Мелкие водоемы в летнюю жару интенсивно прогревают­ся; с повышением температуры содержа­ние кислорода в воде падает, и никакие рыбы там неспособны обитать.    «Бочка Либиха» как аналогия ограничивающего фактора: воду можно налить только до высоты наименьшей досочки   В особенно жаркие годы в водоемах происходят заморы, аналогичные зимним.

Летние заморы бывают в Балтийском и Азовском морях. Высокая температура, как и плотный ледяной покров, лишает водных обитателей кислорода. При распространении видов животных и растений к северу ограничивающим фактором кроме низкой зимней температуры является и сумма эффективных летних температур. Развитие икры форели происходит при температуре не ниже 0°С – это значение служит порогом развития.

При температуре 2°С маль­ки покидают оболочку через 205 дней, при 5°С – через 82 дня, а при 10°С – через 41 день. Произведение температуры на дни развития (сумма эффективных температур) остается у мальков примерно постоянной величиной, равной 410. Для зацветания мать-и-мачехи требуется сумма температур 77, для кислицы – 453, а для земляники – 500.

Эти значения ограничивают гео­графическое распространение видов. Для риса и хлопчатника требуется величина 2000-4000, эти культуры не могут расти в средней полосе. Для ячменя достаточно всего 1600-1900, и он благополучно растет в умеренных широтах. Распростране­ние древесной растительности ограничено июльской изотермой 10-12°С, далее лесная зона сменяется тундрой.

В период роста и развития организмы более чувствитель­ны к действию различных факторов. Пределы выносливости для мальков, личинок и яиц обычно уже, чем для взрослых организмов. Лососи благополучно переносят изменения тем­пературы воды от -2°С до +20°С, а их икра развивается только в диапазоне от 0°С до +12°С. Многие виды крабов способны продвигаться по рекам далеко вверх, но их личинки в пре­сной воде развиваться не могут.

Ареал птиц определяется приемлемым для яиц и птенцов климатом. Взрослые гусени­цы озимой совки – вредителя зерновых и овощных культур таежной и степной зон – переносят морозы до -1°С, а гусе­ницы помладше – лишь до -5°С. Очень низкая или очень высокая влажность почвы – ограничивающий фактор для личинок сельскохозяйственного вредителя жука-щелкуна.

Для борьбы с этим насекомым проводят осушение или сильное увлажнение почвы, вызывающие гибель личинок. Ограничивающими для распространения вида могут быть и биотические факторы, например, наличие более сильных конкурентов у хищных животных или недостаток опылите­лей у растений. Способность к изменениям в популяциях позволяет орга­низмам несколько сглаживать действие ограничивающих фак­торов.

Приспособляемость организмов всегда носит интеграль­ный характер, существа адаптируются ко всему комплексу экологических факторов, а не к какому-либо одному. Комплекс факторов, необходимых для существования определенного вида, включая его связи с другими видами в экосистеме, называется экологической нишей.   1.   Что изучает экология?

Охарактеризуйте четыре уровня экологических исследований, приведите примеры. 2.   Что называют экологическими факторами? Какие группы факторов вам известны? 3.   Приведите примеры ограничивающего действия экологи­ческих факторов. 4.   Что понимают под экологической нишей?   § 62. Абиотические факторы среды: свет и влажность   Среди абиотических факторов наибольшее значение имеют климатические факторы: свет, влажность и температура. Свет.

Солнечное излучение – основной источник энергии для большинства организмов планеты. Автотрофные растения используют солнечный свет для построения клеток и тканей. Они преобразуют энергию света в энергию химических свя­зей АТФ, используемых для синтеза органических соедине­ний. В дальнейшем энергия зеленых растений перераспреде­ляется между другими организмами в соответствии с пище­выми отношениями.

На синтез биомассы используется до 1% поступающей на Землю солнечной энергии. В солнечном свете важны три спектральных диапазона, различающихся по биологическому воздействию: ультрафио­лет, видимый и инфракрасный свет. Ультрафиолет с длиной волны менее 0,29 мкм вызывает интенсивную денатурацию биополимеров и губителен для всего живого. Он задерживается озоновым слоем атмосферы, повер­хности земли достигает лишь небольшая часть ультрафиоле­товых лучей (0,3-0,4 мкм)

, в небольших количествах полезных животным и человеку. Без них растения приобретают чрезмерно вытянутую форму. Под их воздействием образуется витамин D . Видимый свет состоит из голубых, зеленых, оранжевых и красных лучей (0,4-0,75 мкм) и составляет большую часть лу­чистой энергии. Зеленые растения осуществляют фотосинтез органических соединений за счет энергии видимой части спек­тра.

Видимые лучи свободно проходят сквозь облака и воду, поэтому фотосинтез возможен и в пасмурную погоду, и в во­доемах на глубине в десятки и сотни метров (у красных во­дорослей). Наиболее благоприятны оранжево-красные лучи (0,6-0,7 мкм). Сине-фиолетовые лучи (0,4-0,5 мкм) поглощаются хлорофиллом, каротиноидами и другими компонентами клетки, но они вдвое менее эффективны, чем оранжево-красные.

Наименьшую био­логическую активность имеют зеленые лучи (0,5-0,6 мкм), они не поглощаются растениями, и большинство растений имеют зе­леный цвет. Инфракрасные лучи (более 0,75 мкм) не воспринимают­ся глазом человека, но на их долю приходится до 40% об­щего количества лучистой энергии. Они согревают растения и животных, хорошо поглощаются почвой и водой.