Abejotini ekosistemos veiksniai

Įvadas

Ekologija – tai mokslas apie organizmų santykius su aplinka. Jos tikslas yra nustatyti kaip aplinkos sąlygos veikia organizmų vystymąsi, jų kūno sandarą, atskirų organų funkcijas ir kaip organizmai veikia aplinką. Vykstant evoliucijos procesui visi gyvieji organizmai prisitaikė gyventi tam tikroje aplinkoje. Nuo aplinkos kokybės priklauso organizmų gyvenimo trukmė, gyvybingumas, gyvenimo ritmai. Iš aplinkos su maistu jie gauna energijos, o į aplinką šalina medžiagų apykaitos produktus. Organizmų medžiagų ir energijos gavimas bei šalinimas turi būti subalansuotas, kad nesutriktų organizmų ir aplinkos pusiausvyra. Organizmas irr jo gyvenamoji aplinka yra glaudžiai susiję ir nuolat veikia vienas kitą. Jų būklė, jų gyvenimo, dauginimosi ir vystymosi galimybės tiesiogiai priklauso nuo juos veikiančių aplinkos veiksnių visumos.
Gyvieji organizmai visiškai priklauso nuo aplinkos sąlygų, arba ekologinių veiksnių. Ekologiniais veiksniais laikomi aplinkos veiksniai, kurie tiesiogiai arba per kitus veiksnius daro įtaką augalų augimui ir vystymuisi ir be kurių augalų gyvybė būtų neįmanoma. Aplinką sudaro negyvosios ir gyvosios gamtos elementai. Aplinkos veiksnių įvairovė išties didžiulė, todėl jie yra klasifikuojami. Pagal prigimtį jie kllasifikuojami taip: abiotiniai, biotiniai ir antropogeniniai veiksniai.
Šiame darbe norėčiau apžvelgti vieną iš šių aplinkos veiksniu grupių. Tai būtų abiotiniai veiksniai. Apžvelgti visus abiotnius ekosistemos veiksnių komponentus ir juos visus apžvelgti kuo plačiau. Aptarti kiekvieno jų pliusus gyviesiems organizmams, įtaką ji

iems, bei jos padarinius, neigiamus bei teigiamus.

Abiotiniai veiksniai yra negyvosios gamtos elementai, tiesiogiai ar netiesiogiai veikiantys gyvuosius organizmus, jų fizinę būklę ir cheminę sudėtį. Dauguma bendrosios eokologijos specialistų pagal poveikio gyviesiems organizmams dydį išskiria šiuos svarbiausius abiotinius veiksnius: šviesą, temperatūrą, orą, vandenį ir dirvožemį. Kartais tarp svarbiausių abiotinių veiksnių paminima ir gimtoji uoliena, iš kurios formuojasi dirvožemis. Kiti ekologai išskiria penkias pagrindines abiotinių veiksnių grupes: klimatiniai, edafiniai, orgafiniai, cheminiai ir kosminiai. Kiekvienos grupės paaiškinimai:
Klimatiniai – temperatūra, kritulių kiekis, drėgmė, vėjas, slėgis, atmosferos.
Edafiniai – dirvožemio mechaninė sudėtis, jo fizinės ir cheminės savybės, drėgnumas, spalva, oro kiekis dirvožemyje, dirvožemio vanduo.
Orografiniai – reljefas, kalnų šlaitų ekspozicija, lemianti vertikalųjį gyvybės zoniškumą.
Cheminiai – dujų, tirpalų, kietųjų medžiagų cheminė sudėtis ir kiekis aplinkoje, taip pat oro, dirvos ir vaandens teršalai.
Kosminiai – Saulės spinduliuotė bei jos poveikis mikroorganizmams, augalams, gyvūnams ir žmonėms.
Skirtingų ekologinių veiksnių įtaka augalų gyvenimui yra nevienoda. Jie nevienodai veikia ir skirtingose augalo vystymosi fazėse. Ekologinių veiksnių poveikis augalijai yra kompleksinis. Tačiau gyviesiems organizmams vistiek abiotiniai veiksniai: šviesa, temperatūra, oras, vanduo ir dirvožemis yra patys svarbiausi. Todėl šių aplinkos veiknsių svarbą ir poveikį organizmams bei organizmų reagvimą į jų poveikį apžvelgsiu kiek plačiau.

Šviesa

Šviesa gyviesiems organizmams būtinas aplinkos veiksnys, ji jiems labai svarbi. Augalams ji ypač reikalinga fotosintezei vy

ykdyti, o gyvūnams orientuotis erdvėje, susirasti maisto ir maitintis. Skirtingų augalų ir gyvūnų rūšių poreikis šviesai labai individualus. Gyvybiniams procesams palaikyti reikalingą šviesą organizmai gauna iš Saulės spinduliuotės. Pagal poveikį gyviesiems Žemės organizmams Saulės spinduliuotė skirstoma į ultravioletinę, matomąją ir infraraudonąją šviesą. Žemės paviršių pasiekia tik ilgabangiai ultravioletiniai spinduliai. Tačiau tokių spindulių dozės gyviesiems organizmams yra žalingos, o nedidelės – būtinos. 250 – 300 nm bangos ilgio spinduliai veikia organizmus baktericidiškai ir skatina vitamino D susidarymą iš steroidų. Matomosios šviesos bangos ilgio diapozonas artimas fiziologinei radiacijai, kurios ribose yra fotosintetinės aktyviosios radiacijos sritis. Ši šviesa bei jos srauto trukmė veikia gyvuosius organizmus, lemia jų paros ritmą. Fotosintezei labai svarbūs 380 – 400 nm bangos ilgio spinduliai, kuriems veikiant sintetinamos aukštos kokybės organinės medžiagos, stimuliuojamas augalų augimas ir vystymasis, didėja jų atsparumas ligoms. Augalai stipriai sugeria mėlyną ir raudoną švisą, taip pat šiluminę spinduliuotę iš infraraudonosios spektro dalies. Fotosintezei turi įtakos ir mėlynai violetiniai bei oranžiniai raudoni spinduliai. Patys infraraudonieji spinduliai fotosintezėje nedalyvauja. Jie tik sukelia šiluminį efektą ir veikia gyvūnų nervų sistemos šiluminius centrus.
Evoliucijos keliu rūšys prisitaikė prie tam tikros šviesos spektro sudėties, intensyvumo ir apšvietimo trukmės. Bet kokie nukrypimai nuo įprasto rėžimo slopina gyvūnų aktyvumą ir gyvybingumą. Gyvūnams šviesa reikalinga regėti ir orientuotis aplinkoje. Dauguma gyvūnų ge
eriausiai jaučiasi ir orientuojasi matomosios švieos diapozone. Jų aktyvumas tiesiogiai priklauso nuo šviesos intensyvumo. Išimtis sudaro gelmių gyviai, gyvenantys infraraudonųjų bangų diapozone; barškuolės medžioja tamsoje, grobį susiranda ir erdvėje orientuojasi termolokaciniu organu; bitės orientuojasi ultravioletinių šviesos bangų diapozone. Dauguma augalų taip pat aktyviausiai auga ir žydi dieną, tačiau kai kurios rūšys žydi ir naktį. Kintant sezono fotoperiodui, vidurinių ir šiaurės platumų gyventojai taip pat reaguoja į dienos ilgumą. Ypač pavasarį, kada dienos ilgėja, gyvūnų aktyvumas padidėja. Augalai taip pat reaguoja į ilgesnes dienas, jie pradeda krauti pumpurus, žydėti, skleisti lapus.
Temperatūra

Temperatūra yra periodiškas, pirminis abiotinis veiksnys, labai svarbus gyviesiems organizmams. Visi organizmų fiziologiniai procesai ir biocheminės reakcijos gali vykti tik tam tikroje temperatūroje. Labai aukšta temperatūra, kaip ir labai žema temperatūra, yra apribojantys aplinkos veiksniai, dėl kurių gali sutrikti organizmų veikla ir gyvybiniai procesai, pablogėti jų būklė ar ištikti mirtis. Žemė beveik visą šilumą gauna iš Saulės radiacijos kinetinės energijos pavidalu. Skirtingoms Žemės rutulio geografinėms platumoms tenka labai nevienodas šilumos kiekis, svyruojantis nuo 10kcal/cm2 per metus poliarinėse platumose iki 200 kcal/cm2 per metus ekvatorinėse platumose. Žemės rutulio radiacinį balansą sudaro 28 % to spinduliuotės kiekio, kuris prasiskverbia iki viršutinių atmoferos sluoksnių. Žemės vidutinis metinis radiacinis balansas sudaro 72kcal/cm2. Apie 81% į žemę patenkančios energijos tenka vandeniui sušildyti ir

r garinti, apie 18% orui sušildyti ir tik 1% lieka augaluose organinės medžiagos pavidalu. Vidutinio klimato zonos augalams optimali temperatūra fotosintezei vykdyti yra apie 16° C, pusiaujo augalijai apie 38° C. Pagal teritoriją tenkantį šilumos kiekį vykstant Žemės evoliucijos procesui susiformavo tam tikros gamtinės zonos. Visose zonose, išskyrus tropinę, šiaurės ir pietų subtropines zonas, stebimi paros ir sezoniniai temperatūrų svyravimai. Pietų ir Šiaurės kryptimis tolstant nuo pusiaujo, temperatūrų svyravimai didėja.
Nuo aplinkos temperatūros (oro, dirvožemio, vandens) priklauso gyvųjų organizmų aktyvumas, gyvybingumas, medžiagų apykaitos greitis. Gyvieji organizmai yra prisitaikę prie tam tikrų rūšiai būdingų temperatūros sąlygų. Dauguma organizmų gali gyventi 0°-50° C temperatūroje, kai kurie net aukštesnėje arba žemesnėje temperatūroje, nei ši. Gyviems organizmams egzistuoti labai svarbu minimali ir maksimali temperatūra, jos trukmė ir kartojimosi dažnumas. Temperatūrai pasislinkus už tolerancijos ribų, organizmai masiškai žūva. Temperatūra turi įtakos organizmų anatominėms – morforloginėms savybėms, fiziologiniams procesams, jų augimui ir vystymuisi, gyvūnų elgsenai bei augalų ir gyvūnų geografiniam pasiskirstymui. Anabiriozės arba neveiklumo būsenoje kai kurie organizmai gali pakelti labai aukštas bei labai žemas temperatūras, net iki 180° C. Sėklos, žiedadulkės, sporos, pirmuonys, nematodai gali gyvi užsišaldyti net iki -270° C temeperatūros. Atšildžius jie vėl grįžta į normalią būseną ir vegetuoja.

Oras

Oras yra būtinas organizmų gyvybiniams procesams būtinas aplinkos veiksnys. Atmosferos oras, kuriuo kvėpuoja gyvieji organizmai, yra įvairių dujų mišinys. Dižiąją jo dalį sudaro azotas 78% ir deguonis 21%. Kitų dujų argono, anglies dioksido, neono, helio, kriptono, vandenilo, ozono – ore yra nedaug. Be to, ore beveik visada būna vandens garų, dulkių, bakterijų ir kitų mikroorganizmų, pramonės ir transporto emisijų, kietųjų dalelių. Žemutiniame atmosferos sluoksnyje – troposferoje yra sukaupta 80-90% viso atmosferos oro ir beveik visi HO2 garai. Troposferoje susidaro debesys, formuojasi ciklonai ir anticiklonai, garuoja ir kondensuojasi oro dregmė, sninga, lyja.
Deguonis yra būtinas gyvūnams kvėpuoti ir mirusiai organinei medžiagai skaidyti. Atmosferoje jo yra pakankamai daug, tačiau vandenyje, dirvožemyje ir uždarose patalpose jo gali trūkti. Deguonis reikalingas ne tik organizmams kvėpuoti, bet ir mirusioms augalų ir gyvūnų dalims mineralizuotis. Ypač daug deguonies sunaudojama nugrimzdusio ir žuvusio planktono organinėms medžiagoms skaidyti, todėl stovinčiuose vandenyse dažnai stinga deguonies. Tačiau augalai darydami fotosintezę deguonies atsargas nuolat papildo. Be to deguonies susidarymo šaltinis yra fotocheminis vandens garų irimas viršutiniuose atmosferos sluoksniuose veikiant Saulės ultravioletinei radiacijai.
Anglies dioksidas yra svarbiausias augalų mitybos komponentas. Be jo fotosintezės procesas būtų neįmanomas. Gyvūnams anglies dioksidas yra metabolizmo produktas. Anglies dioksidas sugeria ilgalaikę Saulės radiaciją, todėl daug įtakos turi šiluminiam atmosferos balansui. Jo koncentracijos kiekis atmosferoje nulatos didėja.
Azotas yra pagrindinė atmosferos oro dalis ir jis „praskiedžia“ oro deguonį bei anglies dioksidą iki reikiamos koncentracijos gyviems organizmams kvėpuoti. Atmosferos azotą augalai pasisavina tik veikiant azotą fiksuojančioms bakterijoms. Didelis azoto kiekis yra pavojingas visoms gyvybės formoms, ypač žmogui ir gyvūnams. Padidėjus azoto kiekiui atmosferoje iki 85% oras įgauna narkotinių savybių ir ima veikti narkotizuojančiai. Vos pastebimai padidėjusios aoto oksidų dozės veikia kaip trąšos. Azoto oksidai reaguodami su atmosferoje esančiais garais ar lietaus vandeniu sudaro azoto rūgštis, kurios yra pavojingi teršalai augalams.

Vanduo

Vanduo organizmams būtinas abiotinas veiksnys. Su juo susiję svarbiausi gyvybiniai procesai – biocheminės reakcijos, mityba, kvėpavimas, medžigų apykaita. Vandens trūkumas – organizmų gyvybingumą apribojantis, net letalinis aplinkos veiksnys, su juo susiję svarbiausi organizmų gyvybiniai procesai. Vanduo yra svarbi gyvųjų organizmų sudedamoji dalis, sudaranti nuo 45% iki 95% jų svorio. Ekologiniu požiūriu svarbiausias yra gėlas vanduo, kurio mūsų planetoje yra tik 35 mln km3, tai sudaro tik 2,5 visos hidrosferos. Tačiau daugiausiai gėlo vandens yra ledynuose, o naudojama tik 16500km3, arba 0,3 viso vandens. Atmosferoje vandens yra 12900 km3, arba 0,001. Daugiausia garų yra prie Žemės paviršiaus, pusiaujo juostoje iki 2,6, o poliarinėse srityse ir dykumose 0,1 – 02  viso oro tūrio. Kylant aukštyn vandens garų smarkiai mažėja. Atmosferos oro drėgnumas apibūdinamas absoliučiu ir santykiniu oro drėgnumu. Veikiant Saulės radiacijai iš jūrų, ežerų, laukų, nuo augalijos ir sniego paviršiaus kas minutę į atmosferą patenka 1 mlrd. tonų vandens garų. Garų kiekis kondensuojasi ir patenka lietaus pavidalu į žemę. Tačiau krituliai iškrenta labai netolygiai, vienoje Žemės dalyje jų iškrenta vos keli, o štai kitoje tiek, kad net per didelis kiekis iškritusių kritulių gali sukelti katastrofą.
Augalams ir gyvūnams svarbiausi vandens šaltiniai yra krituliai ir atmosferos drėgmė. Be to, dauguma augalų gauna vandenį iš dirvožemio, gyvūnai geria iš upelių, ežerų, tvenkinių, griovių ir kanalų. Vanduo būtinas augalams fotosintezei, transpiracijai, akumuliacijai energijos ir medžiagų apytakai vykdyti.Vanduo taip pat reikalingas gyvūnų biocheminėms reakcijoms, mitybai, kvėpavimui ir medžiagų apykaitai. Nuo vandens kiekio ir kokybės priklauso augalų ir gyvūnų paplitimas, gyvenimo trukmė, vystymasis, elgsena bei populiacijų tankumas ir gausumas. Gyvūnai gali migruoti, todėl per sausras slepiasi drėgnesnėse vietose, olose, smėlyje, medžiuose, stengiasi maitintis sultingesniu maistu. Tačiau kartais vanduo būna ir žalingas augalams ar gyvūnams. Stiprios liūtys padaro žalos gamtai, sunaikindamos augalų daigus, daug smulkių gyvūnų ir vabzdžių. Kruša sunaikina arba pažeidžia augalus ir gyvūnus. Krušos gabaliukai dažniausiai būna 1 – 2 cm dyžio, ar net didesni. Gyvieji organizmai adaptuojasi prie tam tikro vandens – drėgmės rėžimo. Pakitus vandens rėžimui, kinta augalų ir gyvūnų išorės ir vidaus struktūra, elgsena ir kai kurie kiti gyvybinės veiklos procesai.

Dirvožemis

Dirvožemis yra gyviesiems organizmams būtinas abiotinis veiksnys. Jis toks pat svarbus kaip ir prieš tai aprašyti abiotiniai veiksniai. Dirvožemyje vyksta dirvodaros procesai, auga augalai, tarpsta žemesnieji gyvūnai. Net 95 – 97  dirvožemio sudaro gimtoji uoliena, iš kurios jis formuojasi. Dirvožemis yra geologinių ir dirvodaros procesų produktas, susidaręs per daugelį tūkstančių metų.dirvodaros kryptį, eigą lemia tokie dirvodaros veiksniai: klimatas, gimtosios uolienos sudėtis ir amžius, reljefas, augalija, gyvūnija ir mikroorganizmai. Dirvožemio susidarymas yra ilgas, lėtas, nuolatinis procesas, priklausantis nuo geografinės vietovės ir landšafto. Jį sudaro kietoji (mineralinės medžiagos ), skystoji (organinių, mineralinių iš dalies ir dujinių medžiagų tirpalai – nitratai, sulfatai, korbonatai, fosfatai), dujinė (dirvožemio oras, esantis vandens neužimtose porose) ir gyvoji (mikroorganizmai, bestuburiai ir kiti skaidytojai) fazės. Visos šios dalys dirvožemio potenciniam derlingumui yra vienodai svarbios. Kadangi pagrindinę jo dalį sudaro gimtoji uoliena, todėl dirvožemiui būdinga daugelis gimtosios uolienos fizinių ir cheminių savybių. Nuo jų priklauso dirvodara. Didžiausią įtaką dirvožemio derlingumui turi mechaninė ir cheminė gimtųjų uolienų sudėtis.
Dėl pedabiontų veiklos dirvožemyje vyksta medžiagų apykaita, organizmų liekanų skaidymas, keičiasi druskų rėžimas, gerėja dirvos poringumas, struktūra, laidumas orui ir vandeniui. Organizmų būklei ir gyvybingumui lemiamos reikšmės turi dirvožemio drėgmė, temperatūra bei jo porose susikaupęs oras. Augalams labai svarbus kapiliarinis ir granutinis dirvožemio vanduo. Kapiliarinis vanduo užpildo dirvos kapiliarus ir taip maitina augalus. Ne mažiau įtakos augalams turi ir gravitacinis vanduo. Jis laisvai juda dirvožemyje, po lietaus ar tirpstant sniegui, jis užpildo trapus, sunkiai gylin teka ir, susitelkęs ant nelaidžių uolienų, sudaro gruntinio vandens sluoksnį. Gruntinis vanduo taip pat maitina augalus. Dirvožemio temperatūra turi įtakos sėklų dygimui, augalų šaknų siurbiamajai galiai, dirvožemio mikroorganizmų aktyvumui. Dirvožemio paros ir metinė temperatūra svyruoja mažiau negu oro. Paros temperatūrų skirtumas išlieka 0,8 m gylyje, o durpynuose – net 2,0 m. metinė temperatūrų amplitudė išlieka 5 – 7 m gylyje. 15 – 20 m gylyje temperatūra jau pastovi – 2 – 4 ° C. Taigi, drėgnas ir neapaugęs augalais dirvožemis įšala giliau.

Išvados

Prie aplinkos organizmai iš tiesų labai gerai prisitaiko, kad galėtų atlaikyti visus jų daliai tenkančius išbandymus. Tačiau kiekviena rūšis skiriasi jautrumu aplinkos pokyčiams ir galimybėmis prisitaikyti prie naujų sąlygų. Rūšies individai prisitaiko keisdami ne tiktai tas savybes ir požymius, kuriuos mes galime pastebėti. Didelė dalis prisitaikymų yra biocheminio ir fiziologinio pobūdžio ir akivaizdžiai to nematyti. Dauguma savybių organizmas paveldi. Paveldimi polinkiai ir savybės sudaro individo genotipą, tuo tarpu fenotipas, faktinės savybės, yra paveldimumo ir aplinkos sąveikos rezultatas. Keisti savybes, reaguojant į aplinkos pokyčius, sugeba visi gyvi organizmai, tačiau skirtingos rūšys – nevienodai. Toks sugebėjimas vadinamas fenotipiniu plastiškumu. Augalų fenotinis plastiškumas žymiai didesnis negu gyvūnų. Taip yra dėl to, kad augalas nesugeba judėti ir yra priverstas iškęsti visus aplinkos pokyčius, o gyvūnai gali jų išvengti persikeldami į kitą vietą.

Naudota literatūra:

1. M. Navasaitis Dendrologija. Vilnius.Margi raštai 2004
2. V. Raškauskas Bendroji ekologija. Vilnius.Mokslas 1991
3. V. Stravinskienė Ekologijos įvadas. Kaunas. VDU 2001
4. V. Stravinskienė Bendroji ekologija. Kaunas. Šviesa 2003
5. http://www.am.lt/LSP/files/Aplinka2002-3.pdf

Leave a Comment