CZYNNIKI ABIOTYCZNE: CHARAKTERYSTYKA, KLASYFIKACJA I PRZYKŁADY - ŚRODOWISKO - 2026

W abiotyczne czynniki są elementy, które składają się biotop martwe lub przestrzeni fizycznej, gdzie życie ma miejsce w ekosystemie. Obejmuje to środowisko fizyczne (glebę, wodę i powietrze) oraz wszystkie składniki fizykochemiczne i powiązane czynniki poza organizmami żywymi.

W tym sensie klimat i jego zmienne, a także właściwości gleby i wody są częścią czynników abiotycznych. Termin abiotyczny pojawia się w ramach analizy ekosystemu, w przeciwieństwie do biotycznego (żywe składniki ekosystemu).

Schemat czynników abiotycznych. Słońce, powietrze, ziemia i woda to czynniki abiotyczne. Źródło: Abby Moreno

Badania i charakterystyka środowiska abiotycznego przeprowadzane są w odniesieniu do roli, jaką pełnią w podtrzymywaniu życia, a tym samym kształtowaniu ekosystemu. Szczególny skład czynników abiotycznych w ekosystemie determinuje gatunki organizmów żywych, które go tworzą.

Czynniki abiotyczne można podzielić na czynniki surowicy i czynniki ekogeograficzne, przy czym te pierwsze są związane ze stosunkiem planety do przestrzeni kosmicznej. Podczas gdy ekogeografie obejmują wszystkie czynniki właściwe dla środowisk planetarnych (skorupa, woda i powietrze).

Przykładami czynników bocznych są Słońce, Księżyc, meteory i asteroidy, grawitacja, ruchy obrotowe i translacyjne oraz ciśnienie atmosferyczne. Podczas gdy w ekogeografii istnieją czynniki meteorologiczne, takie jak wiatr, opady i temperatura, a także gleba.

Charakterystyka czynników abiotycznych

Pozbawiony życia

Główną cechą czynników abiotycznych jest brak życia, to znaczy, że nie są to układy samozaprogramujące się, ani zdolne do metabolizowania. Jego interakcja z pozostałymi składnikami planety jest pasywna.

Złożone relacje

Czynniki abiotyczne charakteryzują się również wzajemnym powiązaniem, tworząc złożony system na poziomie planetarnym, a nawet uniwersalnym. Jego istnieniem i dynamiką rządzą prawa fizyczne i chemiczne, bez właściwości biologicznych, chociaż pod wpływem składników biotycznych.

Określ składniki biotyczne

W zależności od konkretnej kombinacji czynników abiotycznych, wyrażonej przez określone wielkości ich zmiennych, będzie istniała pewna społeczność biotyczna.

Rodzaje czynników abiotycznych (klasyfikacja)

Czynniki abiotyczne ekosystemu planetarnego można zasadniczo podzielić na dwie duże grupy

• Cydr, czyli te czynniki, które są produktem relacji Ziemi z jej środowiskiem zewnętrznym.
• Ekogeograficzne, które obejmują wszystkie czynniki i procesy właściwe dla funkcjonowania i budowy samej planety.

Z kolei w każdym przypadku istnieją czynniki fizyczne i chemiczne w stałej współzależności, które są definiowane poprzez ustalenie wielkości pewnych zmiennych. Istnieją zmienne wspólne dla prawie wszystkich ekosystemów, takie jak promieniowanie słoneczne, temperatura, pH i zasolenie.

Inne są bardziej szczegółowe, na przykład głębokość i stężenie rozpuszczonego tlenu w wodzie w ekosystemach wodnych. Niektóre z nich są częścią dynamiki ekosystemu, na przykład pożarów sawann i śródziemnomorskiego lasu.

- Czynniki surowicy

Jako planeta w Układzie Słonecznym, ekosystemy Ziemi podlegają wpływom wielu czynników zewnętrznych, w tym sił grawitacyjnych utworzonych między Ziemią, Słońcem i Księżycem.

Podobnie, istnieją procesy, na które wpływają ruchy rotacji i translacji, które wykonuje Ziemia. Podczas gdy inne są bardziej losowe, jak sporadyczne zderzenia meteorytów i asteroid.

Promieniowania słonecznego

Podstawowym źródłem energii każdego ekosystemu lądowego jest promieniowanie emitowane przez Słońce i dociera do Ziemi poprzez jej atmosferę. Zapewnia to energię dla większości procesów na Ziemi, między innymi fotosyntezy i termoregulacji planety.

Promieniowania słonecznego. Źródło: kein

Planeta znajdująca się w większej lub mniejszej odległości od Słońca niż obecna nie pozwoliłaby na rozwój życia, jakie znamy. Z drugiej strony konformacja planety determinuje zróżnicowane natężenie promieniowania słonecznego w zależności od równoleżnikowego położenia każdego ekosystemu.

Grawitacja i pływy

Związek między siłą grawitacji Ziemi, Księżyca i Słońca determinuje procesy, takie jak pływy, które są fundamentalne dla ekosystemów przybrzeżnych.

Z drugiej strony grawitacja Ziemi umożliwia istnienie atmosfery otaczającej planetę. Z kolei specyficzny skład tej atmosfery i jej ewolucja umożliwiły ewolucję życia na planecie.

Rotacja Ziemi

Ruch obrotowy, jaki Ziemia wykonuje na swojej osi, wpływa na reżim wiatrów i prądów morskich. To z kolei ma decydujące znaczenie dla procesów meteorologicznych, a wszystko razem dla życia na Ziemi.

Rotacja Ziemi. Źródło: Apollo 17

Podobnie ruch ten określa czas trwania dnia i nocy, określając fotoperiod lub godziny światła. Proces ten wpływa na fotosyntezę i kwitnienie roślin, a także ogólnie na nawyki żywych istot.

- Czynniki ekogeograficzne

Ekosystemy lądowe stanowią złożoną matrycę czynników abiotycznych tworzących biotop lub przestrzeń życiową. Obejmuje to glebę, powietrze i wodę oraz wszystkie ich fizyczne i chemiczne składniki i procesy.

Czynniki atmosferyczne i meteorologiczne

Wśród czynników abiotycznych są gazy składowe atmosfery, a także zmienne, które na nie wpływają, takie jak temperatura, ciśnienie atmosferyczne i wiatry. Jak opady, wilgotność względna i stężenie cząstek stałych w zawiesinie.

Czynniki edaficzne

Gleba lub wierzchnia warstwa litosfery jest podstawą wsparcia ekosystemów lądowych, służąc jako kotwica i pożywienie dla roślin. Wśród zmiennych wchodzących w skład czynników abiotycznych gleby są jej struktura, tekstura, skład chemiczny i zawartość wody.

Czynniki geograficzne

Z geograficznego punktu widzenia istnieje szereg czynników abiotycznych, które mają wpływ na dywersyfikację ekosystemów. Wśród nich szerokość i długość geograficzna oraz wysokość nad poziomem morza determinują inne zmienne, takie jak meteorologiczne i edaficzne.

Tym samym widoczne są różnice w warunkach ekosystemów strefy międzytropikowej w stosunku do umiarkowanych czy polarnych. W ten sam sposób różnice między ekosystemami w dolinach i równinach w porównaniu z ekosystemami w wysokich górach.

Czynniki geologiczne

Ze względu na interakcję litosfery z głębokimi warstwami płaszcza (astenosfera) zachodzą procesy geologiczne wpływające na życie. Te czynniki abiotyczne przejawiają się w ruchach tektonicznych, przesunięciach płyt Ziemi i erupcjach wulkanów.

Te ruchy tektoniczne z kolei determinują rzeźbę terenu, wpływają na temperaturę, skład środowiska i inne zmienne. Z drugiej strony, skład podłoża skalnego w skorupie ziemskiej jest ważnym czynnikiem abiotycznym w tworzeniu się gleby.

Czynniki hydrologiczne

Większość powierzchni Ziemi pokryta jest wodą, zwłaszcza tworzącą się oceany, z dużą różnorodnością ekosystemów wodnych. Woda jako środowisko składa się z czynnika abiotycznego pierwszego rzędu wraz z jego składnikami, zmiennymi i charakterystycznymi procesami.

Woda. Źródło: Manfred Morgner (ka-em-zwei-ein)

Z kolei te czynniki abiotyczne będą się różnić, czy są to ekosystemy słodkowodne (czynniki limnologiczne), morskie (czynniki oceanograficzne) czy obszary lodowcowe (czynniki glacjologiczne). W każdym przypadku decydujące znaczenie mają zmiany między innymi zasolenia, temperatury, głębokości.

Przykłady

- Podłogi

Piętro. Źródło: HolgerK z angielskiej Wikipedii

Gleba jest przykładem zmienności, jaką może osiągnąć czynnik abiotyczny, wpływając z kolei na zmienność ekosystemów. W zależności od swojej struktury, tekstury, żyzności, wilgotności i zawartości materii organicznej gleba odgrywa decydującą rolę w dominującej roślinności.

Aridisole

Suche gleby o piaszczystej teksturze, wysokiej przepuszczalności i niskiej żyzności sprzyjają niewielkiej wegetacji. W ten sposób powstaje półpustynny lub pustynny krajobraz o małej różnorodności biologicznej.

Gleby kwaśne

Gleba o dużej zawartości jonów glinu w roztworze staje się toksyczna dla większości roślinności. Ogólnie gleby kwaśne utrudniają odżywianie roślin, więc ich szata roślinna jest niska.

Żyzne gleby

Z kolei żyzne gleby pozwalają na rozwój dużej ilości biomasy roślinnej, wspierając ekosystemy o dużej ilości życia. Tak jest w przypadku molizoli na preriach lub bielicowych lasach liściastych.

- Zróżnicowanie ekosystemów i wysokość nad poziomem morza

Podczas wspinaczki na wysoką górę obserwuje się stopniową zmianę roślinności od równiny do szczytu. Jest to bardziej widoczne w tropikach i subtropikach i wiąże się ze spadkiem temperatury na wyższych wysokościach.

Dodatkowo rośliny na dużych wysokościach narażone są na silniejsze wiatry, co zmniejsza ich wysokość. Wszystko to tworzy gradient ekosystemu wzdłuż transektu wysokości.

- Wysoka góra tropikalnych Andów

W wysokich górach tropikalnych Andów u podnóża występują łąki i lasy liściaste. Podczas wspinaczki rozwijają się lasy półlistne, a za nimi wiecznie zielone lasy wilgotne.

Następnie są lasy chmur, które z kolei są podzielone na pasy wysokościowe z dolnym i dolnym górnym okapem. Wreszcie dominuje krzewy wysokie, które ustępują miejsca krzewiasto-zielnemu wrzosowisku.

W najwyższych szczytach znika praktycznie cała roślinność, znajdując mchy i porosty. Tutaj decydującymi czynnikami abiotycznymi są wysokość nad poziomem morza i związana z nią temperatura, a także dostępna wilgotność.

- Głębokość oceanu, światło, temperatura i życie

W ekosystemach oceanicznych najważniejszymi zmiennymi są zasolenie, światło, temperatura i głębokość. Ten ostatni czynnik abiotyczny, wraz z szerokością geograficzną, determinuje zachowanie temperatury i światła na pionowym nachyleniu.

Gdy schodzimy w głębiny morza, dostępność światła spada, a temperatura spada. Dlatego większość życia morskiego rozwija się na pierwszych 200 m głębokości.

Ponadto na temperaturę powierzchni wody wpływają również inne czynniki, takie jak prądy głębinowe.

- Globalne ocieplenie i ekosystemy

Niedźwiedź polarny w pełnym rozkwicie na wyspie Spitsbergen, Svalbard, Norwegia. Źródło: wikipedia.org

Globalnym przykładem wpływu czynników abiotycznych na ekosystemy jest zjawisko globalnego ocieplenia. W tym przypadku ludzka zmiana równowagi atmosferycznej powoduje w konsekwencji wzrost średnich temperatur planety.

Sytuacja ta wpływa na cały szereg czynników abiotycznych na poziomie planetarnym. Temperatura, reżimy wiatrowe, prądy morskie, opady deszczu ulegają zmianie, modyfikując ekosystemy i grożąc wyginięciem wielu gatunków, w tym ludzi.

Czynniki abiotyczne pustyni

Wysokie temperatury i niskie opady to główne czynniki abiotyczne pustyni, które z kolei wpływają na cechy edaficzne. Są to gleby piaszczyste narażone na duże promieniowanie słoneczne ze względu na rzadką roślinność i silne wiatry.

Czynniki abiotyczne na pustyni. Źródło: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DeathValleyDunes4.jpg

Z drugiej strony różnice temperatur między dniem a nocą są ekstremalne. W tym kontekście procesy erozyjne są intensywne i rozległe, kształtując charakterystyczny krajobraz dużych obszarów piaszczystych.

Czynniki abiotyczne lasu deszczowego

W ekosystemie lasów tropikalnych czynniki abiotyczne szerokości i wysokości są silnymi determinantami jego cech. Położone w strefie tropikalnej ekosystemy te wykazują szczególne cechy reżimu opadów i temperatury.

W tych ekosystemach czynnik wilgotności abiotycznej osiąga wysokie poziomy, wysokie lub stosunkowo niskie temperatury, w zależności od wysokości, przy niewielkich różnicach między dniem a nocą. Ponadto dostępność wody jest wysoka, a co za tym idzie również szata roślinna, co umożliwia glebom lepszą strukturę i urodzajność.

W stosunku do promieniowania słonecznego dżungla przedstawia dwoistość, gdyż w górnym okapie odbierana jest z dużą intensywnością, ale nie wewnątrz roślinności. We wnętrzu lasu do podszytu rozwija się gradient światła.

Wszystko to określa rodzaj życia występującego w tych ekosystemach, z licznymi pnączami i epifitami, a także roślinami wielkokwiatowymi w podszycie. Podczas gdy drzewa w górnej części baldachimu mają twarde i małe liście.

Czynniki abiotyczne lasów strefy umiarkowanej

W tworzeniu umiarkowanego ekosystemu leśnego odgrywa rolę czynnik abiotycznej szerokości geograficznej, który z kolei determinuje reżim sezonowy. Lasy te podlegają reżimowi czterosezonowemu, z obfitymi, dobrze rozłożonymi opadami deszczu i umiarkowanymi temperaturami, chociaż mogą występować okresy nocnych przymrozków.

Promieniowanie słoneczne nie jest tak intensywne jak w obszarach tropikalnych, ale występuje w dużych ilościach przez większą część roku. Gleby są głębokie i żyzne, mogące utrzymać dużą biomasę roślinną.

Czynniki abiotyczne tundry

W biomie tundry głównymi czynnikami abiotycznymi są szerokość geograficzna, temperatura, wilgotność i promieniowanie słoneczne. Ponieważ tundra znajduje się na północ od planety za kołem podbiegunowym, promieniowanie słoneczne jest niskie. Podobnie, przeważające temperatury są niskie (do -50 ºC), z długimi zimami i krótkimi latami.

Opady deszczu są niewielkie, ale wilgotność wysoka ze względu na niską ewapotranspirację, tworzenie studni i bagien, ze słabo natlenionym podłożem. Gleba posiada trwałą, zamarzniętą warstwę podpowierzchniową, wieczną zmarzlinę, na którą składają się częściowo rozłożone pozostałości mchów i porostów.

Niskie temperatury i podłoże nie pozwalają na utrzymanie wysokiej roślinności i dużej biomasy, dlatego dominują mchy i porosty.

Czynniki abiotyczne sawanny

W tym przypadku szerokość geograficzna jest również ważnym czynnikiem, ponieważ determinuje promieniowanie słoneczne, temperaturę i opady. Procesy meteorologiczne, takie jak zmiany konwergencji międzytropikalnej, tworzą dwusezonowy wzorzec z wyraźnym okresem suchym i deszczowym.

Drugim decydującym czynnikiem jest gleba, która w większości przypadków jest piaszczysta lub gliniasta. Płaska lub pagórkowata rzeźba terenu jest również czynnikiem abiotycznym, który konfiguruje ekosystem sawanny, wpływając na inne czynniki, takie jak spływ.

Wreszcie, decydującym czynnikiem abiotycznym w dynamice ekologicznej sawann jest ogień. Okresowe pożary wpływają na charakterystykę roślinności, na przykład dominujące trawy są przystosowane do przetrwania palenia.

Bibliografia

1. Calow, P. (red.) (1998). Encyklopedia ekologii i zarządzania środowiskowego.
2. Izco, J., Barreno, E., Brugués, M., Costa, M., Devesa, JA, Frenández, F., Gallardo, T., Llimona, X., Prada, C., Talavera, S. And Valdéz , B. (2004). Botanika.
3. Margalef, R. (1974). Ekologia. Wydania Omega.
4. Odum, EP i Warrett, GW (2006). Podstawy ekologii. Piąta edycja. Thomson.
5. World Wild Life (wyświetlono 27 stycznia 2020 r.). Zaczerpnięte z: worldwildlife.org/biomes/
6. Zunino, M. i Zullini, A. (2004). Biogeografia. Przestrzenny wymiar ewolucji. Interciencia.