«Вода как экологический фактор»
Исполнитель – ученица 9 «Б» класса 367 школы
г. Санкт-Петербурга Фрунзенского района
Горулева Светлана Андреевна
Руководитель – учитель биологии 367 школы
г. Санкт-Петербурга Фрунзенского района
Гончарова Ирина Евгеньевна
Вода как экологический фактор.
Введение
Пустыня, песок … Жара. В тени 80 градусов Цельсия. Ничего живого на сотни, тысячи километров. Ни кустика, ни былинки. Только ночью, когда жара спадает, в пустыне просыпается какая-то жизнь. А утром снова. … И, вдруг, среди этого царства смерти - буйство жизни - оазис. Деревья, кустарники, трава, животные, люди. Что же случилось? Да, просто, здесь вырыли глубокие колодцы, и в них оказалась вода. А вода - это жизнь.
На Земле нет ни одного живого организма, даже самого примитивного, в теле которого не было бы воды, и который мог бы без нее обходиться. С человеком и животными все понятно, а для чего нужна вода растениям, вот это вопрос…
Цель работы: Изучить воду(Н2О) как экологический фактор.
Задачи:
Вода является основной частью растительных организмов. Её содержание доходит до 90 % от массы организмов, и она участвует прямо или косвенно во всех жизненных проявлениях. Вода- это та среда, в которой протекает все процессы обмена веществ. Она составляет основную часть цитоплазмы, поддерживает ее структуру, Молекулы белков, нуклеиновых кислот, мембраны сохраняет свою структуру и активность при наличии водородных связей . Высокое содержание воды придает содержимому клетки (цитоплазме) подвижный характер. Все реакции гидролиза, многочисленные окислительно-восстановительные реакции идут с участием воды. Вода способствует стабилизации температуры растений. Вода — растворитель разнообразных веществ, она обеспечивает транспорт минеральных, органических веществ и газов по растению, участник биохимических превращений. Она принимает участие в фотосинтезе, дыхании, гидролитических процессах, а также служит источником О2.Вода обеспечивает связь органов друг с другом, координацию их деятельности.
Из этого можно сделать вывод, что вода не только самая распространенная, но и самая важная в природе жидкость. Достаточно сказать, что в воде зародилась жизнь. Без нее невозможно существование животных и растений. Жизнь есть только там, где есть вода. В действительности вода удивительна и необыкновенна, это - подлинное чудо природы. Но не только жизнь есть там, где есть вода, а и, наоборот, там, где есть вода, обязательно есть жизнь. "Вода без жизни в биосфере неизвестна" - говорил академик В.И. Вернадский.
«Вода составляет в среднем 80–90 % массы растения. Содержание воды зависит от типа, возраста органов, их физиологического состояния. Особенно богаты водой сочные плоды (80–95 % сырой массы), молодые корни (70–90 %) и молодые листья (80–90 %). А наиболее бедны водой зрелые семена в состоянии анабиоза, когда процессы жизнедеятельности сведены к минимуму» - Цитата из книги Шапиро Я.С. «Агробиология».
1. Оценка обеспеченности растений водой в условиях конкретной экосистемы
1.1 Функции воды и ее источники
Вода — это важнейший экологический ресурс в жизни растений. Поэтому большое значение имеет оценка обеспеченности растений водой в условиях конкретной экосистемы.
Водный ток обеспечивает связь между отдельными органами растений. Питательные вещества передвигаются по растению в растворенном виде. Насыщенность водой обеспечивает прочность тканей, сохранение структуры травянистых растений, определенную ориентировку организмов растений в пространстве. Рост клеток в фазе растяжения идет главным образом за счет накопления воды в вакуоли.
Таким образом, вода обеспечивает протекание процессов обмена, коррелятивные взаимодействия, связь организма со средой. Для нормальной жизнедеятельности клетка должна быть насыщенна водой
Основным источником влаги является вода, находящаяся в почве, и основной орган поглощения воды является корневая система. Роль этого органа, прежде всего заключается в том, что благодаря огромной поверхности обеспечивается поступление воды в растения из возможно большого объема почвы. Сформировавшаяся корневая система представляет собой сложный орган с хорошо дифференцированной внешней и внутренней структурой.
1.2 Роль воды и степень обеспеченности ей растений
Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. Особая роль воды для наземных организмов (особенно растений) заключается в необходимости постоянного пополнения ее, из-за потерь при испарении. Например, в ряде районов Узбекистана и на Кольском полуострове за год выпадает одинаковая сумма осадков 350 мм. Но на Кольском полуострове испаряемость всего лишь 300 мм, а в Узбекистане 1200 мм в год. Поэтому в Узбекистане воды недостаточно и земледелие нуждается в поливе, а на Кольском полуострове влага всегда в избытке.
«Испаряемость зависит в основном от прихода солнечной радиации и обусловленного этим температурного режима. Поэтому для характеристики обеспеченности растений водой широко используют гидротермический коэффициент (сокращенно — ГТК). Итак, благодаря показателю ГТК, мы можем судить о степени обеспеченности растений водой в любой экосистеме в течение интересующего нас периода времени». Поэтому вся эволюция наземных организмов шла в направлении приспособления к активному добыванию и экономному использованию влаги. Наконец, для многих видов растений, животных, грибов и микроорганизмов вода является непосредственной средой их обитания.
2. Адаптация к дефициту воды
2.1 Экологическая роль воды
Увлажненность местообитания и, как следствие, водообеспечение наземных организмов зависят, прежде всего, от количества атмосферных осадков, их распределения по временам года, наличия водоемов, уровня грунтовых вод, запасов почвенной влаги и т д. Влажность оказывает влияние на распространение растений , как в пределах ограниченной территории, так и в широком географическом масштабе, определяя их зональность (смена лесов степями, степей — полупустынями и пустынями).
При изучении экологической роли воды учитывается не только количество выпадающих осадков, но и соотношение их величины и испаряемости. Области, в которых испарение превышает годовую величину суммы осадков, называются аридными (сухими, засушливыми). В аридных областях растения испытывают недостаток влаги в течение большей части вегетационного периода. В влажных областях растения обеспечены водой в достаточной мере.
Экологические группы растений по отношению к влаге и их адаптации к водному режиму. Высшие наземные растения, ведущие прикрепленный образ жизни зависят от обеспеченности почвы и воздуха влагой. По приспособленности к местообитаниям с разными условиями увлажнения и по выработке соответствующих приспособлений среди наземных растений различают три основные экологические группы: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты. Условия водоснабжения существенно влияют на их внешний облик и внутреннюю структуру.
2.2 Гигрофиты
Гигрофиты — растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы. Для них характерно отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды, и неспособность переносить даже незначительную ее потерю. Наиболее типичные гигрофиты — травянистые растения влажных тропических лесов и нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (чистотел большой, недотрога обыкновенная, кислица обыкновенная и др.), прибрежные виды (калужница болотная, плакун-трава, рогоз, камыш, тростник), растения сырых и влажных лугов, болот (белокрыльник болотный, сабельник болотный, вахта трехлистная, осоки), некоторые культурные растения.
Характерные структурные черты гигрофитов — тонкие листовые пластинки с небольшим числом широко открытых устьиц, рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками, слабое развитие водопроводящей системы (ксилемы), тонкие слаборазветвленные корни, часто без корневых волосков. К физиологическим адаптациям гигрофитов следует отнести низкое осмотическое давление клеточного сока, незначительную водоудерживающую способность и, как следствие, высокую интенсивность транспирации, которая мало отличается от физического испарения. Избыточная влага удаляется также путем гуттации — выделения воды через специальные выделительные клетки, расположенные по краю листа. Избыточная влага затрудняет аэрацию, а следовательно, дыхание и всасывающую деятельность корней, поэтому удаление излишков влаги представляет собой борьбу растений за доступ воздуха.
2.3 Ксерофиты
Ксерофиты - растения сухих местообитаний, способные переносить продолжительную засуху, оставаясь физиологически активными. Это растения пустынь, сухих степей, саванн, сухих субтропиков, песчаных дюн и сухих, сильно нагреваемых склонов. Структурные и физиологические особенности ксерофитов нацелены на преодоление постоянного или временного недостатка влаги в почве или воздухе. Решение данной проблемы осуществляется тремя способами:
1) эффективным добыванием (всасыванием) воды
2) экономным ее расходованием
3) способностью переносить большие потери воды
Интенсивное добывание воды из почвы достигается ксерофитами благодаря хорошо развитой корневой системе. По общей массе корневые системы ксерофитов примерно в 10 раз, а иногда и в 300—400 раз превышают надземные части. Длина корней может достигать 10—15 м, а у саксаула черного — 30—40 м, что позволяет растениям использовать влагу глубоких почвенных горизонтов, а в отдельных случаях и грунтовых вод. Встречаются и поверхностные, хорошо развитые корневые системы, приспособленные к поглощению скудных атмосферных осадков, орошающих лишь верхние горизонты почвы.
Экономное расходование влаги ксерофитами обеспечивается тем, что листья у них мелкие, узкие, жесткие, с толстой кутикулой, с многослойным толстостенным эпидермисом, с большим количеством механических тканей, поэтому даже при большой потере воды листья не теряют упругости и тургора. Клетки листа мелкие, плотно упакованы, благодаря чему сильно сокращается внутренняя испаряющая поверхность. Кроме того, у ксерофитов повышенное осмотическое давление клеточного сока, благодаря чему они могут всасывать воду даже при больших водоотнимающих силах почвы.
К физиологическим адаптациям относится и высокая водоудерживающая способность клеток и тканей, обусловленная большой вязкостью и эластичностью цитоплазмы, значительной долей связанной воды в общем водном запасе и т. д. Это позволяет ксерофитам переносить глубокое обезвоживание тканей (до 75% всего водного запаса) без потери жизнеспособности. Кроме того, одной из биохимических основ засухоустойчивости растений является сохранение активности ферментов при глубоком обезвоживании.
2.4 Суккуленты
К группе ксерофитов относятся и суккуленты - растения с сочными мясистыми листьями или стеблями, содержащими сильно развитую водоносную ткань. Различают листовые суккуленты (агавы, алоэ, молодило, очитки) и стеблевые, у которых листья редуцированы, а надземные части представлены мясистыми стеблями (кактусы, некоторые молочаи и др.). Фотосинтез у стеблевых суккулентов осуществляется периферическим слоем паренхимы стебля, содержащим хлорофилл. Длительные засушливые периоды преодолеваются ими путем накопления воды в водоносных тканях, связывания ее коллоидами клеток, экономного расходования, которое обеспечивается защитой эпидермиса растений восковым налетом, погруженными в ткань листа или стебля немногочисленными днем закрытыми устьицами. В результате транспирация у суккулентов чрезвычайно мала: в пустынях кактусы из рода Camegia транспирируют в сутки всего лишь I —3 мг воды на 1 г сырой массы. Корневая система поверхностная, мало развитая, рассчитана на поглощение воды из верхних слоев почвы, увлажненных редко выпадающими дождями. В засуху корни могут отмирать, но после дождей быстро (за 2—4 дня) отрастают новые. Суккуленты приурочены главным образом к засушливым зонам Центральной Америки, Южной Африки, Средиземноморья.
2.5 Мезофиты
Мезофиты - занимают промежуточное положение между гигрофитами и ксерофитами. Они распространены в умеренно влажных зонах с умеренно теплым режимом и достаточно хорошей обеспеченностью минеральным питанием. К мезофитам относятся растения лугов, травянистого покрова лесов, лиственные деревья и кустарники из областей умеренно влажного климата, а также большинство культурных растений и сорняки. Для мезофитов характерна высокая экологическая пластичность, позволяющая им адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды.
Специфичные пути регуляции водообмена позволили растениям занять самые различные по экологическим условиям участки суши. Многообразие способов приспособления лежит, таким образом, в основе распространения растений на Земле, где дефицит влаги является одной из главных проблем экологической адаптации.
3. Оценки эффективности использования воды растениями
«Коэффициент водопотребления в значительной степени зависит от почвенных и климатических условий. Для одних и тех же сортов по мере их продвижения из влажного климата в сухой КВ возрастает примерно в 2 раза. В засушливые годы КВ выше, чем во влажные».
На значительной территории России величина возможного урожая в основном определяется обеспеченностью растений влагой. Поэтому задача земледельца состоит в создании таких условий, при которых коэффициент водопотребления снижается. Снижение коэффициента водопотребления происходит в случае изменения условий произрастания растений, при котором повышается их урожайность (внесение удобрений, поливы и пр.).
4. Вывод.
Итак, вода очень важна не только для людей, но для растений. Водный ток обеспечивает связь между отдельными органами растений. Вода обеспечивает протекание процессов обмена, коррелятивные взаимодействия, связь организма со средой. Для нормальной жизнедеятельности клетка должна быть насыщенна водой. Особая роль воды для наземных организмов заключается в необходимости постоянного пополнения ее, из-за потерь при испарении. Влажность оказывает влияние на распространение растений , как в пределах ограниченной территории, так и в широком географическом масштабе, определяя их зоны обитания. Растения делятся в зависимости от потребности ими водой на гигрофиты, ксерофиты, суккуленты, мезофиты. Вода - самое нужное полезное ископаемое. Она нужна для питания и охлаждения всем растениям, животным и людям. Без воды погибнет вся жизнь на Земле.
5. Заключение
Из всего выше перечисленного можно вывести общее заключение, что при дефиците влаги растения могут адаптироваться т.е. образование корневой системы, которая достигает влажных зон почвы; ограничение расхода воды на транспирацию; запасание воды в тканях растений. Так как вода является основной составной частью растительных организмов. Вода- это та среда, в которой протекает все процессы обмена веществ. Водный ток обеспечивает связь между отдельными органами растений. Питательные вещества передвигаются по растению в растворенном виде. Насыщенность водой (тургор) обеспечивает прочность тканей, сохранение структуры травянистых растений, определенную ориентировку организмов растений в пространстве. Рост клеток в фазе растяжения идет главным образом за счет накопления воды в вакуоли. Таким образом, вода обеспечивает протекание процессов обмена, коррелятивные взаимодействия, связь организма со средой. Для нормальной жизнедеятельности клетка должна быть насыщенна водой. Основным источником влаги является вода, находящаяся в почве, и основным органном поглощения воды является корневая система. Роль этого органа прежде всего заключается в том, что благодаря огромной поверхности обеспечивается поступление воды в растения из возможно большого объема почвы. Сформировавшаяся корневая система представляет собой сложный орган с хорошо дифференцированной внешней и внутренней структурой.
Литература:
1. Шапиро Я.С. Агробиология. Просвет науки 2009г.
2. Якушкина Н.И. Физиология растений. М., Просвещение, 1980г.
3. Козловский Водный обмен растений. М., Колос. 1969г.
4. Сказкин Ф.Д. Критический период у растений к недостаточному водоснабжению. М., Наука. 1968г.
5. Радкевич В.А. Экология. Мин., Высшая школа. 1983г.
6. Генкель П.А. Физиология устойчивости растительных организмов. М., Изд-во МГУ. 1967г. т.3.
nsportal.ru
Количество просмотров публикации Вода как экологический фактор - 837
Вода входит в состав клеток растения. К. А. Тимирязев подразделил воду на организационную и расхожую. Организационная вода участвует в физиологических процессах растения, т. е. необходима для его роста. Расхожая вода поступает из почвы в корень, проходит через стебель и испаряется листьями. Испарение воды растением принято называть транспирацией, оно происходит через устьичные щели.
Транспирация предохраняет ткани от нагрева; завядающие листья, транспирация которых понижена, нагреваются гораздо больше, чем листья, нормально транспирирующие.
Благодаря транспирации в растении сохраняется некоторый дефицит влаги. В результате этого происходит непрерывный ток воды через растение. Чем больше растение испаряет влаги через листья, тем больше оно поглощает воды из почвы из-за увеличивающейся сосущей силы корней. При достижении высокой обвод-ненности клеток и тканей растения сосущая сила снижается.
Транспирация составляет значительную долю расходной части водного баланса территории.
Основным источником воды для большинства наземных растений является почвенная и отчасти грунтовая вода, запасы которой восполняют атмосферные осадки. Не вся влага атмосферных осадков достигает почвы, часть ее задерживается кронами деревьев и травостоем, с поверхности которых она испаряется. Атмосферные осадки насыщают воздух и верхние горизонты почвы, избыток влаги стекает и скапливается в низинах, вызывая заболачивание, попадает в реки и моря, из которых испаряется. Почвенная влага и грунтовые воды, поднимаясь к поверхности почвы, также испаряются.
В случае если сравнить карту распределения осадков по поверхности суши Земли и карту растительности земного шара, можно отметить зависимость распределения базовых типов растительного покрова от количества осадков. К примеру, дождевые тропические леса приурочены к территориям, где выпадает от 2000 до 12 000 мм осадков в год. Умеренные леса Евразии развиваются при количестве осадков 500—700 мм в год, пустыни характерны для территорий, где выпадает осадков не более 250 мм. Более детальный анализ показывает, что в пределах одного климатического пояса различия в растительности обусловлены не только общим количеством осадков, но и их распределением в течение года, наличием или отсутствием засушливого периода, его продолжительностью.
Все растения делят на два типа (по обводненности их клеток):
1) пойкилогидрические—растения с меняющимся содержанием воды. Это низшие наземные растения (водоросли, грибы, лишайники) и мхи. Обводнение их клеток практически не отличается от , содержания влаги в окружающей среде;
2) гомойогидрические — высшие наземные растения, активно поддерживающие высокую влажность клеток с помощью осмотического давления клеточного сока. Эти растения не обладают способностью к обратимому высыханию, как растения первой группы.
Растения различных по влажности местообитаний различаются особенностями, которые отражаются в их внешнем облике.
По отношению к водному режиму местообитания выделяют экологические группы растений: гидатофиты, гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.
Гидатофиты — водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду, к примеру водоросли, кувшинки, рдесты, кубышка, элодея (водяная чума), наяда, уруть, пузырчатка, роголистник и др. Размещено на реф.рфУ этих растений листья либо плавают на поверхности воды, как у кубышки и кувшинок, либо все растение целиком находится под водой (уруть. роголистник). У подводных растений лишь во время цветения и плодоношения цветки и плоды появляются на поверхности.
Среди гидатофитов есть растения, прикрепленные корнями к грунту (кувшинка) и не укореняющиеся в грунте (ряска, водокрас). Все органы гидатофитов пронизаны воздухоносной тканью — аэренхимой, которая представляет собой систему межклетников, заполненных воздухом.
Гидрофиты — водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду своими нижними частями. Οʜᴎ растут в прибрежном поясе водоемов (частуха подорожниковая, стрелолист, тростник, рогоз, многие осоки). Вегетацию эти растения начинают, будучи полностью погруженными в воду. В отличие от гидатофитов у них хорошо развита механическая ткань и водопроводящая система.
Распространение гидатофитов и гидрофитов не зависит от влажности климата͵ так как и в засушливых районах есть водоемы, обеспечивающие условия, необходимые для жизни этих растений.
Гигрофиты — растения избыточно увлажненных местообитаний,-но таких, где обычно нет воды на поверхности. Вследствие высокой влажности воздуха у этих растений резко замедляется или вовсе исключается испарение, что отражается на их минеральном питании, поскольку восходящий ток воды в растении замедляется. Листовые пластинки у этих растений часто тонкие, иногда состоят из одного слоя клеток (некоторые травянистые и эпифитные растения дождевых тропических лесов), так что все клетки листа непосредственно соприкасаются с воздухом, а это способствует большей отдаче воды листьями. При этом и эти приспособления недостаточны для поддержания постоянного тока воды в растении. У гигрофитов имеются на листьях специальные железки — гидатоды, через которые происходит активное выделение воды в капельно-жидком состоянии. К гигрофитам умеренной зоны относят сердечник, недотрогу, болотный подмаренник, некоторые хвощи.
Мезофиты — растения, обитающие в условиях среднего увлажнения. К ним относятся листопадные деревья и кустарники умеренной зоны, большая часть луговых и лесных трав (клевер луговой, тимофеевка луговая, ландыш, сныть) и многие другие растения.
Ксерофиты — растения, живущие в условиях резкого дефицита влаги (многие растения степей и пустынь). Οʜᴎ могут переносить перегрев и обезвоживание. Повышенная способность ксерофитов добывать воду связана с хорошо развитой мощной корневой системой, иногда достигающей глубины 1,5 м и более.
У ксерофитов имеются различные приспособления, ограничивающие испарение воды. Сокращение испарения достигается уменьшением размеров листовой пластинки (полыни), вплоть до ее полной редукции (испанский дрок, эфедра), заменой листьев колючками (верблюжья колючка), свертыванием листа в трубочку (ковыль, типчак). Испарение уменьшается и в том случае, в случае если на листьях развивается толстая кутикула (агава), которая полностью исключает внеустьичное испарение, восковой налет (очиток) или густое опушение (коровяк, некоторые виды василька), что предохраняет лист от перегрева.
Среди ксерофитов выделяют группу склерофитов1 и суккулентов2. У склерофитов хорошо развита механическая опорная ткань как в листьях, так и в стеблях.
1 От греч. склерос — твердый.
2 От лат. суккулентус — сочный.
Склерофиты обладают приспособлением к ограничению транспирации или к усилению поступления воды, что позволяет им интенсивно ее расходовать.
Своеобразную группу растений засушливых местообитаний представляют суккуленты, которые в отличие от склерофитов имеют мягкие, сочные ткани с большим запасом воды. Такие растения, как алоэ, агавы, очитки, молодило, накапливающие воду в листьях, называют листовыми суккулентами. Кактусы, кактусовидные молочаи содержат воду в стеблях, листья у них превращены в колючки. Эти растения называют стеблевыми суккулентами. В нашей флоре суккуленты представлены очитком и молодилом. Суккуленты очень экономно расходуют воду, так как кутикула у них толстая, покрытая восковым налетом, устьица немногочисленные и погружены в ткань листа или стебля. У стеблевых сукку-лентов функцию фотосинтеза несет стебель. Суккуленты запасают огромное количество воды. К примеру, некоторые кактусы североамериканских пустынь накапливают до 1000—3000 л воды.
referatwork.ru
Вода как экологический фактор
Тело растения на 50—90% состоит из воды. Особенно богата водой цитоплазма (85—90%), много ее и в органеллах клетки. Весьма богаты водой сочные плоды, лягкая листва, корни; однако семена, особенно маслянистые, могут содержать незначительные количества воды. Вода имеет первостепенное значение в жизни растений. Все биохимические процессы растения протекают в водной среде. Растворяя почти все питательные вещества вода служит и транспортным средством для них. Процессы водоснабжения растений, тесно связанные с местообитанием, — одна из центральных проблем экологии. Уже незначительные колебания водообеспечения могут иметь далеко идущие последствия и вызывают заметные изменения в растительном покрове.
Вода играет непосредственную роль в обеспечении роста растений, являющегося функцией растяжения клеток. Тургорное давление, производимое изнутри на- молодые оболочки клеток водой, вызывает их растяжение, пока они еще не эластичны. Это способствует увеличению размера клетки. Поэтому сухость замедляет рост, так как клетка полностью не растягивается. С уменьшением пластичности оболочки (при отложении целлюлозы) полного увеличения размера клетки не происходит даже при достаточном обеспечении растения водой. Днем в период недостатка воды стебли растений имеют меньший диаметр, чем ночью, что обусловлено разницей в тургоре. Поэтому рост надземных частей происходит главным образом ночью, когда уменьшается отдача воды через транопирацию и восстанавливается тургесценция. Наиболее чувствительным показателем обеспечения водой растения является продукция сухого вещества. Обеспечение водой накладывает глубокий отпечаток на внешнюю морфологию растений, их анатомическую структуру, положение растения в сообществе, зональное расчленение растительного покрова.
Но для растения важно не только количество воды, поступающее в его распоряжение, но также и ее состояние в атмосфере и в почве. Растения потребляют воду в основном в жидком состоянии. В умеренной и холодных зонах огромное косвенное влияние на растения оказывает вода в твердой фазе. Снег помимо большого его значения для теплового режима местообитания играет немалую роль в весенний период, когда осадков обычно мало и тающий снег пополняет водные запасы почвы; как раз тогда, когда растущим растениям требуется повышенное количество влаги. Кроме того, он во многом определяет степень водоемности рек, что влияет на экологию луговых растений. Лед оказывает на растение большей частью вредное влияние, а при возникновении в межклетниках причиняет механические повреждения. Зимой в случае образования слоя льда на поверхности почвы могут погибнуть культивируемые и дикорастущие растения. Ожеледь, т. е. накопление льда на органах растений ли на.поверхности почвы -при внезапных потеплениях после дождя, часто вызывает механические повреждения растений. Изморозь, :или рыхлый лед на ветвях деревьев и листьях трав во время туманов, в некоторой степени способствует накоплению воды; при таянии часть ее может попасть в почву, часть испаряется в атмосферу. Подобное же значение имеет иней. Град обычно является нежелательным фактором, поскольку часто приводит к механическим повреждениям. В вегетационный период влага из атмосферы поступает в основном в жидкой фазе. Дожди, их количество сроки, частота выпадения, интенсивность, а также связь их с другими факторами — температурой, ветром и т. д. — имеют огромное значение. Количество осадков принято выражать толщиной слоя (в мм), который образуется на поверхности при ух выпадении. Один миллиметр осадков соответствует выпадению 1 л воды на 1 м2. Очень велика в жизни растений и для закономерностей формирования растительного покрова роль относительной влажности, воздуха (процентное отношение реального давления водяного пара к давлению насыщенного пара при той же температуре). Она показывает долю (процент) от того максимального количества влаги, которое могло бы содержаться при полном насыщении данного объема воздуха при данной температуре. Более теплый воздух, естественно, может содержать влаги больше, чем холодный. При охлаждении воздух относительная влажность его увеличивается, и когда достигает 100% (так называемая точка росы), начинается конденсация паров в виде капель. Относительной влажность обычно измеряют психрометром, по разности температур, показываемых сухим и смоченным термометрами прибора. Применяют также гигрометры и гигрографы, в которых использован волос, имеющий свойство сокращаться или удлиняться при изменении влажности.
В отличие от дождя, количество которого можно измерить дождемером, или снега, количество которого определяют растаиванием определенного его объема, росу и туман измерить дождемером невозможно. Но роса и туман имеют также важное значение для растений и растительности. Подсчеты показали, что выпадение осадков в виде росы может достигать иногда 10—20% от годовой суммы осадков в данном месте. Однако количество конденсирующейся при выпадении росы влаги в течение суток невелико. Имеются данные, что количество росы, выпадающее за одну ночь, как правило, не превышает 0,2 мм. Поэтому, например, в практически бездождных пустынях юго-западной части Африки, где, кстати, очень часты туманы, они почти не имеют значения в жизни растений, поскольку могут смочить слой песка толщиной не более 1—2 см, а такой слой полностью пересыхает днем. Но в засушливых местах и в пустынях роса может поддерживать водный режим листьев, и, кроме того, имеет довольно большое значение для существования низших растений (лишайников и водорослей), покрывающих иногда значительным слоем поверхность песка, почвы или скал. Определенную роль играет туман как источник увлажнения листьев и почвы в поясе так называемых туманных лесов во многих горных системах мира, особенно в Новой Зеландии, в Северной и Южной Америке и др. Очень сильное образование росы наблюдается во влажных тропиках. Но в этих районах так часты осадки, что добавление влажности за счет росы почти не имеет значения, разве что для многочисленных эпифитов.
В умеренной зоне было бы неправильно полностью игнорировать росу и туман, но нельзя и переоценивать их значение. Дело в том, что какого-то существенного повышения влажности почвы за счет тумана, видимо, не происходит, если только туман не переходит в дождь. Большое значение, вероятно, имеет непосредственная конденсация воды в почве и на ее поверхности (роса), особенно в том случае, если температура почвы значительно ниже температуры воздуха. Однако количественные оценки этого явления пока недостаточно известны. Видимо, некоторое значение имеет восприятие росы непосредственно самим листом. Но в общем балансе потребления влаги доля его невелика, хотя некоторые опыты показали, что если участок растительности защищать от, выпадения на него росы, то растения развиваются хуже, чем на незащищенных. Гораздо большее значение имеют роса и туман в том отношении, что они снижают транспиранию растений, особенно в критические моменты когда почва не имеет достаточного количества воды. Это важно, например, для отростков, корни которых располагаются в поверхностном, быстро пересыхающем слое почвы. С другой стороны роса вредна тем, что облегчает заражение растений грибками. Так, отмечено, что картофель гораздо сильнее поражается фитофторой в туманные, росные дни. Таким образом, роса и туман не увлажняют сухого аридного климата, но значительно повышают влажность гумидного (влажного) климата и смягчают отрицательное воздействие коротких сухих периодов.
2. Гидрофиты – растения водных местообитаний.
Высшие водные растения вынуждены адаптироваться к особенностям мин. Питания, газового и светового режимов, движению воды в водоемах. Г.И. Поплавская (1948) решила разделить на несколько групп:
1) Гидатофиты – полностью погруженные растения (над водой могут быть лишь цветки). Среди них различают а) неукореняющиеся, или взвешенные (роголистники)
б) укореняющиеся (водяные лютики)
2) Аэротогидатофиты – растения с плавающими листьями. Среди них также а) неукореняющиеся (водокрас, ряски), б) укореняющиеся (кувшинки, кубышки, водный лютик)
3) Собственно гидрофиты (в узком смысле) – имеют листья расположенные над водой. Они обычно по берегам водоемов (стрелолист, камыш озерный).
Ксерофиты – растения приспособившиеся к жизни в засушливых местах.
По морфологическим особенностям подразделены на Л. Бриггс и Г. Шанцс (1914):
1. Избегающие засухи – пустынные и степные виды с коротким, обычно весенним периодом развития. Безводный период эфемеры переживают в виде семян (пустынный мак), а эфемероиды в виде подземных органов (тюльпаны)
2. Уклоняющиеся – виды с мощной поверхностной корневой системой, быстро поглощающей дождевую влагу или развивающие корни, достигающие грунтовых вод (фреатофиты). Верблюжья колючка, проникают в глубину более 15 м.
3. Выдерживающие засуху – настоящие ксерофиты.
По анотомо-морфологическому строению и характеру адаптаций к засухе настоящие ксерофиты делят на суккуленты и склерофиты.
Суккуленты – многолетние сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой.
Склерофиты – растения с сухими жесткими листьями, имеющими толстую кутикулу и развитые механические ткани.
Мезофиты – эту группу составляют как с типичным мезоморфным растением, так и с разными уклонениями в сторону гигро- или ксероморфной организации.
В связи с обитанием в разных условиях А.П. Шенников (1950) выделил несколько групп мезофитов:
1. Вечно зеленые мезофиты влажных тропических лесов – это глав. образом деревья и кустарники, круглый год обеспеченные влагой, элементами мин. питания и теплом, что позволяет им постоянно расти. У них крупные мезоморфные листья большей частью теневые. В теплом сыром воздухе влажного тропического леса обычна интенсивная гуттация (пассивное выделение растворов через спец. комплексы клеток.
2. Зимнезеленые деревянистые мезофиты – распространены в континентальных частях тропической и субтропической зоны, где за теплой влажной зимой следует засушливое лето. Деревья и кустарники теряют листву на время летней засухи. В период вегетации они обеспечены влагой и имеют мезоморфное строение листьев, а в весенний листопад освобождаются от излишней испаряющей поверхности.
3. Летнезеленые деревянистые мезофиты – деревья и кустарники умеренных зон, сбрасывающие листья на холодный период. Отличаются большой изменчивостью признаков.
4. Летнезеленые многолетние травянистые мезофиты - в основном обитатели лугов. Строение листьев в физиологические особенности растений этой группы разнообразны, с уклонами в гигро- или ксероморфность.
5. Эфемеры и эфемероиды – сохраняют мезоморфностьв засушливых местообитаниях пустынь и степей.
studfiles.net
Содержание
Введение 3
Заключение 16
Список используемой литературы 17
Введение
Вода – это самое уникальное и загадочное природное образование. Она играет исключительную роль в жизни любого организма. Вода играет жизненно важную роль в промышленности, быту и в лабораторной практике; она совершенно необходима для поддержания жизни. Приблизительно две трети человеческого тела приходятся на долю воды, и многие пищевые продукты состоят преимущественно из воды. Она присутствует во всех клетках и тканях, играет главную роль во всех биологических процессах от пищеварения до кровообращения и выполняет множество важных функций.
Актуальность данной темы заключается в том, что основные физико-химические свойства воды влияют на все процессы, в которых вода принимает участие. Это и характеризует ее, как один из экологических факторов.
Целью данной работой является изучить воду, как экологический фактор, а так же ее влияние на окружающую среду. Для достижения цели необходимо решить ряд задач:
Экологическими факторами называют свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Экологические факторы могут быть необходимы или вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Роль воды как экологического фактора определяется ее физическими и химическими свойствами и подвижностью.
Вода - среда обитания разнообразных живых организмов. Тела живых организмов в основном состоят из воды. Так содержание воды в растениях колеблется от 40 до 98%, в теле животных от 35% до 83%. Без воды не могут осуществляться процессы обмена веществ. С экологической точки зрения она служит лимитирующим фактором, как в наземных местообитаниях, так и в водных, где ее количество подвержено сильным колебаниям, или там, где высокая соленость способствует потере воды организмом через осмос. Поддержание водного баланса имеет огромное значение для всех животных организмов. Все живые организмы, в зависимости от потребности их в воде, а следовательно и по местообитаниям, подразделяются на ряд экологических групп:
Каждая группа - хороший индикатор господствующих в данной местности экологических условий.
Увлажненность местообитания и, как следствие, водообеспеченность наземных организмов зависят, прежде всего, от количества атмосферных осадков, их распределения по временам года, наличия водоемов, уровня грунтовых вод, запасов почвенной влаги и т. п. Количество осадков зависит в основном от путей и характера больших перемещений воздушных масс. Распределение осадков по временам года - крайне важный лимитирующий фактор для организмов. Условия, создающиеся в результате равномерного распределения осадков, совершенно иные, чем при выпадении осадков в течение одного сезона. В этом случае животным и растениям приходится переносить периоды длительной засухи. Как правило, неравномерное распределение осадков по временам года встречается в тропиках и субтропиках, где нередко хорошо выражены влажный и сухой сезоны. Влажность оказывает влияние на распространение растений и животных, как в пределах ограниченной территории, так и в широком географическом масштабе, определяя их зональность (смена лесов степями, степей — полупустынями и пустынями).
Но для растения важно не только количество воды, поступающее в его распоряжение, но также и ее состояние в атмосфере и в почве. Растения потребляют воду в основном в жидком состоянии. В умеренной и холодных зонах огромное косвенное влияние на растения оказывает вода в твердой фазе. Снег помимо большого его значения для теплового режима местообитания играет немалую роль в весенний период, когда осадков обычно мало и тающий снег пополняет водные запасы почвы; как раз тогда, когда растущим растениям требуется повышенное количество влаги. Кроме того, он во многом определяет степень водоемкости почв, что влияет на экологию луговых растений. Лед оказывает на растение большей частью вредное влияние, а при возникновении в межклетниках причиняет механические повреждения. Зимой в случае образования слоя льда на поверхности почвы могут погибнуть культивируемые и дикорастущие растения. Изморозь или рыхлый лед на ветвях деревьев и листьях трав во время туманов, в некоторой степени способствует накоплению воды; при таянии часть ее может попасть в почву, часть испаряется в атмосферу. Подобное же значение имеет иней.
При изучении экологической роли воды учитывается не только количество выпадающих осадков, но и соотношение их величины и испаряемости. Области, в которых испарение превышает годовую величину суммы осадков, называются аридными (сухими, засушливыми). В аридных областях растения испытывают недостаток влаги в течение большей части вегетационного периода. В гумидных (влажных) областях растения обеспечены водой в достаточной мере.
Отсутствие водоемов на местности обычно приводит к образованию резко континентального климата. Благодаря влиянию океанов на значительной части Земного пара обеспечивается перевес осадков на суше над испарением, и организмы растений и животных получают нужное им для жизни, количество воды. Водная и воздушная оболочки Земного шара постоянно обмениваются углекислотой с горными породами, растительным и животным миром, что также способствует стабилизации климата.
Многие столетия люди не знали, что представляет собой вода, и как появилась она на планете. В 1932 году мир облетела сенсация: кроме обычной воды, в природе существует еще и тяжелая вода. Сегодня известно, что изотопных разновидностей воды может быть 135. Состав воды, даже полностью освобожденной от минеральных и органических примесей, сложен и многообразен.
Всё многообразие свойств воды и необычность их проявления определяется, в конечном счете, физической природой этих атомов, способом их объединения в молекулу и группировкой образовавшихся молекул. Постоянно соприкасаясь со всевозможными веществами, вода фактически всегда представляет собой раствор различного, зачастую очень сложного состава. Она проявляет себя, как универсальный растворитель. Ее растворяющему действию, в той или иной мере, подвластны и твердые тела, и жидкости, и газы.
Исследователи раскрывают все более тонкие и сложные механизмы "внутренней организации" водной массы. Изучение воды дает все новые факты, углубляя и усложняя наши представления об окружающем мире. Развитие этих представлений помогает нам понять свойства воды и особенности взаимодействия ее с другими веществами.
Вода, на первый взгляд, простое химическое соединение водорода и кислорода, но именно она является универсальным растворителем значительного количества веществ, поэтому в природе химически чистой воды нет. Особенно ярко свойства растворителя проявляются в морской воде, в ней растворяются почти все вещества. Около семидесяти элементов Периодической системы содержатся в ней в обнаруживаемых количествах. Даже редкие и радиоактивные элементы находятся в водах морей и океанов. В наибольшем количестве содержатся хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий, бром, углерод, стронций, бор. Одного только золота растворено в водах океана по 3 кг на душу населения Земли.
Наличие в воде различных веществ свидетельствует о ее высокой растворяющей способности. Это основное свойство воды. Вся практическая деятельность человека, с самой глубокой древности, связана с использованием воды и водных растворов и для приготовления пищи и для других житейских надобностей.
Основные физико-химические свойства воды влияют на все процессы, в которых вода принимает участие. Наиболее важны, на наш взгляд, следующие свойства.
1. Поверхностное натяжение - это степень сцепления молекул воды друг с другом. Органические и неорганические соединения растворяются в жидких средах, содержащих воду, поэтому поверхностное натяжение потребляемой нами воды имеет большое значение. Любая жидкость в организме содержит воду и, так или иначе, участвует в реакциях. Вода в организме играет роль растворителя, обеспечивает транспортную систему и служит средой обитания наших клеток. Поэтому, чем ниже поверхностное натяжение, соответственно, выше растворяющая способность воды, тем лучше вода выполняет свои основные функции. В том числе и роль транспортной системы. Поверхностное натяжение определяет «смачиваемость» воды и ее растворяющие свойства. Чем ниже поверхностное натяжение, тем выше растворяющие свойства, тем выше текучесть. Все три величины - поверхностное натяжение, текучесть и растворяющая способность - связаны между собой.
2. Кислотно-щелочное равновесие воды. Основные жизненные среды (кровь, лимфа, слюна, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость и др.) имеют слабощелочную реакцию. При сдвигах их в кислую сторону, меняются биохимические процессы, организм «закисляется». Это ведет к развитию болезней.
3. Окислительно-восстановительный потенциал воды. Это способность воды вступать в биохимические реакции. Она определяется наличием свободных электронов в воде. Это очень важный показатель для организма человека. ОВП воды должен соответствовать ОВП межклеточной жидкости. Он находится в диапазоне от -100 до -200 милливольт (мВ). Тогда организму не надо будет тратить дополнительную энергию на выравнивание ОВП.
4. Жесткость воды - характеристика воды, обусловленная содержанием в ней катионов кальция и магния. Бытовыми признаками повышенной жёсткости воды может служить плохое вспенивание в воде мыла, образование сильной накипи в чайнике, горьковатый вкус воды.5. Температура воды определяет скорость протекания биохимических реакций.
6. Минерализация воды. Наличие в воде макро- и микроэлементов необходимо для жизнедеятельности организма человека. Жидкости организма представляют собой электролиты, восполняемые минералами, в том числе и за счет воды.
7. Экология воды - химическое загрязнение и биогенное загрязнение. Чистота воды - наличие в ней примесей, бактерий, солей тяжелых металлов, хлора и др.
8. Структура воды. Вода представляет собой жидкий кристалл. Диполи молекулы воды ориентируются в пространстве определенным образом, соединяясь в структурные конгломераты. Это позволяет жидкости составлять единую биоэнергоинформационную среду. Когда вода находится в состоянии твердого кристалла (льда), молекулярная решетка жестко ориентирована. При таянии разрываются жесткие структурные молекулярные связи. И часть молекул, высвобождаясь, образует жидкую среду. В организме вся жидкость структурирована особым образом.
9. Информационная память воды. За счет структуры кристалла происходит запись биополевой информации. Это один из очень важных параметров воды, имеющий большое значение для организма человека. Японский ученый Эмото Масару проводил исследования, фотографируя кристаллы замороженной воды из различных источников, которой давал послушать классическую и современную музыку, прочитать слова, написанные на разных языках мира, показывал снимки. В результате своих исследований он доказал, что Вода может слышать, видеть, читать. Учитывая, что мы с вами состоим из воды, то вся информация, которую мы получаем извне и генерируем внутри себя (обиды, злость, досада или радость, прощение, доброту, сочувствие), мы записываем на своих жидкостях и передаём своим потомкам.
Вода очень важна для здоровья человека и её запасы в нашем теле нужно постоянно пополнять.
Самая полезная питьевая вода - это вода из природных родников и источников. В такой воде есть все необходимое для здоровья человека - кислород, полезные органические вещества и энергетика. Однако, для большинства людей ежедневная реальность - это вода из водопровода. Народная медицина очень обеспокоена ее качеством воды из водопровода, т.к. в ее составе содержится много вредных примесей. Поэтому ее необходимо дополнительно очищать. Как правило, водопроводную воду фильтруют через бытовые очистительные фильтры или кипятят перед употреблением. Еще один способ очищения - замораживание воды до состояния льда с последующим оттаиванием.
При выборе способа очистки воды нужно помнить, что сырая вода гораздо полезнее для здоровья человека. Кипяченая вода считается "мертвой", т.к. в ней видоизменены минеральные микроэлементы. Однако, если есть хоть малейшие сомнения в качестве водопроводной или ключевой воды, то все-таки лучше вскипятить её. "Оживить" кипяченую воду помогут настои листьев малины, чёрной смородины, настой плодов шиповника, а также настой такого растения, как хвощ полевой. Наилучший способ получить очищенную воду в домашних условиях - это приготовление талой воды. Этот метод основан на том, что скорость замерзания чистой воды и воды, содержащей примеси - различен.
yaneuch.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Российский государственный гидрометеорологический университет
Экономический и социально-гуманитарный факультет
Кафедра связей с общественностью
Реферат
по дисциплине «Окружающая среда и здоровье человека»
«Вода, как экологический фактор.
Особенности физико-химических свойств воды»
Санкт-Петербург
2012
Содержание
Введение 3
Заключение 16
Список используемой литературы 17
Введение
Вода – это самое уникальное и загадочное природное образование. Она играет исключительную роль в жизни любого организма. Вода играет жизненно важную роль в промышленности, быту и в лабораторной практике; она совершенно необходима для поддержания жизни. Приблизительно две трети человеческого тела приходятся на долю воды, и многие пищевые продукты состоят преимущественно из воды. Она присутствует во всех клетках и тканях, играет главную роль во всех биологических процессах от пищеварения до кровообращения и выполняет множество важных функций.
Актуальность данной темы заключается в том, что основные физико-химические свойства воды влияют на все процессы, в которых вода принимает участие. Это и характеризует ее, как один из экологических факторов.
Целью данной работой является изучить воду, как экологический фактор, а так же ее влияние на окружающую среду. Для достижения цели необходимо решить ряд задач:
Экологическими факторами называют свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Экологические факторы могут быть необходимы или вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Роль воды как экологического фактора определяется ее физическими и химическими свойствами и подвижностью.
Вода - среда обитания разнообразных живых организмов. Тела живых организмов в основном состоят из воды. Так содержание воды в растениях колеблется от 40 до 98%, в теле животных от 35% до 83%. Без воды не могут осуществляться процессы обмена веществ. С экологической точки зрения она служит лимитирующим фактором, как в наземных местообитаниях, так и в водных, где ее количество подвержено сильным колебаниям, или там, где высокая соленость способствует потере воды организмом через осмос. Поддержание водного баланса имеет огромное значение для всех животных организмов. Все живые организмы, в зависимости от потребности их в воде, а следовательно и по местообитаниям, подразделяются на ряд экологических групп:
Каждая группа - хороший индикатор господствующих в данной местности экологических условий.
Увлажненность местообитания и, как следствие, водообеспеченность наземных организмов зависят, прежде всего, от количества атмосферных осадков, их распределения по временам года, наличия водоемов, уровня грунтовых вод, запасов почвенной влаги и т. п. Количество осадков зависит в основном от путей и характера больших перемещений воздушных масс. Распределение осадков по временам года - крайне важный лимитирующий фактор для организмов. Условия, создающиеся в результате равномерного распределения осадков, совершенно иные, чем при выпадении осадков в течение одного сезона. В этом случае животным и растениям приходится переносить периоды длительной засухи. Как правило, неравномерное распределение осадков по временам года встречается в тропиках и субтропиках, где нередко хорошо выражены влажный и сухой сезоны. Влажность оказывает влияние на распространение растений и животных, как в пределах ограниченной территории, так и в широком географическом масштабе, определяя их зональность (смена лесов степями, степей — полупустынями и пустынями).
Но для растения важно не только количество воды, поступающее в его распоряжение, но также и ее состояние в атмосфере и в почве. Растения потребляют воду в основном в жидком состоянии. В умеренной и холодных зонах огромное косвенное влияние на растения оказывает вода в твердой фазе. Снег помимо большого его значения для теплового режима местообитания играет немалую роль в весенний период, когда осадков обычно мало и тающий снег пополняет водные запасы почвы; как раз тогда, когда растущим растениям требуется повышенное количество влаги. Кроме того, он во многом определяет степень водоемкости почв, что влияет на экологию луговых растений. Лед оказывает на растение большей частью вредное влияние, а при возникновении в межклетниках причиняет механические повреждения. Зимой в случае образования слоя льда на поверхности почвы могут погибнуть культивируемые и дикорастущие растения. Изморозь или рыхлый лед на ветвях деревьев и листьях трав во время туманов, в некоторой степени способствует накоплению воды; при таянии часть ее может попасть в почву, часть испаряется в атмосферу. Подобное же значение имеет иней.
При изучении экологической роли воды учитывается не только количество выпадающих осадков, но и соотношение их величины и испаряемости. Области, в которых испарение превышает годовую величину суммы осадков, называются аридными (сухими, засушливыми). В аридных областях растения испытывают недостаток влаги в течение большей части вегетационного периода. В гумидных (влажных) областях растения обеспечены водой в достаточной мере.
Отсутствие водоемов на местности обычно приводит к образованию резко континентального климата. Благодаря влиянию океанов на значительной части Земного пара обеспечивается перевес осадков на суше над испарением, и организмы растений и животных получают нужное им для жизни, количество воды. Водная и воздушная оболочки Земного шара постоянно обмениваются углекислотой с горными породами, растительным и животным миром, что также способствует стабилизации климата.
Многие столетия люди не знали, что представляет собой вода, и как появилась она на планете. В 1932 году мир облетела сенсация: кроме обычной воды, в природе существует еще и тяжелая вода. Сегодня известно, что изотопных разновидностей воды может быть 135. Состав воды, даже полностью освобожденной от минеральных и органических примесей, сложен и многообразен.
Всё многообразие свойств воды и необычность их проявления определяется, в конечном счете, физической природой этих атомов, способом их объединения в молекулу и группировкой образовавшихся молекул. Постоянно соприкасаясь со всевозможными веществами, вода фактически всегда представляет собой раствор различного, зачастую очень сложного состава. Она проявляет себя, как универсальный растворитель. Ее растворяющему действию, в той или иной мере, подвластны и твердые тела, и жидкости, и газы.
Исследователи раскрывают все более тонкие и сложные механизмы "внутренней организации" водной массы. Изучение воды дает все новые факты, углубляя и усложняя наши представления об окружающем мире. Развитие этих представлений помогает нам понять свойства воды и особенности взаимодействия ее с другими веществами.
Вода, на первый взгляд, простое химическое соединение водорода и кислорода, но именно она является универсальным растворителем значительного количества веществ, поэтому в природе химически чистой воды нет. Особенно ярко свойства растворителя проявляются в морской воде, в ней растворяются почти все вещества. Около семидесяти элементов Периодической системы содержатся в ней в обнаруживаемых количествах. Даже редкие и радиоактивные элементы находятся в водах морей и океанов. В наибольшем количестве содержатся хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий, бром, углерод, стронций, бор. Одного только золота растворено в водах океана по 3 кг на душу населения Земли.
Наличие в воде различных веществ свидетельствует о ее высокой растворяющей способности. Это основное свойство воды. Вся практическая деятельность человека, с самой глубокой древности, связана с использованием воды и водных растворов и для приготовления пищи и для других житейских надобностей.
Основные физико-химические свойства воды влияют на все процессы, в которых вода принимает участие. Наиболее важны, на наш взгляд, следующие свойства.
1. Поверхностное натяжение - это степень сцепления молекул воды друг с другом. Органические и неорганические соединения растворяются в жидких средах, содержащих воду, поэтому поверхностное натяжение потребляемой нами воды имеет большое значение. Любая жидкость в организме содержит воду и, так или иначе, участвует в реакциях. Вода в организме играет роль растворителя, обеспечивает транспортную систему и служит средой обитания наших клеток. Поэтому, чем ниже поверхностное натяжение, соответственно, выше растворяющая способность воды, тем лучше вода выполняет свои основные функции. В том числе и роль транспортной системы. Поверхностное натяжение определяет «смачиваемость» воды и ее растворяющие свойства. Чем ниже поверхностное натяжение, тем выше растворяющие свойства, тем выше текучесть. Все три величины - поверхностное натяжение, текучесть и растворяющая способность - связаны между собой.
2. Кислотно-щелочное равновесие воды. Основные жизненные среды (кровь, лимфа, слюна, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость и др.) имеют слабощелочную реакцию. При сдвигах их в кислую сторону, меняются биохимические процессы, организм «закисляется». Это ведет к развитию болезней.
3. Окислительно-восстановительный потенциал воды. Это способность воды вступать в биохимические реакции. Она определяется наличием свободных электронов в воде. Это очень важный показатель для организма человека. ОВП воды должен соответствовать ОВП межклеточной жидкости. Он находится в диапазоне от -100 до -200 милливольт (мВ). Тогда организму не надо будет тратить дополнительную энергию на выравнивание ОВП.
4. Жесткость воды - характеристика воды, обусловленная содержанием в ней катионов кальция и магния. Бытовыми признаками повышенной жёсткости воды может служить плохое вспенивание в воде мыла, образование сильной накипи в чайнике, горьковатый вкус воды.5. Температура воды определяет скорость протекания биохимических реакций.
6. Минерализация воды. Наличие в воде макро- и микроэлементов необходимо для жизнедеятельности организма человека. Жидкости организма представляют собой электролиты, восполняемые минералами, в том числе и за счет воды.
7. Экология воды - химическое загрязнение и биогенное загрязнение. Чистота воды - наличие в ней примесей, бактерий, солей тяжелых металлов, хлора и др.
8. Структура воды. Вода представляет собой жидкий кристалл. Диполи молекулы воды ориентируются в пространстве определенным образом, соединяясь в структурные конгломераты. Это позволяет жидкости составлять единую биоэнергоинформационную среду. Когда вода находится в состоянии твердого кристалла (льда), молекулярная решетка жестко ориентирована. При таянии разрываются жесткие структурные молекулярные связи. И часть молекул, высвобождаясь, образует жидкую среду. В организме вся жидкость структурирована особым образом.
9. Информационная память воды. За счет структуры кристалла происходит запись биополевой информации. Это один из очень важных параметров воды, имеющий большое значение для организма человека. Японский ученый Эмото Масару проводил исследования, фотографируя кристаллы замороженной воды из различных источников, которой давал послушать классическую и современную музыку, прочитать слова, написанные на разных языках мира, показывал снимки. В результате своих исследований он доказал, что Вода может слышать, видеть, читать. Учитывая, что мы с вами состоим из воды, то вся информация, которую мы получаем извне и генерируем внутри себя (обиды, злость, досада или радость, прощение, доброту, сочувствие), мы записываем на своих жидкостях и передаём своим потомкам.
myunivercity.ru
Вода обеспечивает протекание в организме обмена веществ и нормальное функционирование организма в целом. Одни организмы живут в воде, другие приспособились к постоянному недостатку влаги. Среднее содержание воды в клетках большинства живых организмов составляет около 70 %. Вода в клетке присутствует в двух формах: свободной (95 % всей воды клетки) и связанной (4—5 % связаны с белками),
Наиболее важные функции и свойства воды следующие.
Вода как растворитель является лучшим из известных растворителей, в ней растворяется больше веществ, чем в любой другой жидкости. Многие химические реакции в клетке являются ионными, поэтому протекают только в водной среде.
Вода как реагент участвует во многих химических реакциях полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза.
Вода как термостабилизатор и терморегулятор. Эта функция обусловлена такими свойствами воды, как высокая теплоемкость — смягчает влияние на организм значительных перепадов температуры в окружающей среде; высокая теплопроводность — позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме; высокая теплота испарения — используется для охлаждения организма при потоотделении у млекопитающих и транспирации у растений.
Транспортная функция воды осуществляется при передвижении по организму вместе с водой растворенных в ней веществ к различным его частям и выведение ненужных продуктов из организма.
Структурная функция состоит в том, что цитоплазма клеток содержит от 60 до 95% воды, и именно она придает клеткам их нормальную форму. У растений вода поддерживает тургор (упругость эндоплазматической мембраны), у некоторых животных служит гидростатическим скелетом (медузы).
Водная среда наиболее однородна среди других. Она мало изменяется в пространстве, здесь нет четких границ между отдельными экосистемами. Амплитуды значений факторов также невелики. Разница между максимальными и минимальными значениями температуры здесь обычно не превышает 50°С (в наземно-воздушной среде — до 100°С). Водной среде присуща высокая плотность. Для океанических вод она равна 1,3 г/см3, для пресных — близка к единице. Давление изменяется только в зависимости от глубины: каждый 10-метровый слой воды увеличивает давление на 1 атмосферу.
Лимитирующим фактором часто бывает кислород. Содержание его обычно не превышает 1% от объема. При повышении температуры, обогащении органическим веществом и слабом перемешивании содержание кислорода в воде уменьшается. Малая доступность кислорода для организмов связана также с его слабой диффузией (в воде она в тысячи раз меньше, чем в воздухе). Второй лимитирующий фактор — свет. Освещенность быстро уменьшается с глубиной. В идеально чистых водах свет может проникать до глубины 50-60 м, в сильно загрязненных — только на несколько сантиметров.
В воде мало теплокровных, или гомойотермных (греч. хомой — одинаковый, термо — тепло) организмов. Это результат двух причин: малое колебание температур и недостаток кислорода. Основной адаптационный механизм гомойотермии — противостояние неблагоприятным температурам. В воде такие температуры маловероятны, а в глубинных слоях температура практически постоянна (+4°С). Поддержание постоянной температуры тела обязательно связано с интенсивными процессами обмена веществ, что возможно только при хорошей обеспеченности кислородом. В воде таких условий нет. Теплокровные животные водной среды (киты, тюлени, морские котики и др.) — это бывшие обитатели суши. Их существование невозможно без периодической связи с воздушной средой.
Типичные обитатели водной среды имеют переменную температуру тела и относятся к группе пойкилотермных (греч. пойкиос — разнообразный). Недостаток кислорода они в какой-то мере компенсируют увеличением соприкосновения органов дыхания с водой. Многие обитатели вод (гидробионты) потребляют кислород через все покровы тела. Часто дыхание сочетается с фильтрационным типом питания, при котором через организм пропускается большое количество воды. Некоторые организмы в периоды острого недостатка кислорода способны резко замедлять жизнедеятельность, вплоть до состояния анабиоза (почти полное прекращение обмена веществ).
К высокой плотности воды организмы адаптируются, в основном, двумя путями. Одни используют ее как опору и находятся в состоянии свободного парения. Плотность (удельный вес) таких организмов обычно мало отличается от плотности воды. Этому способствует полное или почти полное отсутствие скелета, наличие выростов, капелек жира в теле или воздушных полостей. Такие организмы объединяются в группу планктона (греч. планктос — блуждающий). Различают растительный (фито-) и животный (зоо-) планктон. Размеры планктонных организмов обычно невелики. Но на их долю приходится основная масса водных обитателей.
Активно передвигающиеся организмы (пловцы) адаптируются к преодолению высокой плотности воды. Для них характерна продолговатая форма тела, хорошо развитая мускулатура, наличие структур, уменьшающих трение (слизь, чешуя). В целом же высокая плотность воды имеет следствием уменьшение доли скелета в общей массе тела гидробионтов по сравнению с наземными организмами.
В условиях недостатка света или его отсутствия организмы для ориентации используют звук. Он в воде распространяется намного быстрее, чем в воздухе. Для обнаружения различных препятствий используется отраженный звук по типу эхолокации. Для ориентации используются также запаховые явления (в воде запахи ощущаются намного лучше, чем в воздухе). В глубинах вод многие организмы обладают свойством самосвечения (биолюминесценции).
Растения, обитающие в толще воды, используют в процессе фотосинтеза наиболее глубоко проникающие в воду голубые, синие и сине-фиолетовые лучи. Соответственно и цвет растений меняется с глубиной от зеленого к бурому и красному.
Адекватно адаптационным механизмам выделяются следующие группы гидробионтов: отмеченный выше планктон — свободнопарящие, нектон (греч. нектос — плавающий) — активно передвигающиеся, бентос (греч. бентос — глубина) — обитатели дна, пелагос (греч. пелагос — открытое море) — обитатели водной толщи, нейстон — обитатели верхней пленки воды (часть тела может быть в воде, часть — в воздухе).
Воздействие человека на водную среду проявляется в уменьшении прозрачности, изменении химического состава (загрязнении) и температуры (тепловое загрязнение). Следствием этих и других воздействий является обеднение кислородом, снижение продуктивности, смены видового состава и другие отклонения от нормы.
По отношению к воде среди живых организмов выделяют следующие экологические группы: гигрофилы (влаголюбивые), ксерофилы (сухолюбивые) и мезофилы (промежуточная группа).
В частности, среди растений различают гигрофитов, мезофитов и ксерофитов.
Гигрофиты — растения влажных местообитаний, не переносящие водного дефицита. К ним, в частности, относятся водные растения — гидрофиты и гидатофиты. Гидатофиты — водные растения,.целиком или большей своей частью погруженные в воду (например, рдест, кувшинка). Гидрофиты — водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду только нижними частями (например, тростник).
Ксерофиты — растения сухих местообитаний, способные переносить перегрев и обезвоживание. К ним относятся суккуленты и склерофиты. Суккуленты — ксерофитные растения с сочными, мясистыми листьями (например, алоэ) или стеблями (например, кактусовые), в которых развита водозапасающая ткань. Склерофиты — ксерофитные растения с жесткими побегами, благодаря чему при водном дефиците у них не наблюдается внешней картины завядания (например, ковыли, саксаул).
Мезофиты — растения умеренно увлажненных местообитаний; промежуточная группа между гидрофитами и ксерофитами.
megalektsii.ru
Фактор среды ощущается организмом не только при его недостатке. Проблемы возникают также и при избытке любого из экологических факторов. Из опыта известно, что при недостатке воды в почве ассимиляция растением элементов минерального питания затруднена, но и избыток воды ведет к аналогичным последствиям: возможна гибель корней, возникновение анаэробных процессов, закисание почвы и т. п. Жизненная активность организма также заметно угнетается при малых значениях и при чрезмерном воздействии такого абиотического фактора, как температура (рис. 3.11).[ ...]
Экологические факторы в категориях экономики. Из всех ценностей окружающего мира марксистская политэкономия допускала в круг строгих экономических категорий только продукты человеческого труда. В социалистической части мира это всегда создавало большие трудности для теоретиков природопользования и даже служило для обоснования возражений против практического установления цен на возобновимые природные ресурсы, например на забираемую из природных источников воду.[ ...]
В жизни организмов вода выступает как важнейший экологический фактор. Без воды нет жизни. Живых организмов, не содержащих воду, на Земле не найдено. Она является основной частью протоплазмы клеток, тканей, растительных и животных соков. Все биохимические процессы ассимиляции и диссимиляции, газообмен в организме осуществляются при достаточном обеспечения его водой. Вода с растворенными в ней веществами обусловливает осмотическое давление клеточных и тканевых жидкостей, включая и межклеточный обмен. В период активной жизнедеятельности растений и животных сожержание воды в их организмах, как правило, довольно высокое (табл. 4.10).[ ...]
Проблема имеет своеобразную историю. Из всех ценностей окружающего мира марксистская политэкономия допускала в круг экономических категорий только продукты человеческого труда. Для теоретиков природопользования это создавало определенные трудности. Они проистекали из того, что с позиций житейского здравого смысла услс ия, при которых в окружающей человека среде оказывается больше солнечного света и тепла, больше чистой воды, свежей зелени, цветов и тишины, обладают не только повышенной «ценностью», но и вполне реальной стоимостью, хотя на наличие всего этого не был затрачен человеческий труд. Экономистам хорошо известна «температурная рента» и вполне определенная зависимость стоимости жизни от географической широты.[ ...]
Один фактор нельзя заменить другим. Так, свет для зеленых растений не может быть компенсирован избытком тепла, но при понижении температуры, как и при отсутствии достаточной освещенности, замедляется процесс фотосинтеза. Увядание растений приостанавливается как при увеличении количества воды в почве, так и при снижении температуры воздуха. В сельскохозяйственной практике очень важно знать закономерности взаимодействия экологических факторов, чтобы обеспечить оптимальные условия для культурных растений и домашних животных.[ ...]
Любой экологический фактор, приближающийся к верхней или нижней границе диаграммы выживания, называется лимитирующим. Лимитирующие факторы (например, количество пищи) контролируют условия существования экологических систем. Основное свойство организма - приспособляемость к изменению окружающей среды. В живой природе существует и действует система компенсации экологических факторов - стремление организмов ослабить лимитирующее действие физических, биотических и антропогенных влияний (например, самоочищение водоема, приспособление растений и животных к температурным воздействиям и пр.). Основное воздействие человека на живую природу - воздействие на компенсационные механизмы (ядовитые отходы, глобальное уничтожение лесов, тотальное загрязнение воды и пр.), что приводит к вредным последствиям для природы.[ ...]
Наличие воды — это один из основных экологических факторов, лимитирующих рост и развитие растений. В отсутствие воды растение увядает и может погибнуть, поэтому у многих растений существуют специальные приспособления, позволяющие им переносить недостаток влаги.[ ...]
Город — экологическая система, созданная человеком, с высокой концентрацией экологических факторов. Он изменит все компоненты природной среды (атмосферный воздух, химический состав воды, растительность, почву, рельеф). Массооб-мен города с миллионным населением представлен схематично на рис. 10.[ ...]
Сточные воды некоторых химических производств имеют относительно высокую температуру — от 40 до 70 °С, что создает благоприятные условия для жизнедеятельности термофилов. Но так как температура стоков все время меняется, то соответственно меняется и соотношение мезофилов и термофилов. Происходит параллельная адаптация микроорганизмов к двум экологическим факторам: температуре и химическому составу среды. Такая адаптация называется усложненной и сопровождается отмиранием (стазом) некоторых видов бактерий [12 ].[ ...]
В очистке воды водоема принимают деятельное участие микрофлора и мнкрофауна, появляющиеся в водоеме в результате загрязненности воды органическими веществами. Мир организмов разнообразен. Определяют это разнообразие флоры и фауны водоемов экологические факторы, к которым относятся физический состав воды (плотность, вязкость, отношение к преломлению света, наличие органогенов и др.), условия освещения, снабжение кислородом, температурные условия и характер движения водных масс.[ ...]
Загрязнение воды связано не только с присутствием в ней токсичных или дурнопахнущих веществ, но и с изменением ряда других физико-химических показателей. Для водных экосистем имеют значение такие экологические факторы, как содержание в воде взвешенных веществ, ее минеральный состав, растворенный кислород, температура, окраска, водородный показатель pH и др. Состав и свойства воды в створах водопользования ни по одному из таких показателей не должны превышать установленных нормативов. В случае использования водного объекта для различных нужд приоритетными являются более жесткие требования в ряду одноименных показателей.[ ...]
Лимитирующим фактором может быть не только недостаток,»« что укаэывязт Либих, но и избыток таких, наганер» актор-в,как тепло, свет, вода.[ ...]
В общем числе факторов, влияющих на выживание, выделяются преобладающие (например, пища, вода, тепло). К наиболее важным экологическим факторам, обеспечивающим жизнедеятельность человека, следует отнести энергию, климат, воду, кислород, почву.[ ...]
Поступающие в воду, почву, атмосферу, попадающие в пищу химические соединения являются экологическими факторами, а следовательно, элементами экологической ниши. По отношению к ним (особенно к верхним пределам) устойчивость человеческого организма мала, и такие вещества оказываются лимитирующими факторами, разрушающими нишу.[ ...]
Ресурсы — это экологические факторы среды обитания, которые организм потребляет, то есть их количество в результате взаимодействия с организмом может уменьшаться (пища, вода, солнечная энергия, кислород, углекислый газ и т.д.).[ ...]
Классификация факторов среды. Экологические факторы классифицируют по нескольким критериям. Внешние факторы воздействуют на организм, популяцию, экосистему, но не испытывают непосредственного обратного действия: солнечная радиация, атмосферное давление, температура и влажность воздуха, ветер, скорость течения воды, интенсивность заноса питательных веществ или семян, зачатков и особей других видов из других экосистем. В отличие от них внутренние факторы связаны со свойствами самой экосистемы и образуют ее состав: численность, плотность и структура популяций, пища и ее доступность, концентрации веществ, участвующих в экосистемном круговороте, состав и свойства воздушной, водной, почвенной среды.[ ...]
С каждым годом экологические факторы все сильнее влияют на экономическое развитие, становятся ключевыми при принятии политических решений. Игнорирование экологических законов все чаше оборачивается катастрофами и существенными материальными потерями. Масштабы нашей страны позволяли до недавнего времени считать ее природные ресурсы неисчерпаемыми и «бесплатными», а экологические последствия экономической деятельности — не самыми важными. С каждым годом в мире повышается значимость и ценность чистой воды, незагрязненного воздуха, природных ненарушенных экосистем. Пока именно этими бесценными ресурсами Россия обеспечена лучше любой другой страны. Но распорядиться ими грамотно и сохранить их для потомков — задача очень сложная.[ ...]
Здесь основные экологические факторы — течения и волнения в реках, морях, океанах, действующие практически постоянно. Они могут косвенно влиять на организм, изменяя ионный состав и минерализацию воды, тем самым изменяя состав и концентрацию питательных веществ, а также и прямое действие, вызывающее адаптации животных и растений к течению. Например, рыбы в спокойных реках имеют сплюснутое с боков тело (лещ, плотва), а в быстрых — округлое в сечении (форель), водоросли также морфологически приспособлены к течениям, прикрепляются к субстрату, и т. п.[ ...]
Существует ряд экологических факторов абиотической природы, влияние которых на живые организмы почти везде практически одинаково. К ним, например, относится сила тяготения (гравитация), являющаяся константой среды жизни, одним из важнейших ее условий. Она определяет форму тел организмов, особенно многоклеточных. Диоксид углерода в атмосфере и гидросфере определяет явление фотосинтеза — основу всей жизни. Однако в связи с тем, что действие их не создает локальных различий в условиях жизни, оно во многих работах, которые направлены на практические цели, не рассматривается. В каждой среде обитания на организмы действует своя совокупность абиотических факторов. Некоторые из них играют важную роль во всех трех основных средах (в воде, прчве и на суше) или в двух. Рассмотрим важнейшие из них, мысленно обособив от остальных.[ ...]
Во многих случаях вода - ключевой фактор основных глобальных экологических проблем. Выше уже отмечалась исключительная роль воды как агента, переносящего растворенные, влекомые и взвешенные вещества. Поэтому она важнейший фактор в глобальных биоге о химических циклах углерода, азота, серы, фосфора и др. и в экзогенной части большого геологического цикла (или цикла эрозии-седиментации). Глобальный гидрологический цикл - это один из основных жизнеобеспечивающих механизмов экосферы, зависящий в то же время от изменения ее состояния.[ ...]
Другой комплексный экологический фактор, заслуживающий большого внимания, — пищевой (трофический). Пища растений и животных состоит из многих компонентов, каждый из которых при определенных условиях можно рассматривать как самостоятельный экологический фактор. Растения для своего питания используют воду, диоксид углерода, соли азота, калия, фосфора, бора, кобальта, других макро- и микроэлементов. Для обеспечения потребностей организма животных в питательных веществах необходимо, чтобы в их рацион входили протеины, аминокислоты, жиры, углеводы, витамины и другие компоненты.[ ...]
Физические свойства воды — плотность, удельная теплоемкость, растворенные в ней соли и газы, водородный показатель pH, а также ее движение являются для обитателей водной среды экологическими факторами их приспособления и выживания.[ ...]
В природных условиях экологические факторы изменяются во времени и пространстве, и в ряде случаев их уровни могут выходить за пределы не только среднего значения, но и нормы реакции. Например (см. рис. 2.10), если в каком-либо водоеме повысится максимальная температура воды, то увеличится и ее среднее значение для данного отрезка времени. При этом фактор окажется лимитирующим или летальным для наименее устойчивой части индивидуумов из данной группы. Но и в целом группа выживет за счет более толерантных.[ ...]
ПРИНЦИП ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ: лимитирующим может быть любой экологический фактор, но наиболее важным чаще оказывается температура, вода, пища (для растений — наличие биогенных элементов в почве).[ ...]
В процессе круговорота вода пребывает то в форме жидкости, то в форме пара, то в форме снега или льда. Любая фаза воды (жидкая, газообразная, твердая) — это экологический фактор, влияющий на организм, популяцию, фитоценоз, зооценоз, на сообщество взаимосвязанных растений и животных.[ ...]
Необходимо понять, что с экологических позиций те или иные компоненты вносятся не просто в воду, атмосферный воздух или почву - объектом загрязнения всегда является экосистема (биогеоценоз). Кроме того, избыток одних веществ в природной среде или просто наличие в ней других веществ (новых примесей) означает изменение режимов экологических факторов, поскольку вредные вещества по сути дела являются экологическими факторами. Следовательно, режим этих факторов (или их состав) отклоняется от требований экологической ниши того или иного организма (или звена в пищевой цепи). При этом нарушаются процессы обмена веществ, снижается интенсивность ассимиляции продуцентов, а значит, и продуктивность биоценоза в целом.[ ...]
Влияние освещенности как экологического фактора наглядно проявляется в вертикальном и сезонном распределении фитопланктона. В морях и озерах фитопланктон существует лишь в верхнем слое воды. Нижняя граница его в морских, более прозрачных водах находится на глубине 40—70 м и лишь в немногих местах достигает 100—120 м (Средиземное море, тропические воды Мирового океана). В озерных, значительно менее прозрачных водах фитопланктон существует обычно в верхних слоях, на глубине 10—15 ж, а в водах с очень малой прозрачностью встречается на глубине до 2—3 м. Лишь в высокогорных и некоторых крупных озерах (например, Байкале) с прозрачной водой фитопланктон распространен до глубины 20—30 м. Прозрачность воды в дант ном случае влияет на водоросли не прямо, а косвенно, поскольку она определяет интенсивность проникновения в водную толщу солнечной радиации, без которой невозможен фотосинтез. Это хорошо подтверждает сезонный ход развития фитопланктона в водоемах умеренных и высоких широт, замерзающих в зимний период. Зимой, когда водоем покрыт льдом, часто еще со слоем снега, несмотря на самую высокую в году прозрачность воды, фитопланктон почти отсутствует — встречаются лишь весьма редкие физиологически неактивные клетки некоторых видов, а у отдельных водорослей — споры или клетки в стадии покоя.[ ...]
На содержание кислорода в воде влияет и ряд экологических факторов. Так, перемешивание воды (шторм, волнение, быстрое течение с порогами и водопадами) повышает насыщение воды кислородом, увеличивая поверхность ее контакта с атмосферным воздухом. В штилевую погоду в стоячих замкнутых водоемах растворение кислорода в воде замедлено. Зеленые растения способствуют увеличению содержания кислорода в воде, а накопление мертвых растительных остатков, ила обедняет воду кислородом через связывание его при разложении органических веществ. Эго особенно выражено при высокой температуре. В этих условиях процессы разложения ускоряются, а растворимость кислорода падает. В зимний период, когда водоемы покрыты льдом, содержание кислорода в воде уменьшается, особенно если в ней взвешено большое количество детрита. В результате могут возникать так называемые заморы — массовая гибель рыбы от нехватки кислорода.[ ...]
Таким образом, современное экологическое состояние водоемов Верхней Волги определяется не только силой и типом антропогенного воздействия, но и климатическими факторами — температурным, уровенным режимом, характером поверхностного стока, причем влияние последнего неоднозначно. В засушливые годы с низким поверхностным стоком на локальных сильно загрязненных станциях процессы обрастания полностью блокировались или формировались специфические сообщества нематод и олигохет. В многоводные годы с обильными осадками и низким прогревом воды в результате разбавления сильно загрязненных вод экологическая обстановка улучшалась, однако на остальных станциях она ухудшалась, что связано с дополнительным поступлением загрязняющих веществ с водосборной территории.[ ...]
Косвенное влияние динамического фактора на продуктивность фитопланктона состоит в том, что при вертикальном перемешивании воды питательные вещества поднимаются из придонных слоев воды, где они не могут быть использованы водорослями вследствие недостатка света. Здесь проявляется взаимодействие нескольких экологических факторов — светового и динамического режимов и обеспеченности питательными веществами. Такая взаимосвязь характерна для природных процессов.[ ...]
О Закон относительности действия экологического фактора — направление и интенсивность действия экологического фактора зависят от того, в каких количествах он берется и в сочетании с какими другими факторами действует. Не бывает абсолютно полезных или вредных экологических факторов: все дело в количестве. Например, если температура окружающей среды слишком низкая или слишком высокая, то есть выходит за пределы выносливости живых организмов, это для них плохо. Благоприятными являются только оптимальные значения. При этом экологические факторы нельзя рассматривать в отрыве друг от друга. Например, если организм испытывает дефицит воды, то ему труднее переносить высокую температуру.[ ...]
В жизни гидробионтов температура воды имеет огромное значение. Исключительная ее роль проявляется прежде всего в том, что она является непременным условием жизни. Если другие элементы среды (свет, газы и др.) можно исключить из окружения организмов, то температуру — никогда. В отличие от многих других абиотических факторов, температура действует не только в случае экстремальных значений, определяющих границы существования вида, но и в пределах оптимальной зоны в целом, определяя скорость и характер всех жизненных процессов. Влияние ее не ограничивается непосредственным воздействием на живые организмы, а сказывается и косвенно, через другие абиотические факторы. Например, важнейшие для жизни физические свойства воды — плотность и вязкость, определяемые количеством растворенных солей, в значительной мере зависят от температуры. То же относится и к растворимости в воде газов. Поэтому температура является одним из универсальных экологических факторов.[ ...]
К гидрохимическим и гидрофизическим факторам относятся все факторы, связанные с водой. Роль воды как экологического фактора определяется ее физическими и химическими свойствами и подвижностью.[ ...]
Значимую роль в процессе круговорота воды играет эвапотранспирация, которая представляет собой количество влаги, переходящее в атмосферу в результате транспирации зеленых растений и испарения с поверхности почвы, т. е. суммарное испарение (принято измерять его в мм рт. ст.). Транспирацией именуют испарение воды зелеными частями растений, причем она испаряется со всей наружной и всех внутренних поверхностей растений, соприкасающихся с воздухом. Общая транспирация зависит от многих экологических факторов (освещенность, сухость воздуха, ветер, рельеф и др.). Наибольшей транспирацией характеризуются болотные и плавающие растения (рогоз, частуха, рдест—до 4000 мг/дм2 ч). Из наземных растений сильнее всего транспирируют травянистые растения солнечных местообитаний—до 2500 мг/дм2- ч; кустарники в тундре дают всего 150 мг/дм2-ч; а тропические деревья в лесах области туманов лишь до 120 мг/дм2. ч. У вечнозеленых хвойных пород игольчатая хвоя в передней части устьичного аппарата имеет высокую пробку, которая служит дополнительным препятствием для транспирации. У пустынных растений транспирация служит единственным способом защиты организма от летальных последствий воздействий высоких температур.[ ...]
На здоровье человека влияет множество экологических факторов: наличие в природной среде болезнетворных организмов, употребление загрязненной воды, загрязненный воздух, неправильное питание, изменения природы (электромагнитные поля и пр.).[ ...]
На токсичность существенно влияют также экологические факторы водоема: температура, газовый и солевой составы, жесткость, pH воды и др. Температура воды сильно влияет на растворимость веществ и величину их концентрации в воде. Резистентность рыб к токсическим веществам снижается при дефиците растворенного в воде кислорода. В мягкой воде токсичность веществ, преимущественно неорганических, обычно выше, чем в жесткой, в которой они связываются с карбонатами и другими солями в нерастворимые комплексы.[ ...]
Самоочищение связано с химическим составом воды и донных отложений реки. Термин «очищение» означает выведение растворенного или нерастворенного вещества, обладающего «загрязняющими» свойствами. Химические вещества, присутствующие в воде и донных осадках, являются соответствующими экологическими факторами для водных организмов, в связи с чем самоочищение вызывает определенные вторичные воздействия. Основной причиной при этом выступает подвижное соотношение между фотосинтетической продукцией кислорода и дыханием сообщества.[ ...]
Растворение нефтяных загрязнителей в морской воде является важным экологическим фактором. Оседание нефти и нефтепродуктов на дно морей и океанов происходит вследствие образования соединений, плотность которых превышает плотность морской воды. Формирование высокоплотных соединений происходит в результате потери легких фракций углеводородов и поглощения оставшимися загрязнителями минеральных веществ из морской воды. Тяжелые фракции углеводородов включаются в состав донных отложений. Накопление загрязняющих веществ зависит от характеристики дна: мелкозернистые глинистые отложения абсорбируют значительно больше нефти и нефтепродуктов, чем илистые, песчаные или каменистые.[ ...]
В январе 1975 г. в Институте биологии внутренних вод АН СССР было проведено специальное рабочее совещание, посвященное этому вопросу, и создана комиссия для подготовки доклада об организации исследований по установлению ПДК веществ в воде водных объектов с учетом экологического фактора. На этом совещании было решено говорить впредь не о специальных экологических ПДК, а об экологических основах установления ПДК, понимая под этим определение концентраций посторонних веществ, не нарушающих естественный биотический круговорот водных экосистем, его пастбищную и детритную компоненты. М. М. Камшилов сформулировал проблему экологического нбрмирования загрязнений, обосновал представление "Об экологическом благополучии" водоемов, экологических основах установления ПДК и об "экологически нейтральной концентрации загрязняющих веществ" [62а] .[ ...]
Классическим и наиболее традиционным делением экологических факторов считается их подразделение на две основные группы: абиотические и биотические. Первая включает факторы климатические (температура, свет, влажность, давление и др.), физические свойства почвы и воды. Ко второй относятся факторы питания и различные формы взаимодействия особей и видов между собой (хищничество, конкуренция, паразитизм и др.). Однако подобное подразделение не представляется исчерпывающим.[ ...]
Топография (рельеф) относится к орографическим факторам и тесно связана с другими абиотическими факторами, хотя и не принадлежащими к таким прямодействующим экологическим факторам, как свет, тепло, вода и почва. Главным топографическим (орографическим) фактором является высота. С высотой снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастают количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации, понижаются атмосферное давление и концентрация газов. Так, повышение уровня местности на каждые 100 м сопровождается уменьшением температуры воздуха примерно на 0,6°С.[ ...]
Соленость среды обитания также является важным экологическим фактором. В природе преобладают организмы, приспособленные только к пресной воде (карповые) или только к соленой (сельдевые). Однако имеются пограничные виды. Так, взрослые угри живут в пресных водоемах, их личинки — в морях. Лососевых — наоборот.[ ...]
В частности, в работе [145] анализируются причины и экологические последствия деградации малых рек, к которым по ГОСТу отнесены реки с протяженностью до 200 км и площадью водосбора до 2 тыс. км. Малые реки тесно связаны с ландшафтами дренируемых территорий и с зональными природными условиями. Для любой географической зоны главной причиной отмирания русловой сети малых водотоков является поступление в них значительных объемов продуктов смыва с водосборных территорий, среди которых весьма значительна доля глинистых частиц. В водотоках происходит слипание этих частиц в результате загрязнения. Увеличение концентрации электролитов в дисперсных коллоидных системах ведет к исчезновению ионно-электростатического отталкивания между частицами и "цементации" русла. Хозяйственная деятельность, не учитывающая экологический фактор (сведение лесов, концентрация населенных пунктов в долинах рек, организация свалок отходов в оврагах и карьерах, сброс сточных вод, распахивание земель вблизи водотоков), привела к тому, что за последние полвека на территории Восточно-Европейской равнины протяженность малых рек уменьшилась в лесной зоне на 15%, а в степной на 45%, а воды, как правило, сильно загрязнены. Прекращение деградации малых рек и возрождение пересохших водотоков возможно на базе рационального управления их режимом и использованием с применением компьютерного моделирования.[ ...]
ru-ecology.info
