Радиоактивность и ионизация в атмосфере

Экологически значимым ингредиентом атмосферы является её радиоактивность, т.е. содержание в атмосфере радиоактивных примесей.

Особую опасность в биологическом отношении представляют долгоживущий стронций-90, обладающий, из-за своего сходства с Са, практически неограниченной возможностью отлагаться в костях не только животных, но и человека, и цеъии-137.

Одним из важных показателей является степень ионизации атмосферного воздуха (вызываемая УФЛ и жёстким излучением Солнца, галактическими космическими лучами).

Ионизация имеет определённое значение для транспорта ионов, газообмена, скорости выделения летучих экзометаболитов и др. явлений у растений. Для обитателей воздушной среды (птицы, насекомые) изменение ионизации воздуха может быть материальной основой предсказания предстоящего изменения погодной ситуации (18).

Свойства воздушной среды

    Постоянное перемещение воздушных масс вдоль поверхности Земли носит название ветра. Ветер создаёт возможность пассивного полёта ряда организмов, что характерно для спор, пыльцы, семян и плодов растений, цист простейших, мелких насекомых, пауков и т.п. Расселение с помощью воздушных потоков получило название анемохории. Специальными приспособлениями для такого полёта являются многочисленные выросты, волоски, хохолки, крыловидные плёнки, паутина и т.п., заметно увеличивающие парусность организмов.

С экологической точки зрения наибольший интерес представляет перемещение воздушных масс вдоль поверхности Земли. Массы воздуха, перемещающиеся от водных пространств, насыщены водяными парами и способствуют увеличению количества осадков, а воздух из глубины континентов несёт мало влаги и много тепла [19].

Влияние ветра на живые организмы чрезвычайно разнообразно и носит как прямой, так и косвенный характер. Проявление прямого воздействия — обламывание ветвей и сучьев у растений, буреломы (поломки стволов), ветровалы (выворачивание деревьев из почвы), усиление транспирации и улучшение тем самым условий ассимиляции.

Направление, сила и регулярность ветра во многом определяют облик растений, их размеры, пространственное расположение в фитоценозе. Формообразующее влияние ветра наиболее сильно сказывается на растениях открытых мест (флагообразная форма кроны, отмирание ветвей с наветренной стороны, приобретение формы шпалер, упрочнение корневой системы и т.п.).

Огромна роль ветра в опылении растений, распространении плодов и семян.

Косвенное влияние ветра состоит в том, что при определённой скорости воздушной массы может происходить выдувание почвы, её эрозия. Это приводит к обнажению корневых систем, перемещению пыльными бурями верхнего слоя почвы по воздуху в другие районы, образованию пыльных сугробов и заносов, ухудшающих жизнедеятельность запылённых растений.

Экологически значимым является и обратное влияние растений на ветер, благодаря чему снижается его скорость. Наиболее эффективно препятствует движению воздуха лес — самое мало продуваемое растительное сообщество.

Определённое экологическое воздействие на живые организмы оказывают и другие свойства воздуха, как, например, изменение атмосферного давления с высотой. Экологическое значение атмосферного давления заключается в том, что с увеличением высоты над уровнем моря оно закономерно уменьшается. Так, на высоте 5800 м давление воздуха равняется лишь половине нормального. В менее плотном горном воздухе меньше взвешенных частиц водяных паров, он чище, прозрачнее для света, особенно коротковолнового.

Атмосферное давление имеет не только прямое, но и косвенное значение для живых организмов, поскольку от его изменений зависит формирование погодных условий. Пониженное давление является одним из факторов, ограничивающим распространение видов по высоте, так как оно влечёт за собой уменьшение обеспеченности организмов кислородом, обезвоживание за счёт увеличения частоты дыхания, нарушение репродуктивной функции. Верхней границей распространения наиболее адаптированных позвоночных и цветковых растений является высота около 6000 м; паукообразные встречаются на высоте до 7000 м. Величина атмосферного давления, соответствующая высоте 7500 - 8000 м над уровнем моря, является критической для абсолютного большинства организмов.

Вопросы для самоконтроля

1.    Дайте общую характеристику атмосферы.

2. Перечислите основные газовые компоненты воздуха и их экологическое значение.

3. Чем обусловлена радиоактивность атмосферы?

4. Перечислите свойства воздушной среды.

5. Охарактеризуйте экологическое значение ветра, атмосферного давления.