologisch auf ihre Bewohner auswirken, werden durch „edaphische Umweltfaktoren“ (von griechisch „edaphos“ – „Boden“) vereint.

In Bezug auf unterschiedliche Bodeneigenschaften können verschiedene ökologische Pflanzengruppen unterschieden werden. Je nach Reaktion auf den Säuregehalt des Bodens werden sie unterschieden:

• 1) azidophile Arten – wachsen auf sauren Böden mit einem pH-Wert von mindestens 6,7 (Pflanzen aus Torfmooren);
• 2) neutrophil – wachsen tendenziell auf Böden mit einem pH-Wert von 6,7–7,0 (die meisten Kulturpflanzen);
• 3) basophil – wachsen bei einem pH-Wert von mehr als 7,0 (Echinops, Buschwindröschen);
• 4) gleichgültig – kann auf Böden mit unterschiedlichen pH-Werten wachsen (Maiglöckchen).

Pflanzen unterscheiden sich auch in Bezug auf die Bodenfeuchtigkeit. Bestimmte Arten sind auf unterschiedliche Substrate beschränkt, zum Beispiel wachsen Petrophyten auf felsigen Böden, Pasmophyten besiedeln lockeren Sand.

Das Gelände und die Beschaffenheit des Bodens beeinflussen die spezifische Bewegung von Tieren: zum Beispiel Huftiere, Strauße, Trappen, die in offenen Räumen leben, harten Boden, um die Abstoßung beim Laufen zu verstärken. Bei Eidechsen, die im Flugsand leben, sind die Zehen mit einem Rand aus Hornschuppen gesäumt, die den Halt erhöhen. Für Landbewohner, die Löcher graben, ist dichter Boden ungünstig. Die Beschaffenheit des Bodens beeinflusst in bestimmten Fällen die Verbreitung von Landtieren, die Löcher graben oder sich in den Boden eingraben oder Eier in den Boden legen usw.