Ekologie a trvale udržitelný rozvoj

Definice
Ekologie je věda o vzájemných vztazích organismů k jejich anorganickému a organickému prostředí, zvláště o jejich přátelských a nepřátelských vztazích k těm rostlinám a živočichům, s nimiž přicházejí do styku." ( Haeckel 1870 )

... Krebs definuje termín Ekologie s větší pojmovou přesností.

Definice
"Ekologie je vědecké studium interakcí, které determinují distribuci a abundanci organismů." (Krebs 1972)
klikni pro zobrazení v původní velikosti                 klikni pro zobrazení v původní velikosti                 klikni pro zobrazení v původní velikosti

Pojem Ekologie vychází z řeckého slova "OIKOS"= "obydlí - dům - domov" a "LOGOS"= "nauka, studie". V původním slova smyslu tedy ekologie znamená - "studie domova". Ekologie jako vědní disciplína zahrnuje širokou oblast problematiky, kterou lze dále dělit podle různého klíče.

  • podle charakteru životního prostředí: půdní ekologie, lesní ekologie, ekologie stojatých vod, ...
  • podle skupiny studovaných organismů: ekologie savců, ekologie ryb, ekologie pstruhů, ekologie mikroorganismů, ...
  • podle problému studia:
    • Autekologie - ekologie jednotlivých individuí, limity přizpůsobení, vliv prostředí na výskyt ,adaptací, chování, rozšíření, biologické rytmy...
    • Demekologie - ekologie populací - abundance, distribuce, struktura, natalita, mortalita, růst a dynamika...
    • Synekologie - ekologie společenstev, jejich složení a struktura, koloběh látek a energie v ekosystémech, produktivita biosystémů, vliv člověka...

Co je ekologie? V poslední době je bohužel vědní disciplína Ekologie často zaměňována s ekologií zabývající se životním prostředím současného člověka. Termín je také dost často nesprávně spojován s "ekologickými" organizacemi - ekology NGO zabývajícími se ochranou přírody.

Zemské sféry

Všechny organismy žijící na Zemi a životní prostředí, které je obklopuje, tvoří sféru která se nazývá biosféra. Ekologie studuje veškeré procesy odehrávající se v biosféře. Tyto jsou samozřejmě spojené s procesy v neživé části prostředí. Biosféra tedy ovlivňuje a je i zároveň ovlivňována ostatními Zemskými sférami:

Atmosféra

Atmosféra je vzdušný obal rotující se Zemí. Sahá od povrchu Země do výše několika poloměrů Země. Podle změny teploty s výškou dělíme atmosféru Země na troposféru (nejníže), stratosféru,mezosféru, termosféru a exosféru. Podle homogenity chemického složení na homosféru (nejníže) a heterosféru. Podle koncentrace iontů v atmosféře rozeznáváme neutrosféru (nejníže) a iontosféru. Důležitým plynem v atmosféře Země je vodní pára nacházející se především v troposféře.

klikni pro zobrazení v původní velikosti

Prvotní atmosféra byla složena z mnoha kosmických plynů. V době utváření Zemské kůry se tvořilo mnoho různých druhů plynů - oxid uhličitý, dusík, vodní pára a metan, které tvořili atmosféru podobnou sopečnému dýmu. Následující vývoj přinesl mnoho změn, ale nejzásadněji byla schopnost organismů fotosyntézy, zvyšující koncentraci kyslíku a snižující obsah oxidu uhličitého.

Současné složení atmosféry klikni pro zobrazení v původní velikosti
  • dusík (N2) - 78 %
  • kyslík (O2) - 21 %
  • vzácné plyny - 1 %
  • oxid uhličitý (CO2) - 0,033 %
  • vodní pára

Troposféra je nejnižší část atmosféry sahající od zemského povrchu k tropopauze, jež odděluje troposféru od výše ležící stratosféry. Tato hranice je dána změnou teplotního gradientu. Na rovníku je troposféra mocná kolem 18 km, v mírných šířkách sahá k 11 km a u pólů dosahuje ještě níže k 9 km.

Změna teploty vzduchu s výškou je větší než v jiných vrstvách. Průměrný pokles teploty vzduchu s výškou je 0,65 °C na 100 m, nicméně průměrná hodnota ve spodní troposféře je nižší díky častým výskytům inverze teploty vzduchu - okolo 0,30 až 0,50 °C na 100 m. Nad tropopauzou teplota roste. S výškou se ve troposféře také snižuje tlak. Stratosféra je zvláště důležitou pro její ozónovou vrstvu, která absorbuje velké množství ultrafialové radiace dopadající na Zemi.

Skleníkový efekt

Některé z plynů, které obsahuje atmosféra ( vodní pára, oxid uhličitý nebo metan) mohou absorbovat část tepelné radiace opouštějící povrch Země a tak zvyšovat teplotu. Bez tohoto procesu, by existoval velký rozdíl teploty mezi dnem a nocí a průměrná teplota na Zemi by dosahovala 18°C. Spalování fosilního paliva zvyšuje obsah oxidu uhličitého přítomného v atmosféře a tak je zvětšován skleníkový efekt.

Litosféra

Litosféra tvoří nejsvrchnější vrstva zemského pláště a zemská kůra. Její mocnost je 70-100km. Je rozčleněna na litosférické desky, které rozlišujeme na pevninské a oceánské.Litosférické desky se nacházejí na vrstvě zemského pláště, tzv. astenosféře. Desky se po astenosféře pomalu pohybují. Stoupají, klesají, postupují do stran a mění svou polohu na zemském povrchu. Někdy do sebe desky narážejí nebo se jedna podsouvá pod druhou. Mocnost pevninských desek je přibližně 35 km a skládají se převážně z žuly bohaté na křemík a hliník. Oceánské desky jsou mocné 6 km a skládají se z čediče bohatého na křemík a hořčík. Horní pokryv tvoří čedič. Dosahuje tloušťky 80 km na dně oceánů a až 200 km pod kontinenty.Litosféra se stále mění na základě vnitřních procesů (sopečná činnost, zvětrávání hornin, kontinentální drift) a vnějšího prostředí (atmosféra, hydrosféra a biosféra)

Teorie kontinentálního driftu (A. Wegener 1915)

Teorie předpokládá určité časové období ve kterém současné kontinenty tvořily jednu souvislou pevninu, která je nazývána Pangea. První se oddělili dvě části, které vytvořili severní desku - Laurasii a jižní desku - Gondwanu. Jelikož je pohyb zemských desek neustálým procesem, není důvod, proč věřit, že má skončit. Teorie je postavena na geologickém a paleontologickém výzkumu, který poukázal na prapůvodní spojení mnoha kontinentů a subkontinentů (Indie/Austrálie, Afrika/Jižní Amerika).

klikni pro zobrazení v původní velikosti

Rekonstrukce postupných etap rozdělování starodávného superkontinentu Godwanalandu, ukazuje oddělování jižních kontinentů a útvarů Jižního Atlantiku a Indického oceánu. Tenká linie lemující každou z pevnin je hranicí vody méně jak 1000 m hlubokou. ? Jižní pól. Červené čáry naznačují hlavní tektonické desky v oblasti.

Pedosféra

Pedosféra, půdní obal země, těsně přiléhá k litosféře a obě se vzájemně ovlivňují. Půdu tvoří anorganické částice ze zvětralých hornin. A rostlinné a živočišné organizmy (endafon), odpadní produkty organizmů a humus(soubor organických látek z rozkládajících se odumřelých organizmů). Volné prostory půdy vyplňuje půdní voda a půdní vzduch.

Pevná složka půdy je směsí nerostných a horninových částic(zrn) o různé velikosti. Tvoří podstatnou část půdy 90-99% . Půda vzniká tak, že zvětralé matečné horniny vzniká půdotvorný substrát, z něho pak postupně vzniká půda, podílejí se na tom živé organizmy svou životní aktivitou a také odumřelé organizmy svými rozkládajícími se těly.

Fytoedaphone je tvořen bakteriemi, řasami a houbami. Zooedephone je tvořen množstvím různých živočichů od prvoků po obratlovce.

Rozlišuje se mnoho různých typů půdy, podle velikosti horninových částic (zrn), podle zrnitosti půdy, podle převládající formy humusu.

Například , Černozemě jsou půdy travnatých stepí mírného pásu, s kontinentálním mírně suchým až mírně vlhkým podnebím. Mají pouze horizont nejsvrchnější tvořený z dokonale zvětralých rostlinných částic, bohatý na humus a probíhají v něm hlavní biologické procesy a horizont nejspodnější, což je půdotvornými procesy nezasažená matečná hornina nebo její zvětralina. Vznikli v nížinných až rovinách ve výšce od 40-300m.n.m, na vápnitých usazeninách. Vznik tzv. černozemním procesem-hromadění humusu z kořenu stepních trav a bylin. Horizont nejsvrchnější je tmavě šedý.Černozemě mají dobrou hrudkovitost a dobrou půdní reakci neutrální až mírně zásaditou. Černozemní oblasti jsou významnými obilnicemi.

Hydrosféra

Hydrosféra vznikla komplikovaným procesem v době tvorby Zemské kůry a atmosféry. Prvotní atmosféra se skládala z vodíku, hélia, nitrogenu, vodních par, metanu a amoniaku, a neobsahovala však žádný kyslík.

Sluneční záření bylo příčinou fotochemického rozkladu vodních par do volného vodíku a volného kyslíku. Vodík unikal a těžší kyslík byl vázán reakcí s metanem s výsledkem reakce oxidem uhličitým a vodou.

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

Distribuce vody: 97% veškeré vody na Zemi je soustředěno v oceánech a mořích, pokrývajících 71% zemského povrchu (přibližně 361 mil. Km2). Ze zbylých 3% musíme odečíst cca 2% , které jsou vázány v podobě sněhu a ledu. Tudíž jen asi jedno procento vody je využíváno pro život. Většina z tohoto množství je voda podpovrchová.

Oběh vody je ve fyzickogeografické sféře podmíněn složitými geofyzikálními pochody, jako jsou výpar, přenos vodních par ovzduším jejich kondenzace a vznik srážek. Hybnou složkou oběhu vody je sluneční záření. Sluneční záření vyvolá vypařování vody ze svět. oceánu i ze souše. Prouděním vzduchu se rozdíly teploty a tlaku vyrovnávají a přitom jsou přenášeny na velké vzdálenosti vodní páry. Světový oceán je hlavním akumulátorem sluneční energie. Proto má velký vliv na všechny podnebné děje na zeměkouli. Základem oběhu vody je její vypařování a to zejména z mořské hladiny. Za určitých podmínek vodní páry v atmosféře kondenzují a padají dolů jako atmosférické srážky. Většina jich padne spět do oceánů jen asi 8,3% se dostane nad kontinenty. Na nich se srážková voda stává součástí povrchové a podpovrchové vody, Která stéká zpět do oceánu. Část vody odpařené nad pevninou spadne opět v podobě atmosférických srážek na pevninu. Oběh vody mezi světadíly a oceány se nazývá velký oběh vody.Ten je doplňován již zmíněnými malými oběhy.

Oceánské proudy

Hydrosféra, nebo přesněji oceánské proudy zajišťují (společně s atmosférickými proudy )výměnu tepla mezi rovníkem a póly. Oceány jsou propojeny systémem teplých a studených proudů ovlivňující klima na celé planetě.

klikni pro zobrazení v původní velikosti

--› teplé mořské proudy --› studené mořské proudy

Hydrosféra a biosféra jsou vzájemně propojeny. Život má prapůvod ve vodě a je stále na ní závislý. Voda je domovem pro širokou řadu organismů. )

Nejmenší mořský koník Hippocampus bargibanti a kosatka (Orcinus orca) je jeden z největších mořských predátorů.

klikni pro zobrazení v původní velikosti klikni pro zobrazení v původní velikosti

Složení biosféry

Biosférou rozumíme prostor na naší planetě, který obývají organizmy. Zahřívá povrch Země, horní vrstvu půdy, vzduch, sladké vody i moře. Můžeme teda říci, že biosféru tvoří všechny ekosystémy Země. Biosféra se vyznačuje samoregulací, samoobnovováním, oběhem látek a tokem energie.

Povrch kontinentů, není jediným místem, kde se nachází živé organismy. Můžeme je nalézt stejně dobře hluboko v půdě a v největších hlubinách oceánů jako vysoko nad povrchem země. Biosféra se tak prolíná s ostatními Zemskými sférami.

Základní jednotkou biosféry je organismus. Za druhou úroveň hierarchie může být považována populace, skupina jedinců, která je v určité míře oddělena od ostatních skupin. Populace několika typů organismů, několika druhů, společně žijící v komunitě. Na stejné úrovni nejspíš uvažujeme komunity, společně s jejich psychickým nastavením, nebo přirozeností, jako samostatné vzájemně se ovlivňující jednotky, ekosystém. Ekosystémy vyznačující se společnými znaky, nazýváme biom. Biom je tedy geograficky rozsáhlý ekosystém, který je charakteristický určitým převládajícím typem vegetace. Jsou to například tropické dešťové lesy, tundra, prérie, savana, severský jehličnatý les, opadavý les mírného pásma.

klikni pro zobrazení v původní velikosti klikni pro zobrazení v původní velikosti klikni pro zobrazení v původní velikosti klikni pro zobrazení v původní velikosti

Ekologie zkoumá jednotlivé živočichy (zebra), populace (zebry), společenstva (v africké savaně), a biotop (savana - mapa zastoupení savany na povrchu Země).

Organismy a ekologické faktory

Ekologické faktory, jsou všechny faktory mající vliv na daný organismus. Typickými jsou vnější podmínky (teplota, tlak, proudění) nebo zdroje (radiace, vody). Ekologické faktory mohou ovlivňovat geografickou distribuci jednotlivých druhů, hustotou dané populace a nejspíš navozují i adaptační mechanismy.

Ekologické faktory můžeme rozdělit do dvou skupin na abiotické a biotické.

Abiotické faktory

Jedná se o všechny neživé faktory, mající vliv na živé organismy. Abiotické faktory jsou proměnlivé v čase a prostoru a právě na tyto změny je mnoho organismů různým způsobem citlivých. Abiotické faktory mají vliv na distribuci druhů.

Organismy jsou schopny tolerovat vliv určitého množství abiotického faktoru a prospívají nejlépe, pokud daný abiotický faktor dosahuje hodnoty v rámci optima daného organismu. Optimální stav je definován na základě individuality daného druhu mající vliv na nejvyšší možný stupeň jeho rozmnožení. Tolerované rozmezí daného faktoru se nazývá ekologická valence.

Podle koncepce ekologického optima se organizmus rozmnožuje nebo roste v příznivých podmínkách prostředí. Podle koncepce ekologického stresu nepříznivé podmínky prostředí vyvolávají v organismu napětí, které se projeví omezenou tvorbou organické hmoty, v obmezení a zastavení růstu a nakonec smrtí.

klikni pro zobrazení v původní velikosti

Generalizovaný graf , ukazuje chování živočišných druhů ve vztahu k intenzitě okolního prostředí. Pouze malá část zahrnuje optimální podmínky pro reprodukci (R-R), oblast umožňující pouze život druhů, je percentuelně silnější.

Sluneční záření

Slunce je jediným zdrojem energie a tudíž života na Zemi. Na svrchní obal atmosféry dopadá sluneční záření o průměrné hustotě 1,38 kJ.m-2.s-1 (-solární konstanta). Část záření se odrazí od mračen (33%) a od zemského povrchu. UV záření pohlcuje z velké části ozonosféra. Na zemský povrch na plochu kolmou ke slunečním paprskům dopadá asi 50% ze solární konstanty. Tato průměrná hodnota závisí na oblačnosti a čistotě ovzduší. Část slunečního záření je tedy odražena, nebo absorbována atmosférou, mraky, nečistotami v ovzduší, půdou, nebo organismy, a část je odražena zpět do kosmu(35-43%).

klikni pro zobrazení v původní velikosti

Solární energie je nepřetržitým zdrojem zahrnujícím celé spektrum různých druhů vlnění.

Pro organismy má největší význam viditelné záření (vidění, fotosyntéza ). Infračervené záření - z velké části pohlceno v atmosféře vodní párou a prachem a otepluje ovzduší, zbývající část dopadá na zemský povrch - pohlcena v tělech organismů, v půdě, ve vodě a je přeměněna v teplo.

Ve vodě , jsou druhy záření absorbovány do různé míry. Proto se světelné spektrum s hloubkou vody mění. Modrá, zelená a žlutá složka dosahují nejnižších oblastí.

Sluneční energie není pouze zdrojem energie, je také faktorem majícím vliv na širokou řadu vitálních aktivit a procesů zvířat a rostlin. Sluneční světlo má vliv na živé organismy na základě jeho intenzity, skladby spektra, délky aktivity, stupně polarizace, směru, a také díky fotosyntéze. Může mít vliv na barvu organismů , fotoperiodicitu a biorytmy , pohyb nebo morfologii rostlin .

Teplota

Základním zdrojem tepla pro Zemi je Slunce. Přibližně 46% záření dosahujícího povrchu Země má vlnovou délku více jak 760 nm, je to infračervené záření tedy teplo.

Teplota životního prostředí je dána na základě sedmi faktorů: zeměpisná šířka , nadmořská výška , kontinentalita , sezóní výkyvy, denní změny teploty, mikroklima a hloubka (ve vodě a v zemi).

Vliv teploty na organismy

Pro každý organismus existuje optimální, minimální a maximální teplota , specifická pro každý druh. Obecně, lze říci, že teplotní rozmezí, které je tolerováno v období rozmnožování, je omezené. Organismy vykazují různou snášenlivost vůči teplotním změnám v období dne a noci. Obecně lze říci, že jsou odolnější druhy žijící v pásmu mírném a arktickém. Velký výkyv teploty probíhá zvláště v oblastech s menším vegetačním pokryvem jako je poušť (teploty během dne vystupují až na 50°C s teplotou povrchu až 90°C, a v průběhu noci se teplota snižuje až k nule).

Na základě vztahu organismus-teplota prostředí můžeme dělit organismy do dvou skupin- ektotermní (exotermní; studenokrevní; poikilotermní) organismy a  endotermní (teplokrevní; homoitermní) organismy.

Rostliny lze dále dělit podle citlivosti na teplotní amplitudu na dva druhy, na Eurytermní rostliny a na Stenotermní rostliny. Eurytermní rostlin mají širokou teplotní amplitudu od -5 do +55 °C, v reprodukční fázi však mají amplitudu menší od -5 do +40 ( luční a hajní druhy ). Stenotermní rostliny mají relativně úzkou teplotní amplitudu ( např. řasa Chlamydomonas roste na sněžných políčkách při 0 °C, některé řasy žijí v horkých pramenech, kde je rozsah teploty +60 až +70 °C ).    Při překročení limitující teplotní hranice dochází k poškození protoplazmy buněk (optimální teplota u většiny eurytermních rostlin je +20 až 25 °C). 

Z hlediska přizpůsobení rostlin rozlišujeme: Termofyty (( teplobytné rostliny ), snášejí vysoké teploty), Psychrofyty (( chladnobytné rostliny ), snášejí nízké teploty) a Kryofyty (jsou rostliny žijící na sněhu).

Voda a pára

Všechny organismy jsou závislé na vodě, jelikož veškeré biochemické a fyziologické procesy v tkáních a buňkách, jsou uskutečňovány ve vodném roztoku. Voda umožňuje přenos živin, hormonů a dalších látek a jednou se složek bezpodmínečně nutných k fotosyntéze.

Voda a vzdušné páry jsou limitujícím faktorem života na zemi. Všechny kontinentální organismy neustále vylučují vodu (exkrementy, odpařování, dýchání) a tudíž jí potřebují neustále opět získávat. Základním zprostředkovatelem vody pro  rostliny je půda. Suchozemští živočichové získávají vodu prostřednictvím přijímání jídla a pití. Množství srážek je základním zdrojem vody ekosystému.

Vlhkost prostředí má vliv na jeho teplotu, proudění vzduchu, rostlinný pokryv, půdní typ, podloží, atd.

Relativní vlhkost vzduchu

Relativní vlhkost vzduchu, vyjádřená v procentech, je poměr skutečného množství vlhkosti ve vzduchu a maximálního množství vlhkosti, které je vzduch při dané teplotě schopen pojmout. Relativní vlhkost 100 % znamená, že vzduch už není schopen absorbovat více vody, tj. dochází ke kondenzaci například ve formě rosy, a relativní vlhkost 0 % vyjadřuje, že ve vzduchu není obsažena žádná vlhkost.

Při vysoké relativní vlhkosti existuje vážné riziko kondenzace způsobené teplotním rozdílem v oblasti nad podhledem.

Mezi absolutní vlhkostí, teplotou a relativní vlhkostí platí fyzikální vztah. Čím teplejší je vzduch, tím více páry je schopen pojmout. Jinými slovy - daná absolutní vlhkost znamená nižší relativní vlhkost při vyšší teplotě než při teplotě nižší.

Voda má také vliv na aktivitu zvířat, klíčení rostlin a ostatní funkce. Aktivita moskytů, muchniček nebo měkkýšů je přímo závislá na vlhkosti vnějšího prostředí. Samozřejmě stupeň vlhkosti může vyvolat šrafování vajec nebo kuklení hmyzu, nebo páření.

V oblastech s pravidelnými změnami vlhkého a suchého období, veškerá aktivita, zahrnující reprodukci obojživelníků, nebo kvetení rostlin, je načasována do období dešťů, nebo těsně po skončení tohoto období. Jelikož období dešťů není příliš dlouhé, je reprodukční období živočichů žijících v oblastech pouští a polopouští velmi krátké a rychlé.

Sůl ve vodě a půdě

Slanost vody a půdy je dána koncentrací soli a je limitujícím faktorem pro život organismů. Je definována jako koncentrace chloridů, uhličitanů, síranů, a  dusičnanů vápníku, hořčíku, sodíku a draslíku. Jednomocná sůl sodíku a draslíku typická pro oceánské vody neumožňuje osmoregulaci u sladkovodních živočichů. Pro většinu sladkovodních živočichů je optimální koncentrace soli přibližně 0,1-0,2 g/l. Nebezpečným je však také pokles koncentrace soli pod 0,1 g.

Distribuce srážek na Zemi

sladké - koncentrace soli ...... < 0.5 g/l
poloslané ............................... 0.5 - 30 g/l
slané   ......................... 30-40 g/l (Mrtvé moře - nad 280 g/l)

Tvrdost vody

Obecně lze říci, že sladká voda může být rozdělena na měkkou a tvrdou na základě množství koncentrace solí vápníku  a hořčíku. Měkká voda, je dešťová voda, nebo voda z pískovcových či vulkanických oblastí. Tvrdou vodu lze nalézt častěji, především v jezerech a na dolním toku řek. Dále můžeme rozlišit přechodně tvrdou vodu (koncentrace uhličitanu) - lze snížit vařením, a  permanentně tvrdou vodu (koncentrace síranů).

Slinita půdy

Přírodní oblasti se zvyšujícím se stupněm salinity se nazývají solončaky. Tvoří se ve vlhkých oblastech , kde alespoň po část roku převažuje výpar nad srážkami. Zdrojem zasolení půd jsou mineralizované podzemní vody, sedimentární horniny obsahující větší množství lehce rozpustných solí, případně použití zasolených závlahových vod na zemědělské půdách. Rozpuštěné soli se hromadí buď při povrchu (externí solončaky) nebo v určité hloubce pod povrchem (interní solončaky), což závisí na hloubce hladiny podzemní vody - mělká hladina - externí (slaná voda může vystoupat až k povrchu), hlubší hladina - interní solončaky. Vysoký obsah solí je nepříznivý z hlediska půdní chemie, následkem čehož je velmi omezená biologická aktivita těchto půd, která je minimální od obsahu solí cca 3 %.

Půda

Půdní obal Země (pedosféra) je nejsvrchnější vrstva zemského povrchu (litosféra).  Pedosféra je tedy souborem všech půd Země, který se vyvinul na styku litosféry, atmosféry, hydrosféry a biosféry (půda je hraniční fenomén).

Půda je vodou, vzduchem a organismy prostoupená svrchní vrstva zemské kůry, která se vyvíjí pod vlivem vnějších faktorů a času a je produktem přeměn mineralogických a organických substancí, morfologicky organizovaná a poskytující přírodní prostředí rostlinám, živočichům a člověku.
Půda se skládá z částí minerálů, organického materiálu v různých stádiích rozpadu, podzemních vod a minerálních a organických sloučenin rozpuštěných ve vodě, půdní plyny v oblastech neobsahujících vodu, a žijící organismy.

Půda vzniká působením půdotvorných faktorů (matečná hornina, klima, organizmy, reliéf, čas), které podmiňují půdotvorné procesy.

Svislý řez půdou se nazývá půdní profil , jedná se o soubor půdních horizontů (vrstvy které lze rozlišit na svislém řezu půdou). Půdní horizonty se odlišují svými vlastnostmi jako je barva, mocnost, textura, struktura a obsah humusu. 

Ostatní abiotické faktory

Atmosférické plyny

Kyslík

Kyslík je nezbytný pro život. Je obsažen ve vodním i vzdušném prostředí. Jelikož jeho množství ovlivňuje většinu biochemických procesů bývá limitujícím faktorem pro život nejrůznějších organismů. Kyslík je produkován rostlinami nejčastěji při fotosyntéze, ale některé rostliny dokáží přejít i k anaerobnímu způsobu dýchání, avšak většina organismů však při nedostatku O2 hyne.

Kyslík je nejvýznamnějším z rozpuštěných plynů ve vodě. Voda je schopna pojmout pouze určité množství kyslíku v závislosti na její teplotě, tak aby byla nasycena. Voda o teplotě 0°C je nasycena 14,16 mg kyslíku na jeden litr, přičemž voda o teplotě 30°C není schopna pojmout více než 7,53 mg kyslíku na litr (jedná se většinou o stojaté vody či mokřiny). V tekoucích vodách tedy převažuje kyslík atmosférického původu,  a ve stojatých vodách pochází nejvíce z fotosyntézy rostlin.

Kyslík je rovněž v neustálém oběhu. Je důležitá rovnováha CO2 a O2. Kyslík může být také limitujícím faktorem v půdě.

Oxid uhličitý

Zdrojem oxidu uhličitého je především atmosféra, kde se jeho koncentrace pohybuje kolem 300 ppm. V suchozemském ekosystému dochází k neustálému proudění oxidu uhličitého. V noci proudí oxid uhličitý vzhůru, od  půdy a vegetace do atmosféry a ve slunečných dnech je nad fotosyntetickou klenbou sestupující proud.

Oxid uhličitý je v poměrně velkém množství stále k dispozici.

Acidita a alkalita prostředí

Acidita a alkalita prostředí (pH) má výrazný vliv na přítomnost organismů. Je definována přítomností vodíkových iontů H+. Acidita je většinou způsobena koncentrací  kyseliny uhličité a jejích solí.

Acidita či alkalita půdy je dána typem podloží, procesy probíhajícími v půdě a užíváním průmyslových hnojiv. Může se změnit na základě přesunutí vody přinášející základní ionty do půdy, a může být také ovlivněna typem vegetace rostoucí na povrchu a rozkladem odumřelých částí rostlin. Například smrk nebo borůvka svým růstem zvyšují aciditu půdy a javor naopak zvyšuje její alkalitu.

Minerální látky

Minerálních látky získávají rostliny z půdy (vodní rostliny  ohraničených vod). Minerálních látky zahrnují základní výživné látky pro vývoj rostliny (N, P, S, K, Ca, Mg and Fe) a řadu stopových prvků (Mn, Zn, Cu, and Bo).

Proudy a tlaky

Vzduch

Atmosférický tlak se snižuje s nadmořskou výškou a sní se také snižuje obsah kyslíku ve vzduchu. Atmosférický tlak ovlivňuje vertikální rozšiřování zvířat a má také vliv na jejich fyziologické procesy a aktivitu. K výkyvům atmosférického tlaku jsou nejsenzitivnějším druhem savci.

Vzdušné proudy mohou mít vliv na orientaci zvířat a mohou způsobit i morfologické změny. Vzdušné proudy  jsou důležitým prostředkem pro přemístění a distribuci některých organismů, jsou příčinou větrných erozí, urychlují vysoušení půdy a odpařování vod. Vichřice může mít rozhodující vliv na lesní společenstva.

Voda

Hydrostatický tlak se v oceánech zvyšuje každých 10m o 1 Atm. Vyšší hloubka má vliv na tvar těla živočichů žijících v daném prostředí. U ostatních živočichů, může způsobit embólii.

Vodní proudy mají přímý vliv (distribuce plynů a živin) i nepřímý vliv na živočichy a prostředí. Proto se skupiny organismů žijících v proudících a stojatých vodách od sebe velmi odlišují.

Sníh

Sněhová pokrývka může být limitujícím faktorem například pro růst stromů v lavinovém svahu, díky čemuž je umožněn růst bylin v těchto místech. Nejznámějšími jsou například  Krakonošova zahrádka nebo Čertova zahrádka v Krkonoších.

Sněhová vrstva zastupuje izolaci - udržujíc teplotu na povrchu půdy  - pro organismy žijící pod touto vrstvou. Na druhé straně však také může  ledová krusta snižovat prostupnost pro plyny.

Organismy, žijící na sněhové vrstvě, jsou limitovány v pohybu a získávání potravy.

Oheň

Oheň je považován za důležitý ekologický faktor. Přirozené požáry napomáhají zabránění klimatickému klimaxu a nastolení ohňového klimaxu. V historii měl výrazný vliv na druhy žijící v oblasti  pastvin a lesů v mírného pásu. V oblasti savan, oheň udržuje prostředí ve fire-unstable rovnováze, reprezentované bylinným porostem a roztroušenými stromovými porosty, které jsou charakteristické pro resistentní druhy. Oheň také urychluje proces rozkladu a koloběhu látek v přírodě. Napomáhá oživení  a ozdravění jehličnatých porostů (sekvoje, borovice Pinus australis). Některé australské rostlinné druhy jsou závislé na opakovaných přirozených požárech jelikož jejich semena mohou vyklíčit, až po předešlém spálení plodů je obsahující. Oheň může mít negativní vliv na živočišné druhy s omezenou pohyblivostí (malý savci, hmyz, …).