Konkurenci itp. - charakteryzują się znaczną zmiennością w czasie i przestrzeni. Stopień zmienności każdego z tych czynników zależy od charakterystyki siedliska. Na przykład temperatury na powierzchni lądu znacznie się różnią, ale na dnie oceanu lub w głębinach jaskiń są prawie stałe.

Jeden i ten sam czynnik środowiskowy ma inne znaczenie w życiu współżyjących organizmów. Na przykład reżim solny gleby odgrywa podstawową rolę w mineralnym odżywianiu roślin, ale jest obojętny dla większości zwierząt lądowych. Intensywność oświetlenia i skład spektralny światła są niezwykle ważne w życiu roślin fototroficznych, natomiast w życiu organizmów heterotroficznych (grzyby i zwierzęta wodne) światło nie ma zauważalnego wpływu na ich aktywność życiową.

Czynniki środowiskowe działają na organizmy w różny sposób. Mogą działać jako bodźce powodujące adaptacyjne zmiany funkcji fizjologicznych; jako ograniczenia uniemożliwiające istnienie pewnych organizmów w danych warunkach; jako modyfikatory determinujące zmiany morfologiczne i anatomiczne w organizmach.

Klasyfikacja czynników środowiskowych

Zwyczajowo przydziela się biotyczny, antropogeniczny oraz abiotyczny czynniki środowiskowe.

• Czynniki biotyczne- cały zestaw czynników środowiskowych związanych z aktywnością organizmów żywych. Należą do nich czynniki fitogeniczne (rośliny), zoogeniczne (zwierzęta), mikrobiogenne (mikroorganizmy).
• Czynniki antropogeniczne- wszystkie liczne czynniki związane z działalnością człowieka. Należą do nich fizyczne (wykorzystanie energii atomowej, ruch w pociągach i samolotach, oddziaływanie hałasu i wibracji itp.), chemiczne (stosowanie nawozów mineralnych i pestycydów, zanieczyszczenie skorupy Ziemi odpadami przemysłowymi i transportowymi), biologiczne (produkty spożywcze; organizmy, dla których człowiek może być siedliskiem lub źródłem pożywienia), czynniki społeczne (związane z relacjami międzyludzkimi i życiem w społeczeństwie).
• Czynniki abiotyczne- wszystkie liczne czynniki związane z procesami w przyrodzie nieożywionej. Należą do nich klimatyczne (temperatura, wilgotność, ciśnienie), edafogeniczne (skład mechaniczny, przepuszczalność powietrza, gęstość gleby), orograficzne (rzeźba, wysokość), chemiczne (skład gazowy powietrza, skład solny wody, stężenie, kwasowość), fizyczne (hałas). , pola magnetyczne, przewodnictwo cieplne, radioaktywność, promieniowanie kosmiczne)

Wspólna klasyfikacja czynników środowiskowych (czynniki środowiskowe)

Z CZASEM: ewolucyjne, historyczne, aktualne

WEDŁUG OKRESOWOŚCI: okresowe, nieokresowe

W KOLEJNOŚCI WYGLĄDU: podstawowy drugorzędny

WEDŁUG POCHODZENIA: kosmiczne, abiotyczne (aka abiogenne), biogenne, biologiczne, biotyczne, przyrodniczo-antropogeniczne, antropogeniczne (w tym spowodowane przez człowieka, zanieczyszczenie środowiska), antropogeniczne (w tym zaburzenia)

WEDŁUG ŚRODOWISKA WYGLĄDU: atmosferyczne, woda (aka wilgotność), geomorfologiczne, edaficzne, fizjologiczne, genetyczne, populacyjne, biocenotyczne, ekosystemowe, biosferyczne

NATURA: materiałowo-energetyczne, fizyczne (geofizyczne, termiczne), biogenne (aka biotyczne), informacyjne, chemiczne (zasolenie, kwasowość), złożone (środowiskowe, ewolucyjne, szkieletowe, geograficzne, klimatyczne)

WG OBIEKTU: indywidualne, grupowe (społeczne, etologiczne, społeczno-ekonomiczne, społeczno-psychologiczne, gatunkowe (w tym ludzkie, społeczne)

WEDŁUG WARUNKÓW ŚRODOWISKOWYCH: zależny od gęstości, niezależny od gęstości

WEDŁUG STOPNIA WPŁYWU:śmiertelny, ekstremalny, ograniczający, niepokojący, mutagenny, teratogenny; rakotwórczy

WEDŁUG SPEKTRUM WPŁYWU: selektywne, ogólne działanie

Fundacja Wikimedia. 2010 .

Zobacz, co „Czynnik środowiskowy” znajduje się w innych słownikach:

czynnik środowiskowy- - PL czynnik ekologiczny Czynnik środowiskowy, który w pewnych określonych warunkach może wywierać znaczny wpływ na organizmy lub ich społeczności, powodując wzrost lub… …

czynnik środowiskowy- 3.3 czynnik środowiskowy: Każdy niepodzielny element środowiska, który może mieć bezpośredni lub pośredni wpływ na żywy organizm przynajmniej na jednym z etapów jego indywidualnego rozwoju. Uwagi 1. Środowisko… …

czynnik środowiskowy- ekologinis veiksnys statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Bet kuris aplinkos veiksnys, veikiantis augalą ar jų bendriją ir sukeliantis prisitaikomumo reakcijas. atitikmenys: pol. czynnik ekologiczny inż. czynnik środowiskowy... Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

- (OGRANICZENIE) dowolny czynnik środowiskowy, którego wskaźniki ilościowe i jakościowe w jakiś sposób ograniczają żywotną aktywność organizmu. Słownik ekologiczny, 2001 Czynnik ograniczający (ograniczający) dowolny czynnik środowiskowy, ... ... Słownik ekologiczny

Ekologiczny- 23. Paszport ekologiczny elektrociepłowni: tytuł= Paszport ekologiczny elektrociepłowni. Podstawowe postanowienia LDNTP. L., 1990. Źródło: P 89 2001: Zalecenia dotyczące diagnostycznej kontroli filtracji i hydrochemii ... ... Słownik-odnośnik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

Każda właściwość lub składnik środowiska, który ma wpływ na organizm. Słownik ekologiczny, 2001 Czynnikiem środowiskowym jest dowolna właściwość lub składnik środowiska, który wpływa na organizm ... Słownik ekologiczny

zagrożenie dla środowiska- Naturalny proces wywołany ewolucją Ziemi i prowadzący bezpośrednio lub pośrednio do obniżenia jakości elementów środowiska poniżej ustalonych standardów. [RD 01.120.00 CTN 228 06] Tematy transportu rurociągami naftowymi... Podręcznik tłumacza technicznego

Czynnik antropogeniczny, który ma szkodliwy wpływ na życie dzikich zwierząt. czynnikami zakłócającymi mogą być różne hałasy, bezpośrednie wtargnięcie człowieka do systemów naturalnych; szczególnie zauważalne w okresie lęgowym... Słownik ekologiczny

Każdy czynnik, którego siła oddziaływania jest adekwatna do transportowanego przepływu materii i energii. Poślubić Czynnik informacyjny. Ekologiczny słownik encyklopedyczny. Kiszyniów: główne wydanie mołdawskiej encyklopedii sowieckiej. I.I. Dziadek. 1989... Słownik ekologiczny

Czynnik związany ze stanem fizycznym i składem chemicznym atmosfery (temperatura, stopień rozrzedzenia, obecność zanieczyszczeń). Ekologiczny słownik encyklopedyczny. Kiszyniów: główne wydanie mołdawskiej encyklopedii sowieckiej. I.I.… … Słownik ekologiczny

Książki

• Działalność lobbingowa korporacji we współczesnej Rosji, Andrey Bashkov. W ostatnich latach wzrasta wpływ czynnika środowiskowego na realizację nowoczesnych procesów politycznych, zarówno w Rosji, jak i na świecie. W obecnych realiach politycznych...
• Aspekty odpowiedzialności środowiskowej podmiotów gospodarczych Federacji Rosyjskiej, A. P. Garnov, O. V. Krasnobaeva. Dziś czynnik środowiskowy nabiera znaczenia transgranicznego, jednoznacznie korelując z największymi procesami geospołeczno-politycznymi na świecie. Jedno z głównych źródeł negatywnych...

Wstęp

1.1 Czynniki abiotyczne

1.2 Czynniki biotyczne

2.3 Cechy adaptacji

Wniosek

Wstęp

Życie jest nieodłączne od środowiska. Każdy poszczególny organizm, będąc niezależnym systemem biologicznym, pozostaje w ciągłym bezpośrednim lub pośrednim związku z różnymi składnikami i zjawiskami swojego środowiska, czyli siedliskiem, które wpływa na stan i właściwości organizmu.

Środowisko to jedno z podstawowych pojęć ekologicznych, co oznacza cały szereg elementów i warunków otaczających organizm w tej części przestrzeni, w której żyje, wszystko, wśród czego żyje iz czym bezpośrednio współdziała.

Siedlisko każdego organizmu składa się z wielu elementów o charakterze nieorganicznym i organicznym oraz elementów wprowadzanych przez człowieka i jego działalność produkcyjną. Co więcej, każdy element zawsze bezpośrednio lub pośrednio wpływa na stan organizmu, jego rozwój, przetrwanie i reprodukcję – niektóre elementy mogą być częściowo lub całkowicie obojętne na organizm, inne są niezbędne, a jeszcze inne mogą mieć negatywny wpływ.

Pomimo całej różnorodności czynników środowiskowych, które zostaną omówione poniżej, oraz odmiennego charakteru ich pochodzenia, istnieją ogólne zasady i wzory ich oddziaływania na organizmy żywe, których badanie jest celem niniejszej pracy.

1. Czynniki środowiskowe i ich wpływ

Czynnik środowiskowy- każdy element środowiska, który może bezpośrednio lub pośrednio wpływać na żywy organizm, przynajmniej na jednym z etapów jego indywidualnego rozwoju. Czynniki środowiskowe są zróżnicowane, a każdy czynnik jest kombinacją odpowiednich warunków środowiskowych (elementów środowiska niezbędnych do życia organizmu) i jego zasobów (ich zaopatrzenie w środowisku).

Istnieje wiele podejść do klasyfikacji czynników środowiskowych. Możemy więc na przykład rozróżnić: według okresowości - czynniki okresowe i nieokresowe; przez środowisko występowania - atmosferyczne, wodne, genetyczne, populacyjne itp.; według pochodzenia - abiotyczne, kosmiczne, antropogeniczne itp.; czynniki, które zależą i nie zależą od liczby i gęstości organizmów itp. Cała ta różnorodność czynników środowiskowych jest podzielona na dwie duże grupy: abiotyczne i biotyczne ( Rys. 1).

Czynniki abiotyczne (przyroda nieożywiona) to zespół warunków środowiska nieorganicznego, które wpływają na organizm.

Czynniki biotyczne (przyroda) to zestaw wpływów żywotnej aktywności niektórych organizmów na inne.

czynnik ekologiczny abiotyczny biotyczny

Rys.1. Klasyfikacja czynników środowiskowych

W tym przypadku czynnik antropogeniczny, bezpośrednio lub pośrednio związany z działalnością człowieka, jest powiązany z grupą biotycznych czynników wpływu, ponieważ samo pojęcie „czynników biotycznych” obejmuje działania całego świata organicznego, do którego należy również człowiek. Jednak w niektórych przypadkach wyodrębnia się go na niezależną grupę wraz z czynnikami abiotycznymi i biotycznymi, podkreślając tym samym jego niezwykłe działanie - człowiek nie tylko zmienia reżimy naturalnych czynników środowiskowych, ale także tworzy nowe, syntetyzując pestycydy, nawozy, budownictwo materiały, leki itp. . Możliwa jest również klasyfikacja, w której czynniki biotyczne i abiotyczne są skorelowane zarówno z czynnikami naturalnymi, jak i antropogenicznymi.

1.1 Czynniki abiotyczne

W abiotycznej części siedliska (w przyrodzie nieożywionej) wszystkie czynniki można przede wszystkim podzielić na fizyczne i chemiczne. Aby jednak zrozumieć istotę rozważanych zjawisk i procesów, wygodnie jest przedstawić czynniki abiotyczne jako zespół czynników klimatycznych, topograficznych, przestrzennych, a także charakterystykę składu środowiska (wodnego, lądowego lub glebowego), itp.

Do czynniki klimatyczne odnosić się:

Energia słońca. Rozchodzi się w przestrzeni w postaci fal elektromagnetycznych. Dla organizmów ważna jest długość fali postrzeganego promieniowania, jego intensywność i czas trwania ekspozycji. Ze względu na rotację Ziemi, światło dzienne i ciemność zmieniają się okresowo. Kwitnienie, kiełkowanie nasion w roślinach, migracja, hibernacja, rozmnażanie zwierząt i wiele innych w naturze są związane z czasem trwania fotoperiodu (długość dnia).

Temperatura.Temperatura jest głównie związana z promieniowaniem słonecznym, ale w niektórych przypadkach jest determinowana energią źródeł geotermalnych. W temperaturach poniżej punktu zamarzania żywa komórka jest fizycznie uszkadzana przez powstałe kryształki lodu i umiera, a w wysokich temperaturach dochodzi do denaturacji enzymów. Zdecydowana większość roślin i zwierząt nie jest w stanie wytrzymać ujemnych temperatur ciała. W środowisku wodnym, ze względu na dużą pojemność cieplną wody, zmiany temperatury są mniej gwałtowne, a warunki bardziej stabilne niż na lądzie. Wiadomo, że w regionach, w których temperatura jest bardzo zróżnicowana w ciągu dnia, a także w różnych porach roku, różnorodność gatunków jest mniejsza niż w regionach o bardziej stałych temperaturach dobowych i rocznych.

Opady, wilgotność.Woda jest niezbędna do życia na Ziemi, ekologicznie jest wyjątkowa. Jedna z głównych funkcji fizjologicznych każdego narządu nizma - utrzymywanie na wystarczającym poziomie ilości wody w organizmie. W procesie ewolucji organizmy opracowały różne przystosowania do pozyskiwania i ekonomicznego korzystania z wody, a także do doświadczania okresu suchego. Niektóre zwierzęta pustynne pozyskują wodę z pożywienia, inne poprzez utlenianie zgromadzonych tłuszczów w odpowiednim czasie (wielbłąd). Przy okresowej suchości charakterystyczny jest stan spoczynku z minimalnym tempem metabolizmu. Rośliny lądowe pozyskują wodę głównie z gleby. Niskie opady, szybkie odwadnianie, intensywne parowanie lub kombinacja tych czynników prowadzą do wysuszenia, a nadmiar wilgoci prowadzi do nasiąkania wodą i zalegania gleby. Oprócz tego wilgotność powietrza jako czynnik środowiskowy przy swoich skrajnych wartościach (wysoka i niska wilgotność) potęguje wpływ temperatury na organizm. Reżim opadów jest najważniejszym czynnikiem determinującym migrację zanieczyszczeń w środowisku naturalnym i ich wypłukiwanie z atmosfery.

Mobilność środowiska.Przyczyny ruchu mas powietrza (wiatr) to przede wszystkim nierównomierne nagrzewanie się powierzchni ziemi, powodujące spadki ciśnienia, a także ruch obrotowy Ziemi. Wiatr kierowany jest w stronę cieplejszego powietrza. Wiatr jest najważniejszym czynnikiem rozprzestrzeniania wilgoci, nasion, zarodników, zanieczyszczeń chemicznych itp. na duże odległości. Przyczynia się to zarówno do zmniejszenia przyziemnych stężeń pyłów i substancji gazowych w pobliżu miejsca ich wprowadzenia do atmosfery, jak i do wzrostu stężeń tła w powietrzu na skutek emisji z odległych źródeł, w tym transportu transgranicznego. Ponadto wiatr pośrednio oddziałuje na wszystkie organizmy żywe na lądzie, uczestnicząc w procesach wietrzenia. zmarszczki i erozja.

Nacisk.Za normalne ciśnienie atmosferyczne uważa się ciśnienie bezwzględne na poziomie powierzchni Oceanu Światowego wynoszące 101,3 kPa, co odpowiada 760 mm Hg. Sztuka. lub 1 atm. W obrębie kuli ziemskiej występują stałe obszary wysokiego i niskiego ciśnienia atmosferycznego, w tych samych punktach obserwuje się wahania sezonowe i dobowe. Wraz ze wzrostem wysokości w stosunku do poziomu oceanu ciśnienie spada, ciśnienie parcjalne tlenu maleje, a transpiracja w roślinach wzrasta. Okresowo w atmosferze powstają obszary niskiego ciśnienia z silnymi prądami powietrza poruszającymi się spiralnie w kierunku środka (cyklony). Charakteryzują się dużymi opadami i niestabilną pogodą. Przeciwne zjawiska naturalne nazywane są antycyklonami. Charakteryzują się stabilną pogodą, lekkimi wiatrami. Podczas antycyklonów powstają czasem niekorzystne warunki meteorologiczne, które przyczyniają się do akumulacji zanieczyszczeń w powierzchniowej warstwie atmosfery.

promieniowanie jonizujące- promieniowanie, które tworzy pary jonów podczas przechodzenia przez substancję; tło - promieniowanie wytworzone przez źródła naturalne temperówki. Ma dwa główne źródła: promieniowanie kosmiczne oraz radioaktywne izotopy i pierwiastki w minerałach skorupy ziemskiej, które powstały kiedyś w procesie formowania się substancji ziemskiej. Tło radiacyjne krajobrazu jest jednym z nieodzownych składników jego klimatu. Całe życie na Ziemi jest narażone na promieniowanie z Kosmosu w całej historii istnienia i przystosowało się do tego. Krajobrazy górskie, ze względu na znaczną wysokość nad poziomem morza, charakteryzują się zwiększonym udziałem promieniowania kosmicznego. Całkowita radioaktywność powietrza morskiego jest setki i tysiące razy mniejsza niż powietrza kontynentalnego. Substancje promieniotwórcze mogą gromadzić się w wodzie, glebie, opadach atmosferycznych lub powietrzu, jeśli szybkość ich wnikania przekracza spowalnia tempo rozpadu promieniotwórczego. W organizmach żywych akumulacja substancji radioaktywnych następuje po spożyciu ich z pożywieniem.

Wpływ czynników abiotycznych w dużej mierze zależy od cech topograficznych terenu, które mogą znacznie zmienić zarówno klimat, jak i cechy zagospodarowania gleby. Głównym czynnikiem topograficznym jest wysokość nad poziomem morza. Wraz ze wzrostem wysokości średnie temperatury maleją, wzrasta dobowa różnica temperatur, zwiększa się ilość opadów, prędkość wiatru i natężenie promieniowania oraz spada ciśnienie. W rezultacie obserwuje się pionową strefowość rozmieszczenia roślinności na terenach górskich, odpowiadającą kolejności zmian w strefach równoleżnikowych od równika do biegunów.

łańcuchy górskiemogą służyć jako bariery klimatyczne. Góry mogą pełnić rolę czynnika izolującego w procesach specjacji, gdyż stanowią barierę dla migracji organizmów.

Ważnym czynnikiem topograficznym jest ekspozycja(oświetlenie) stoku. Na półkuli północnej jest cieplej na zboczach południowych, natomiast na półkuli południowej jest cieplej na zboczach północnych.

Innym ważnym czynnikiem jest stromość zboczawpływ na drenaż. Woda spływa po zboczach, zmywając glebę, zmniejszając jej warstwę. Dodatkowo pod wpływem grawitacji gleba powoli osuwa się w dół, co prowadzi do jej nagromadzenia u podstawy skarp.

teren- jeden z głównych czynników wpływających na przenoszenie, rozpraszanie lub gromadzenie zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym.

Średnia kompozycja

Skład środowiska wodnego. Rozmieszczenie i aktywność życiowa organizmów w środowisku wodnym w dużej mierze zależy od jego składu chemicznego. Przede wszystkim organizmy wodne dzielą się na słodkowodne i morskie, w zależności od zasolenia wody, w której żyją. Zwiększenie zasolenia wody w siedlisku prowadzi do utraty wody przez organizm. Zasolenie wody wpływa również na rośliny lądowe. Przy nadmiernie intensywnym parowaniu wody lub ograniczonych opadach gleba może stać się zasolona. Kolejnym z głównych złożonych wskaźników składu chemicznego środowiska wodnego jest kwasowość (pH). Niektóre organizmy są ewolucyjnie przystosowane do życia w środowisku kwaśnym (pH< 7), другие - в щелочной (рН >7), trzeci - w neutralnym (p~7). W składzie naturalnego środowiska wodnego zawsze obecne są rozpuszczone gazy, z których pierwszorzędne znaczenie ma tlen i dwutlenek węgla, które biorą udział w fotosyntezie i oddychaniu organizmów wodnych. Spośród innych gazów rozpuszczonych w oceanie najbardziej zauważalne są siarkowodór, argon i metan.

Jednym z głównych czynników abiotycznych środowiska lądowego (powietrznego) jest skład powietrza, naturalnej mieszaniny gazów, która powstała podczas ewolucji Ziemi. Skład powietrza we współczesnej atmosferze znajduje się w stanie równowagi dynamicznej, zależnej od aktywności życiowej organizmów żywych i zjawisk geochemicznych w skali globalnej. Powietrze pozbawione wilgoci i zawieszonych cząstek ma prawie taki sam skład na poziomie morza we wszystkich częściach globu, a także w ciągu dnia i w różnych porach roku. Azot, obecny w powietrzu atmosferycznym w największej ilości, w stanie gazowym dla zdecydowanej większości organizmów, zwłaszcza zwierząt, jest obojętny. Tylko dla wielu mikroorganizmów (bakterie brodawkowe, Azotobacter, sinice itp.) azot z powietrza służy jako istotny czynnik aktywności. Obecność w powietrzu innych substancji gazowych lub aerozoli (cząstek stałych lub ciekłych zawieszonych w powietrzu) ​​w znacznych ilościach zmienia zwykłe warunki środowiskowe, wpływa na organizmy żywe.

Skład gleby

Gleba to warstwa substancji zalegających na powierzchni skorupy ziemskiej. Jest produktem fizycznej, chemicznej i biologicznej przemiany skał i jest medium trójfazowym, zawierającym składniki stałe, ciekłe i gazowe w następujących proporcjach: baza mineralna - zwykle 50-60% całkowitego składu; materia organiczna - do 10%; woda - 25-35%; powietrze - 15-25%. W tym przypadku gleba zaliczana jest do innych czynników abiotycznych, choć w rzeczywistości jest najważniejszym ogniwem łączącym czynniki abiotyczne i biotyczne. siedlisko tori.

Czynniki przestrzeni

Nasza planeta nie jest odizolowana od procesów zachodzących w kosmosie. Ziemia okresowo zderza się z asteroidami, zbliża się do komet, kosmiczny pył, spadają na nią substancje meteorytowe, różne rodzaje promieniowania od Słońca i gwiazd. Cyklicznie (jeden z cykli ma okres 11,4 lat) zmienia się aktywność słoneczna. Nauka zgromadziła wiele faktów potwierdzających ten wpływ

Ogień(pożary)

Do ważnych naturalnych czynników abiotycznych należą pożary, które przy określonej kombinacji warunków klimatycznych prowadzą do całkowitego lub częściowego wypalenia roślinności lądowej. Błyskawica jest główną przyczyną pożarów naturalnych. Wraz z rozwojem cywilizacji wzrosła liczba pożarów związanych z działalnością człowieka. Pośredni wpływ pożaru o znaczeniu środowiskowym przejawia się przede wszystkim w wyeliminowaniu konkurencji o gatunki, które przeżyły pożar. Ponadto po spaleniu pokrywy roślinnej dramatycznie zmieniają się warunki środowiskowe, takie jak oświetlenie, różnica temperatur w dzień iw nocy, wilgotność. Ułatwiona jest również erozja wietrzna i deszczowa gleby oraz przyspieszona jest mineralizacja próchnicy.

Natomiast gleba po pożarach wzbogacona jest w składniki odżywcze, takie jak fosfor, potas, wapń, magnez. Sztuczne zapobieganie pożarom powoduje zmiany w czynnikach siedliskowych, dla utrzymania których w naturalnych granicach konieczne jest okresowe wypalanie roślinności.

Skumulowany wpływ czynników środowiskowych

Środowiskowe czynniki środowiskowe wpływają na organizm jednocześnie i łącznie. Skumulowany wpływ czynników (konstelacja) w pewnym stopniu wzajemnie zmienia charakter oddziaływania poszczególnych czynników.

Wpływ wilgotności powietrza na percepcję temperatury przez zwierzęta został dobrze zbadany. Wraz ze wzrostem wilgotności zmniejsza się intensywność parowania wilgoci z powierzchni skóry, co utrudnia jeden z najskuteczniejszych mechanizmów adaptacji do wysokiej temperatury. Niskie temperatury są również łatwiej tolerowane w suchej atmosferze, która ma niższą przewodność cieplną (lepsze właściwości termoizolacyjne). W ten sposób wilgotność otoczenia zmienia subiektywne postrzeganie temperatury u zwierząt stałocieplnych, w tym ludzi.

W złożonym działaniu środowiskowych czynników środowiskowych znaczenie poszczególnych czynników środowiskowych nie jest równoważne. Wśród nich wyróżnia się czynniki wiodące (niezbędne do życia) i drugorzędne (czynniki istniejące lub tła). Zwykle różne organizmy mają różne wiodące czynniki, nawet jeśli organizmy żyją w tym samym miejscu. Ponadto obserwuje się zmianę wiodących czynników podczas przejścia organizmu do innego okresu jego życia. Tak więc w okresie kwitnienia wiodącym czynnikiem dla rośliny może być światło, aw okresie tworzenia nasion wilgoć i składniki odżywcze.

Czasami brak jednego czynnika jest częściowo kompensowany przez wzmocnienie drugiego. Na przykład w Arktyce długie godziny dzienne rekompensują brak ciepła.

1.2 Czynniki biotyczne

Wszystkie żywe istoty, które otaczają organizm w środowisku, tworzą biotyczne środowisko lub biotę. Czynniki biotyczne to zespół wpływów aktywności życiowej jednych organizmów na inne.

Relacje między zwierzętami, roślinami i mikroorganizmami są niezwykle zróżnicowane. Przede wszystkim wyróżnia się reakcje homotypowe, tj. interakcja osobników tego samego gatunku i heterotyp - związek przedstawicieli różnych gatunków.

Przedstawiciele każdego gatunku są w stanie egzystować w takim biotycznym środowisku, gdzie połączenia z innymi organizmami zapewniają im normalne warunki życia. Główną formą manifestacji tych związków są związki żywieniowe organizmów różnych kategorii, które stanowią podstawę łańcuchów pokarmowych (troficznych).

Oprócz relacji pokarmowych między organizmami roślinnymi i zwierzęcymi powstają także relacje przestrzenne. W wyniku działania wielu czynników różne gatunki nie łączą się w arbitralną kombinację, a jedynie pod warunkiem przystosowania się do kohabitacji.

Warto podkreślić podstawowe formy związków biotycznych :

. Symbioza(kohabitacja) to forma relacji, w której oboje partnerzy lub jedno z nich czerpie korzyści z drugiego.

. Współpracato długotrwałe, nierozłączne, wzajemnie korzystne współistnienie dwóch lub więcej gatunków organizmów. Na przykład związek kraba pustelnika i ukwiału morskiego.

. komensalizm- jest to interakcja między organizmami, gdy żywotna aktywność jednego dostarcza żywność (załadunek) lub schronienie (zakwaterowanie) drugiemu. Typowymi przykładami są hieny zbierające szczątki na wpół zjedzonej ofiary przez lwy, narybek ryb chowający się pod parasolami dużych meduz, a także niektóre grzyby rosnące u korzeni drzew.

. Wzajemność -obopólnie korzystne współżycie, gdy obecność partnera staje się warunkiem istnienia każdego z nich. Przykładem jest kohabitacja bakterii brodawkowych i roślin strączkowych, które mogą żyć razem na glebach ubogich w azot i wzbogacać nim glebę.

. Antybioza- forma relacji, w której oboje partnerzy lub jedno z nich są dotknięte negatywnym wpływem.

. Konkurencja- negatywny wpływ organizmów na siebie w walce o pożywienie, siedlisko i inne warunki niezbędne do życia. Najwyraźniej objawia się to na poziomie populacji.

. drapieżnictwo- relacja między drapieżnikiem a ofiarą, polegająca na zjedzeniu jednego organizmu przez drugi.

Drapieżniki to zwierzęta lub rośliny, które łapią i zjadają zwierzęta w celach spożywczych. Na przykład lwy jedzą roślinożerne zwierzęta kopytne, ptaki - owady, duże ryby - mniejsze. Drapieżnictwo jest zarówno korzystne dla jednego organizmu, jak i szkodliwe dla drugiego.

Jednocześnie wszystkie te organizmy potrzebują siebie nawzajem.

W procesie interakcji „drapieżnik – ofiara” zachodzi dobór naturalny i zmienność adaptacyjna, tj. najważniejsze procesy ewolucyjne. W warunkach naturalnych żaden gatunek nie dąży (i nie może) doprowadzić do zniszczenia innego.

Co więcej, zniknięcie jakiegokolwiek naturalnego „wroga” (drapieżnika) z siedliska może przyczynić się do wyginięcia jego ofiary.

Zniknięcie (lub zniszczenie) takiego „naturalnego wroga” jest szkodliwe dla właściciela, ponieważ osobniki słabe, opóźnione w rozwoju lub mające inne wady nie zostaną zniszczone, co przyczynia się do stopniowej degradacji i wyginięcia.

Gatunek, który nie ma „wrogów”, jest skazany na degenerację. Zanotowana okoliczność ma szczególne znaczenie w takich przypadkach, jak opracowywanie i stosowanie środków ochrony roślin w rolnictwie.

. Neutralizm- wzajemna niezależność różnych gatunków żyjących na tym samym terytorium nazywa się neutralizmem.

Na przykład wiewiórki i łosie nie konkurują ze sobą, ale susza w lesie wpływa na oba, choć w różnym stopniu.

Biotyczny wpływ na rośliny

Czynniki biotyczne działające na rośliny jako pierwotni producenci materii organicznej dzielą się na zoogeniczne (np. zjedzenie całej rośliny lub jej poszczególnych części, deptanie, zapylanie) i fitogeniczne (np. przeplatanie i narastanie korzeni, ubijanie gałęzi sąsiednich koron , użycie jednej rośliny przez drugą do przywiązania i wielu innych form relacji między roślinami).

Czynniki biotyczne pokrywy glebowej

Żywe organizmy odgrywają ważną rolę w procesach tworzenia i funkcjonowania gleby. Przede wszystkim są to rośliny zielone, które pobierają składniki odżywcze z gleby i zwracają je wraz z umierającymi tkankami. W lasach głównym materiałem na ściółkę i próchnicę są liście i igły drzew, które decydują o kwasowości gleby. Roślinność powoduje ciągły przepływ elementów popiołu z głębszych warstw gleby na jej powierzchnię, tj. ich migracja biologiczna. Gleba jest stale zamieszkiwana przez wiele organizmów z różnych grup. Na 1 m powierzchni gleby występują dziesiątki tysięcy robaków, małych stawonogów. Żyją w nim gryzonie, jaszczurki, króliki kopią doły. Część cyklu życiowego wielu bezkręgowców (chrząszczy, ortopterów itp.) odbywa się również w glebie. Przejścia i nory przyczyniają się do mieszania i napowietrzania gleby, ułatwiają wzrost korzeni. Przechodząc przez przewód pokarmowy robaka, gleba jest kruszona, składniki mineralne i organiczne mieszają się, a struktura gleby ulega poprawie. Procesy syntezy, biosyntezy, różne reakcje chemiczne przemiany substancji zachodzących w glebie są związane z życiową aktywnością bakterii.

2. Wzorce wpływu czynników środowiskowych na organizmy

Czynniki środowiskowe są dynamiczne, zmienne w czasie i przestrzeni. Ciepła pora roku jest regularnie zastępowana przez zimno, w ciągu dnia obserwuje się wahania temperatury i wilgotności, dzień następuje po nocy itp. Wszystko to są naturalne (naturalne) zmiany czynników środowiskowych. Ponadto, jak wspomniano powyżej, osoba może ingerować w nie poprzez zmianę reżimów czynników środowiskowych (wartości bezwzględne lub dynamika) lub ich składu (na przykład poprzez opracowywanie, wytwarzanie i stosowanie środków ochrony roślin, które wcześniej nie istniały w natura, nawozy mineralne itp.).

Pomimo różnorodności czynników środowiskowych, odmiennego charakteru ich pochodzenia, zmienności w czasie i przestrzeni, można zidentyfikować ogólne wzorce ich oddziaływania na organizmy żywe.

2.1 Pojęcie optimum. Prawo minimum Liebiga

Każdy organizm, każdy ekosystem rozwija się pod wpływem określonej kombinacji czynników: wilgoci, światła, ciepła, dostępności i składu zasobów odżywczych. Wszystkie czynniki działają na organizm jednocześnie. Reakcja organizmu zależy nie tyle od samego czynnika, ile od jego ilości (dawki). Dla każdego organizmu, populacji, ekosystemu istnieje szereg warunków środowiskowych - zakres stabilności, w ramach której odbywa się życie obiektów ( Rys.2).

Rys.2. Wpływ temperatury na rozwój roślin

W procesie ewolucji organizmy stworzyły pewne wymagania dotyczące warunków środowiskowych. Optymalnym warunkom odpowiadają dawki czynników, przy których organizm osiąga najlepszy rozwój i maksymalną produktywność. Wraz ze zmianą tej dawki w kierunku zmniejszania się lub zwiększania organizm zostaje zahamowany, a im silniejsze odchylenie wartości czynników od optimum, tym większy spadek żywotności, aż do jego śmierci. Warunki, w których aktywność życiowa jest maksymalnie obniżona, ale organizm nadal istnieje, nazywane są pesymalnymi. Na przykład na południu czynnikiem ograniczającym jest dostępność wilgoci. Tak więc w południowym Primorye optymalne warunki wzrostu lasu są charakterystyczne dla północnych stoków gór w ich środkowej części, a warunki pesymistyczne są charakterystyczne dla suchych południowych stoków o wypukłej powierzchni.

Fakt, że ograniczenie dawki (lub brak) którejkolwiek z niezbędnych dla rośliny substancji, związanych zarówno z makro, jak i mikroelementami, prowadzi do tego samego rezultatu - spowolnienia wzrostu i rozwoju, odkrył i zbadał niemiecki chemik Eustace von Liebiga. Sformułowaną przez niego w 1840 r. zasadę nazywa się prawem minimum Liebiga: na wytrzymałość roślin największy wpływ mają czynniki, które w danym siedlisku są minimum.2 Jednocześnie J. Liebig, prowadząc eksperymenty z nawozami mineralnymi, narysował beczkę z otworami, pokazując, że dolny otwór w beczce określa poziom cieczy w niej.

Prawo minimum dotyczy zarówno roślin, jak i zwierząt, w tym ludzi, którzy w pewnych sytuacjach muszą używać wody mineralnej lub witamin, aby zrekompensować brak jakichkolwiek pierwiastków w organizmie.

Czynnik, którego poziom jest bliski granicom wytrzymałości danego organizmu, nazywamy ograniczającym (ograniczającym). I to właśnie do tego czynnika ciało przystosowuje się (produkuje adaptacje) w pierwszej kolejności. Na przykład normalne przetrwanie jelenia sika w Primorye ma miejsce tylko w lasach dębowych na południowych zboczach, ponieważ. tutaj grubość śniegu jest niewielka i zapewnia jeleniom wystarczającą bazę pokarmową na okres zimowy. Czynnikiem ograniczającym dla jeleni jest głęboki śnieg.

Następnie dokonano wyjaśnień do prawa Liebiga. Ważną poprawką i uzupełnieniem jest prawo niejednoznacznego (selektywnego) wpływu czynnika na różne funkcje organizmu: każdy czynnik środowiskowy wpływa nierównomiernie na funkcje organizmu, optymalny dla niektórych procesów, na przykład pomiary oddychania nie są optymalne dla innych, takich jak trawienie i odwrotnie.

E. Rubel w 1930 r. ustanowił prawo (efekt) kompensacji (wymienności) czynników: brak lub brak niektórych czynników środowiskowych może być skompensowany innym bliskim (podobnym) czynnikiem.

Na przykład, brak światła można zrekompensować obfitością dwutlenku węgla dla rośliny, a podczas budowania muszli przez mięczaki brakujący wapń można zastąpić strontem. Możliwości kompensacyjne czynników są jednak ograniczone. Żaden czynnik nie może być całkowicie zastąpiony innym, a jeśli wartość przynajmniej jednego z nich przekroczy górną lub dolną granicę wytrzymałości organizmu, istnienie tego drugiego staje się niemożliwe, niezależnie od tego, jak korzystne są inne czynniki.

W 1949 V.R. Williams sformułował prawo niezbędności czynników fundamentalnych: całkowity brak fundamentalnych czynników środowiskowych (światło, woda itp.) w środowisku nie może być zastąpiony innymi czynnikami.

Ta grupa udoskonaleń prawa Liebiga zawiera nieco odmienną od pozostałych regułę reakcji fazowych „korzyść-szkoda”: niskie stężenia substancji toksycznej działają na organizm w kierunku wzmocnienia jego funkcji (pobudzają je), podczas gdy wyższe stężenia hamują a nawet doprowadzić do jego śmierci.

Ten wzór toksykologiczny jest prawdziwy dla wielu osób (na przykład znane są właściwości lecznicze małych stężeń jadu węża), ale nie dla wszystkich substancji toksycznych.

2.2 Prawo czynników ograniczających Shelforda

Czynnik środowiskowy jest odczuwany przez organizm nie tylko wtedy, gdy jest niedostateczny. Jak wspomniano powyżej, problemy pojawiają się również z nadmiarem któregokolwiek z czynników środowiskowych. Z doświadczenia wiadomo, że przy braku wody w glebie przyswajanie składników mineralnych przez roślinę jest trudne, ale nadmiar wody prowadzi do podobnych konsekwencji: możliwe są obumieranie korzeni, procesy beztlenowe, zakwaszenie gleby itp. . Aktywność życiowa organizmu jest również zauważalnie zahamowana przy niskich wartościach i przy nadmiernym narażeniu na taki czynnik abiotyczny jak temperatura ( Rys.2).

Czynnik środowiskowy najskuteczniej oddziałuje na organizm tylko przy pewnej średniej wartości, która jest optymalna dla danego organizmu. Im szersze granice wahań dowolnego czynnika, przy którym organizm może zachować żywotność, tym wyższa stabilność, tj. tolerancja danego organizmu na odpowiedni czynnik. Zatem tolerancja to zdolność organizmu do wytrzymywania odchyleń czynników środowiskowych od wartości optymalnych dla jego aktywności życiowej.

Po raz pierwszy założenie ograniczającego (ograniczającego) wpływu wartości maksymalnej czynnika wraz z wartością minimalną poczynił w 1913 r. amerykański zoolog W. Shelford, ustanawiając podstawowe biologiczne prawo tolerancji: dowolny organizm żywy ma pewne, ewolucyjnie odziedziczone górne i dolne granice odporności (tolerancji) na jakikolwiek czynnik środowiskowy.

Inne sformułowanie prawa W. Shelforda wyjaśnia, dlaczego prawo tolerancji nazywa się jednocześnie prawem czynników ograniczających: nawet pojedynczy czynnik poza strefą swojego optimum prowadzi do stresującego stanu organizmu, aw granicy do jego śmierci. Dlatego czynnik środowiskowy, którego poziom zbliża się do dowolnej granicy zakresu wytrzymałości organizmu lub przekracza tę granicę, nazywany jest czynnikiem ograniczającym.

Prawo tolerancji uzupełniają przepisy amerykańskiego ekologa Y. Oduma:

· organizmy mogą mieć szeroki zakres tolerancji na jeden czynnik środowiskowy i niski na inny;

· najczęściej występują organizmy o szerokim zakresie tolerancji na wszystkie czynniki środowiskowe;

· zakres tolerancji może się również zawęzić w stosunku do innych czynników środowiskowych, jeśli warunki dla jednego czynnika środowiskowego nie są optymalne dla organizmu;

· wiele czynników środowiskowych staje się ograniczającymi (ograniczającymi) w szczególnie ważnych (krytycznych) okresach życia organizmów, zwłaszcza w okresie rozrodu.

Do przepisów tych dołącza również prawo Mitcherlicha Baule'a lub prawo kumulatywnego działania: ogół czynników wpływa najbardziej na te fazy rozwoju organizmów, które mają najmniejszą plastyczność - minimalną zdolność adaptacji.

W zależności od zdolności organizmu do przystosowania się do warunków środowiskowych można je podzielić na gatunki, które mogą egzystować w warunkach niewielkiego odchylenia od swoich optymalnych, wysoce wyspecjalizowane - stenobiont, oraz gatunki, które mogą istnieć przy znacznych wahaniach czynników - eurybiont ( Rys.3).

Typowe eurybionty to najprostsze organizmy, grzyby. Spośród roślin wyższych eurybiontom można przypisać gatunki z umiarkowanych szerokości geograficznych: sosna zwyczajna, dąb mongolski, borówka brusznica i większość gatunków wrzosów. Stenobiontowość rozwija się u gatunków, które rozwijają się przez długi czas w stosunkowo stabilnych warunkach.

Istnieją inne terminy charakteryzujące związek gatunku z czynnikami środowiskowymi. Dodanie końcówki „phil” (phyleo (gr.) – love) oznacza, że ​​gatunek przystosował się do wysokich dawek czynnika (termofil, hygrophil, oxyphil, galloophil, chionophil), a dodatek „phob” na w przeciwieństwie do niskich dawek (gallofob, chionofob) . Zamiast „termofobu” zwykle stosuje się „kriofil”, zamiast „higrofob” - „kserofil”.

2.3 Cechy adaptacji

Zwierzęta i rośliny zmuszone są do przystosowania się do wielu czynników stale zmieniających się warunków życia. Dynamika czynników środowiskowych w czasie i przestrzeni zależy od procesów astronomicznych, helioklimatycznych, geologicznych, które odgrywają rolę kontrolną w stosunku do organizmów żywych.

Cechy, które przyczyniają się do przetrwania organizmu, są stopniowo wzmacniane przez dobór naturalny, aż do osiągnięcia maksymalnej zdolności przystosowania się do istniejących warunków. Adaptacja może zachodzić na poziomie komórek, tkanek, a nawet całego organizmu, wpływając na kształt, wielkość, proporcje narządów itp. Organizmy w procesie ewolucji i doboru naturalnego rozwijają dziedzicznie utrwalone cechy, które zapewniają normalne życie w zmieniających się warunkach środowiskowych, tj. odbywa się adaptacja.

Adaptacja posiada następujące cechy:

Adaptacja do jednego czynnika środowiskowego, na przykład wysokiej wilgotności, nie daje organizmowi takiej samej zdolności przystosowania się do innych warunków środowiskowych (temperatura itp.). Ten wzór nazywa się prawem względnej niezależności adaptacji: wysoka zdolność przystosowania się do jednego z czynników środowiskowych nie daje takiego samego stopnia przystosowania do innych warunków życia.

Każdy gatunek organizmów w ciągle zmieniającym się środowisku życia jest przystosowany na swój własny sposób. Wyraża to L.G. Ramensky w 1924 r. zasada indywidualności ekologicznej: każdy gatunek jest specyficzny pod względem ekologicznych możliwości adaptacji; nie ma dwóch identycznych gatunków.

Zasada zgodności warunków życia z genetyczną predeterminacją organizmu mówi: gatunek organizmów może istnieć tak długo, jak długo jego środowisko odpowiada genetycznym możliwościom adaptacji do jego fluktuacji i zmian.

3. Zniszczenie ekranu ozonowego Ziemi w wyniku działalności antropogenicznej

Definicja ozonu

Wiadomo, że ozon (Oz) – modyfikacja tlenu – ma wysoką reaktywność chemiczną i toksyczność. Ozon powstaje w atmosferze z tlenu podczas wyładowań elektrycznych podczas burz i pod wpływem promieniowania ultrafioletowego ze Słońca w stratosferze. Warstwa ozonowa (ekran ozonowy, ozonosfera) znajduje się w atmosferze na wysokości 10-15 km przy maksymalnym stężeniu ozonu na wysokości 20-25 km. Ekran ozonowy opóźnia przenikanie do powierzchni ziemi najcięższego promieniowania UV (długość fali 200-320nm), które jest szkodliwe dla wszystkich żywych istot. Jednak w wyniku wpływów antropogenicznych „parasol” ozonowy stał się nieszczelny i zaczęły się w nim pojawiać dziury ozonowe o zauważalnie zmniejszonej (do 50% lub więcej) zawartości ozonu.

Przyczyny „dziur ozonowych”

Dziury ozonowe (ozonowe) są tylko częścią złożonego problemu środowiskowego zubożenia warstwy ozonowej Ziemi. Na początku lat 80. Na obszarze stacji naukowych na Antarktydzie odnotowano spadek całkowitej zawartości ozonu w atmosferze. Tak więc w październiku 1985 r. Pojawiły się doniesienia, że ​​stężenie ozonu w stratosferze nad brytyjską stacją Halley Bay spadło o 40% swoich minimalnych wartości, a nad stacją japońską prawie 2 razy. Zjawisko to nazywane jest „dziurą ozonową”. Znaczące dziury ozonowe nad Antarktydą powstały wiosną 1987, 1992, 1997, kiedy to odnotowano spadek całkowitego ozonu stratosferycznego (TO) o 40 - 60%. Wiosną 1998 roku dziura ozonowa nad Antarktydą osiągnęła rekordowy obszar - 26 milionów kilometrów kwadratowych (3 razy większy od Australii). A na wysokości 14-25 km w atmosferze doszło do prawie całkowitego zniszczenia ozonu.

Podobne zjawiska odnotowano w Arktyce (zwłaszcza od wiosny 1986 r.), ale wielkość dziury ozonowej była tu prawie 2 razy mniejsza niż nad Antarktydą. Marzec 1995 warstwa ozonowa Arktyki została zubożona o około 50%, a „mini-dziury” powstały w północnych regionach Kanady i Półwyspu Skandynawskiego, na Wyspach Szkockich (Wielka Brytania).

Obecnie na świecie istnieje około 120 stacji ozonometrycznych, w tym 40, które pojawiły się od lat 60. XX wieku. XX wiek na terytorium Rosji. Dane obserwacyjne ze stacji naziemnych wskazują, że w 1997 roku na prawie całym kontrolowanym terytorium Rosji odnotowano spokojny stan całkowitej zawartości ozonu.

Aby wyjaśnić przyczyny pojawienia się potężnych dziur ozonowych, pod koniec XX wieku miało to miejsce w przestrzeniach okołobiegunowych. prowadzono badania (za pomocą latających samolotów laboratoryjnych) warstwy ozonowej nad Antarktydą i Arktyką. Ustalono, że oprócz czynników antropogenicznych (emisje do atmosfery freonów, tlenków azotu, bromku metylu itp.) istotną rolę odgrywają wpływy naturalne. Tak więc wiosną 1997 r. w niektórych regionach Arktyki odnotowano spadek zawartości ozonu w atmosferze do 60%. Co więcej, przez wiele lat tempo wyczerpywania się ozonosfery nad Arktyką rosło nawet w warunkach, gdy stężenie chlorofluorowęglowodorów (CFC) lub freonów pozostawało w niej stałe. Według norweskiego naukowca K. Henriksena w ciągu ostatniej dekady w dolnych warstwach stratosfery arktycznej utworzył się wciąż rozszerzający się lejek zimnego powietrza. Stworzyło to idealne warunki do niszczenia cząsteczek ozonu, które zachodzi głównie w bardzo niskiej temperaturze (około - 80*C). Podobny lejek nad Antarktydą jest przyczyną dziur ozonowych. Tak więc przyczyna procesu niszczenia warstwy ozonowej na dużych szerokościach geograficznych (arktyka, Antarktyda) może być w dużej mierze spowodowana wpływami naturalnymi.

Hipoteza antropogeniczna zubożenia warstwy ozonowej

W 1995 roku naukowcy - chemicy Sherwood Rowland i Mario Molina z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley (USA) oraz Paul Krutzen z Niemiec otrzymali Nagrodę Nobla za hipotezę naukową postawioną przez nich dwie dekady temu - w 1974 roku. Naukowcy dokonali odkrycia w dziedzinie chemii atmosfery w szczególności procesy tworzenia i niszczenia „warstwy ozonowej”. Doszli do wniosku, że pod wpływem światła słonecznego syntetyczne węglowodory (CFC, halony itp.) rozkładają się z uwolnieniem atomowego chloru i bromu, który niszczy ozon w atmosferze.

Freony (chlorofluorowęglowodory) są wysoce lotnymi, chemicznie obojętnymi substancjami na powierzchni ziemi (syntetyzowanymi w latach 30. XX wieku) od lat 60. XX wieku. zaczęły być szeroko stosowane jako czynniki chłodnicze (cholory), środki spieniające do aerozoli itp. Freony unoszące się w górne warstwy atmosfery ulegają rozkładowi fotochemicznemu, tworząc tlenek chloru, który intensywnie niszczy ozon. Czas przebywania freonów w atmosferze wynosi średnio 50-200 lat. Obecnie na świecie produkuje się ponad 1,4 miliona ton freonów, w tym 40% w krajach EWG, 35% w USA, 12% w Japonii i 8% w Rosji.

Inna grupa chemikaliów, które zubożają warstwę ozonową, to halony, które obejmują fluor, chlor i jod i są używane jako środki gaśnicze w wielu krajach.

W Rosji maksymalna produkcja substancji zubożających warstwę ozonową (ODS) przypada na lata 1990 - 197,5 tys. ton, z czego 59% zużyto w kraju, a już w 1996 r. liczba ta wynosiła 32,4% lub 15,4 tys. t).

Szacuje się, że jednorazowe zatankowanie całej floty sprzętu chłodniczego działającego w naszym kraju wymaga 30-35 tys. ton freonów.

Oprócz CFC i halonów do niszczenia ozonu w stratosferze przyczyniają się również inne związki chemiczne, takie jak czterochlorek węgla, chloroform metylu, bromek metylu itp. Ponadto szczególne zagrożenie stanowi bromek metylu, który niszczy ozon w stratosferze. atmosfera 60 razy więcej niż freony zawierające chlor.

W ostatnich latach kraje uprzemysłowione zaczęły szeroko stosować bromek metylu w rolnictwie do zwalczania szkodników warzyw i owoców (Hiszpania, Grecja, Włochy), jako część środków gaśniczych, dodatków do środków dezynfekujących itp. Wzrasta produkcja bromku metylu rocznie o 5 - 6%, ponad 80% dostarczają kraje EWG, USA. Ta toksyczna substancja chemiczna nie tylko znacząco niszczy warstwę ozonową, ale jest również bardzo szkodliwa dla zdrowia ludzkiego. Tak więc w Holandii stosowanie bromku metylu zostało zakazane z powodu zatrucia ludzi wodą pitną, do której ten składnik dostał się do ścieków.

Innym antropogenicznym czynnikiem niszczenia warstwy ozonowej Ziemi są emisje naddźwiękowych samolotów i statków kosmicznych. Po raz pierwszy hipotezę o znaczącym wpływie spalin z silników lotniczych na atmosferę postawił w 1971 roku amerykański chemik G. Johnston. Zasugerował, że tlenki azotu zawarte w emisjach dużej liczby naddźwiękowych samolotów transportowych mogą powodować spadek zawartości ozonu w atmosferze. Potwierdzają to badania przeprowadzone w ostatnich latach. W szczególności w niższej stratosferze (na wysokości 20 – 25 km), gdzie znajduje się strefa lotów lotnictwa naddźwiękowego, ozon jest faktycznie niszczony w wyniku wzrostu stężenia tlenków azotu [Nature, 2001, No. 5]. Ponadto pod koniec XX wieku. wielkość ruchu pasażerskiego na świecie wzrastała rocznie średnio o 5%, a co za tym idzie emisja produktów spalania do atmosfery wzrosła o 3,5-4,5%. Takich wskaźników wzrostu oczekuje się w pierwszych dekadach XXI wieku. Szacuje się, że silnik samolotu naddźwiękowego wytwarza około 50 g tlenków azotu na 1 kg zużytego paliwa. Produkty spalania silników lotniczych, oprócz tlenków azotu i węgla, zawierają znaczną ilość kwasu azotowego, związków siarki i cząstek sadzy, które również mają destrukcyjny wpływ na warstwę ozonową. Sytuację pogarsza fakt, że samoloty naddźwiękowe latają na wysokościach, na których stężenie ozonu stratosferycznego jest maksymalne.

Oprócz samolotów naddźwiękowych, które mają negatywny wpływ na warstwę ozonową naszej planety, duże znaczenie mają statki kosmiczne (obecnie na świecie jest ponad 400 aktywnych satelitów). Ustalono, że produkty płynnych (Proton, Rosja) i stałych (Shuttle, USA) satelitów zawierają chlor, który niszczy ozon stratosferyczny. Tym samym jedno wystrzelenie amerykańskiego promu kosmicznego typu „Shuttle” prowadzi do wyginięcia 10 milionów ton ozonu. Rakieta Energiya, wystrzeliwując 12 salw po 24 dniach, zmniejsza zawartość ozonu do 7% w pionowej kolumnie atmosfery (o średnicy 550 km). Dlatego Stany Zjednoczone intensywnie opracowują nowe, przyjazne dla środowiska paliwo rakietowe, w skład którego wchodzi nadtlenek wodoru (H2O2) i alkohol (katalizator), w wyniku rozkładu pierwszego składnika na wodę i tlen atomowy uwalniana jest energia.

Tak więc powyższe dane pokazują, że liczba czynników antropogenicznych (freony, bromek metylu, samoloty naddźwiękowe, statki kosmiczne itp.), które przyczyniają się do niszczenia warstwy ozonowej Ziemi, rośnie z każdym rokiem. Jednocześnie jednak istnieją ciekawe uzupełnienia przyczyn naturalnych, które przyczyniają się do zubożenia warstwy ozonowej i powstawania dziur ozonowych w przestrzeniach okołobiegunowych.

Wniosek

Na środowisko składają się uprzednio dane warunki naturalne i okoliczności, które powstały zarówno w uzupełnieniu działalności człowieka, jak i uwarunkowaniach okoliczności stworzonych przez działalność człowieka. Prawa środowiskowe to grupa wzorców, które określają relacje poszczególnych, biologicznych systemów (w szczególności ludzi) i ich zgrupowań ze środowiskiem. Zrozumienie wzorców planetarnego rozwoju biosfery i kosmofizycznej zależności jej składników tworzy współczesny światopogląd ekologiczny niezbędny do zachowania życia na Ziemi.

Człowiek musi być świadomy wiodącej roli systemu społecznego w określaniu charakteru użytkowania zasobów naturalnych, ciągłego opanowania produkcyjnego form ruchu materii, optymalnej koordynacji stanów środowiska przyrodniczego z przyrodą i tempo rozwoju produkcji, naturalna ekspansja naukowa i falowy proces Noosfery.

Zatem całość podstawowych praw środowiskowych świadczy o tym, że ocalenie Biosfery jest możliwe tylko poprzez radykalną zmianę świadomości jednostek i społeczeństwa jako całości, poprzez rozwijanie podstaw nowoczesnej duchowości, moralności i stosunku społeczeństwa do przyrody. Należy pamiętać, że przyroda żyje i nasza bezmyślna ingerencja w jej nieznane procesy powoduje nieodwracalną negatywną reakcję w postaci katastrof ekologicznych.

Dlatego bardzo ważne jest rozwijanie świadomości ekologicznej i zrozumienie, że zaniedbanie ekologicznych praw natury prowadzi do zniszczenia systemu biologicznego, od którego zależy ludzkie życie na Ziemi.

Lista wykorzystanych źródeł

1. Akimova T.A. Ekologia: Człowiek - Gospodarka - Biota - Środa: Podręcznik dla studentów. uniwersytety. - 3. ed., poprawione. i dodatkowe - M.: UNITI, 2006. - 495 s.

Potapow AD Ekologia: podręcznik dla studentów. uniwersytety. - wyd. 2, poprawione. i dodatkowe M.: Szkoła Wyższa 2004r. - 528 s.

Stadnicki G. In Ecology: podręcznik dla studentów. uniwersytety. - wyd. 6 Petersburg: Himizdat, 2001. - 287 s.

Ekologia: notatki z wykładów / pod redakcją A.N. Królowa. Taganrog: Wydawnictwo PRAWDY, 2004. - 168 s.

5. Portal ekologiczny -

Ekologia na human-ecology.ru - http://human-ecology.ru/index/0-32

Korepetycje

Potrzebujesz pomocy w nauce tematu?

Nasi eksperci doradzą lub zapewnią korepetycje z interesujących Cię tematów.
Złożyć wniosek wskazanie tematu już teraz, aby dowiedzieć się o możliwości uzyskania konsultacji.

Pojęcia takie jak „siedlisko” i „warunki istnienia” z punktu widzenia ekologów nie są równoważne.

Siedlisko - część przyrody, która otacza organizm i z którą bezpośrednio oddziałuje podczas swojego cyklu życiowego.

Siedlisko każdego organizmu jest złożone i zmienne w czasie i przestrzeni. Zawiera wiele elementów przyrody ożywionej i nieożywionej oraz elementów wprowadzanych przez człowieka i jego działalność gospodarczą. W ekologii te elementy środowiska nazywane są czynniki. Wszystkie czynniki środowiskowe w stosunku do organizmu są nierówne. Niektóre z nich wpływają na jego życie, podczas gdy inne są mu obojętne. Obecność niektórych czynników jest obowiązkowa i niezbędna do życia organizmu, podczas gdy inne nie są konieczne.

Czynniki neutralne- składniki środowiska, które nie wpływają na organizm i nie wywołują w nim żadnej reakcji. Na przykład dla wilka w lesie obecność wiewiórki lub dzięcioła, obecność zgniłego pnia lub porostów na drzewach jest obojętna. Nie mają na niego bezpośredniego wpływu.

Czynniki środowiskowe- właściwości i składniki środowiska, które wpływają na organizm i wywołują w nim reakcje. Jeśli te reakcje mają charakter adaptacyjny, nazywane są adaptacjami. Dostosowanie(od łac. adaptacja- dostosowanie, adaptacja) - znak lub zestaw znaków zapewniających przetrwanie i rozmnażanie organizmów w określonym środowisku. Na przykład opływowy kształt ciała ryb ułatwia ich poruszanie się w gęstych środowiskach wodnych. W przypadku niektórych gatunków roślin suchych woda może być przechowywana w liściach (aloes) lub łodygach (kaktus).

W środowisku czynniki środowiskowe mają różne znaczenie dla każdego organizmu. Na przykład dwutlenek węgla nie jest ważny dla życia zwierząt, ale jest niezbędny dla życia roślin, ale ani jeden, ani drugi nie może istnieć bez wody. Dlatego do istnienia wszelkiego rodzaju organizmów wymagane są pewne czynniki ekologiczne.

Warunki istnienia (życia) to zespół czynników środowiskowych, bez których organizm nie może istnieć w danym środowisku.

Brak przynajmniej jednego z czynników tego kompleksu w środowisku prowadzi do śmierci organizmu lub stłumienia jego życiowej aktywności. Tak więc warunki istnienia organizmu roślinnego obejmują obecność wody, określoną temperaturę, światło, dwutlenek węgla, minerały. Natomiast dla organizmu zwierzęcego obowiązkowa jest woda, określona temperatura, tlen i substancje organiczne.

Wszystkie inne czynniki środowiskowe nie są istotne dla organizmu, chociaż mogą wpływać na jego istnienie. Nazywają się czynniki drugorzędne. Na przykład dla zwierząt dwutlenek węgla i azot cząsteczkowy nie są niezbędne, a do istnienia roślin obecność substancji organicznych nie jest konieczna.

Klasyfikacja czynników środowiskowych

Czynniki środowiskowe są zróżnicowane. Odgrywają inną rolę w życiu organizmów, mają inny charakter i specyfikę działania. I chociaż czynniki środowiskowe wpływają na organizm jako jeden kompleks, są one klasyfikowane według różnych kryteriów. Ułatwia to badanie wzorców interakcji organizmów ze środowiskiem.

Różnorodność czynników środowiskowych ze względu na ich pochodzenie pozwala podzielić je na trzy duże grupy. W każdej z grup można wyróżnić kilka podgrup czynników.

Czynniki abiotyczne- elementy przyrody nieożywionej, które bezpośrednio lub pośrednio wpływają na organizm i wywołują w nim reakcję. Są podzielone na cztery podgrupy:

1. czynniki klimatyczne- wszystkie czynniki kształtujące klimat w danym siedlisku (światło, skład gazowy powietrza, opady, temperatura, wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne, prędkość wiatru itp.);
2. czynniki edaficzne(z greckiego edafos - gleba) - właściwości gleby, które dzielą się na fizyczne (wilgotność, grudkowatość, przepuszczalność powietrza i wilgoci, gęstość itp.) i chemiczny(kwasowość, skład mineralny, zawartość materii organicznej);
3. czynniki orograficzne(odciążenie) – cechy charakteru i specyfiki terenu. Należą do nich: wysokość nad poziomem morza, szerokość geograficzna, stromość (kąt terenu w stosunku do horyzontu), ekspozycja (położenie terenu względem punktów kardynalnych);
4. czynniki fizyczne- fizyczne zjawiska przyrody (grawitacja, ziemskie pole magnetyczne, promieniowanie jonizujące i elektromagnetyczne itp.).

Czynniki biotyczne- elementy dzikiej przyrody, czyli żywe organizmy, które oddziałują na inny organizm i wywołują w nim reakcje. Mają one najbardziej różnorodny charakter i działają nie tylko bezpośrednio, ale również pośrednio poprzez elementy natury nieorganicznej. Czynniki biotyczne dzielą się na dwie podgrupy:

1. czynniki wewnątrzgatunkowe- wpływ wywiera organizm tego samego gatunku co dany organizm (np. w lesie wysoka brzoza zasłania małą brzozę; u płazów o dużej liczebności duże kijanki wydzielają substancje spowalniające rozwój mniejszych kijanki itp.);
2. czynniki międzygatunkowe- na ten organizm mają wpływ osobniki innych gatunków (np. świerk hamuje wzrost roślin zielnych pod jego koroną, bakterie brodawkowe dostarczają roślinom strączkowym azot itp.).

W zależności od tego, kto wpływa na organizm, czynniki biotyczne dzielą się na cztery główne grupy:

1. fitogeniczny (z greckiego. fiton- czynniki roślinne - wpływ roślin na organizm;
2. zoogeniczny (z greckiego. zoo- czynniki zwierzęce - wpływ zwierząt na organizm;
3. mykogenny (z greckiego. myke- czynniki grzybowe - wpływ grzybów na organizm;
4. mikrogeniczny (z greckiego. mikro- małe) czynniki - wpływ innych mikroorganizmów (bakterie, protisty) i wirusów na organizm.

Czynniki antropogeniczne- różnorodne działania człowieka, które wpływają zarówno na same organizmy, jak i na ich siedliska. W zależności od metody narażenia wyróżnia się dwie podgrupy czynników antropogenicznych:

1. czynniki bezpośrednie- bezpośredni wpływ człowieka na organizmy (koszenie trawy, sadzenie lasów, strzelanie do zwierząt, hodowla ryb);
2. czynniki pośrednie- wpływ człowieka na siedlisko organizmów przez sam fakt jego istnienia i działalność gospodarczą. Jako istota biologiczna człowiek pochłania tlen i emituje dwutlenek węgla, wycofuje zasoby żywności. Jako istota społeczna wywiera wpływ poprzez rolnictwo, przemysł, transport, czynności domowe itp.

W zależności od konsekwencji oddziaływania te podgrupy czynników antropogenicznych z kolei dzieli się na czynniki o wpływie pozytywnym i negatywnym. Czynniki pozytywnego wpływu zwiększyć liczbę organizmów do optymalnego poziomu lub poprawić ich siedlisko. Ich przykładami są: sadzenie i nawożenie roślin, hodowla i ochrona zwierząt, ochrona środowiska. Czynniki negatywnego wpływu zmniejszyć liczbę organizmów poniżej optymalnego poziomu lub pogorszyć ich siedlisko. Obejmują one wylesianie, zanieczyszczenie środowiska, niszczenie siedlisk, układanie dróg i inną komunikację.

Ze względu na charakter pochodzenia pośrednie czynniki antropogeniczne można podzielić na:

1. fizyczny- promieniowanie elektromagnetyczne i promieniotwórcze powstające w wyniku działalności człowieka, bezpośredni wpływ na ekosystemy sprzętu budowlanego, wojskowego, przemysłowego i rolniczego w procesie jego użytkowania;
2. chemiczny— produkty spalania paliw, pestycydy, metale ciężkie;
3. biologiczny— gatunki organizmów rozprzestrzeniających się w toku działalności człowieka, które mogą atakować naturalne ekosystemy, a tym samym zaburzać równowagę ekologiczną;
4. społeczny- rozwój miast i komunikacji, konflikty międzyregionalne i wojny.

Siedlisko jest częścią przyrody, z którą organizm bezpośrednio oddziałuje podczas swojego życia. Czynniki środowiskowe to właściwości i składniki środowiska, które wpływają na organizm i wywołują w nim reakcje. Ze względu na charakter pochodzenia czynniki środowiskowe dzieli się na: abiotyczne (klimatyczne, edaficzne, orograficzne, fizyczne), biotyczne (wewnątrzgatunkowe, międzygatunkowe) oraz antropogeniczne (bezpośrednie, pośrednie).

Pamiętać:

Co rozumiemy przez naturalną i społeczną naturę człowieka?

Odpowiadać. Człowiek, jak wszystkie inne żywe istoty, jest częścią natury i wytworem naturalnej, biologicznej ewolucji. Człowieka, podobnie jak zwierzę, charakteryzują instynkty, potrzeby życiowe. Istnieją również biologicznie zaprogramowane wzorce zachowania człowieka jako określonego gatunku biologicznego. Czynniki biologiczne, które determinują istnienie i rozwój, są zdeterminowane przez zestaw genów człowieka, równowagę wytwarzanych hormonów, metabolizm i inne czynniki biologiczne. Wszystko to charakteryzuje człowieka jako istotę biologiczną, określa jego biologiczną naturę. Ale jednocześnie różni się od każdego zwierzęcia, a przede wszystkim następującymi cechami:

Produkuje własne środowisko (mieszkanie, odzież, narzędzia), podczas gdy zwierzę nie produkuje, korzysta tylko z tego, co jest dostępne;

Zmienia otaczający świat nie tylko według miary swej utylitarnej potrzeby, ale także według praw poznania tego świata, a także według praw moralności i piękna, podczas gdy zwierzę może zmieniać swój świat tylko według potrzeby jego gatunku;

Może działać nie tylko z konieczności, ale także zgodnie z wolnością swojej woli i wyobraźni, podczas gdy działanie zwierzęcia zorientowane jest wyłącznie na zaspokajanie potrzeb fizycznych (głód, instynkt prokreacji, instynkty grupowe, gatunkowe, itp.);

Zdolne do działania uniwersalnego, zwierzę jest tylko w odniesieniu do określonych okoliczności;

Czyni jego aktywność życiową przedmiotem (ma dla niego znaczenie, celowo się zmienia, planuje), podczas gdy zwierzę jest tożsame z jego aktywnością życiową i nie odróżnia go od siebie.

Jakie czynniki nazywamy biotycznymi i abiotycznymi?

Odpowiadać. Czynniki abiotyczne - warunki atmosfery, wody morskiej i słodkiej, gleby lub osadów dennych) oraz czynniki fizyczne lub klimatyczne (temperatura, ciśnienie, wiatr, prądy, reżim radiacyjny itp.). Struktura powierzchni (rzeźba), geologiczne i klimatyczne różnice powierzchni ziemi tworzą ogromną różnorodność czynników abiotycznych, które odgrywają nierówną rolę w życiu przystosowanych do nich gatunków zwierząt, roślin i mikroorganizmów.

Jaka jest różnorodność czynników antropogenicznych?

Odpowiadać. Czynniki antropogeniczne są bardzo zróżnicowane. Z natury czynniki antropogeniczne dzielą się na:

Mechaniczne - nacisk kół samochodów, wylesianie, przeszkody w ruchu organizmów itp.;

Fizyczne - ciepło, światło, pole elektryczne, kolor, zmiany wilgotności itp.;

Chemiczny - działanie różnych pierwiastków chemicznych i ich związków;

Biologiczne - wpływ wprowadzonych organizmów, hodowla roślin i zwierząt, plantacje leśne i tym podobne.

Krajobraz - sztuczne rzeki i jeziora, plaże, lasy, łąki itp.

W zależności od czasu powstania i czasu działania czynniki antropogeniczne dzielą się na następujące grupy:

Czynniki powstałe w przeszłości: a) te, które przestały działać, ale ich konsekwencje są nadal odczuwalne (niszczenie niektórych rodzajów organizmów, nadmierny wypas itp.); b) te, które nadal działają w naszych czasach (sztuczna ulga, zbiorniki, wstępy itp.);

Czynniki, które powstają w naszych czasach: a) te, które działają tylko w momencie produkcji (fale radiowe, hałas, światło); b) te, które są ważne przez określony czas i po zakończeniu produkcji (utrzymujące się zanieczyszczenia chemiczne, wycinanie lasów itp.).

Pytania po § 9

Opisać wzorce działania czynników środowiskowych na organizm?

Zdolność organizmów do przystosowania się do pewnego zakresu zmienności czynników środowiskowych nazywamy plastycznością ekologiczną. Ta cecha jest jedną z najważniejszych właściwości wszystkich żywych istot: regulując ich aktywność życiową zgodnie ze zmianami warunków środowiskowych, organizmy nabywają zdolność do przetrwania i pozostawienia potomstwa. Istnieją górne i dolne granice wytrzymałości.

Czynniki środowiskowe wpływają na żywy organizm łącznie i jednocześnie. Jednocześnie działanie jednego czynnika zależy od siły i kombinacji innych czynników działających jednocześnie. Ten wzór nazywa się interakcją czynników. Na przykład upał lub mróz łatwiej znieść w suchym niż wilgotnym powietrzu. Szybkość parowania wody z liści roślin (transpiracja) jest znacznie wyższa przy wysokiej temperaturze powietrza i wietrznej pogodzie.

W niektórych przypadkach brak jednego czynnika jest częściowo kompensowany przez wzmocnienie innego. Zjawisko częściowej wymienności czynników środowiskowych nazywamy efektem kompensacyjnym. Na przykład więdnięcie roślin można powstrzymać zarówno poprzez zwiększenie ilości wilgoci w glebie, jak i obniżenie temperatury powietrza, co zmniejsza transpirację; na pustyniach brak opadów jest w pewnym stopniu kompensowany przez zwiększoną wilgotność względną w nocy; w Arktyce brak ciepła rekompensuje latem długie godziny dzienne.

Jednocześnie żaden z czynników środowiskowych niezbędnych dla organizmu nie może zostać całkowicie zastąpiony innym. Brak światła uniemożliwia życie roślin, pomimo najkorzystniejszej kombinacji innych warunków. Jeśli zatem wartość przynajmniej jednego z życiowych czynników środowiskowych zbliża się do wartości krytycznej lub przekracza ją (poniżej minimum lub powyżej maksimum), to pomimo optymalnej kombinacji innych warunków, osobnikom grozi śmierć. Takie czynniki nazywane są ograniczającymi (ograniczającymi).

Jakie jest optimum, granice wytrzymałości?

Odpowiadać. Czynniki środowiskowe są określane ilościowo. W odniesieniu do każdego czynnika można wyodrębnić strefę optymalną (strefę normalnej aktywności życiowej), strefę ucisku oraz granice wytrzymałości organizmu. Optymalna to ilość czynnika środowiskowego, przy której intensywność żywotnej aktywności organizmów jest maksymalna. W strefie ucisku żywotna aktywność organizmów jest tłumiona. Poza granicami wytrzymałości istnienie organizmu jest niemożliwe. Rozróżnij dolne i górne granice wytrzymałości.

Jaki jest czynnik ograniczający?

Odpowiadać. Czynnik środowiskowy, którego wartość ilościowa wykracza poza granice wytrzymałości gatunku, nazywa się czynnikiem ograniczającym. Taki czynnik ograniczy rozmieszczenie gatunku, nawet jeśli wszystkie inne czynniki będą sprzyjające. Czynniki ograniczające określają zasięg geograficzny gatunku. Znajomość czynników ograniczających dla określonego typu organizmu pozwala, poprzez zmianę warunków środowiska, hamować lub stymulować jego rozwój.

Historia wiedzy ekologicznej sięga wielu wieków. Już prymitywni ludzie potrzebowali pewnej wiedzy o roślinach i zwierzętach, ich sposobie życia, relacjach między sobą i ze środowiskiem. W ramach ogólnego rozwoju nauk przyrodniczych doszło również do akumulacji wiedzy, która obecnie należy do dziedziny nauk o środowisku. Ekologia jako samodzielna izolowana dyscyplina wyróżniała się w XIX wieku.

Termin Ekologia (z greckiego eko-dom, logos - nauczanie) wprowadził do nauki niemiecki biolog Ernest Haeckel.

W 1866 roku w swojej pracy „Ogólna morfologia organizmów” pisał, że jest to „…suma wiedzy związanej z ekonomią przyrody: badanie całości relacji zwierzęcia z jego środowiskiem, zarówno organiczne i nieorganiczne, a przede wszystkim przyjazne lub wrogie relacje ze zwierzętami i roślinami, z którymi styka się bezpośrednio lub pośrednio. Definicja ta odnosi ekologię do nauk biologicznych. Na początku XX wieku. ukształtowanie systematycznego podejścia i rozwój doktryny biosfery, która jest rozległą dziedziną wiedzy, obejmującą wiele obszarów naukowych zarówno cyklu przyrodniczego, jak i humanitarnego, w tym ekologii ogólnej, doprowadziła do rozpowszechnienia poglądów ekosystemowych w ekologii . Ekosystem stał się głównym przedmiotem badań w ekologii.

Ekosystem to zespół żywych organizmów, które oddziałują między sobą i ze swoim środowiskiem poprzez wymianę materii, energii i informacji w taki sposób, że ten pojedynczy system pozostaje stabilny przez długi czas.

Coraz większy wpływ człowieka na środowisko wymagał nowego poszerzenia granic wiedzy ekologicznej. W drugiej połowie XX wieku. postęp naukowo-techniczny doprowadził do powstania szeregu problemów, które uzyskały status globalnych, a więc w dziedzinie ekologii zagadnienia analizy porównawczej systemów naturalnych i sztucznych oraz poszukiwania sposobów ich harmonijne współistnienie i rozwój wyraźnie się pojawiły.

W związku z tym struktura nauk ekologicznych była zróżnicowana i skomplikowana. Teraz można ją przedstawić jako cztery główne gałęzie, które są dalej podzielone: ​​bioekologia, geoekologia, ekologia człowieka, ekologia stosowana.

Możemy zatem zdefiniować ekologię jako naukę o ogólnych prawach funkcjonowania ekosystemów różnych porządków, zbiór naukowych i praktycznych zagadnień relacji człowieka z naturą.

2. Czynniki środowiskowe, ich klasyfikacja, rodzaje oddziaływania na organizmy

Każdy organizm w naturze doświadcza wpływu szerokiej gamy składników środowiska zewnętrznego. Wszelkie właściwości lub składniki środowiska, które wpływają na organizmy, nazywane są czynnikami środowiskowymi.

Klasyfikacja czynników środowiskowych. Czynniki środowiskowe (środowiskowe) są zróżnicowane, mają różny charakter i specyfikę działania. Wyróżnia się następujące grupy czynników środowiskowych:

1. Abiotyczny (czynniki przyrody nieożywionej):

a) klimatyczne – warunki oświetleniowe, temperaturowe itp.;

b) edaficzny (lokalny) – zaopatrzenie w wodę, rodzaj gleby, ukształtowanie terenu;

c) orograficzne - prądy powietrzne (wiatrowe) i wodne.

2. Czynniki biotyczne to wszelkie formy wzajemnego oddziaływania organizmów żywych:

Rośliny Rośliny. Rośliny Zwierzęta. Rośliny Grzyby. Rośliny Mikroorganizmy. Zwierzęta Zwierzęta. Zwierzęta Grzyby. Zwierzęta Mikroorganizmy. Grzyby Grzyby. Grzyby Mikroorganizmy. Mikroorganizmy Mikroorganizmy.

3. Czynniki antropogeniczne to wszelkie formy aktywności społeczeństwa ludzkiego, które prowadzą do zmiany siedlisk innych gatunków lub bezpośrednio wpływają na ich życie. Oddziaływanie tej grupy czynników środowiskowych gwałtownie wzrasta z roku na rok.

Rodzaje oddziaływania czynników środowiskowych na organizmy. Czynniki środowiskowe wpływają na organizmy żywe w różny sposób. Oni mogą być:

Drażniące, które przyczyniają się do pojawienia się adaptacyjnych (adaptacyjnych) zmian fizjologicznych i biochemicznych (hibernacja, fotoperiodyzm);

Ograniczniki zmieniające rozmieszczenie geograficzne organizmów ze względu na niemożność istnienia w tych warunkach;

Modyfikatory powodujące zmiany morfologiczne i anatomiczne w organizmach;

Sygnały wskazujące na zmiany innych czynników środowiskowych.

Ogólne wzorce czynników środowiskowych:

Ze względu na skrajną różnorodność czynników środowiskowych różne typy organizmów, doświadczając ich wpływu, reagują na nie w różny sposób, jednak można zidentyfikować szereg ogólnych praw (wzorców) działania czynników środowiskowych. Przyjrzyjmy się niektórym z nich.

1. Prawo optimum

2. Prawo indywidualności ekologicznej gatunków

3. Prawo czynnika ograniczającego (ograniczającego)

4. Prawo działania niejednoznacznego

3. Wzorce działania czynników środowiskowych na organizmy

1) Zasada optimum. Dla ekosystemu, organizmu lub pewnego jego etapu

rozwoju, istnieje szereg najkorzystniejszych wartości czynnika. Gdzie

sprzyjające czynniki gęstość zaludnienia jest maksymalna. 2) Tolerancja.

Te cechy zależą od środowiska, w którym żyją organizmy. Jeśli ona

stabilny w swoim

tak, to ma większe szanse na przetrwanie organizmów.

3) Zasada interakcji czynników. Niektóre czynniki mogą wzrosnąć lub

złagodzić wpływ innych czynników.

4) Zasada czynników ograniczających. Czynnik, który jest niedostateczny lub

nadmiar negatywnie wpływa na organizmy i ogranicza możliwość manifestacji. siła

działanie innych czynników. 5) Fotoperiodyzm. Pod fotoperiodyzmem

zrozumieć reakcję organizmu na długość dnia. reakcja na zmieniające się światło.

6) Adaptacja do rytmu zjawisk przyrodniczych. Dostosowanie do codziennego i

rytmy sezonowe, zjawiska pływowe, rytmy aktywności słonecznej,

fazy księżyca i inne zjawiska, które powtarzają się ze ścisłą okresowością.

Ek. wartościowość (plastyczność) - umiejętność org. dostosować się do czynniki środowiskowe. środowisko.

Wzorce działania czynników środowiskowych na organizmy żywe.

Czynniki ekologiczne i ich klasyfikacja. Wszystkie organizmy są potencjalnie zdolne do nieograniczonego rozmnażania i rozprzestrzeniania się: nawet gatunki prowadzące przywiązany styl życia mają przynajmniej jedną fazę rozwojową, w której są zdolne do aktywnej lub biernej dystrybucji. Ale jednocześnie skład gatunkowy organizmów żyjących w różnych strefach klimatycznych nie miesza się: każdy z nich ma określony zestaw gatunków zwierząt, roślin i grzybów. Wynika to z ograniczenia nadmiernego rozmnażania i zasiedlania organizmów przez pewne bariery geograficzne (morze, pasma górskie, pustynie itp.), czynniki klimatyczne (temperatura, wilgotność itp.), a także relacje między poszczególnymi gatunkami.

W zależności od charakteru i charakterystyki działania czynniki środowiskowe dzieli się na abiotyczne, biotyczne i antropogeniczne (antropiczne).

Czynniki abiotyczne to składniki i właściwości przyrody nieożywionej, które bezpośrednio lub pośrednio wpływają na poszczególne organizmy i ich grupy (temperatura, światło, wilgotność, skład gazowy powietrza, ciśnienie, skład solny wody itp.).

Odrębną grupę czynników środowiskowych stanowią różne formy działalności gospodarczej człowieka, które zmieniają stan siedliska różnych typów istot żywych, w tym samego człowieka (czynniki antropogeniczne). W stosunkowo krótkim okresie istnienia człowieka jako gatunku biologicznego jego działalność radykalnie zmieniła oblicze naszej planety iz każdym rokiem ten wpływ na przyrodę wzrasta. Intensywność niektórych czynników środowiskowych może pozostać względnie stabilna przez długie okresy historyczne rozwoju biosfery (na przykład promieniowanie słoneczne, grawitacja, skład soli wody morskiej, skład gazu atmosfery itp.). Większość z nich ma zmienną intensywność (temperatura, wilgotność itp.). Stopień zmienności każdego z czynników środowiskowych zależy od charakterystyki siedliska organizmów. Na przykład temperatura na powierzchni gleby może się znacznie różnić w zależności od pory roku lub dnia, pogody itp., natomiast w zbiornikach wodnych na głębokości powyżej kilku metrów spadki temperatury prawie nie występują.

Zmiany czynników środowiskowych mogą być:

Okresowe, zależne od pory dnia, pory roku, położenia Księżyca względem Ziemi itp.;

Nieokresowe, na przykład erupcje wulkanów, trzęsienia ziemi, huragany itp.;

Skierowane na znaczące okresy historyczne, na przykład zmiany klimatu Ziemi związane z redystrybucją stosunku powierzchni lądowych do oceanów.

Każdy z żywych organizmów nieustannie dostosowuje się do całego kompleksu czynników środowiskowych, czyli do środowiska, regulując procesy życiowe zgodnie ze zmianami tych czynników. Siedlisko to zespół warunków, w których żyją określone osobniki, populacje, grupy organizmów.

Wzorce wpływu czynników środowiskowych na organizmy żywe. Pomimo tego, że czynniki środowiskowe mają bardzo zróżnicowany i odmienny charakter, odnotowuje się pewne wzorce ich wpływu na organizmy żywe, a także reakcje organizmów na działanie tych czynników. Adaptacje organizmów do warunków środowiskowych nazywamy adaptacjami. Powstają na wszystkich poziomach organizacji żywej materii: od molekularnej po biogeocenotyczną. Adaptacje nie są trwałe, gdyż zmieniają się w procesie historycznego rozwoju poszczególnych gatunków, w zależności od zmian intensywności działania czynników środowiskowych. Każdy gatunek organizmów jest w szczególny sposób przystosowany do określonych warunków egzystencji: nie ma dwóch bliskich gatunków, które są podobne w swoich adaptacjach (zasada indywidualności ekologicznej). Tak więc kret (seria Insectivores) i kret szczur (seria Rodents) są przystosowane do życia w glebie. Ale kret kopie korytarze za pomocą przednich kończyn, a kretoszczur używa siekaczy, wyrzucając ziemię głową.

Dobra adaptacja organizmów do pewnego czynnika nie oznacza takiej samej adaptacji do innych (zasada względnej niezależności adaptacji). Na przykład porosty, które mogą osiadać na podłożach ubogich w materię organiczną (takich jak skały) i wytrzymać okresy suche, są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenie powietrza.

Istnieje również prawo optimum: każdy czynnik ma pozytywny wpływ na organizm tylko w pewnych granicach. Korzystna dla organizmów określonego typu intensywność oddziaływania czynnika środowiskowego nazywana jest strefą optymalną. Im bardziej intensywność działania określonego czynnika środowiskowego odbiega od optymalnego w jednym lub drugim kierunku, tym wyraźniejszy jest jego przygnębiający wpływ na organizmy (strefa pessimum). Wartość intensywności oddziaływania czynnika środowiskowego, według której istnienie organizmów staje się niemożliwe, nazywamy górną i dolną granicą wytrzymałości (punkty krytyczne maksimum i minimum). Odległość między granicami wytrzymałości określa wartościowość ekologiczną określonego gatunku w odniesieniu do tego lub innego czynnika. Dlatego walencja ekologiczna to zakres intensywności oddziaływania czynnika ekologicznego, w którym możliwe jest istnienie określonego gatunku.

Szeroka walencja ekologiczna osobników określonego gatunku w odniesieniu do określonego czynnika ekologicznego jest oznaczona przedrostkiem „euro-”. Lisy polarne są więc zwierzętami eurytermicznymi, ponieważ potrafią wytrzymać znaczne wahania temperatury (w granicach 80°C). Niektóre bezkręgowce (gąbki, kilchakiv, szkarłupnie) są organizmami eurybatycznymi, dlatego osiadają ze strefy przybrzeżnej na dużych głębokościach, wytrzymując znaczne wahania ciśnienia. Gatunki, które mogą żyć w szerokim zakresie wahań różnych czynników środowiskowych, nazywane są eurybiontymami.Wąska wartościowość ekologiczna, czyli niezdolność do wytrzymania znaczących zmian w pewnym czynniku środowiskowym, jest oznaczona przedrostkiem „steno-” (na przykład stenothermal, stenobatni, stenobiont itp.).

Optymalne i granice wytrzymałości organizmu w odniesieniu do pewnego czynnika zależą od intensywności działania innych. Na przykład przy suchej, spokojnej pogodzie łatwiej wytrzymać niskie temperatury. Tak więc optymalna i granica wytrzymałości organizmów w stosunku do dowolnego czynnika środowiskowego może przesuwać się w określonym kierunku, w zależności od siły i kombinacji innych czynników (zjawisko interakcji czynników środowiskowych).

Ale wzajemna kompensacja żywotnych czynników ekologicznych ma pewne granice i żaden nie może być zastąpiony innymi: jeśli intensywność działania przynajmniej jednego czynnika wykracza poza granice wytrzymałości, istnienie gatunku staje się niemożliwe, pomimo optymalnej intensywności działanie innych. Tym samym brak wilgoci hamuje proces fotosyntezy nawet przy optymalnym oświetleniu i stężeniu CO2 w atmosferze.

Czynnik, którego intensywność wykracza poza granice wytrzymałości, nazywa się restrykcyjnym. Czynniki ograniczające określają obszar występowania gatunku (zasięg). Na przykład rozprzestrzenianie się wielu gatunków zwierząt na północ jest utrudnione przez brak ciepła i światła, a na południe przez brak wilgoci.

Zatem obecność i dobrobyt danego gatunku w danym siedlisku wynika z jego interakcji z całym szeregiem czynników środowiskowych. Niewystarczająca lub nadmierna intensywność działania któregokolwiek z nich jest niemożliwa dla dobrobytu i samego istnienia poszczególnych gatunków.

Czynniki środowiskowe to wszelkie składniki środowiska, które wpływają na żywe organizmy i ich grupy; dzielą się na abiotyczne (składniki przyrody nieożywionej), biotyczne (różne formy interakcji między organizmami) i antropogeniczne (różne formy działalności gospodarczej człowieka).

Adaptacje organizmów do warunków środowiskowych nazywamy adaptacjami.

Każdy czynnik środowiskowy ma tylko pewne granice pozytywnego wpływu na organizmy (prawo optimum). Granice intensywności działania czynnika, zgodnie z którymi istnienie organizmów staje się niemożliwe, nazywane są górną i dolną granicą wytrzymałości.

Optymalne i granice wytrzymałości organizmów w odniesieniu do dowolnego czynnika środowiskowego mogą zmieniać się w określonym kierunku, w zależności od intensywności i kombinacji innych czynników środowiskowych (zjawisko interakcji czynników środowiskowych). Ale ich wzajemna rekompensata jest ograniczona: żaden istotny czynnik nie może być zastąpiony przez inne. Czynnik środowiskowy, który wykracza poza granice wytrzymałości, nazywany jest restrykcyjnym, określa zasięg danego gatunku.

ekologiczna plastyczność organizmów

Plastyczność ekologiczna organizmów (walencja ekologiczna) – stopień przystosowania gatunku do zmian czynnika środowiskowego. Wyraża się to zakresem wartości czynników środowiskowych, w ramach których dany gatunek zachowuje normalną aktywność życiową. Im szerszy asortyment, tym większa plastyczność ekologiczna.

Gatunki, które mogą istnieć z małymi odchyleniami czynnika od optimum, nazywane są wysoce wyspecjalizowanymi, a gatunki, które mogą wytrzymać znaczne zmiany czynnika, nazywane są szeroko przystosowanymi.

Plastyczność ekologiczną można rozpatrywać zarówno w odniesieniu do pojedynczego czynnika, jak iw odniesieniu do zespołu czynników środowiskowych. Zdolność gatunków do tolerowania znaczących zmian niektórych czynników jest oznaczona odpowiednim terminem z przedrostkiem „evry”:

Eurythermal (plastik do temperatury)

Eurygolina (zasolenie wody)

Eurythotic (plastik na światło)

Eurygyric (plastik na wilgoć)

Euryoic (plastikowy do siedliska)

Euryfagiczny (plastik na żywność).

Gatunki przystosowane do niewielkich zmian tego czynnika są oznaczane terminem z przedrostkiem „ściana”. Te przedrostki są używane do wyrażenia względnego stopnia tolerancji (na przykład u gatunków ciepłolubnych optymalna temperatura ekologiczna i pessimum są bliskie).

Gatunki o szerokiej plastyczności ekologicznej w stosunku do zespołu czynników ekologicznych to eurybionty; gatunki o niskiej indywidualnej zdolności adaptacyjnej - stenobionty. Eurybiontowość i istenobiontowość charakteryzują różne typy adaptacji organizmów do przetrwania. Jeśli eurybionty rozwijają się długo w dobrych warunkach, mogą stracić plastyczność ekologiczną i rozwinąć cechy stenobiontów. Gatunki, które istnieją przy znacznych wahaniach tego czynnika, nabierają zwiększonej plastyczności ekologicznej i stają się eurybiontami.

Na przykład w środowisku wodnym jest więcej stenobiontów, ponieważ ma ono stosunkowo stabilne właściwości, a amplitudy wahań poszczególnych czynników są niewielkie. W bardziej dynamicznym środowisku powietrzno-lądowym przeważają eurybionty. Zwierzęta stałocieplne mają szerszą wartość ekologiczną niż zwierzęta zimnokrwiste. Młode i stare organizmy wymagają bardziej jednolitych warunków środowiskowych.

Eurybionty są szeroko rozpowszechnione, a stenobiont zawęża zakresy; jednak w niektórych przypadkach, ze względu na wysoką specjalizację, stenobionty posiadają rozległe terytoria. Na przykład rybołów rybożerny jest typowym stenofagiem, ale w stosunku do innych czynników środowiskowych jest eurybiontem. W poszukiwaniu niezbędnego pożywienia ptak jest w stanie pokonywać duże odległości w locie, dlatego zajmuje znaczną powierzchnię.

Plastyczność - zdolność organizmu do istnienia w pewnym zakresie wartości czynnika środowiskowego. Plastyczność zależy od szybkości reakcji.

W zależności od stopnia plastyczności w stosunku do poszczególnych czynników, wszystkie typy dzielą się na trzy grupy:

Stenotopy to gatunki, które mogą występować w wąskim zakresie wartości czynników środowiskowych. Na przykład większość roślin wilgotnych lasów równikowych.

Eurytopy to gatunki szerokoplastyczne zdolne do rozwijania różnych siedlisk, na przykład wszystkie gatunki kosmopolityczne.

Mezotopy zajmują pozycję pośrednią między stenotopami a eurytopami.

Należy pamiętać, że gatunek może być na przykład stenotopem według jednego czynnika, a eurytopem według drugiego i odwrotnie. Na przykład człowiek jest eurytopem w odniesieniu do temperatury powietrza, ale stenotopem w odniesieniu do zawartości w nim tlenu.