Изотова Маргарита Александровна 3 страница

После того как живые существа погибают, грибы и микробы разлагают их на простые вещества, в частности воду и углекислый газ. Так осуществляется круговорот углерода, при котором за несколько лет (6-7 лет) весь углерод, содержащийся в атмосфере, транспортируется сквозь биосферу. Таким образом, такое глобальное свойство гидросферы, как ее круговорот, необходимо для получения в природе углерода и других важных для жизни элементов.

Фундаментальный характер взаимосвязи живого вещества с геологическими процессами в биосфере (в соответствии с теорией биологического единства) В.И.Вернадский выразил в следующей чрезвычайно важной мысли: Земная оболочка, биосфера, обнимающая весь Земной шар, имеет резко обособленные размеры, в значительной мере они обуславливаются существованием в ней живого вещества - она им населена. Между ее косной "безжизненной" частью и живым веществом, ее населяющим, идет непрерывный материальный и энергетический обмен, материально выражающийся в движении атомов, вызванном живым веществом. Этот обмен в ходе времени выражается закономерно меняющимся, непрерывно стремящимся к устойчивости равновесием. Оно пронизывает всю биосферу, и этот биогенный ток атомов в значительной степени ее создает. Так неотделимо и неразрывно биосфера на всем протяжении геологического времени связана с живым, заселяющим ее веществом. В этом биогенном токе атомов и связанной с ним энергией проявляется планетарное, космическое значение живого вещества. Рассматривая единство биологических и геологических процессов, В.И.Вернадский ставит вопрос о путях появления живого вещества и дальнейшей эволюции планетарной среды в качестве атмосферы и литосферы.

Очевидно, что "живое вещество" в процессе эволюции "вжилось" в гидросферу, стало ее составляющей, активно участвующей в глобальном круговороте. Жидкая среда живого организма, в частности гидросфера человека, - одно из звеньев этой составляющей.

2.3.4. Круговорот азота

Атмосферный воздух на 78% состоящий из азота, представляет огромный объем планетарной системы, куда азот поступает благодаря денитрофицирующим бактериям и водорослям. Частично этому содействуют электрические разряды в атмосфере. Процессы, из которых складывается сложный круговорот азота - это ассимиляция, нитрификация, денитрификация, разложение, выщелачивание, вынос, выпадение с осадками и т.д. Организмы и большинство зеленых растений нуждаются в различных химических формах азота. Растениям требуется азот в форме нитрат-ионов(NO3-) и ионов аммония (NO4+). Животные удовлетворяют большую часть своих потребностей в азотных питательных веществах, поедая зеленые растения или травоядных животных. Газообразный азот (N2) ни растениями, ни людьми, ни большинством других организмов непосредственно не может быть использован. В природных условиях газообразный азот преобразовывается в растворимые в воде соединения, содержащие нитрат-ионы и ионы аммония, которые усваиваются в процессе круговорота корнями растений. Неорганические нитрат-ионы и ионы аммония преобразуются растениями в белки, ДНК и другие органические соединения.

Круговорот азота в биосферных процессах показан на рис.2.6 в виде упрощенной диаграммы.

Рис.2.6. Упрощенная диаграмма круговорота азота

Преобразование атмосферного газообразного азота в различные химические соединения в растениях называется фиксацией азота. Выброс соединений азота (нитриты, нитраты) в атмосферу и промышленная фиксация азота, поступающая в пахотные земли в виде удобрений, непосредственно связаны с деятельностью человека. Количество таких азотных соединений настолько велико, что его сравнивают с количеством природной фиксации азота в атмосфере. Цикличность перемещения и виды микроорганизмов, участвующих в процессах обмена азотом между организмами и средой показаны на рис.2.7. В процессе круговорота азот протоплазмы переводится из органической в неорганическую форму благодаря деятельности различных бактерий - редуцентов. Часть азота переводится на определенном этапе круговорота в аммиак и нитрат - соединение, наиболее пригодное для жизнедеятельности растений.

ис.2.7. Циркуляция азота в системе «организмы - окружающая среда»

В чем же состоит вмешательство человека в круговорот азота?

1. Сжигание ископаемого топлива и древесины, сопровождающееся выбросом в атмосферу оксида азота (NO). Соединяясь с кислородом атмосферы, оксид азота образует NO2 - диоксид, а при взаимодействии с водяным паром образуется азотная кислота (HNO3), которая становится частью кислотных осадков, отравляющих жизнь растений и организмов.

2. Выделение в атмосферу " парникового" газа - закиси азота (N2О) в результате действия бактерий на удобрения и отходы животноводства.

3. Сбросы нитратов и аммония в водоемы с животноводческих ферм, коммунально-бытовые стоки, что приводит к массовой гибели рыб.

4. Вынос из почвы нитратов и аммония при сборе урожая сельскохозяйственных культур, перенасыщенных азотом.

2.3.5. Круговорот фосфора

осфор встречается в значительно меньших химических формах, чем азот, поэтому круговорот фосфора, показанный на рис.2.8, по структуре проще циклов азота. Неотъемлемый элемент протоплазмы – фосфор - циркулирует, переходя из органических соединений в фосфаты, используемые растениями. В отличие от азота, сферой размещения для фосфора служит не атмосфера, а горные породы и другие отложения литосферы.

^ Рис.2.8. Схема круговорота фосфора

В своем круговороте фосфор постепенно перемещается из фосфатных месторождений на суше и мелководных осадков к живым организмам и обратно. Животные обогащают свой организм необходимым фосфором, поедая растения или животных. Большая часть фосфора возвращается в виде отходов или продуктов разложения в почву, в реки, на дно океана в качестве осадочных пород. С поверхности суши в океан смывается большое количество фосфатов в результате антропогенной деятельности. Часть фосфора возвращается на сушу в виде гуана (помета птиц), обогащенного фосфором экскрементов питающихся рыбой птиц. Важную роль играют и многолетние геологические процессы. Из диаграммы на рис.2.9 видим, что в данном случае бактерии играют меньшую роль, чем в рассмотренном ранее круговороте азота. Фосфор входит в состав молекул, в том числе ДНК, молекул жиров, а также в состав костей и зубов животных.

Геологический выброс (млн.лет)

Разработка Кости и зубы

недр

Разработка недр

Выщелачивание Отходы

Стоки и

эрозия

Выщела-

чивание

Птицы Речные разложения Отходы и разложения

питающиеся рыбой

Выпадения из

круговорота

Кости и зубы

Р

ис.2.9. Упрощенная диаграмма круговорота фосфора

(по Т.Миллеру, 1993г.)

^ 2.4. Экология человека

Систему, состоящую из определенной группы живых существ и среды, в которой эта группа обитает, часто называют экосистема.

Экосистема - одно из основных биологических понятий, характеризующих реально существующее сообщество, которое удовлетворяет свои нужды в динамической взаимосвязи со средой. Под экологией человека понимают экологию всей экосистемы в целом, рассматриваемой с позиции роли в ней "человеческой компоненты". Вид Homosapiens представляет собой глобальную систему популяций, существующих в самых разнообразных условиях нашей планеты.

Экология человека изучает процессы и закономерности возникновения и развития антропоэкологических систем, удовлетворяющих на этой основе свои потребности. Антропоэкологические системы это сообщество людей, состоящих в динамической взаимосвязи с окружающей средой - непрерывном обмене веществами и энергией. Для успешного существования в определенных условиях необходимы приспособления к среде обитания. Эти приспособления называются адаптациями и присущи не только человеку, каждому в отдельности, но и группе или сообществу людей.

Адаптация (от лат. adaptation - приспособляю) - одно из уникальных свойств живого: приспособление организмов к условиям среды. Способность к адаптации, к саморазвитию, совершенствованию в широко изменяющихся условиях окружающей среды при постоянном воздействии многообразных возмущающих факторов является существенным отличием всего живого от самых гениальных инженерных творений человека.

Среда - это совокупность окружающих условий, в которых обитает сообщество. В нее входят биотические и абиотические компоненты, в том числе растительный и животный мир, климат, особенности рельефа, средства сообщения и т.д. Приспособляемость к среде - процесс двусторонний: с одной стороны, это изменение физиологических и социальных функций, с помощью которых удовлетворяются требования среды, с другой - сама среда, ее биотические и абиотические составляющие, которые изменяются, чтобы удовлетворить требования организма. Среда обладает свойством пластичности и постоянно претерпевает определенные изменения. Например, естественная среда после расселения человеческих групп заменялась искусственным окружением, состоящим из жилищ, технических средств, парков и садов, сельскохозяйственных угодий, животноводческих и птицеводческих ферм, городских многосложных сооружений.

Приспособляемость - замечательное свойство всех представителей вида Homosapiens, обладающих способностью проявлять необходимую гибкость своих функций в ответ на изменение условий внешней среды. Это свойство адаптивной системы, которая может приспособляться к изменениям внутренних и внешних условий.

Значение и задача адаптации состоят в сохранении биологического гомеостаза, представляющего, по определению Кеннона, "совокупность устойчивых состояний, поддерживаемых в организме".

Гомеостаз (от греч "гомеос" - равный и "стазис" - состояние) - поддержание постоянства существенных переменных организма (температуры, давления крови, ее состава и т.д.) для обеспечения оптимального режима внутренней среды. Понятие гомеостаза было развито физиологами К. Бернаром и В. Кенноном. Гомеостаз образуется двумя взаимосвязанными процессами - достижением устойчивого равновесия и саморегулированием. Процессы саморегулирования направлены на ликвидацию последствий возмущений в тех или иных системах организма. Это связанно со стремлением организма сохранить основные переменные в физиологических пределах, например, сохранить постоянство внутриклеточных условий, которое необходимо для жизни организма. Устойчивое гомеостатическое состояние организма человека характеризуется определенным пределом изменения температуры человеческого тела, pH крови, уровня сахара, осмотического давления и других показателей. Таким образом, организм приспосабливается к изменениям окружающей среды. Естественно, эта приспособляемость имеет определенные границы, за пределами которых начинаются функциональные отклонения болезни.

В настоящее время на планете среда, в которой мы живем, представляет собой сложное сплетение и взаимопроникновение природных и антропогенных факторов. Этим определяется необходимость введения единого интегрального критерия качества среды с позиции ее пригодности для обитания человека. Таким критерием согласно Уставу ВОЗ (Всемирной организации здоровья), принятому в 1968 г., служит состояние здоровья населения. При изучении экологии человека термин "здоровье" характеризует показатель полного физического и душевного благополучия. Но состояние здоровья непосредственно связанно со средой нашего обитания, это прежде всего, воздух, вода, почва, растительный и животный мир, участвующий в глобальном обмене веществ.

Рассмотрим уже упомянутые антропоэкологические системы, в которых происходит обмен веществами и энергией, связанный с экологией питания.

Из пищи человек получает энергию, которая необходима ему для поддержания обмена веществ, состояния покоя, для нормальной деятельности мышц, для роста и размножения, нормальной температуры тела. Расход энергии, необходимой для удовлетворения этих биологических нужд, достаточно точно известен. Организм взрослого человека в состоянии "покоя" или сна расходует около 300 кДж/ч. В зависимости от характера нагрузки эквивалент работы в джоулях может изменяться примерно от 450 кДж/ч (при легкой работе без особых физических усилий) до 1600-2000кДж/ч при тяжелой работе. Исходя из этого, берется два средних уровня для энергетической характеристики легкой и тяжелой работы, а именно 5000 кДж и 8400 кДж за рабочий день (Дж. Харрисон и др., Биология человека, 1979).

Источники пищи и энергии для человека очень разнообразны. Широкий "ассортимент" источников питания, используемых человеком, обусловлен, прежде всего, способностью организма усваивать и перерабатывать три источника энергии - жиры, белки и углеводы, извлекая их из огромного количества пищевых продуктов. Общее свойство людей любой расы проявляется в высокой приспособляемости к окружающей среде. Человек, по-видимому, в отличие от других живых организмов, легко переносит (не столько психологически, сколько физически) значительные изменения в характере питания.

Пищевые вещества: жиры, белки и углеводы, будучи источниками энергии, выполняют важную функцию в процессах обмена веществ. Жиры, будучи формой хранения энергии в организме, обеспечивают теплоизоляцию тела. Белки содержат аминокислоты, необходимые для роста тканей и их восстановления, а также для синтеза белков, выполняющих в организме различные жизненно важные функции. Углеводы принимают участие практически во всех процессах превращения энергии.

Метаболизм (гр. metabole - перемена) - обмен веществ в организме, совокупность процессов, составляющих анаболизм и катаболизм (процессов, направленных соответственно на образование сложных органических веществ и их распад). Все организмы осуществляют постоянный метаболизм с окружающей средой. Этот обмен веществ выражается в поглощении жидких и твердых материалов (питание), газообмене (дыхание), перемещении соединений (циркуляция), их химическом преобразовании (промежуточный метаболизм), выделении из организма (экскреция).

Для обеспечения обмена веществ организмам необходимо примерно четверть существующих на нашей планете химических элементов. Доминирующее место занимают кислород и водород, которые составляют 88% всех атомов человеческого тела. Широкое распространение получили 2 группы элементов: входящие в состав биохимических соединений (C, N, H, O, P, S) и поддерживающие электролитический баланс тканей (Na, K, Ca, Cl. В) химический состав организмов входят также малые количества других элементов, прежде всего элементов металлов. Вместе с тем, в организм человека постоянно поступают посторонние химические соединения, представляющие опасность для жизнедеятельности организма. Такие вещества поступают в организм прежде всего с продуктами питания.

Пища, съедаемая нами, питает организм энергией и важными веществами, необходимыми для обеспечения нормальных жизненных процессов. Если в организм с пищей попадают токсичные, опасные вещества, то биологический механизм пытается их обезвредить и выбросить. Но ряд веществ организм может вывести только частично, а некоторые не может вывести совсем. После приема внутрь происходит постепенная аккумуляция, т.е. накопление вредных загрязнений, которые со временем достигают опасных для здоровья человека концентраций. Таким образом, вредное действие на организм зависит от дозы загрязнения пищи вредными веществами.

"Все - яд, и только доза делает вещество не ядовитым". Эти слова основателя современной фармакологии, врача, естествоиспытателя и философа Парацельса (1493-1541) свидетельствуют о том, что уже в средние века было известно, что любые вещества, принятые внутрь в большой дозе, могут повредить организму.

Какой же должна быть доза, не угрожающая здоровью, и как ее устанавливают?

В опытах на разных животных определяются дозы, опасные для них при продолжительном приеме внутрь испытуемых веществ. Учитывая, что человек в большинстве случаев чувствительнее к вредным веществам, чем животные, для большей надежности результаты, полученные при опытах, делят на сто. Полученное значение дозы, которую человек может без вредных остаточных явлений принимать ежедневно, принято называть предельно допустимой суточной дозой. Единица измерения этой дозы выражается в миллиграммах на килограмм веса человека.

К числу опасных загрязнений, ненамеренно попадающих в пищевые продукты, относятся микроорганизмы, тяжелые металлы и химические вещества, выбрасываемые промышленными и другими предприятиями, и т.д.

Микроорганизмы могут появляться и жить в потребляемых человеком продуктах, образуя свои токсины, отравляющие любой живой организм. Прекрасной средой для попадания микроорганизмов в пищу являются, например, богатые белком молочные и мясные продукты, если они не защищены от болезнетворных микробов (стерилизация, холодное хранение и другие меры). В продуктах, покрывающихся плесенью, могут содержаться афлотоксины - ядовитые вещества, которые незаметно распространяются по всему продукту (например, по хлебу, колбасе, сыру), и удаление заплесневевшей части путем срезания не защитит от отравления. Серьезную опасность представляют остатки средств защиты растений в пищевых продуктах. Болезни человека и животных, связанные с попаданием пестицидов в организм, часто обусловлены неправильным и бесконтрольным их применением, некоторые из них представляют опасность для здоровья живых организмов даже в незначительных дозах. Так, по результатам исследования ДДТ, в 60-х годах это опасное вещество, обладающее свойством кумуляции в организме, было изъято из употребления во всех цивилизованных странах.

Наша пища нередко содержит и остатки удобрений. Когда в почву вносится удобрение в слишком большом количестве, в растениях может накапливаться азотистое соединение - нитрат. Это приводит к загрязнению растительной пищи, например, овощей - нитратами, которые могут быть превращены бактериями в опасные для здоровья нитриты.

Опасные свойства химикатов, выбрасываемых в природу или попавших в сельскохозяйственный оборот, распознаются зачастую лишь после их длительного использования. Можно предположить, что в недалеком будущем, наряду с известными сейчас вредными загрязнителями, будут выявлены новые, не менее опасные.

Последствия попадания в окружающую среду загрязняющих веществ разнообразны, среди которых на первом месте поражение нервной системы, воздействие на наследственное вещество, вызывающее уродство и высокую смертность новорожденных, онкологические заболевания. По данным Европейского бюро окружающей среды (Брюссель), ежегодно в мире от рака умирает 5 млн. чел. Основным фактором, вызывающим эти заболевания, считается воздействие загрязняющих веществ, содержащихся в воде, воздухе, почве, пище. Согласно некоторым американским исследованиям, до 90% всех раковых заболеваний происходит по этой причине. Перечень канцерогенных веществ постоянно растет в основном по причине синтеза все новых и новых химических соединений. Поэтому цивилизованные страны издают периодически официальные предписания по защите от канцерогенных веществ. Например, в Германии установлены три группы канцерогенных веществ. Немецкий ученый Г.Хефлинг считает, что люди, их использующие, должны быть предупреждены о грозящей опасности. Каждое предприятие, где применяют эти вещества, должно проверить, нельзя ли их заменить другими, безвредными. Если такая замена возможна, использование канцерогенного вещества должно быть запрещено. Предписаны подробные правила упаковки и маркировки всех опасных веществ.

Особо вредные загрязнители, такие, как тяжелые металлы (свинец, кадмий, ртуть), неорганические газы (двуокись серы, угарный газ, окислы азота, озон), нитросоединения и хлорированные углеводороды (ДДТ, хлористый винил), организм человека может получить из окружающей среды через кожу, с дыханием, с пищей. Когда опасные загрязнители встречаются в комбинации с другими веществами, то характер действий их на организм может быть непредсказуем. Иногда совершенно не ядовитые вещества, реагируя между собой, образуют опасный яд. Эти превращения могут происходить не только в окружающей среде, но и в самом организме, оказывая свое вредное действие.

^ Глава 3. ЛИМИТИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Природу побеждают только

повинуясь ее законам.

Ф. Бэкон

3.1. "Закон минимума" Ю. Либиха

Каждая особь, популяция, сообщество испытывают одновременно воздействие различных факторов, но лишь часть из них являются жизненно важными. Такие жизненно важные факторы называются лимитирующими. Чаще всего хотя бы один фактор лежит вне оптимума. И от этого фактора зависит возможность существования вида в данном месте. Еще в 1840 году Ю. Либих установил, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Ему принадлежит приоритет изучения различных факторов на рост растений и выявление того, что урожай растений можно эффективнее всего повысить, улучшив минимальный фактор (обычно - увеличив количество N и P), а не те элементы питания, которые требуются в больших количествах, такие, как, например, двуокись углерода или вода. Вещества, которые требуются в ничтожнейших количествах, но которых очень мало и в почве, например цинк, эти вещества и становятся лимитирующими. Концепция Либиха о том, что "рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве" стала известна как "закон минимума" Либиха.

Для успешного применения на практике концепции Либиха к ней необходимо добавить два вспомогательных принципа: первый - ограничительный ("закон Либиха строго применим только в условиях стационарного состояния, т.е. когда приток и отток энергии и вещества сбалансирован"); второй - принцип взаимодействия факторов, который утверждает, что "высокая концентрация или доступность одного вещества или действие другого (не минимального) фактора могут изменять скорость потребления элемента питания, содержащегося в минимальном количестве".

Для инженера-эколога концепция лимитирующих факторов ценна тем, что она дает отправную позицию при исследовании сложных ситуаций в системе "человек – техника - природа". Взаимоотношения элементов такой системы могут быть весьма сложными. В процессе решения задач новой техники и технологии специалист может выделить вероятные слабые стороны и заострить внимание, хотя бы в начале, на тех характеристиках среды, которые могут оказаться критическими или лимитирующими.

^ Пределы толерантности. Наряду с выводом о том, что "рост растений зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве", ставшим основой либиховского "закона минимума", Ю. Либих указывал на диапазон лимитирующих показателей. Было выяснено, что лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток таких факторов, как свет, тепло и вода. Понятие о лимитирующем влиянии экологического максимума наравне с минимумом ввел В. Шелфорд (1913 г.), сформулировавший "закон толерантности". Диапазон между двумя величинами, экологическим минимумом и экологическим максимумом, которым характеризуются так или иначе все живые организмы было принято называть пределом толерантности (от лат. toleratia - терпение, терпимость). Если определенный организм обладает небольшим диапазоном толерантности к одному из изменчивых факторов, то этот фактор заслуживает пристального внимания, ибо он может оказаться лимитирующим. Например, кислород, вполне доступный для организмов, обитающих в наземных частях экосистем, редко может оказаться лимитирующим. Тогда как для организмов, обитающих под водой, кислород может стать важным лимитирующим фактором. В случае экстремального сужения диапазона толерантности живой организм может всю метаболическую энергию затратить на преодоление стресса, связанного с уменьшением пределов лимитирующего фактора, а из-за недостачи энергии на нормальную жизнедеятельность - погибнуть. Если белый медведь в силу каких-либо обстоятельств будет перемещен в теплые края, то ему придеться тратить всю метаболическую энергию на преодоление теплового стресса, и животному не хватит энергии на добывание пищи и сохранение своего вида в природе.

Концепция лимитирующих факторов в общем случае широко распространяется как на биологические, так и на физические факторы, и на изложение всего, что известно по этому вопросу, потребовался бы печатный труд большого объема, что не входит в задачу данной книги. Однако, учитывая, что инженеру-экологу приходится чаще иметь дело с физическими факторами, кратко перечислим основные физические и климатические факторы.

3.2. Температура

В климатических пространствах Вселенной температура колеблется в диапазонах тысяч градусов. По современным данным, жизнь в условиях Земли может существовать примерно в пределах 3000С (от – 200 до + 1000С). Реально подавляющее большинство видов организмов может жить и размножаться при узком диапазоне температур. При этом температурные ритмы входят в круг важнейших планетарных ритмов вместе со световыми, приливно-отливными и ритмами изменения влажности, которые контролируют активность жизнедеятельности растений и животных в течение времен года и суток. Вместе с тем, температура - одна из важных характеристик, входящих в мониторинг природной среды (см. также гл.8, разд.8.4), осуществляющих наблюдение, контроль, прогноз и управление.

Мониторинг температуры выполняется достаточно точными приборами с электронными датчиками, такими, как платиновые термометры сопротивления, термопары и термисторы, предоставляющие возможность измерять температуру в труднодоступных условиях и осуществлять непрерывную (если это необходимо) регистрацию измерений. Этими же приборами легко выполнить измерения характеристик различных объектов, отличающихся устойчивостью температур.

В экологических исследованиях изменчивость температуры является очень важным показателем. Дело в том, что температура, колеблющаяся в пределах 10-300С (при средней 200С), действует на организмы и растения обычно не так, как постоянная температура 200С. Организмы в природных условиях подвергаются воздействию переменных температур. И, как показывает практика, жизнедеятельность организмов угнетается, замедляется, а иногда и подавляется при воздействии постоянной температуры. Экстремальные исследования экологов и зоологов свидетельствуют о более быстром развитии организмов при переменной температуре по сравнению с тем, что происходит в постоянной температурной среде (примеры: яйца, личинки и куколки яблонной плодожорки в колеблющейся температурной среде развиваются на 7-8% быстрее, чем при постоянной температуре; при переменной температуре развитие яиц кузнечика происходит быстрее на 38,6%, а нимф - на 12% по сравнению с развитием в условиях постоянной температуры).

Пока нет достоверных сведений, обусловлен ли этот ускоряющий эффект самим колебанием температуры или усиленным ростом, который вызывается временным повышением температуры и не компенсируется замедлением роста при ее понижении. Стимулирующий эффект переменных температур, по крайней мере в умеренной зоне, можно считать четко установленным, и это необходимо подчеркнуть, поскольку лабораторные эксперименты проводятся обычно при постоянной температуре. Вместе с этим, начинающему экологу рекомендуется при изучении той или иной проблемы или конкретного организма учитывать температуру, но не ограничиваться только этим.

3.3. Излучение

Жизнь на Земле обязана главным образом солнечному лучу. Излучение Солнца в огромном спектре - от коротких волн (невидимых ультрафиолетовых) до длинных (красных, включая все электронные и ионные потоки), - является главным возбудителем жизнедеятельности на нашей планете. Между тем, прямое воздействие света от тех же солнечных излучений на живую клетку смертельно для организма. Таким образом, солнечный свет - это не только главный возбудитель жизни на Земле, но и лимитирующий фактор как на максимальном, так и на минимальном уровнях.

Солнечное излучение, достигающее поверхности Земли, состоит из электромагнитных волн длиной от 0,3 до 10 мкм, что соответствует 300-10 000 нм, или 3000-100000 .

Человеческий глаз воспринимает спектр света в диапазоне волн 3900-7600 или 390-760 нм.

Экологу важно знать качественные признаки света (длина волны, цвет), интенсивность (энергия в калориях) и продолжительность воздействия (длина дня).