Влажность

Вода необходима для жизни и нередко выступает лимитирующим фактором в наземных экосистемах. Следует отметить, что вода является единственным растворителем на нашей планете, благодаря воде происходит перемещение веществ из окружающей, неживой природы к живым организмам. На планете Земля вода одновременно находится в трех агрегатных состояниях - жидком, твердом и парообразном. В природе действует непрерывный круговорот воды, так называемый гидрологический цикл (рис. 2.2).

Континенты Океаны

Биогидрологичний цикл воды

Рис. 2.2. Биогидрологичний цикл воды (Злобин, 1998)

Следует отметить, что на планете Земля существует определенное равновесие между количественными параметрами воды в воздухе, Мировом океане и на суше. Вместе с тем вся вода, которая есть на нашей планете, доступная живым организмам. Все живые организмы используют прежде всего пресную воду, хотя значительное их количество использует воды Мирового океана как среда Существование. Если проанализировать процентное соотношение воды, то мы наглядно увидим, чем вопрос пресной воды является актуальным на сегодняшний день.

Вся вода: 100% 97% Мировой океан 3% пресная вода

75% ледники 24% грунтовая вода

0, 06% грунтовая влажность 0,03% реки 0,3% озера

0, 035% водяной пар в атмосфере. Как видим, процентное соотношение воды на планете Земля неравномерно. Из всех запасов пресной воды только около одного процента может использоваться живыми организмами. Таким образом, вполне понятна проблема сохранения качества пресных вод.

Влага настолько важна для живых организмов, в большинстве экосистем нашей планеты летом после каждого дождя вся природа "оживает". Дождь является механизмом, обеспечивающим начало весеннего прорастания семян ряда растений. Такие семена содержит ингибиторы, тормозящие их прорастание в неблагоприятное время. Весенние дожди вымывают эти ингибиторы из семян, и тогда он начинает прорастать. Но не все осадки коррелируют с биомассой и, в частности, урожаем культурных растений. Осадки в виде ливней плохо удерживаются почвой и мало используются растениями. Незначительным бывает эффект от осадков на легких песчаных почвах. Водный режим экосистем определяется не только количеством осадков как таковых, но и соотношением его к режиму испарения воды. Оценивая этот параметр, следует учитывать температуру, поскольку она в первую очередь влияет на интенсивность испарения. Суммарным показателем режима увлажненности в экосистеме может быть гигрометричний индекс:

Воздух имеет сильную осушительную действие, поэтому у растений и животных наблюдается большое количество интересных приспособлений к снижению испарения. У наземных животных это появление роговых покровов, у растений - восковых. Одновременно живым организмам приходится поддерживать определенный оптимальный режим потери парообразной влаги, поскольку испарение - это самый эффективный способ самоохлаждения организма в условиях высокой температуры воздуха. В теплокровных животных для такого охлаждения с помощью испарения служат потовые железы (у собак их на теле нет, поэтому в жаркий время они выдвигают языка), а у растений вода испаряется из-за многочисленных устьица на листьях.

Источниками поступления воды на поверхность суши есть - дождь, снег, град, роса, что в совокупности формируют поверхностные воды. Значительный процент "грунтовой воды" недоступен живым организмам, за исключением человека. Учитывая определенную потребность организмов в воде принято делить их на группы. Так, в зависимости от способности удерживать влагу или выдерживать без воды, растения подразделяют на:

• ксерофиты - которые способны долгое время выдерживать без воды;

• мезофиты - со средним выносливостью;

• гидрофиты - которые не могут выдерживать без воды, вода для них является основным лимитирующим фактором.

Приспособление живых организмов к недостатка или избытка воды чрезвычайно разнообразны.

Приспособление к уменьшению потери воды. Растения: листья, превращенные в иглы, листья, свернутые в цилиндр, на 2/4 толстая восковая кутикула, опущенные листья, сбрасывание листьев при засушливых периодах, увеличена корневая система или глубоко проникающее корни (кактусы, альпийская флора). Животные: выделение азота в виде мочевины (птицы, насекомые, некоторые рептилии), дыхательные органы прикрыты клапанами (насекомые), животные прячутся в норах и активны преимущественно ночью (пустынные виды), ткани выносливые к высоким температурам (верблюд). Запас воды - в виде жира, в этом случае вода - продукт окисления (верблюд, пустынный крыса).

Физиологические приспособления к недостатку воды: при неблагоприятном периоде видимые признаки обезвоживания не приводят к гибели (мхи, лишайник, некоторые папоротники), уменьшение массы тела при следующем резком ее увеличении при наличии воды (верблюд может потерять до 30% массы тела). Проблемы с водой могут быть и у организмов, населяющих водные системы. Здесь значительное влияние на водный режим должны прежде всего ее химический состав, физические условия, которые могут привести изменения гидрорежима водоемы и организма. В этом случае следует обратить внимание на такой, на первый взгляд простой и безвредный, загрязнитель, как теплая вода. Долгое время считалось, что теплая вода не является загрязнителем. Позже выяснили: в частности для закрытых водоемов данный вид загрязнения имеет чрезвычайно концентрированный влияние, поскольку под воздействием теплой воды меняется инверсия воды из верхних слоев в нижние и наоборот, из-за чего меняется кислородный режим водоема. В этом случае следует учитывать, что наибольший удельный вес воды при 4 ° С и увеличение температурных параметров воды ведут к перестройке обмена кислородом.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >