onsdag -- det är en del av naturen som omger levande organismer och har en direkt eller indirekt effekt på dem. Från miljön får organismer allt som behövs för livet och utsöndrar metaboliska produkter i det. Miljön för varje organism är sammansatt av många element av oorganisk och organisk natur och element som introducerats av människan och hennes produktionsaktiviteter. Samtidigt kan vissa element vara delvis eller helt likgiltiga för kroppen, andra är nödvändiga, och ytterligare andra har en negativ effekt.
levnadsvillkor, eller existensvillkoren, är en uppsättning delar av miljön som är nödvändiga för organismen, med vilken den är i oskiljaktig enhet och utan vilken den inte kan existera.
Organismers anpassningar till sin miljö kallas anpassning. Förmågan att anpassa sig är en av livets huvudegenskaper i allmänhet, vilket säkerställer möjligheten till dess existens, organismernas förmåga att överleva och föröka sig. Anpassningar visar sig på olika nivåer - från cellernas biokemi och enskilda organismers beteende till strukturen och funktionen hos samhällen och ekologiska system. Alla anpassningar av organismer till existens under olika förhållanden har utvecklats historiskt. Som ett resultat bildades grupperingar av växter och djur specifika för varje geografiskt område.
Separata egenskaper eller delar av miljön som påverkar organismer kallas miljöfaktorer .
Mångfalden av miljöfaktorer är uppdelad i två stora grupper: abiotiska och biotiska.
Abiotiska faktorer -- Detta är ett komplex av tillstånd i den oorganiska miljön som påverkar kroppen.
Biotiska faktorer -- det är en uppsättning influenser av vissa organismers vitala aktivitet på andra. I vissa fall pekas antropogena faktorer ut som en oberoende grupp av faktorer tillsammans med abiotiska och biotiska, vilket understryker den extraordinära effekten av den antropogena faktorn.
Inverkan av miljöfaktorer bestäms främst av deras inverkan på organismers metabolism. Därför kan alla miljöfaktorer enligt deras verkan delas in i direkt och indirekt verkande. Båda kan ha betydande effekter på enskilda organismers liv och på hela samhället. Miljöfaktorer kan verka antingen i form av en direkt eller i form av en indirekt. Varje miljöfaktor kännetecknas av vissa kvantitativa indikatorer, såsom styrka och verkan.
För olika typer av växter och djur är förhållandena där de mår särskilt bra inte desamma. Vissa växter föredrar till exempel mycket fuktig jord, medan andra föredrar relativt torr jord. Vissa kräver intensiv värme, andra tolererar kallare miljöer bättre, etc. biosfärorganism vattensubstans
Intensiteten hos miljöfaktorn, den mest gynnsamma för organismens liv, kallas den optimala och ger den värsta effekten - pessimum. , d.v.s. de förhållanden under vilka organismens vitala aktivitet är maximalt hämmad, men den kan fortfarande existera.
Miljö? detta är allt som omger kroppen och direkt eller indirekt påverkar dess tillstånd och funktion (utveckling, tillväxt, överlevnad, reproduktion, etc.). Miljön som ger möjligheten att det finns organismer på jorden är mycket varierande. Fyra kvalitativt olika livsmiljöer kan urskiljas på vår planet: vatten, land-luft, jord och en levande organism.
Vattenmiljö
Vatten fungerar som en livsmiljö för många organismer. Från vatten får de alla ämnen som behövs för livet: mat, vatten, gaser. Därför, oavsett hur stor mångfalden av vattenlevande organismer är, måste de alla anpassas till huvuddragen i livet i vattenmiljön. Dessa egenskaper bestäms av vattnets fysikaliska och kemiska egenskaper.
I vattenpelaren finns det ständigt ett stort antal små representanter för växter och djur som leder liv i suspension. Deras förmåga att sväva tillhandahålls inte bara av vattnets fysiska egenskaper, som har en flytande kraft, utan också av speciella anpassningar av organismerna själva. Till exempel många utväxter och bihang som avsevärt ökar kroppens yta i förhållande till dess massa och därför ökar friktionen mot den omgivande vätskan.
Djur är anpassade till rörelse i vattenmiljön på olika sätt. Aktiva simmare (fiskar, delfiner etc.) har en karakteristisk strömlinjeformad kroppsform och lemmar i form av fenor. Deras snabba simning underlättas också av särdragen i strukturen av det yttre integumentet och närvaron av ett speciellt smörjmedel? slem som minskar friktionen med vatten.
Hos vissa vattenlevande skalbaggar hålls avgasluften som frigörs från spiraklerna mellan kroppen och elytran på grund av hårstrån som inte vätas av vatten. Med hjälp av en sådan anordning stiger en vatteninsekt snabbt till vattenytan, där den släpper ut luft i atmosfären. Många protozoer rör sig med hjälp av oscillerande flimmerhår (cilia) eller flageller (euglena).
Vatten har en mycket hög värmekapacitet, det vill säga förmågan att ackumulera och behålla värme. Av denna anledning finns det inga skarpa temperatursvängningar i vatten, som ofta uppstår på land. Kan vattnet i polarhaven vara väldigt kallt? nära att frysa. Temperaturens konstanthet möjliggjorde dock utvecklingen av ett antal anpassningar som säkerställer liv även under dessa förhållanden.
En av vattnets viktigaste egenskaper är förmågan att lösa upp andra ämnen som kan användas av vattenlevande organismer för andning och näring.
Andning kräver syre. Därför är mättnaden av vatten med det av stor betydelse.
Mängden syre löst i vatten minskar med stigande temperatur. Dessutom löser syre sig sämre i havsvatten än i sötvatten. Av denna anledning är vattnet i det öppna havet i den tropiska zonen fattigt på levande organismer. Omvänt, i polära vatten, där det finns mer syre, finns det ett överflöd av plankton? små kräftdjur som livnär sig på representanter för en rik fauna, inklusive fiskar och stora valar.
Andning av vattenlevande organismer kan utföras av hela kroppens yta eller av speciella organ? gälar. För framgångsrik andning är det nödvändigt att det finns en konstant förnyelse av vatten nära kroppen. Detta uppnås genom olika typer av rörelser. För många organismer är det nödvändigt att upprätthålla ett konstant flöde av vatten. Detta kan tillhandahållas genom rörelsen av djuret självt eller av speciella anordningar, såsom oscillerande flimmerhår eller tentakler, som producerar en bubbelpool nära munnen och driver matpartiklar in i den.
Vattens salthaltiga sammansättning är mycket viktig för livet, Ca 2+-joner är av särskild betydelse för organismer. Blötdjur och kräftdjur behöver kalcium för att bygga sina skal eller skal. Koncentrationen av salter i vatten kan variera mycket. Vatten anses färskt om det innehåller mindre än 0,5 g per liter lösta salter. Havsvatten kännetecknas av konstant salthalt och innehåller i genomsnitt 35 g salter per liter.
Mark-luft miljö
Mark-luftmiljön, som bemästras senare under utvecklingen av vattenmiljön, är mer komplex och mångsidig. Det kännetecknas av en högre nivå av organisation av de levande.
Den viktigaste faktorn i livet för organismer som lever här är egenskaperna och sammansättningen av de omgivande luftmassorna. Luftens densitet är mycket lägre än vattentätheten, så har marklevande organismer högt utvecklade stödvävnader? inre och yttre skelett. Rörelseformerna är extremt olika: springa, hoppa, krypa, flyga etc. Fåglar och många insekter rör sig genom luften. Luftströmmar bär växtfrön, sporer, mikroorganismer.
Luftmassor kännetecknas av en enorm volym och är ständigt i rörelse. Lufttemperaturen kan ändras mycket snabbt och över stora utrymmen. Därför har organismer som lever på land många anpassningar för att motstå eller undvika plötsliga temperaturförändringar. Den mest anmärkningsvärda anpassningen är utvecklingen av varmblodighet, som uppstod just i mark-luft-miljön.
I allmänhet är luft-landmiljön mer varierad än vattnet; levnadsförhållandena här varierar mycket i tid och rum. Dessa förändringar är märkbara även på ett avstånd av flera tiotals meter, till exempel vid gränsen till en skog och ett fält, på olika höjder i bergen, även på olika sluttningar av små kullar. Samtidigt är tryckfallet mindre uttalade här, men ofta är det brist på fukt. Därför har marklevande invånare utvecklat anpassningar för att förse kroppen med vatten, särskilt i torra förhållanden. Hos växter är detta ett kraftfullt rotsystem, ett vattentätt lager på ytan av löv och stjälkar, och förmågan att reglera avdunstningen av vatten genom stomata. Hos djur är dessa, förutom de strukturella egenskaperna hos det yttre integumentet, även beteendeegenskaper som bidrar till att upprätthålla vattenbalansen, till exempel migration till vattningsplatser eller undvikande av uttorkningsförhållanden.
Av stor betydelse för livet för landlevande organismer är luftens sammansättning (79 % kväve, 21 % syre och 0,03 % koldioxid), som utgör den kemiska grunden för livet. Således bestämmer en minskning av den specifika mängden syre i luften, beroende på terrängens höjd, den övre gränsen för djurlivet. Människor har till exempel aldrig bildat permanenta bosättningar över 6 000 meter över havet.
Koldioxid (koldioxid) är den viktigaste råvarukällan för fotosyntes. Luftkväve är nödvändigt för syntesen av proteiner och nukleinsyror.
Jorden
Jord som livsmiljö? det översta lagret av mark, bildat av mineralpartiklar som bearbetas av markinvånarnas aktiviteter. Detta är en viktig och mycket komplex komponent i biosfären, nära besläktad med dess andra delar. Marklivet är utomordentligt rikt. Vissa organismer tillbringar hela sitt liv i jorden, andra - en del av sitt liv. Jorden spelar en viktig roll i växtlivet.
Levnadsförhållandena i marken bestäms till stor del av klimatfaktorer, varav den viktigaste är temperaturen.
Organiska kroppar
Miljöproblem med resursförvaltning
Källor, sammansättning och omfattning av luftföroreningar
Källor till luftföroreningar
Inverkan av vissa atmosfäriska föroreningar på människokroppen och växter
Specifika luftföroreningar
Växthuseffekten
Förstörelse av ozonskärmen (ozonhål)
surt regn
Atmosfäriskt skydd
Antropogena effekter på hydrosfären och dess skydd
Huvudkällor för förorening av yt- och grundvatten
Stora vattenföroreningar
Ekologiska konsekvenser av hydrosfärföroreningar
Utarmning av hydrosfären och dess ekologiska konsekvenser
Tillståndet för vattenresurserna i Omsk-regionen
Huvudsakliga jordarter
Antropogen påverkan på marken
Markförorening
Sekundär försaltning och vattenförsämring
ökenspridning
Jordbruk som en av miljöpåverkansfaktorerna
Antropogena effekter på bergarter, deras massiv och undergrund
De viktigaste miljökonsekvenserna av undergrundsutveckling för litosfären
Skydd av jordar, bergskedjor och underjord
Antropogena effekter på biotiska samhällen och deras skydd
Skogens värde i naturen och människolivet
Kort beskrivning av vegetationstäcket i Omsk-regionen
Vegetationsförsämring
Växtskydd
reserver
Reserver
National Parker
naturparker
Dendrologiska parker och botaniska trädgårdar
röd bok
Ekologi, rationell användning och skydd av naturresurser av vilda medicinalväxter
Källor till kontaminering av medicinalväxter
Rationell användning och skydd av naturresurser av vilda medicinalväxter
Grunderna i miljölagstiftningen
Miljöcertifiering
Miljörevision
Miljöbedömning
Miljökontroll
Rättsligt ansvar för miljöbrott
Ekonomisk mekanism för miljöskydd
Miljöövervakning
Reglering av miljökvalitet
BILDNING AV EKOLOGI SOM VETENSKAP
Metoder för ekologisk forskning.
Bedömning av arternas tillstånd i ekosystemen
Ekosystemens rumsliga struktur
Rumslig struktur av biogeocenoser
Konsortativa kopplingar i ekosystem
ömsesidigt fördelaktigt förhållande
Nyttigt-neutralt förhållande
ömsesidigt skadligt förhållande
Antropogena ekosystem
Planetens levande materia
Biosfärens grundläggande egenskaper
Antropogen cykel
Grundläggande idéer om biosfärens utveckling
Begreppet noosfären enligt V. I. Vernadsky
Moderna problem med biosfären
Autotrofa och heterotrofa organismer (ekologisk klassificering av levande organismer efter näringstyp)
Livsmiljöer på planeten jorden
Några allmänna mönster av miljöfaktorer
Begreppet naturvård. Naturliga resurser.
Miljö och förutsättningar för organismers existens
Miljö och existensvillkor för organismer.
onsdag- allt som omger kroppen och direkt eller indirekt påverkar dess vitala aktivitet, utveckling, tillväxt, överlevnad, fortplantning etc.
Miljön för varje organism är sammansatt av uppsättningar av oorganisk och organisk natur och element som introducerats av människan och hennes produktionsaktiviteter. Samtidigt är vissa element nödvändiga för kroppen, andra är likgiltiga för det, och andra har en skadlig effekt.
Tillvarovillkor, eller levnadsvillkor- en uppsättning delar av miljön som är nödvändiga för organismen, med vilka den är i oskiljaktig enhet och utan vilken den inte kan existera.
Organismers anpassningar till sin miljö kallas anpassning. Förmågan att anpassa sig är en av livets huvudegenskaper i allmänhet, vilket ger möjligheten till dess existens, organismernas förmåga att överleva och föröka sig. Anpassningar visar sig på olika nivåer - från cellernas biokemi och enskilda organismers beteende till strukturen och funktionen hos samhällen och ekologiska system. Alla anpassningar av organismer till existens under olika förhållanden har utvecklats historiskt. Som ett resultat bildades grupperingar av växter och djur specifika för varje geografiskt område.
Separata egenskaper eller delar av miljön som påverkar organismer kallas miljöfaktorer(Tabell 3.1).
Tabell 3.1
Olika tillvägagångssätt för klassificering av miljöfaktorer
|
MILJÖFAKTORER |
|||||||||
|
ABIOTISK |
BIOTISKT |
||||||||
|
Ljus, temperatur, fukt, vind, luft, tryck, strömmar, dagslängd etc. Den mekaniska sammansättningen av jorden, dess permeabilitet, fuktkapacitet |
Växternas inverkan på andra medlemmar av biocenosen Djurens inflytande på andra medlemmar av biocenosen Antropogena faktorer som härrör från mänskliga aktiviteter |
||||||||
|
PÅ TID |
EFTER PERIODICITET |
I ORDNING |
|||||||
|
Evolutionär Historisk |
Periodisk Icke periodisk |
Primär Sekundär |
|||||||
|
EFTER URSPRUNG |
ENLIGT MILJÖN | ||||||||
|
Plats Abiotisk (abiogen) biogen Biotisk Biologisk Naturligt-antropogen Antropogen (inklusive konstgjorda miljöföroreningar, inklusive störningar |
Atmosfärisk Vatten (fuktighet) Geomorfologiska edafisk Fysiologisk Genetisk befolkning Biokenotisk ekosystem biosfärisk | ||||||||
Miljöfaktorer brukar delas in i tre huvudgrupper: abiotiska, biotiska och antropiska.
abiotisk faktorer - ett komplex av förhållanden i den oorganiska och organiska miljön som påverkar kroppen. Abiotiska faktorer är indelade i kemiska (kemisk sammansättning av luft, hav, jord, etc.) och fysikaliska (temperatur, tryck, vind, luftfuktighet, ljus, strålning, etc.).
Antropisk faktorer - en uppsättning effekter av mänsklig aktivitet på den organiska världen. Redan genom sin existens har en person en inverkan på miljön (på grund av andning, cirka 1,1 1012 kg CO2, etc.) och oändligt mycket mer av industriell verksamhet i allt högre grad.
Inverkan på kroppen av abiotiska faktorer kan vara direkt och indirekt (indirekt). Så till exempel bestämmer omgivningens temperatur hastigheten för fysiologiska processer i kroppen och följaktligen dess utveckling (direkt påverkan); samtidigt som det påverkar utvecklingen av växter som är mat för djur, har det en indirekt effekt på de senare.
Effekten av miljöfaktorer beror inte bara på deras natur, utan också på den dos som uppfattas av kroppen (hög eller låg temperatur, starkt ljus eller mörker, etc.). Alla organismer i evolutionsprocessen har utvecklat anpassningar till uppfattningen av faktorer inom vissa kvantitativa gränser. Dessutom finns det för varje organism en uppsättning faktorer som är mest gynnsamma för den.
Ju mer dosen av faktorer avviker från det optimala värdet för en given typ (ökning eller minskning), desto mer hämmas dess vitala aktivitet. De gränser bortom vilka existensen av en organism är omöjlig kallas lägre och övre gränsen för uthållighet (tolerans).
Intensiteten hos den miljöfaktor som är mest gynnsam för organismen (dess livsaktivitet) kallas optimalt, och ger den värsta effekten - pessimism.
Organismer kan över tid anpassa sig till förändrade faktorer. Egenskapen hos arter att anpassa sig till förändrade intervall av miljöfaktorer kallas ekologisk plasticitet(miljömässig valens). Ju bredare variationsintervallet är för den ekologiska faktorn inom vilken en given art kan existera, desto större är dess ekologiska plasticitet, desto bredare blir dess tolerans (uthållighet).
Ekologiskt icke-plastiska (härdiga) arter kallas stenobiont(från grekiska. stenos- smal), mer plastig (härdig) - eurybiontisk(från grekiska. euro- bred). Arter av organismer som har utvecklats under lång tid under relativt stabila förhållanden förlorar sin ekologiska plasticitet och förvärvar stenobiontegenskaper; arter som existerade under förhållanden med betydande förändringar i miljöfaktorer blir eurybiont.
Organismers inställning till fluktuationer av en eller annan miljöfaktor uttrycks genom att lägga till prefix steno- och evry- (steno- och eurytermisk, steno- och eurytotisk, etc.).
Historiskt anpassar sig till abiotiska miljöfaktorer och går in i biotiska relationer med varandra, växter, djur och mikroorganismer är fördelade över olika miljöer och bildar olika biogeocenoser, slutligen sammansmälta i biosfär Jorden.
Biogeocenos- territoriellt (rumsligt) isolerad integrerad elementär enhet av biosfären, vars alla komponenter är nära förbundna med varandra.
Alla miljöfaktorer verkar på kroppen samtidigt och i samspel. En sådan kombination kallas konstellation. Därför beror det optimala och gränserna för organismens uthållighet i förhållande till någon faktor på andra. Dessutom, om intensiteten hos minst en faktor går utöver artens uthållighet, blir existensen av den senare omöjlig, oavsett hur gynnsamma andra förhållanden är. Denna faktor kallas begränsande. Ett specialfall av principen om begränsande faktorer är minimiregeln formulerad av Liebig (en tysk kemist) för att karakterisera avkastningen av jordbruksgrödor: ämnet som är som minimum (i jorden, i luften) styr avkastningen och bestämmer den senares storlek och stabilitet.
Habitat och existensvillkor för organismer. Miljöfaktorer
Från begreppet ʼʼhabitatʼʼ bör man särskilja begreppet ʼʼexistensvillkorʼʼ - en uppsättning livsviktiga miljöfaktorer utan vilka levande organismer inte kan existera (ljus, värme, fukt, luft, jord). Till skillnad från dem är andra miljöfaktorer, även om de har en betydande inverkan på organismer, inte avgörande för dem (till exempel vind, naturlig och artificiell joniserande strålning, atmosfärisk elektricitet, etc.).
miljöfaktorer. Element i miljön som orsakar adaptiva reaktioner (anpassningar) hos levande organismer och deras samhällen kallas miljöfaktorer.
Beroende på åtgärdens ursprung och karaktär delas miljöfaktorer in i abiotiska (element av oorganisk eller livlös natur), biotiska (former av levande varelsers påverkan på varandra) och antropogena (alla former av mänsklig aktivitet som påverkar vilda djur) ).
Abiotiska faktorer delas in i fysikaliska eller klimatiska (ljus-, luft- och vattentemperatur, luft- och markfuktighet, vind), edafisk eller jord-mark (jordarnas mekaniska sammansättning, deras kemiska och fysikaliska egenskaper), topografisk eller orografisk (landskap) egenskaper ), kemisk (vattensalthalt, gassammansättning av vatten och luft, mark och vatten pH, etc.).
Antropogena (antropiska) faktorer är alla former av verksamhet i det mänskliga samhället som förändrar naturen som livsmiljö för levande organismer eller direkt påverkar deras liv. Fördelningen av antropogena faktorer i en separat grupp beror på det faktum att för närvarande ödet för jordens vegetationstäcke och alla för närvarande existerande arter av organismer praktiskt taget är i händerna på det mänskliga samhället.
En och samma miljöfaktor har en annan betydelse i samboende organismers liv. Till exempel spelar saltregimen i jorden en primär roll i växternas mineralnäring, men är likgiltig för de flesta landdjur. Belysningsintensiteten och ljusets spektrala sammansättning är extremt viktiga för fototrofa växters liv, medan ljuset inte har någon märkbar effekt på deras vitala aktivitet i livet för heterotrofa organismer (svampar och vattenlevande djur).
Miljöfaktorer verkar på organismer på olika sätt. Οʜᴎ kan fungera som stimuli som orsakar adaptiva förändringar i fysiologiska funktioner; som begränsare, förutbestämning av omöjligheten av förekomsten av vissa organismer under givna förhållanden; som modifierare som bestämmer morfologiska och anatomiska förändringar i organismer.
Organismens reaktion på påverkan av abiotiska faktorer. Inverkan av miljöfaktorer på en levande organism är mycket varierande. Vissa faktorer har ett starkare inflytande, andra är svagare; vissa påverkar alla aspekter av livet, andra - på en viss livsprocess. Icke desto mindre, i naturen av deras inverkan på kroppen och i reaktionerna från levande varelser, kan ett antal allmänna mönster identifieras som passar in i något allmänt schema för miljöfaktorns verkan på organismens vitala aktivitet (fig. 14.1).
På fig. 14.1 faktorns intensitet (eller ''dos') (till exempel temperatur, belysning, saltkoncentration i jordlösning, pH eller markfuktighet, etc.) plottas längs abskissaxeln, och kroppens svar på påverkan av en miljöfaktor i sitt kvantitativa uttryck plottas längs ordinataaxeln (till exempel intensiteten av fotosyntes, andning, tillväxthastighet, produktivitet, antal individer per ytenhet, etc.), dvs graden av faktorns välgörande effekt.
Verkningsintervallet för den ekologiska faktorn begränsas av motsvarande extrema tröskelvärden (minsta och maximala poäng), där existensen av en organism fortfarande är möjlig. Dessa punkter kallas de nedre och övre gränserna för uthållighet (tolerans) för levande varelser i förhållande till en specifik miljöfaktor.
Ris. 14.1. Schema för effekten av miljöfaktorn på organismers vitala aktivitet: 1, 2. 3 - poäng för minimum, optimum respektive maximum; I, II, III zoner av pessimum, norm respektive optimum.
Punkt 2 på abskissaxeln, som motsvarar de bästa indikatorerna på organismens vitala aktivitet, betyder det mest fördelaktiga värdet av den påverkande faktorn för organismen - detta är den optimala punkten. För de flesta organismer är det ofta svårt att bestämma faktorns optimala värde med tillräcklig noggrannhet, därför är det vanligt att tala om en optimal zon. De extrema delarna av kurvan, som uttrycker tillståndet av förtryck av organismer med en kraftig brist eller överskott av faktorn, kallas områden med pessimum eller stress. De subletala värdena för faktorn ligger nära de kritiska punkterna, och de dödliga värdena ligger utanför överlevnadszonen.
En sådan regelbundenhet av organismers reaktion på påverkan av miljöfaktorer gör det möjligt för oss att betrakta det som en grundläggande biologisk princip: för varje art av växter och djur finns det ett optimum, en zon med normalt liv, pessimala zoner och gränser för uthållighet i förhållande till varje miljöfaktor.
Olika typer av levande organismer skiljer sig markant från varandra både i positionen för det optimala och i gränserna för uthållighet. Till exempel kan polära rävar i tundran tolerera fluktuationer i lufttemperatur i intervallet cirka 80 °C (från +30 till -55 °C), vissa varmvattenskräftdjur tål vattentemperaturförändringar i intervallet högst 6 °C (från 23 till 29 °C), den filamentösa cyanobacterium oscillatoria, som lever på ön Java i vatten med en temperatur på 64 °C, dör vid 68 °C efter 5-10 minuter. På samma sätt föredrar vissa ängsgräs jordar med ett ganska smalt surhetsintervall - vid pH = 3,5-4,5 (till exempel vanlig ljung, vit som sticker ut, liten syra fungerar som indikatorer på sura jordar), andra växer bra med en brett pH-område - från starkt surt till alkaliskt (till exempel tall). I detta avseende kallas organismer vars existens kräver strikt definierade, relativt konstanta miljöförhållanden stenobiont (grekiska stenos - smal, bion - levande), och de som lever i ett brett spektrum av miljövariationer kallas eurybiont (grekiska eurys - bred). Samtidigt kan organismer av samma art ha en smal amplitud med avseende på en faktor och en bred amplitud med avseende på en annan (till exempel anpassningsförmåga till ett smalt temperaturområde och ett brett område av vattensalthalt). Samtidigt bör samma dos av faktorn vara optimal för en art, pessimal för en annan, och gå över uthållighetsgränserna för den tredje.
Organismers förmåga att anpassa sig till ett visst spektrum av variationer av miljöfaktorer kallas ekologisk plasticitet. Denna egenskap är en av de viktigaste egenskaperna hos alla levande varelser: genom att reglera deras livsaktivitet i enlighet med förändringar i miljöförhållanden, förvärvar organismer förmågan att överleva och lämna avkomma. Detta innebär att eurybiont-organismer ekologiskt sett är mest plastiska, vilket säkerställer deras breda utbredning, medan stenobiont-organismer tvärtom kännetecknas av svag ekologisk plasticitet och som ett resultat av detta vanligtvis har begränsade utbredningsområden.
Interaktion mellan miljöfaktorer. begränsande faktor.
Hosted på ref.rf
Miljöfaktorer påverkar en levande organism tillsammans och samtidigt. Samtidigt beror effekten av en faktor på styrkan och kombinationen av andra faktorer som verkar samtidigt. Detta mönster kallas för samverkan mellan faktorer. Till exempel är värme eller frost lättare att bära i torr snarare än fuktig luft. Hastigheten för vattenavdunstning av växtblad (transpiration) är mycket högre om lufttemperaturen är hög och vädret blåser.
I vissa fall kompenseras avsaknaden av en faktor delvis genom att en annan förstärks. Fenomenet med partiell utbytbarhet av miljöfaktorers verkan kallas vanligen effekten av kompensation. Till exempel kan vissnandet av växter stoppas både genom att öka mängden fukt i jorden och genom att sänka lufttemperaturen, vilket minskar transpirationen; i öknar kompenseras bristen på nederbörd i viss mån av ökad relativ fuktighet på natten; i Arktis kompenserar långa dagsljus på sommaren för bristen på värme.
Samtidigt bör ingen av de miljöfaktorer som är nödvändiga för kroppen helt ersättas av en annan. Frånvaron av ljus gör växtlivet omöjligt, trots den mest gynnsamma kombinationen av andra förhållanden. Av denna anledning, om värdet av minst en av de vitala miljöfaktorerna närmar sig ett kritiskt värde eller går utöver det (under minimum eller över maximum), så hotas individer av döden, trots den optimala kombinationen av andra tillstånd. Sådana faktorer kallas begränsande (begränsande).
Arten av de begränsande faktorerna måste vara olika. Till exempel förtrycket av örtartade växter under tak av bokskogar, där, med optimala termiska förhållanden, hög koldioxidhalt, rika jordar, möjligheterna för utveckling av gräs begränsas av brist på ljus. Detta resultat kan endast ändras genom att påverka den begränsande faktorn.
Miljöbegränsande faktorer avgör en arts geografiska utbredningsområde. Således kan artens rörelse norrut begränsas av brist på värme och till områden med öknar och torra stäpper - av brist på fukt eller alltför höga temperaturer. Biotiska relationer kan också fungera som en faktor som begränsar spridningen av organismer, till exempel ockupationen av territoriet av en starkare konkurrent eller bristen på pollinerare för blommande växter.
Identifieringen av begränsande faktorer och eliminering av deras verkan, d.v.s. optimering av livsmiljön för levande organismer, är ett viktigt praktiskt mål för att öka skördarna och produktiviteten hos husdjur.
Populationer. Befolkningars struktur och egenskaper
Indikatorer på befolkningsstrukturen. Som det första nödvändiga biologiska systemet har befolkningen en viss struktur och egenskaper. Befolkningens struktur återspeglas av sådana indikatorer som antalet och fördelningen av individer i rymden, förhållandet mellan grupper efter kön och ålder, deras morfologiska, beteendemässiga och andra egenskaper.
Antal - det totala antalet individer i befolkningen. Detta värde kännetecknas av ett brett spektrum av variationer, men det bör inte ligga under vissa gränser. Att minska antalet jämfört med dessa gränser kan leda till att befolkningen utrotas. Man tror "att om populationen är mindre än några hundra individer, så kan alla slumpmässiga orsaker (brand, översvämning, torka, kraftiga snöfall, svår frost, etc.) minska den så mycket att de återstående individerna inte kan mötas och lämna avkomma Fertiliteten kommer att sluta täcka den naturliga förlusten och de återstående individerna kommer att dö ut inom en relativt kort tid.
Densitet är antalet individer per ytenhet eller volym. Med en ökning av befolkningstätheten ökar som regel; den förblir densamma endast i fallet med dess vidarebosättning och utvidgning av dess utbud. Hos vissa djur regleras befolkningstätheten av komplexa beteendemässiga och fysiologiska mekanismer.
Befolkningens rumsliga struktur kännetecknas av särdragen i fördelningen av individer i det ockuperade territoriet. Det bestäms av livsmiljöns egenskaper och artens biologiska egenskaper. Tillsammans med slumpmässig och enhetlig fördelning i naturen är gruppfördelning vanligast. En grupp djur som gör gemensamma ansträngningar kan lättare försvara sig från rovdjur, söka efter och skaffa mat. Livet i familjer, flockar, kolonier, harem leder också till gruppfördelning av individer. Den rumsliga strukturen kan förändras över tiden; det beror på årstid, på befolkningsstorlek, ålder och könsstruktur osv.
Den sexuella strukturen återspeglar ett visst förhållande mellan män och kvinnor i en befolkning. Den genetiska mekanismen för könsbestämning säkerställer könsdelning av avkommor i förhållandet 1: 1. På grund av den olika livsdugligheten hos manliga och kvinnliga individer skiljer sig detta primära könsförhållande vid befruktning ofta markant från det sekundära (vid födseln - i däggdjur) och ännu mer från det tertiära, karakteristiskt för mogna individer. Till exempel, i mänskliga populationer är det sekundära könsförhållandet 100 flickor/106 pojkar; vid 16-18 års ålder planar detta förhållande ut och blir lika med 1:1, vid 50-100 års ålder / 85 män, och vid 80 års ålder blir könsförhållandet 2:1 (100 kvinnor / 50 man).
Förändringen i en populations sexuella struktur återspeglas i dess roll i ekosystemet, eftersom män och kvinnor av många arter skiljer sig från varandra i form av näring, livsrytm, beteende, etc.
Hosted på ref.rf
Så, honor av vissa arter av myggor, fästingar och myggor är blodsugande, medan hanar livnär sig på växtsaft eller nektar. Övervikten av andelen kvinnor över män säkerställer en mer intensiv tillväxt av befolkningen.
Åldersstrukturen speglar förhållandet mellan olika åldersgrupper i populationer, beroende på förväntad livslängd, tidpunkten för puberteten, antalet avkommor i en kull, antalet avkommor per säsong, etc.
Hosted på ref.rf
Om någon åldersgrupp minskar eller ökar påverkar detta den totala befolkningen. Till exempel leder massutrotningen av stora könsmogna individer till följd av fiske till en kraftig minskning av populationsstorleken på grund av dess svaga påfyllning med unga individer. Av denna anledning indikerar närvaron i befolkningen av ett stort antal individer i yngre åldersgrupper dess välbefinnande. Om populationen domineras av gamla individer kan man med säkerhet säga att denna population håller på att upphöra med sin existens.
Den ekologiska strukturen indikerar inställningen hos olika grupper av organismer till miljöförhållanden. Till exempel skiljer sig individer av en växtpopulation i ett antal egenskaper: i storlek, antal skott, blommor, frukter, frön etc. Samtidigt blommar olika individer av samma population icke-samtidigt, vilket bidrar till deras mer fullständig pollinering (med samtidig och kortvarig blomning kan det hända att insekter inte hinner pollinera alla blommor). En sådan population har en lägre risk att lämnas utan frön, till exempel vid kortvarig frost (endast en del av blommorna kommer att frysa).
Befolkningsdynamik. Teoretiskt sett är vilken population som helst kapabel till obegränsad tillväxt i antal, om den inte begränsas av miljöfaktorer (begränsade resurser, sjukdomar, rovdjur, etc.). I ett sådant hypotetiskt fall kommer befolkningstillväxthastigheten att bero endast på storleken på den biotiska potentialen som finns i varje enskild art. Den biotiska potentialen speglar det teoretiskt möjliga antalet avkommor från ett par (eller en individ) under en viss tidsperiod, till exempel under hela livscykeln eller under ett år.
Hos olika arter skiljer sig storleken på den biotiska potentialen kraftigt. Till exempel, hos stora däggdjur, även under de mest gynnsamma förhållandena, kan antalet öka endast 1,05-1,1 gånger per år. Hos många insekter och kräftdjur (bladlöss, daphnia) ökar antalet med 10 10 -10 30 gånger per år, och ännu mer hos bakterier. Dessutom, i dessa fall, under idealiska förhållanden, kommer storleken på vilken population som helst under en viss tid att växa exponentiellt (Fig. 14.2). En ökning av antalet i konstant takt kallas exponentiell tillväxt. Kurvan som speglar en sådan befolkningstillväxt på grafen ökar snabbt brantheten och går till oändlighet.
Ris. 14.2. Exponentiella (teoretiska) (a) och logistiska (reala) (b) befolkningstillväxtkurvor.
Under naturliga förhållanden är exponentiell befolkningstillväxt extremt sällsynt. Till exempel har den noterats i en kaninpopulation som introducerades till Australien, där den hade obegränsade mat- och rymdresurser utan den avskräckande effekten av rovdjur. Denna typ av tillväxt observeras också under utbrott av gräshoppor, zigenska malar och andra insekter. Samtidigt är perioder av exponentiell tillväxt vanligtvis kortlivade.
Med en ökning av befolkningstätheten sker vanligtvis en avmattning i befolkningstillväxten, eftersom befolkningen försätts i förhållanden med begränsade resurser. Till exempel kan djur med hög befolkningstäthet inte ha tillräckligt med mat, och växter börjar skugga varandra eller så saknar de fukt. Den typ av befolkningstillväxt med begränsade resurser, som kännetecknas av att hastigheten minskar när befolkningstätheten ökar, brukar kallas logistisk (se fig. 14.2).
De allmänna förändringarna i populationsstorlek bestäms av processer som fertilitet, dödlighet och migration av individer.
Fertilitet kännetecknar frekvensen av uppkomsten av nya individer i en population. Den genomsnittliga födelsetalen för varje art har historiskt sett definierats som en anpassning för att fylla på befolkningsminskningen. Skilj mellan absolut och specifik fertilitet.
Absolut fertilitet - antalet individer födda (kläckta, knoppade, etc.) i en population per tidsenhet. Specifik födelsetal - antalet individer födda i en befolkning per tidsenhet och individ. Den specifika födelsetalen gör det möjligt att jämföra födelsetalen i populationer med olika storlek.
Ju högre födelsetal, desto större andel individer som deltar i reproduktionen, desto högre fruktbarhet, desto oftare följer reproduktionscyklerna på varandra. Vanligtvis balanseras födelsetalen i varje population av dess karakteristiska dödlighet.
Antalet populationer påverkas också avsevärt av invandringen av individer.
Migrationer är regelbundna förflyttningar av djur mellan väsentligt olika, rumsligt disparata livsmiljöer. Sådana migrationer orsakas av en förändring av existensvillkoren i livsmiljöer eller en förändring av ett djurs krav på dessa förhållanden vid olika utvecklingsstadier. Massrörelsen av individer mellan populationer kan förändra deras struktur och grundläggande egenskaper (förhindra döden av en befolkning som är på väg att dö ut, eller tvärtom leda till en kraftig minskning). Till exempel, massvräkning av bosatta djur (ekorrar, nötknäppare, lämlar, etc.) med en plötslig försämring av förhållandena (torka, bränder, översvämningar, etc.), överbefolkning slutar ofta i deras massdöd.
Migrationer (dagliga, säsongsbetonade) tillåter organismer att använda optimala miljöförhållanden på platser där deras permanenta vistelse är omöjlig. Οʜᴎ leda till utvecklingen av nya biotoper, utvidgningen av arternas gemensamma utbredningsområde, till utbyte av individer mellan populationer, öka artens enhet och övergripande stabilitet och bidra till framgång i kampen för tillvaron.
I frånvaro av migration beror förändringen i befolkningens storlek på förhållandet mellan födelsetal och dödsfrekvens.
Om födelsetalet är högre än dödstalet kommer befolkningen att öka, och tvärtom kommer det att minska om dödstalet överstiger födelsetalet. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, antalet populationer under naturliga förhållanden förändras ständigt när miljöförhållandena förändras. Amplituden och perioden för dessa fluktuationer beror på graden av miljövariabilitet, såväl som på de biologiska egenskaperna hos en viss art.
Beteendefaktorer spelar en viktig roll i regleringen av befolkningsmängd och täthet. Till exempel, i populationer av många gnagare, orsakar en ökning av koncentrationen av adrenalinhormonet i blodet, observerad vid en hög befolkningstäthet, aggressivitet, olika hormonella störningar (hos honor kan embryoresorption förekomma). Som ett resultat av detta minskar antalet gnagare.
En annan form av beteende - skyddet av en enskild plats (territorialitet) - syftar också till att reglera befolkningen. Ofta är nästan hela territoriet som ockuperas av en befolkning uppdelat i enskilda områden, som är utsedda på olika sätt (hemligheten med luktkörtlar, repor på träd, sång av hanfåglar, urin, etc.). Märkning och skydd av platser som inte tillåter reproduktion av ''alien'' individer på dem leder till en rationell användning av territoriet. I det här fallet förökar sig inte den överskjutande delen av befolkningen eller tvingas flytta ut från det ockuperade utrymmet.
Det finns ett antal andra historiskt etablerade mekanismer som bromsar befolkningstillväxten och därmed säkerställer deras stabilitet. Dessa inkluderar kemiska interaktioner mellan individer (till exempel frigör grodyngel ämnen i vattnet som fördröjer tillväxten av andra grodyngel); förändringar i fysiologi och beteende med ökande täthet, vilket leder till manifestationen av massmigrationsinstinkter; spridning av sjukdomar (sannolikheten för överföring av infektioner ökar med en ökning av befolkningstätheten) etc.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, på grund av en mängd olika mekanismer, är intervallet för alla dagliga, säsongsbetonade och årliga förändringar i antalet och nivån av befolkningstäthet, som regel, mindre än teoretiskt möjligt, vilket motsvarar realiseringen av hela den biotiska potentialen. Överbefolkning är alltid ogynnsamt för alla arter, eftersom det kan leda till en snabb underminering av miljöresurser, brist på mat, skydd, utrymme, vilket oundvikligen kommer att leda till en allmän försvagning av populationer.
Habitat och existensvillkor för organismer. Miljöfaktorer - koncept och typer. Klassificering och egenskaper i kategorin "Habitat och förutsättningar för organismers existens. Miljöfaktorer" 2017, 2018.
Miljöfaktorerär en uppsättning miljöförhållanden som påverkar levande organismer. Skilja på livlösa faktorer- abiotisk (klimatisk, edafisk, orografisk, hydrografisk, kemisk, pyrogen), vilda faktorer— Biotiska (fytogena och zoogena) och antropogena faktorer (påverkan av mänsklig aktivitet). Begränsande faktorer inkluderar alla faktorer som begränsar tillväxt och utveckling av organismer. En organisms anpassning till sin miljö kallas anpassning. En organisms utseende, som återspeglar dess anpassningsförmåga till miljöförhållanden, kallas en livsform.
Begreppet miljömässiga miljöfaktorer, deras klassificering
Separata komponenter i miljön som påverkar levande organismer, som de reagerar på med adaptiva reaktioner (anpassningar), kallas miljöfaktorer, eller ekologiska faktorer. Med andra ord kallas komplexet av miljöförhållanden som påverkar organismernas liv ekologiska faktorer i miljön.
Alla miljöfaktorer är indelade i grupper:
1. inkluderar komponenter och fenomen av livlös natur som direkt eller indirekt påverkar levande organismer. Bland de många abiotiska faktorerna spelas huvudrollen av:
- klimat-(solstrålning, ljus- och ljusregim, temperatur, luftfuktighet, nederbörd, vind, atmosfärstryck, etc.);
- edafisk(jordens mekaniska struktur och kemiska sammansättning, fuktkapacitet, markens vatten-, luft- och termiska förhållanden, surhet, fuktighet, gassammansättning, grundvattennivå etc.);
- orografiskt(lättnad, lutningsexponering, lutningsbranthet, höjdskillnad, höjd över havet);
- hydrografiskt(transparens för vatten, fluiditet, flöde, temperatur, surhet, gassammansättning, innehåll av mineraliska och organiska ämnen, etc.);
- kemisk(gassammansättning av atmosfären, saltsammansättning av vatten);
- pyrogena(effekt av brand).
2. - en uppsättning relationer mellan levande organismer, såväl som deras ömsesidiga påverkan på miljön. Biotiska faktorers verkan kan inte bara vara direkt utan också indirekt, uttryckt i justeringen av abiotiska faktorer (till exempel förändringar i jordens sammansättning, mikroklimat under skogens tak, etc.). Biotiska faktorer inkluderar:
- fytogena(växternas inverkan på varandra och på miljön);
- zoogena(djurens inverkan på varandra och på miljön).
3. spegla den intensiva påverkan av en person (direkt) eller mänsklig aktivitet (indirekt) på miljön och levande organismer. Dessa faktorer inkluderar alla former av mänsklig verksamhet och det mänskliga samhället som leder till en förändring av naturen som livsmiljö och andra arter och som direkt påverkar deras liv. Varje levande organism påverkas av den livlösa naturen, organismer av andra arter, inklusive människor, och påverkar i sin tur var och en av dessa komponenter.
Inverkan av antropogena faktorer i naturen kan vara både medveten och oavsiktlig, eller omedveten. Människan, som plöjer upp jungfru- och trädmarker, skapar jordbruksmark, föder upp mycket produktiva och sjukdomsresistenta former, bosätter vissa arter och förstör andra. Dessa effekter (medvetna) är ofta negativa till sin natur, till exempel utslagsförflyttning av många djur, växter, mikroorganismer, rovdjursförstörelse av ett antal arter, miljöföroreningar, etc.
Biotiska faktorer i miljön manifesteras genom förhållandet mellan organismer som är en del av samma samhälle. I naturen är många arter nära besläktade, deras relationer med varandra som komponenter i miljön kan vara extremt komplexa. När det gäller kopplingarna mellan samhället och den omgivande oorganiska miljön är de alltid bilaterala, ömsesidiga. Skogens beskaffenhet beror alltså på motsvarande jordart, men själva jorden bildas till stor del under påverkan av skogen. Likaså bestäms temperatur, luftfuktighet och ljus i skogen av vegetationen, men de klimatförhållanden som bildas påverkar i sin tur samhället av organismer som lever i skogen.
Miljöfaktorers påverkan på kroppen
Miljöpåverkan uppfattas av organismer genom miljöfaktorer som kallas ekologisk. Det bör noteras att miljöfaktorn är bara en föränderlig del av miljön, vilket i organismer, när det förändras igen, respons adaptiva ekologiska och fysiologiska reaktioner, som är ärftligt fixerade i evolutionsprocessen. De är indelade i abiotiska, biotiska och antropogena (Fig. 1).
De namnger hela uppsättningen av faktorer i den oorganiska miljön som påverkar livet och fördelningen av djur och växter. Bland dem särskiljs: fysiska, kemiska och edafiska.
Fysiska faktorer - de vars källa är ett fysiskt tillstånd eller fenomen (mekaniskt, våg, etc.). Till exempel temperatur.
Kemiska faktorer- de som kommer från miljöns kemiska sammansättning. Till exempel vattnets salthalt, syrehalt m.m.
Edafiska (eller jord) faktorerär en kombination av kemiska, fysikaliska och mekaniska egenskaper hos jordar och bergarter som påverkar både de organismer för vilka de är livsmiljö och växternas rotsystem. Till exempel påverkan av näringsämnen, fukt, markstruktur, humushalt m.m. om växternas tillväxt och utveckling.
Ris. 1. Schema över inverkan av livsmiljön (miljön) på kroppen
- Faktorer av mänsklig aktivitet som påverkar den naturliga miljön (och hydrosfärer, jorderosion, avskogning etc.).
Begränsande (begränsande) miljöfaktorer kallas sådana faktorer som begränsar utvecklingen av organismer på grund av brist eller överskott av näringsämnen jämfört med behovet (optimalt innehåll).
Så när man odlar växter vid olika temperaturer kommer punkten där maximal tillväxt observeras att vara optimalt. Hela intervallet av temperaturer, från minimum till maximum, där tillväxt fortfarande är möjlig, kallas stabilitetsområde (uthållighet), eller tolerans. Dess begränsningspunkter, dvs. högsta och lägsta beboeliga temperaturer. - Stabilitetsgränser. Mellan den optimala zonen och gränserna för stabilitet, när den senare närmar sig, upplever växten ökande stress, d.v.s. vi pratar om stresszoner eller förtryckszoner, inom stabilitetsområdet (fig. 2). När avståndet från det optimala går ner och upp på skalan ökar inte bara stressen, utan när gränserna för organismens motståndskraft nås inträffar dess död.
Ris. 2. Beroende av miljöfaktorns verkan på dess intensitet
För varje art av växter eller djur finns det således optimala stresszoner och gränser för stabilitet (eller uthållighet) i förhållande till varje miljöfaktor. När faktorns värde ligger nära uthållighetens gränser kan organismen vanligtvis bara existera under en kort tid. I ett snävare spektrum av förhållanden är långsiktig existens och tillväxt av individer möjlig. I ett ännu snävare område sker reproduktion, och arten kan existera i all oändlighet. Vanligtvis, någonstans i mitten av stabilitetsintervallet, finns det förhållanden som är mest gynnsamma för liv, tillväxt och reproduktion. Dessa förhållanden kallas optimala, där individer av en given art är mest anpassade, d.v.s. lämnar det största antalet avkommor. I praktiken är det svårt att identifiera sådana tillstånd, så det optimala bestäms vanligtvis av individuella indikatorer på vital aktivitet (tillväxthastighet, överlevnadshastighet, etc.).
Anpassningär organismens anpassning till miljöns förhållanden.
Förmågan att anpassa sig är en av livets huvudegenskaper i allmänhet, vilket säkerställer möjligheten till dess existens, organismernas förmåga att överleva och föröka sig. Anpassningar manifesteras på olika nivåer - från cellernas biokemi och enskilda organismers beteende till strukturen och funktionen hos samhällen och ekologiska system. Alla anpassningar av organismer till existens under olika förhållanden har utvecklats historiskt. Som ett resultat bildades grupperingar av växter och djur specifika för varje geografiskt område.
Anpassningar kan vara morfologiska, när strukturen hos en organism förändras fram till bildandet av en ny art, och fysiologisk, när förändringar sker i kroppens funktion. Morfologiska anpassningar gränsar nära till den adaptiva färgen hos djur, förmågan att ändra den beroende på belysningen (flundra, kameleont, etc.).
Allmänt kända exempel på fysiologisk anpassning är viloläge av djur, säsongsbetonade flygningar av fåglar.
Mycket viktigt för organismer är beteendeanpassningar. Till exempel bestämmer instinktivt beteende verkan av insekter och lägre ryggradsdjur: fiskar, groddjur, reptiler, fåglar, etc. Sådant beteende är genetiskt programmerat och nedärvt (medfött beteende). Detta inkluderar: metoden att bygga ett bo i fåglar, parning, uppfostra avkommor etc.
Det finns också ett förvärvat kommando som individen får under sitt liv. Utbildning(eller lärande) - det huvudsakliga sättet att överföra förvärvat beteende från en generation till en annan.
En individs förmåga att kontrollera sina kognitiva förmågor för att överleva oväntade miljöförändringar är intellekt. Inlärnings- och intelligensens roll i beteende ökar med förbättringen av nervsystemet - en ökning av hjärnbarken. För människan är detta evolutionens avgörande mekanism. Arters förmåga att anpassa sig till en viss mängd miljöfaktorer betecknas av konceptet artens ekologiska mystik.
Den kombinerade effekten av miljöfaktorer på kroppen
Miljöfaktorer verkar vanligtvis inte en efter en, utan på ett komplext sätt. Effekten av en faktor beror på styrkan i andras inflytande. Kombinationen av olika faktorer har en betydande inverkan på de optimala förutsättningarna för organismens liv (se fig. 2). En faktors verkan ersätter inte verkan av en annan. Men under miljöns komplexa påverkan kan man ofta observera "substitutionseffekten", som visar sig i likheten mellan resultaten av påverkan av olika faktorer. Ljuset kan alltså inte ersättas med överskott av värme eller överflöd av koldioxid, men genom att verka på temperaturförändringar går det att avbryta till exempel växternas fotosyntes.
I miljöns komplexa påverkan är olika faktorers inverkan på organismer ojämlik. De kan delas in i huvud, medföljande och sekundärt. De ledande faktorerna är olika för olika organismer, även om de lever på samma plats. Rollen som den ledande faktorn i olika skeden av organismens liv kan vara antingen den ena eller andra delen av miljön. Till exempel, i livet för många odlade växter, såsom spannmål, är temperaturen den ledande faktorn under groning, markfuktighet under rubrik och blomning, och mängden näringsämnen och luftfuktighet under mognad. Den ledande faktorns roll kan förändras vid olika tidpunkter på året.
Den ledande faktorn kanske inte är densamma hos samma art som lever under olika fysiska och geografiska förhållanden.
Begreppet ledande faktorer ska inte förväxlas med begreppet. En faktor vars nivå i kvalitativa eller kvantitativa termer (brist eller överskott) visar sig ligga nära uthållighetsgränserna för en given organism, kallas begränsande. Den begränsande faktorns verkan kommer också att visa sig i det fall då andra miljöfaktorer är gynnsamma eller till och med optimala. Både ledande och sekundära miljöfaktorer kan verka begränsande.
Begreppet begränsande faktorer introducerades 1840 av kemisten 10. Liebig. Han studerade inflytandet av innehållet av olika kemiska element i jorden på växternas tillväxt och formulerade principen: "Minimumämnet kontrollerar grödan och bestämmer storleken och stabiliteten hos den senare." Denna princip är känd som Liebigs lag om minimum.
Den begränsande faktorn kan inte bara vara en brist, som Liebig påpekade, utan också ett överskott av sådana faktorer som till exempel värme, ljus och vatten. Som nämnts tidigare kännetecknas organismer av ekologiska minimum och maximum. Intervallet mellan dessa två värden brukar kallas stabilitetsgränserna, eller tolerans.
I allmänhet återspeglas komplexiteten i miljöfaktorernas inverkan på kroppen i toleranslagen av W. Shelford: frånvaron eller omöjligheten av välstånd bestäms av bristen eller, omvänt, överskottet av någon av ett antal faktorer , vars nivå kan ligga nära de gränser som tolereras av den givna organismen (1913). Dessa två gränser kallas toleransgränser.
Många studier har utförts på "toleransens ekologi", tack vare vilka gränserna för existensen av många växter och djur har blivit kända. Ett sådant exempel är effekten av en luftförorening på människokroppen (fig. 3).
Ris. 3. Effekt av luftföroreningar på människokroppen. Max - maximal vital aktivitet; Dop - tillåten vital aktivitet; Opt - optimal (påverkar inte vital aktivitet) koncentration av ett skadligt ämne; MPC - den högsta tillåtna koncentrationen av ett ämne som inte väsentligt förändrar vital aktivitet; År - dödlig koncentration
Koncentrationen av den påverkande faktorn (skadlig substans) i fig. 5.2 är märkt med symbolen C. Vid koncentrationsvärden C = C år kommer en person att dö, men irreversibla förändringar i hans kropp kommer att inträffa vid mycket lägre värden C = C pdc. Därför begränsas toleransområdet exakt av värdet C pdc = C lim. Därför måste C plc bestämmas experimentellt för varje förorenande eller någon skadlig kemisk förening och får inte överskrida dess C plc i en viss livsmiljö (levnadsmiljö).
Inom miljöskyddet är det viktigt övre gränser för organismresistens till skadliga ämnen.
Den faktiska koncentrationen av föroreningen C bör alltså inte överstiga C MPC (C faktisk ≤ C MPC = C lim).
Värdet av begreppet begränsande faktorer (Clim) ligger i att det ger ekologen en utgångspunkt i studiet av komplexa situationer. Om en organism kännetecknas av ett brett spektrum av tolerans mot en faktor som är relativt konstant, och den finns i miljön i måttliga mängder, är det osannolikt att denna faktor är begränsande. Tvärtom, om det är känt att en eller annan organism har ett snävt toleransintervall för någon variabel faktor, så förtjänar denna faktor noggrann studie, eftersom den kan vara begränsande.
Habitat - en del av naturen (en uppsättning specifika abiotiska och biotiska förhållanden) som direkt omger levande organismer Habitat -
del av naturen (en uppsättning specifika
abiotiska och biotiska tillstånd),
direkt omgivande levande organismer
och som har en direkt eller indirekt effekt på
deras tillstånd, tillväxt, utveckling, reproduktion,
överlevnad osv.
huvudsakliga livsmiljöer: vattenlevande, terrestra
(luft), jord och en annan organisms kropp,
används av parasiter och semi-parasiter.
Från begreppet "habitat" är det nödvändigt att särskilja begreppet
"tillvarovillkor" uppsättning av vital
nödvändiga miljöfaktorer, utan vilka levande organismer inte kan
existerar (ljus, värme, fukt, luft, jord).
Miljöfaktorer är delar av miljön som orsakar adaptiva reaktioner (anpassning) i levande organismer och deras samhällen.
Miljöfaktorer - delar av miljönmiljöer som orsakar levande organismer och deras
samhällen adaptiva reaktioner (anpassningar)
Beroende på åtgärdens ursprung och karaktär delas miljöfaktorer in i abiotiska
(element av oorganisk eller livlös natur), biotisk (former av exponering av levande varelser för varandra
varandra) och antropogena (alla former av mänsklig aktivitet som påverkar vilda djur).
Abiotiska faktorer delas in i fysiska eller klimatiska (ljus, luft- och vattentemperatur, fuktighet).
luft och jord, vind), edafisk eller markjord (mekanisk sammansättning av jordar, deras kemiska och
fysiska egenskaper), topografiska eller orografiska (landskapsegenskaper),
kemikalie (vattensalthalt, gassammansättning av vatten och luft, mark och vatten pH, etc.).
Biotiska faktorer är olika former av påverkan av vissa organismer på andras vitala aktivitet. På
i det här fallet kan vissa organismer tjäna som föda för andra (till exempel växter för djur, byte för ett rovdjur), vara
livsmiljö (till exempel en värd för en parasit), för att främja reproduktion och spridning (till exempel fåglar och
insektspollinatorer för blommande växter), utövar mekaniska, kemiska och andra effekter.
Antropogena (antropiska) faktorer är alla former av aktivitet i det mänskliga samhället,
förändra naturen som livsmiljö för levande organismer eller direkt påverka deras liv. Urval
antropogena faktorer i en separat grupp på grund av det faktum att för närvarande ödet för vegetationstäcket
Jorden och alla för närvarande existerande arter av organismer är praktiskt taget i händerna på det mänskliga samhället.
Trots denna mångfald kan effekten av miljöfaktorer på kroppen i reaktionerna från levande varelser avslöja ett antal allmänna lagar.
Trots denna mångfald, effekten av ekologiskafaktorer på kroppen i livets reaktioner
varelser, kan ett antal allmänna mönster identifieras:
a) ekologisk plasticitet (eller ekologisk valens) - en egenskap
organismer för att anpassa sig till ett visst antal miljöfaktorer;
b) lagen om den begränsande faktorn eller lagen om minimum. Om alla förhållanden
visa sig vara gynnsam, med undantag för en, som förvärvar
avgörande för livet (brist eller redundans), kallas det
lagen om den begränsande faktorn;
c) lagen om tolerans - omfattningen av uthållighet av miljöfaktorer;
d) lagar om optimum (gynnsamma effekter av överlevnad) av minimum och
maximum - de överförda värdena för faktorn är kritiska punkter,
begränsa graden av tolerans för överlevnad.
Optimal - intensiteten av miljöfaktorn, den mest gynnsamma för kroppen. Pessimum - de förhållanden under vilka kroppen testas
Optimalt -intensitet
ekologisk
faktor, de flesta
gynnsam för
organism.
Pessimum -
förhållanden, när
vilken organism
upplever
förtryck.
Faktorer av vattenmiljön.
Till faktorerna i vattenmiljönrelatera
fysikalisk-kemiska egenskaper
vatten som appliceras
djupt avtryck på
struktur och
livsviktig aktivitet
organismerna som bebor den.
10. Lättnadsfaktorer (orografiska faktorer).
Beroende på formen på reliefen skiljer de:makroreliefer (berg, lågland, dalar),
mesoreliefer (kullar, raviner),
mikroreliefer (små fördjupningar, utkast från jordgrävning
djur).
11. Typer av påverkan av miljöfaktorer på organismer.
Typer av miljöpåverkanfaktorer på organismer.
Miljöfaktorer påverkar levande organismer på olika sätt.
De kan vara:
stimuli som främjar uppkomsten av adaptiva
(adaptiva) fysiologiska och biokemiska förändringar (dvala,
fotoperiodism);
begränsare som förändrar organismernas geografiska utbredning pga
omöjligheten att existera under dessa förhållanden;
modifierare som orsakar morfologiska och anatomiska förändringar
organismer;
signaler som indikerar förändringar i andra miljöfaktorer.
12.
Element i miljön som påverkar en levande organism kallas miljöfaktorer.Varje organisms liv beror på ett visst tillstånd av de omgivande ämnena och processerna.
Dessa villkor är uppdelade i:
1. Abiotiska miljöfaktorer, som är indelade i:
klimat; jord-mark.
Klimatiska inkluderar: energin som kommer från solen och den periodiska förändringen i tid på dygnet och året
belysning (fotoperiodism). Det synliga spektrumet av solljus lyser upp oss, infrarött - värmer och
ultraviolett - matar, deltar i fotosyntes och i små doser - läker.
2. Luftfuktighet i atmosfärisk luft och mängd nederbörd.
3. Atmosfärens gassammansättning, normalt bestående av en blandning av kväve 78,09 %, syre 20,05 %, koldioxid
0,03 % och andra gaser, inklusive ozon i de övre lagren. Kväve är involverat i skapandet av proteiner som bildar kroppsmassa
levande organismer som det kommer in i som ett resultat av aktiviteten hos mikroorganismer som kan
ordna från luften och överföra till jorden och växterna. Syre finns i proteiner, fetter och kolhydrater
tillhandahåller oxidation av näringsämnen i celler, som är energikällan för levande organismer.
Koldioxid, som deltar i växternas fotosyntes, är en regulator av sol- och marksvar.
strålning av värmestrålar. Ozon är ett "paraply" som blockerar ultravioletta strålar under lång tid.
vågor mindre än 0,3 m/km är dödliga för liv.
13.
4. Temperatur5. Vind och atmosfärstryck
Jord och mark inkluderar:
Jordar med varierande bördighet, bildade som ett resultat av klimatinteraktion,
växter, djur och mikroorganismer. Jord är en livsmiljö för många mikroorganismer och
växtrötter. Den har sina egna ekologiska egenskaper.
I jorden är av största vikt:
"struktur;" kemisk sammansättning; luftfuktighet, men ljus eller temperaturfluktuationer
spelar praktiskt taget ingen roll, förutom de övre lagren. Invånarna i markmiljön kallas
edafobionter eller geobioter. Vatten, varierande i grad av transparens, surhet och
närvaron av lösta gaser, särskilt syre.
Biotiska faktorer - en uppsättning influenser av den vitala aktiviteten hos vissa organismer på
andra. Exponering sker både inom arter genom köns- och åldersförhållanden,
gemensam jakt och skydd mot fiender, eller kamp om mat och territorium, och mellan arter.
14. Kombinerad verkan av miljöfaktorer
Miljöfaktorer verkar inte individuellt, utan som en helhet.En faktors verkan ersätts inte av en annans verkan. "Effekt
substitution” visar sig i likheten mellan resultaten.
Beroende på påverkan är faktorerna uppdelade: ledande och bakgrund.
Synergi - den gemensamma åtgärden av miljöfaktorer Regel
interaktioner av miljöfaktorer: Vissa faktorer kan förstärka eller
mildra effekten av andra faktorer.
begränsande faktorer. En faktor vars nivå i kvalitet eller
kvantitativt (brist eller överskott) ligger nära
gränserna för organismens uthållighet.
