Вместе абиотические и биотические факторы составляют экосистему. Абиотические факторы являются неживыми частями окружающей среды. К ним относятся такие вещи, как солнечный свет, температура, ветер, вода, почва и природные явления, такие как штормы, пожары и извержения вулканов. Биотические факторы - это живые части окружающей среды, такие как растения, животные и микроорганизмы. Вместе они являются биологическими факторами, которые определяют успех вида. Каждый из этих факторов влияет на другие, и для выживания экосистемы необходимо сочетание обоих.

Абиотические или неживые факторы

Абиотические факторы могут быть климатическими, связанными с погодой, или эдафическими, связанными с почвой. Климатические факторы включают температуру воздуха, ветра и дождя. Эдафические факторы включают географию, такую как топография и минеральное содержание, а также температуру почвы, текстуру, уровень влажности, уровень pH и аэрацию.

Климатические факторы сильно влияют на то, какие растения и животные могут жить в экосистеме. Преобладающие погодные условия и условия диктуют условия, при которых виды будут жить. Модели не только помогают создать окружающую среду, но также и воздействуют на водные потоки. Изменения в любом из этих факторов, таких как те, которые происходят во время случайных колебаний, таких как Эль-Ниньо, оказывают прямое влияние и могут иметь как положительные, так и отрицательные последствия.

Изменения температуры воздуха влияют на прорастание и рост растений, а также на миграцию и гибернацию животных. В то время как сезонные изменения происходят во многих умеренных климатах, неожиданные изменения могут иметь отрицательные результаты. Хотя некоторые виды могут адаптироваться, внезапные изменения могут привести к неадекватной защите от суровых условий (например, без зимнего меха) или без достаточных запасов продовольствия, чтобы продержаться в течение сезона. В некоторых местах обитания, таких как коралловые рифы, виды могут не иметь возможности мигрировать в более гостеприимное место. Во всех этих случаях, если они не смогут адаптироваться, они умрут.

Эдафические факторы влияют на виды растений в большей степени, чем на животных, и этот эффект больше для более крупных организмов, чем для более мелких. Например, такие переменные, как высота, больше влияют на разнообразие растений, чем на бактерии. Это наблюдается в популяциях лесных деревьев, где высота, уклон земли, воздействие солнечного света и почвы играют определенную роль в определении численности отдельных видов деревьев в лесу. Биотические факторы также вступают в игру. Наличие других пород деревьев оказывает влияние. Плотность регенерации деревьев имеет тенденцию быть выше в местах, где поблизости есть другие деревья того же вида. В некоторых случаях наличие рядом других видов деревьев связано с более низким уровнем регенерации.

Наземные массы и высота влияют на ветер и температуру. Например, гора может создать прорыв ветра, который влияет на температуру на другой стороне. Экосистемы на более высоких высотах испытывают более низкие температуры, чем на более низких. В крайних случаях возвышение может вызвать арктические или субарктические условия даже в тропических широтах. Эти различия в температуре могут сделать невозможным перемещение вида из одной подходящей среды в другую, если путь между ними требует перемещения по изменяющимся уровням в неблагоприятных условиях.

Минералы, такие как уровень кальция и азота, влияют на доступность источников пищи. Уровень газов, таких как кислород и углекислый газ в воздухе, определяет, какие организмы могут там жить. Различия в рельефе местности, такие как структура почвы, состав и размер песчинок, также могут повлиять на способность вида к выживанию. Например, роющие животные нуждаются в определенных типах местности, чтобы создать свои дома, и некоторые организмы требуют богатой почвы, в то время как другие лучше в песчаной или каменистой местности.

Во многих экосистемах абиотические факторы носят сезонный характер. В умеренном климате нормальные колебания температуры, осадков и количества дневного солнечного света влияют на способность организмов расти. Это оказывает влияние не только на жизнь растений, но и на виды, которые зависят от растений в качестве источника пищи. Виды животных могут следовать модели активности и гибернации или могут приспосабливаться к изменяющимся условиям посредством изменения шерсти, диеты и жира в организме. Изменяющиеся условия способствуют высоким показателям разнообразия видов в экосистеме. Это может помочь стабилизировать население.

Неожиданные климатические события

Экологическая стабильность экосистемы влияет на популяцию видов, которые называют ее домом. Неожиданные изменения могут косвенно изменить пищевую сеть, поскольку меняющиеся условия делают ее более или менее гостеприимной и влияют на то, утвердится ли тот или иной вид. Хотя многие абиотические факторы встречаются довольно предсказуемо, некоторые встречаются нечасто или без предупреждения. К ним относятся природные явления, такие как засухи, штормы, наводнения, пожары и извержения вулканов. Эти события могут оказать большое влияние на окружающую среду. Пока они не происходят с большой частотой или на слишком большой площади, есть преимущества для этих природных явлений. При оптимальном расположении эти события могут быть очень полезными и омолодить окружающую среду.

Продолжительные засухи негативно влияют на экосистему. Во многих районах растения не могут адаптироваться к изменяющимся образцам дождя, и они погибают. Это также влияет на организмы, находящиеся далее в пищевой цепи, которые вынуждены мигрировать в другую область или вносить изменения в рацион, чтобы выжить.

Штормы обеспечивают необходимое количество осадков, но сильный дождь, мокрый снег, град, снег и сильный ветер могут повредить или уничтожить деревья и растения, что приведет к неоднозначным экологическим последствиям. Несмотря на то, что может быть нанесен ущерб организмам, это истончение ветвей или лесов может помочь укрепить существующие виды и предоставить место для роста новых видов. С другой стороны, проливные дожди (или быстрое таяние снега) могут вызвать локальную эрозию, ослабляя систему поддержки.

Наводнения могут быть полезными. Паводковые воды обеспечивают питание для растений, которые в противном случае могут не получить достаточно воды. Осадок, который мог осесть в русле реки, перераспределяется и пополняет питательные вещества в почве, делая его более плодородным. Недавно депонированная почва также может помочь предотвратить эрозию. Конечно, наводнения также наносят ущерб. Высокие паводковые воды могут убивать животных и растения, а водная жизнь может вытесняться и погибать, когда воды отступают без них.

Огонь также оказывает как вредное, так и полезное воздействие на экосистему. Растительный и животный мир может пострадать или погибнуть. Потеря живых корневых структур может привести к эрозии и последующему осаждению водных путей. Вредные газы могут образовываться и переноситься ветрами, воздействуя также на другие экосистемы. Потенциально повреждающие частицы, попадающие в водные пути, могут быть поглощены водными организмами, что отрицательно влияет на качество воды. Однако огонь также может омолодить лес. Это способствует новому росту, взламывая открытые оболочки семян и вызывая прорастание или побуждая древесные стручки в пологе открывать и выпускать семена. Огонь очищает подрост, сокращая конкуренцию за саженцы и обеспечивая свежую кровать для семян, богатых питательными веществами.

Извержения вулканов первоначально приводят к разрушению, но богатые питательные вещества в вулканической почве позже приносят пользу жизни растений. С другой стороны, повышение кислотности и температуры воды может быть вредным для водной жизни. Птицы могут испытывать потерю среды обитания, и их миграция может быть нарушена. Извержение также вызывает попадание в атмосферу нескольких газов, которые могут влиять на уровень кислорода и влиять на дыхательные системы.

Биотические или Живые Факторы

Все живые организмы, от микроскопических организмов до человека, являются биотическими факторами. Микроскопические организмы являются наиболее многочисленными из них и широко распространены. Они очень легко адаптируются, и скорость их размножения высока, что позволяет им за короткое время создать большую популяцию. Их размер работает в их пользу; они могут быстро рассредоточиться по большой площади либо через абиотические факторы, такие как ветровые или водные потоки, либо при путешествии внутри или на других организмах. Простота организмов также способствует их приспособляемости. Условия, необходимые для роста, немногочисленны, поэтому они могут легко развиваться в самых разных условиях.

Биотические факторы влияют как на окружающую среду, так и друг на друга. Наличие или отсутствие других организмов влияет на то, должен ли вид конкурировать за пищу, укрытие и другие ресурсы. Различные виды растений могут конкурировать за свет, воду и питательные вещества. Некоторые микробы и вирусы могут вызывать заболевания, которые могут передаваться другим видам, что приводит к снижению популяции. Полезные насекомые являются основными опылителями сельскохозяйственных культур, но другие могут уничтожать сельскохозяйственные культуры. Насекомые также могут нести заболевания, некоторые из которых могут передаваться другим видам.

Присутствие хищников влияет на экосистему. Эффект, который это оказывает, зависит от трех факторов: количества хищников в данной среде, как они взаимодействуют с добычей и как они взаимодействуют с другими хищниками. Наличие множества видов хищников в экосистеме может влиять или не влиять друг на друга, в зависимости от их предпочтительного источника пищи, размера среды обитания и частоты и количества требуемой пищи. Наибольшее влияние оказывается, когда два или более вида потребляют одну и ту же добычу.

Такие вещи, как ветровые или водные потоки, могут перемещать микроорганизмы и мелкие растения и позволять им создавать новые колонии. Такое распространение видов может быть полезным для экосистемы в целом, поскольку оно может означать увеличение поставок продовольствия для основных потребителей. Однако это может быть проблемой, когда укоренившиеся виды вынуждены конкурировать с новыми за ресурсы, и эти инвазивные виды вступают во владение и нарушают баланс экосистемы.

В некоторых случаях биотические факторы могут препятствовать работе абиотических факторов. Перепопуляция вида может влиять на абиотические факторы и оказывать негативное влияние на другие виды. Даже самый маленький организм, такой как фитопланктон, может опустошить экосистему, если ему разрешено перенаселение. Это видно на примере «бурого цветения водорослей», когда на поверхности воды скапливается чрезмерное количество водорослей, что предотвращает попадание солнечного света в зону, расположенную ниже, что фактически приводит к гибели всей жизни под водой. На суше похожая ситуация наблюдается, когда полог дерева растет, чтобы покрыть большую площадь, эффективно блокируя солнце от достижения жизни растений ниже.

Экстремальные условия окружающей среды

Арктика и Антарктика не только имеют экстремально низкие температуры, но эти температуры также варьируются в зависимости от сезона. В Полярном круге вращение Земли позволяет минимальному количеству солнца достигать поверхности, что приводит к короткому вегетационному сезону. Например, вегетационный период в Арктическом национальном заповеднике составляет всего от 50 до 60 дней с температурным интервалом от 2 до 12 градусов по Цельсию. С полярным кругом, ориентированным в сторону от солнца, зимой бывают короткие дни с температурой от -34 до -51 градуса по Цельсию (от -29 до -60F). Сильные ветры (до 160 км / час или около 100 миль в час) покрывают открытые растения и животных ледяными кристаллами. В то время как снежный покров обеспечивает изоляционные преимущества, экстремальные условия не позволяют расти новым растениям.

Биотических факторов мало в Арктике. Условия допускают только низколежащие растения с мелкой корневой структурой. Большинство из них имеют темно-зеленые или красные листья, которые поглощают больше солнечного света и размножаются бесполым путем зародышей или клонирования, а не половым путем через семена. Большая часть жизни растений растет чуть выше вечной мерзлоты, так как почва на несколько дюймов ниже. Из-за очень короткого лета растения и животные быстро размножаются. Многие животные являются мигрирующими; те, кто живет в Арктическом национальном заповеднике, имеют меньшие придатки и большие тела, чем их южные коллеги, которые позволяют им оставаться теплыми. У большинства млекопитающих также есть как изолирующий слой жира, так и защитный слой, который защищает от холода и снега.

При других экстремальных температурах засушливые пустыни также создают проблемы для биотических факторов. Живые организмы нуждаются в воде, чтобы выжить, а абиотические факторы в пустыне (температура, солнечный свет, топография и состав почвы) негостеприимны для всех, кроме нескольких видов. Температурный диапазон большинства крупных американских пустынь составляет от 20 до 49 градусов по Цельсию (от 68 до 120F). Уровень осадков низкий, а количество осадков не соответствует. Почва имеет тенденцию быть грубой и каменистой, почти без подповерхностных вод. Сени практически нет, а жизнь растений бывает короткой и редкой. Животная жизнь также имеет тенденцию быть меньше, и многие виды проводят свои дни в норе, появляясь только в более прохладные ночи. Хотя эта среда благоприятна для суккулентов, таких как кактусы, пойкилогидрические растения выживают, поддерживая состояние покоя между дождями. После дождя они становятся фотосинтетически активными и быстро размножаются, прежде чем снова принять состояние покоя.