<<
>>

Совместное действие температуры и влажности

  Начав обсуждение экологических концепций с рассмотрения концепции экосистемы, мы стремились к тому, чтобы у читателя не сложилось впечатление, будто факторы среды действуют независимо друг от друга.
В этой главе мы стараемся показать, что рассмотрение отдельных факторов — это не конечная цель экологического исследования, а способ подойти к сложным экологическим проблемам, оценить сравнительную важность различных факторов, действующих совместно в реальных экосистемах. Температура и влажность имеют столь универсальное значение в наземных местообитаниях и так тесно взаимосвязаны, что их обычно считают самыми важными климатическими факторами. Поэтому* прежде чем перейти к другим факторам, целесообразно рассмотреть совместное действие этих двух.

Взаимодействие температуры и влажности, как и взаимодействие большинства других факторов, зависит не только от относительной, но и от абсолютной величины каждого из них. Так, температура оказывает более выраженное лимитирующее влияние на организмы, если условия влажности близки к критическим, т. е. если влажность очень велика или очень мала. Точно так же влажность играет более критическую роль, если температура близка к предельным значениям. Можно считать, что это еще один аспект рассмотренного выше в этой главе принципа взаимодействия факторов. Например, хлопковый долгоносик при низкой и умеренной влажности переносит более высокие температуры, чем при очень высокой влажности. Сухая и жаркая погода в хлопковом поясе США — сигнал для фермеров ожидать увеличения популяции долгоносика, но, к сожалению, она не так хороша и для хлопчатника.

Крупные водоемы значительно смягчают климат суши, поскольку воде свойственна высокая скрытая теплота парообразования и таяния, т. е., чтобы расплавить лед и испарить воду, нужно много калорий тепла. Фактически существуют два основных типа климата: I) континентальный, характеризующийся крайними значениями температуры и влажности, и 2) морской, которому свойственны менее резкие колебания, что объясняется смягчающим влиянием крупных водоемов (поэтому вблизи больших озер образуются местные «морские климаты»).

Классификации климата, например предложенные Кеппеном или Торнтуайтом (Кбрреп, 1931; Thornthwaite, 1948), основаны главным образом на измерениях температуры и влажности и учитывают эффективность атмосферных осадков и температуры, а также их распределение по сезонам и средние значения. Сравнение количества осадков с потенциальной эвапотранспирацией (которая зависит от температуры) дает особенно четкую картину

климата. На рис. 5.14 сравниваются климаты трех явно различных биологических районов, или биомов. Период использования почвенной влаги — это основной период производства первичной продукции для сообщества в целом, от него зависит размер доступного запаса пищи для консументов и редуцентов на весь годовой цикл.

Рис. 5.14. Соотношение между осадками и потенциальной эвапотранснираци- ей (испарение из почвы+транспирация растений) в трех местностях, соответствующих трем резко различным экологическим областям.

Рис. 5.14. Соотношение между осадками и потенциальной эвапотранснираци- ей (испарение из почвы+транспирация растений) в трех местностях, соответствующих трем резко различным экологическим областям. Участки диаграмм, покрытые точками («недостаток воды»), соответствуют сезону, в течение которого вода бывает лимитирующим фактором; вертикальная протяженность этих участков служит показателем относительной силы этого лимитирующего эффекта. (Thornthwaite, 1955).

В зоне листопадных лесов вода может быть серьезным лимитирующим фактором только в конце лета, особенно в южной части этой зоны. Местная естественная растительность адаптирована к периодическим летним засухам, но некоторые выращиваемые здесь культуры к ним не адаптированы. Фермеры на юге США, которые приобрели горький опыт после неоднократной гибели урожая, начинают наконец переходить на орошение в конце лета. В районах выпадения зимних дождей основной продуктивный сезон— конец зимы и весна; в пустыне эффективный вегетационный сезон сильно сокращен.

Еще один удобный способ графического изображения взаимосвязи температуры и влажности — это построение клима- грамм, или графиков, на которых один из этих основных климатических факторов откладывается в зависимости от другого. При построении климаграмм температура — осадки или температура— влажность по оси ординат откладывают средние месячные величи-

Рис. 5.15. Климаграммы температура—влажность.

Рис. 5.15. Климаграммы температура—влажность. А. Средние месячные температуры и количество осадков в Хавре, шт. Монтана, где успешно размножилась интроАудированная серая куропатка, и в Колумбии, шт. Миссури. где не удалось добиться ее акклиматизации; для сравнения показана климаграмма для ареала размножения этой птицы в Европе (по Twomey, 1936). Б. Условия температуры и влажности в Тель-Авиве в разные годы по сравнению с оптимальными (внутренний прямоугольник) и благоприятными (внешний прямоугольник) условиями для средиземноморской плодовой мухи. Вред, нанесенный апельсинам, был гораздо больше в 1927 г. (Boden- hcimer, 1937). В. Климаграммы температура—осадки для прибрежных районов шт. Джорджия (I) на уровне моря и Северной Джорджии (II) на высоте 600—900 м. В первом случае выражены влажный и сухой сезоны, что характерно для субтропического климата, а во втором сезонные различия в количестве осадков не так выражены, как различия в температуре. Растительность климатического климакса (объяснение этого термина см. т. 2, с. 192) в прибрежном местообитании — широколиственный вечнозеленый лес, а в более северной области — лиственный лес умеренной зоны.

ны температуры, а по оси абсцисс — средние месячные величины количества осадков или влажности. Получающийся многоугольник показывает условия температуры и влажности и позволяет наглядно сравнивать один год с другим или один биотический район с другим, как это сделано на рис. 5.15. Климаграммы оказались полезными для определения пригодности комбинаций температуры и влажности в районах предполагаемой интродукции растений или промысловых диких животных. Графики других пар факторов, например температуры и солености в морских биотопах, также могут говорить о многом. Подробные сведения о климаграммах можно* найти в работе Смита (Smith, 1940).

Другой полезный подход к изучению комбинаций физических факторов — применение климатических камер. Существуют различные модели — от простых камер с регулируемой влажностью и температурой, используемых во многих лабораториях, до больших теплиц с контролируемыми условиями наподобие «фитотрона», в котором можно поддерживать любую желаемуто комбинацию температуры, влажности и освещенности. Эти камеры часто позволяют регулировать факторы среды, так что исследователь может изучать в них генетику и физиологию культурных растений и домашних животных. Однако такие камеры могут быть полезными и для экологических исследований, особенно если конструкция позволяет воспроизводить естественные ритмы температуры и влажности. Эксперименты такого рода позволяют выделить «функционально важные» факторы, но они раскрывают только часть истины, так как многие существенно важные аспекты экосистемы нельзя воспроизвести в лаборатории; их изучение и опыты с ними надо проводить в полевых условиях. 

<< | >>
Источник: Одум Ю.. Экология: В 2-х т. Т. I. 1986

Еще по теме Совместное действие температуры и влажности:

  1. 1.4. Регулирование температуры, влажности и чистоты воздуха в помещениях
  2. ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ МОДЕЛИ (3.1) С ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫМИ КОЭФФИЦИЕНТАМИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ ВХОДНОЙ ВЛАЖНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ СУШКИ «5
  3. Влияние совместного действия обработки подложек: в тлеющем разрядеи предварительного нагрева перед напылением на адгезионную прочность
  4. 1.6. Влажность воздуха
  5. Влияние влажности
  6. Влияние температуры
  7. Температура
  8. 2.2. Техника измерения температуры тела
  9. Температура внутри Земли
  10. 129 ПРИЧИНА ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С ГЛУБИНОЙ
  11. ПРИЛОЖЕНИЕ 2 УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА ПОМЕЩЕНИЙ И ЗОН ВЛАЖНОСТИ
  12. Экстремально высокие температуры (волны жары) и здоровье населения
  13. 5. Совместная работа с заказчиком