Рослинний та тваринний світ екологічні фактори. Екологічні фактори та їх вплив на організми

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http:// www. allbest. ru/

ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ

Екологічні фактори - це певні умови та елементи середовища, які мають специфічний вплив на живий організм. Організм реагує вплив екологічних чинників пристосувальними реакціями. Екологічні чинники визначають умови існування організмів.

Класифікація екологічних факторів (за походженням)

1. Абіотичні фактори - це сукупність чинників неживої природи, які впливають життя і поширення живих організмів. Серед них розрізняють:

1.1. Фізичні фактори - такі чинники, джерелом яких є фізичний стан чи явище (наприклад, температура, тиск, вологість, рух повітря та інших.).

1.2. Хімічні фактори- такі фактори, що обумовлені хімічним складом середовища (солоність води, вміст кисню в повітрі та ін.).

1.3. Едафічні фактори(ґрунтові) - сукупність хімічних, фізичних, механічних властивостейгрунтів і гірських порід, що впливають як на організми, для яких вони є довкіллям, так і на кореневу системурослин (вологість, структура ґрунту, вміст біогенних елементів та ін.).

2. Біотичні фактори - сукупність впливів життєдіяльності одних організмів на життєдіяльність інших, і навіть на неживу компоненту довкілля.

2.1. Внутрішньовидові взаємодіїхарактеризують взаємовідносини між організмами на рівні популяції. В основі їх лежить внутрішньовидова конкуренція.

2.2. Міжвидові взаємодіїхарактеризують взаємовідносини між різними видами, які можуть бути сприятливими, несприятливими та нейтральними. Відповідно, позначимо характер впливу +, - або 0. Тоді можливі такі типи комбінацій міжвидових взаємин:

00 нейтралізм- обидва види незалежні і не мають жодного впливу один на одного; у природі зустрічається рідко (білка та лось, метелик та комар);

+0 коменсалізм- один вид має користь, а інший не має ніякої вигоди, шкоди теж; (великі ссавці (собаки, олені) служать рознощиками плодів і насіння рослин (реп'ях), не отримуючи ні шкоди, ні користі);

-0 аменсалізм- один вид відчуває від іншого пригнічення росту та розмноження; (світлолюбні трави, що ростуть під ялиною, страждають від затінення, а самому дереву це байдуже);

++ симбіоз- Взаємовигідні відносини:

? мутуалізм- види що неспроможні існувати друг без друга; інжир і бджоли, що запилюють його; лишайник;

? протокооперація- спільне існування вигідне обом видам, але не є обов'язковою умовоювиживання; запилення бджолами різних лугових рослин;

- - конкуренція- кожен із видів надає на інший несприятливий вплив; (Рослини конкурують між собою за світло і вологу, тобто коли використовують одні і ті ж ресурси, тим більше, якщо вони недостатні);

Хижацтво - хижий вид живиться своєю жертвою;

2 .3. Вплив на неживу природу(Мікроклімат). Наприклад, у лісі під впливом рослинного покриву створюється особливий мікроклімат, або мікросередовище, де в порівнянні з відкритим місцем проживання створюється свій температурно-вологий режим: взимку тут на кілька градусів тепліше, влітку - прохолодніше і вологіше. Особливе мікросередовище створюється також у кроні дерев, у норах, в печерах тощо.

3. Антропогенні фактори - фактори, породжені діяльністю людини та які впливають на навколишню природне середовище: безпосередній вплив людини на організми або вплив на організми через зміну людиною їх довкілля (забруднення довкілля, ерозія ґрунтів, знищення лісів, опустелювання, скорочення біологічного розмаїття, зміна клімату та ін.). Виділяють такі групи антропогенних факторів:

1. зміна структури земної поверхні;

2. зміна складу біосфери, круговороту і балансу речовини, що входить до неї;

3. зміна енергетичного та теплового балансуокремих ділянок та регіонів;

4. зміни, які вносяться в біоту.

Існує й інша класифікація екологічних чинників. Більшість факторів якісно та кількісно змінюється у часі. Наприклад, кліматичні фактори (температура, освітленість та ін) змінюються протягом доби, сезону, по роках. Чинники, зміна яких у часі повторюється регулярно, називають періодичними . До них відносяться не лише кліматичні, а й деякі гідрографічні – припливи та відливи, деякі океанські течії. Чинники, що виникають несподівано (виверження вулкана, напад хижака тощо) називаються неперіодичними .

Закономірності дії екологічних факторів

Вплив екологічних чинників на живі організми характеризується деякими кількісними та якісними закономірностями.

Німецький агрохімік Ю. Лібіх, спостерігаючи за впливом на рослини хімічних добрив, виявив, що обмеження дози будь-якого веде до уповільнення зростання. Ці спостереження дозволили вченому сформулювати правило, що зветься закону мінімуму (1840 р.).

Закон мінімуму : життєві можливості організму (урожай, продукція) залежать від фактора, кількість і якість якого близька до необхідного організму або екосистеми мінімуму (незважаючи на те, що інші фактори можуть бути надлишками і не використовуватися повною мірою). екологічна адаптація абіотичний грунтовий

Ті самі речовини, перебуваючи в надлишку, також знижують урожай. Продовжуючи дослідження, 1913 р. американський біолог У. Шелфорд сформулював закон толерантності.

Закон толерантності: життєві можливості організму визначаються екологічними чинниками, що є у мінімумі, а й у максимумі, тобто визначати життєздатність організму може як недолік, і надлишок екологічного чинника. Наприклад, нестача води ускладнює асиміляцію мінеральних речовин рослиною, а надлишок викликає гниття, закисання ґрунту.

Фактори, що стримують розвиток організму через їх нестачу чи надлишок порівняно з потребою (оптимальним змістом), називаються лімітуючими .

У характері впливу екологічних факторів на організм і в реакціях у відповідь можна виявити ряд загальних закономірностей, які укладаються в деяку загальну схемувплив екологічного чинника на життєдіяльність організму (рис. 3).

На рис. 3 по осі абсцис відкладено інтенсивність фактора (наприклад, температура, освітленість тощо), а по осі ординат - реакція організму на вплив екологічного фактора (наприклад, швидкість зростання, продуктивність тощо).

Діапазон дії екологічного фактора обмежений пороговими значеннями (точки А та Г), за яких ще можливе існування організму. Це нижня (А) та верхня (Г) межі життєдіяльності. Крапки Б та В відповідають кордонам нормальної життєдіяльності.

Дія екологічного фактора характеризується наявністю трьох зон, утворених характерними граничними точками:

1 - зона оптимуму - зона нормальної життєдіяльності,

2 - зони стресу (зона мінімуму та зона максимуму) - зони порушення життєдіяльності внаслідок нестачі або надлишку фактора,

3 – зона загибелі.

Мал. 3. Схема впливу екологічного чинника на живі організми:

1 - оптимум, зона нормальної життєдіяльності; 2 - зона зниженої життєдіяльності (придушення); 3 - зона загибелі

При мінімумі та максимумі фактора організм може жити, але не досягає розквіту (стресові зони). Діапазон між мінімумом та максимумом фактора визначає величину толерантності (стійкості) до цього фактора ( толерантність - Здатність організму виносити відхилення значень екологічних факторів від оптимальних для нього).

Адаптація живих організмів до екологічних факторів

Адаптація - це процес пристосування організму до певних умов довкілля. Особи, не пристосовані до даних або умов, що змінюються, вимирають.

Основні типи адаптації:

Поведінкова адаптація (затаювання у жертв, стеження видобутку у хижаків);

Фізіологічна адаптація (зимівля – сплячка, міграція птахів);

Морфологічна адаптація (зміна життєвих форм рослин та тварин - у рослин у пустелі немає листя, у водних організмів будова тіла пристосована до плавання).

Екологічна ніша

Екологічна ніша - це сукупність всіх факторів та умов середовища, в межах яких може існувати вид у природі.

Фундаментальна екологічна ніша визначається фізіологічними особливостями організмів.

Реалізована ніша є умови, у яких вид реально зустрічається у природі, це частина фундаментальної ніші.

Абіотичні фактори наземного середовища (кліматичні)

Температура - найважливіший із лімітуючих факторів. Будь-який організм здатний жити лише у межах певного інтервалу температур. Межі температурної витривалості є різними.

Гарячі джерела Камчатки, t > 80°C - комахи, молюски.

Антарктида, t до -70 ° C - водорості, лишайники, пінгвіни.

Світло - це первинне джерело енергії, без якого неможливе життя на Землі. Світло бере участь у процесі фотосинтезу, забезпечуючи створення рослинністю органічних сполукіз неорганічних. У цьому полягає її найважливіша екологічна функція.

Область фізіологічно активної радіації – л = 380-760 нм (видима частина спектра).

Інфрачервона область спектра л > 760 нм (джерело теплової енергії).

Ультрафіолетова область спектру л< 380 нм.

Інтенсивність освітлення має важливе значення для живих організмів, особливо рослин. Так, стосовно освітленості рослини поділяються на світлолюбні (не виносять тіні), тенелюбні (не виносять яскравого сонячного світла), тіньовитривалі (мають широкий діапазон толерантності). На інтенсивність світла впливає широта місцевості, час дня і року, і навіть нахил поверхні стосовно горизонталі.

Організми фізіологічно адаптовані до зміни дня та ночі. Практично у всіх живих організмів існують добові ритми активності, пов'язані зі зміною дня та ночі.

Організми пристосовані до сезонних змін довжини дня (початок цвітіння, дозрівання).

Кількість опадів. Для живих організмів найважливішим фактором, що лімітує, є розподіл опадів по сезонах року. Цей фактор визначає поділ екосистем на лісові, степові та пустельні. Так, якщо кількість опадів становить > 750 мм/рік - формуються ліси, 250-750 мм/рік - степи (злакові),< 250 мм/год - пустыни (кактусы 50-100 мм/год). Максимальна кількістьопадів притаманно тропічних вологих лісів 2500 мм/рік, мінімальна кількість зареєстровано в пустелі Сахара - 0,18 мм/рік.

Опади - це одна з ланок кругообігу води на Землі. Режим опадів визначає міграцію забруднюючих речовин, у атмосфері.

Серед інших кліматичних факторів, що істотно впливають на живі організми, можна назвати вологість повітряного середовища, рух повітряних мас (вітер), атмосферний тисквисота над рівнем моря, рельєф місцевості.

Абіотичні фактори ґрунтового покриву

Абіотичні фактори ґрунтового покриву називають едафічними (від грец. edaphos- грунт).

Грунт - це особлива природна освіта, що виникла внаслідок зміни поверхневого шару літосфери спільним впливом води, повітря та живих організмів. Грунт є сполучною ланкою між біотичним та абіотичним факторами біогеоценозу.

Найважливіша властивість ґрунту - родючість, тобто її здатність задовольняти потребу рослин у поживних речовинах, повітрі та інших факторах, і на цій основі забезпечувати врожай сільськогосподарських культур, а також продуктивність диких форм рослинності.

Властивості ґрунту

? Фізичні характеристики : структура, пористість, температура, теплоємність, вологість.

Зазвичай частинки, що становлять ґрунт, ділять на глину (дрібніше 0,002 мм у діаметрі), мул (0,002-0,02 мм), пісок (0,02-2,0 мм) та гравій (більше 2 мм). Механічна структура ґрунту має дуже важливе значення для сільського господарства, визначає зусилля, необхідні для обробітку ґрунту, необхідна кількістьполивів тощо. Хороші ґрунтимістять приблизно однакову кількість піску та глини; вони називаються суглинками. Переважання піску робить ґрунт більш розсипчастим і легким для обробки; з іншого боку, у ній гірше утримується вода та поживні речовини. Глинисті ґрунти погано дренуються, є сирими та клейкими, але містять багато поживних речовин і не вилуговуються. Кам'янистість ґрунту (наявність великих частинок) впливає знос сільськогосподарських знарядь.

? Хімічні характеристики : реакція середовища, ступінь засолення, хімічний склад

рН = -lgH, рН = 7 - нейтральне середовище, рН< 7 - кислая, рН >7 – лужна.

за хімічного складумінеральної компоненти грунт складається з піску та алевриту (форми кварцу (кремнезему)SiO2 з добавками силікатів (Al4(SiO4)3, Fe4(SiO4)3, Fe2SiO4) та глинистих мінералів (кристалічні сполуки силікатів та гідроксиду алюмінію)).

? Біологічні характеристики : живі організми черв'яки, що населяють ґрунт (гриби, бактерії, водорості).

Ґрунтовий профіль

Ґрунтоутворення відбувається зверху вниз, це відбивається у ґрунтовому профілі. В результаті переміщення та перетворення речовин ґрунт розчленовується на окремі шари або горизонти, поєднання яких складає профіль ґрунту. У ґрунтовому профілі виділяють три горизонти (рис. 4).

1. А- перегнійно-акумулятивний горизонт (до декількох десятків см), який поділяється на три підгоризонти:

А0 - підстилка (дернина): свіжоопале листя і рослинні та тваринні залишки, що розкладаються;

А1 - гумусовий горизонт: суміш органіки, що частково розклалася, живих організмів і неорганічних речовин;

А2 - елювіальний горизонт (вимивання): солі та органічні речовини вилуговуються, вимиваються і вмиваються в горизонт Ст.

2. У- Ілювіальний обрій (вмивання): тут органічні речовини переробляється редуцентами в мінеральну форму, відбувається накопичення мінеральних речовин (карбонатів, гіпсу, глинистих мінералів).

3. З- материнська порода (гірська).

Абіотичні фактори водного середовища

Вода займає переважну частину земної поверхні – 71 %.

Густина. Водне середовище дуже своєрідне, наприклад, щільність води у 800 разів більша за щільність повітря, а в'язкість - у 55 разів. Це впливає спосіб життя і життєві форми її жителей.

Теплоємність. Володіючи високою теплоємністю, вода є головним приймачем та акумулятором сонячної енергії.

Рухливість сприяє підтримці відносної гомогенності фізичних та хімічних властивостей.

Температура. Температурна стратифікація (зміна температури по глибині) впливає на розміщення у воді живих організмів, на перенесення та розсіювання домішок. Існують періодичні зміни температури води (річні, добові, сезонні).

Прозорість Вода визначається світловим режимом над поверхнею води і залежить від вмісту завислих речовин. Від прозорості залежить фотосинтез рослин.

Солоність. Вміст у воді карбонатів, сульфатів, хлоридів має велике значеннядля живих організмів У прісних водах солей мало, переважно це карбонати. У морських водахпереважають сульфати та хлориди. Вміст солей у водах Світового океану – 35 г/л, у Чорному морі – 19, у Каспійському морі – 14, у Мертвому морі – 240 г/л.

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Загальні правилата закономірності впливу екологічних факторів на живі організми Класифікація екологічних факторів. Характеристика абіотичних та біотичних факторів. Концепція оптимуму. Закон мінімуму Лібіха. Закон лімітуючих факторів Шелфорд.

курсова робота , доданий 06.01.2015


Поняття екологічних факторів, їх класифікація та визначення оптимуму та толерантності. Лімітуючі фактори та закон Лібіха. Вплив екологічних чинників на динаміку чисельності. Основні способи адаптації особи до змін абіотичних факторів.

реферат, доданий 24.03.2011


Екосистема як основна функціональна одиниця екології, що включає живі організми та абіотичне середовище, схема будови біогеоценозу. Вплив природних та антропогенних факторів на екосистеми. Шляхи розв'язання кризового стану екологічних систем.

реферат, доданий 27.11.2009


Характеристика водного, наземно-повітряного, ґрунтового середовищ як основних складових біосфери. Вивчення біотичних, абіотичних, антропогенних груп екологічних факторів, визначення їхнього впливу на організми. Опис енергетичного та харчового ресурсів.

реферат, доданий 08.07.2010


Порівняльна характеристикадовкілля та адаптацій до них організмів. Умови проживання організмів повітряного та водного середовища. Поняття та класифікація екологічних факторів, закони їх дії (закон оптимуму, мінімуму, взаємозамінності факторів).

презентація , доданий 06.06.2017


Структура довкілля. Комплексна дія факторів середовища на організм. Вплив природно-екологічних та соціально-екологічних факторів на організм та життєдіяльність людини. Процес акселерації. Порушення біоритмів. Алергізація населення.

реферат, доданий 19.02.2009


реферат, доданий 06.07.2010


Зміни екологічних факторів, залежність від діяльності людини. Особливості взаємодії екологічних факторів. Закони мінімуму та толерантності. Класифікація екологічних факторів. Абіотичні, біотичні та антропічні фактори.

курсова робота , доданий 07.01.2015


Вплив екологічних чинників стан екосистем. Особливості дії сонячного світла. Склад променистої енергії, вплив на рослини видимого світла. Сезонна ритмічність у життєдіяльності організмів, тепловий режим. Кріофіли та термофіли.

лекція, доданий 15.11.2009


Фактори середовища, вплив на живі організми та екосистеми. Взаємодія системи "середовище-організм". Механізми адаптації до довкілля. Здоров'я, як категорія екології людини. Вплив несприятливих екологічних чинників захворюваність людини.

Питання 2. Який вплив має температура на різні видиорганізмів?
Будь-який вид організмів здатний жити лише в межах певного інтервалу температур, усередині якого температурні умовинайбільш сприятливі щодо його існування, яке життєві функції здійснюються найактивніше. Температура безпосередньо впливає на швидкість біохімічних реакцій у тілах живих організмів, які протікають у певних межах. Температурні межі, у яких зазвичай живуть організми, - від 0 до 50oС. Але деякі бактерії та водорості можуть мешкати у гарячих джерелах при температурі 85-87°С. Високі температури(до 80oС) переносять деякі одноклітинні ґрунтові водорості, накипні лишайники, насіння рослин. Є тварини та рослини, здатні переносити вплив дуже низьких температур- До повного промерзання. У міру наближення до кордонів температурного інтервалу швидкість життєвих процесів уповільнюється, а за його межами вони зовсім припиняються - організм гине.
Більшість тварин відносяться до холоднокровних (пойкілотермних) організмів – температура їх тіла залежить від температури навколишнього середовища. Це всі типи безхребетних тварин і значна частина хребетних (риби, амфібії, плазуни).
Птахи та ссавці – теплокровні (гомойотермні) тварини. Температура їхнього тіла відносно постійна і значною мірою залежить від обміну речовин самого організму. Також у цих тварин виробляються пристрої, що дозволяють зберігати тепло тіла (волосяний покрив, щільне оперення, товстий шар підшкірної жирової тканини та ін.).
На більшій частині Землі температура має чітко виражені добові та сезонні коливання, що обумовлює певні біологічні ритми організмів. Температурний фактор впливає і на вертикальну зональністьфауни та флори.

Питання 3. Як тварини та рослини отримують необхідну їм воду?
Вода- основний компонент цитоплазми клітин, одна із найважливіших чинників, які впливають поширення наземних живих організмів. Нестача води призводить до виникнення ряду адаптації у рослин та тварин.
Рослини витягують потрібну їм воду із ґрунту за допомогою коренів. Посухостійкі рослини мають глибоку кореневу систему, дрібніші клітини, підвищену концентрацію клітинного соку. Знижується випаровування води в результаті редукції листя, утворення товстої кутикули або воскового нальоту та ін. Багато рослин можуть поглинати вологу з повітря (лишайники, епіфіти, кактуси). Ряд рослин має дуже короткий вегетаційний період (поки в грунті є волога) - тюльпани, ковила та ін. У посушливий час вони перебувають у стані спокою у вигляді підземних пагонів - цибулин або кореневищ.
Всі сухопутні тварини для компенсації неминучої втрати води за рахунок випаровування або виділення потребують її періодичного надходження. Багато хто з них п'є воду, інші, наприклад амфібії, деякі комахи та кліщі, всмоктують її через покриви тіла в рідкому або пароподібному стані. У наземних членистоногих утворюються щільні покриви, що перешкоджають випаровуванню, видозмінюється обмін - виділяються нерозчинні продукти (сечова кислота, гуанін). Багато мешканців пустель і степів (черепахи, змії) впадають у сплячку під час посухи. Ряд тварин (комахи, верблюди) для життєдіяльності використовують метаболічну воду, що виробляється при розщепленні жиру. Багато видів тварин заповнюють нестачу води за рахунок її поглинання при питві або з їжею (амфібії, птиці, ссавці).

Запитання 4. Як організми реагують на різну освітленість?
сонячне світло- основне джерело енергії для живих організмів. Інтенсивність світла (освітленість) для багатьох організмів є сигналом до перебудови процесів, що протікають в організмі, що дозволяє їм найкращим чиномвідповідати на зміни, що відбуваються зовнішніх умов. Особливо важливим є світло для зелених рослин. Біологічна дія сонячного світла залежить від його характеристик: спектрального складу, інтенсивності, добової та сезонної періодичності.
У багатьох тварин умови освітленості викликають позитивну чи негативну реакцію світ. Деякі комахи (нічні метелики) злітаються на світ, інші (таргани) уникають його. Найбільше екологічне значеннямає зміна дня та ночі. Багато тварин ведуть виключно денний спосіб життя (більшість птахів), інші - виключно нічний (багато дрібних гризунів, летючі мишіта ін.). Дрібні рачки, що ширяють у товщі води, тримаються вночі в поверхневих водах, а вдень опускаються на глибину, уникаючи надто яскравого світла.
Ультрафіолетова частина спектра має високу фотохімічну активність: в організмі тварин бере участь у синтезі вітаміну Д, ці промені сприймають органи зору комах.
Видима частина спектру (червоні та сині промені) забезпечує процес фотосинтезу, яскраве забарвлення квіток (залучення запилювачів). У тварин видиме світло бере участь у просторовій орієнтації.
Інфрачервоні промені – джерело теплової енергії. Тепло важливо для забезпечення терморегуляції холоднокровних тварин (безхребетних та нижчих хребетних). У рослин інфрачервоне випромінюваннявпливає на посилення транспірації, що сприяє поглинанню Вуглекислий газта руху води по тілу рослини.
Рослини та тварини реагують на співвідношення між тривалістю періоду освітленості та темряви протягом доби або пори року. Це називається фотоперіодизмом. Фотоперіодизм регулює добові та сезонні ритми життєдіяльності організмів, а також є кліматичним фактором, який визначає життєві циклибагатьох видів. У рослин фотоперіодизм проявляється у синхронізації періоду цвітіння та дозрівання плодів з періодом найбільш активного фотосинтезу; у тварин - у збігу періоду розмноження з великою кількістю їжі, в міграціях птахів, зміні шерстного покриву у ссавців, впаданні в сплячку, змінах у поведінці тощо.

Запитання 5. Як діють на організми забруднюючі речовини?
Через війну господарську діяльність людини відбувається забруднення довкілля побічними продуктами виробництва. До таких забруднюючих агентів належать: сірководень, двоокис сірки, солі важких металів (міді, свинцю, цинку тощо), радіонукліди, побічні продукти нафтопереробки тощо. Особливо в районах з розвиненою промисловістю ці речовини можуть викликати загибель організмів і стимулювати розвиток мутаційного процесу, що може призвести до екологічної катастрофи. Шкідливі речовини, що опинилися у водоймищах, у ґрунті та в атмосфері негативно впливають на рослини, тварин і людину.
Багато забруднюючих речовин діють як отрути, призводячи до вимирання цілі види рослин чи тварин. Інші можуть передаватися ланцюгами харчування, накопичуватися в тілах організмів, викликати генні мутації, значення яких можна буде оцінити лише в майбутньому. Життя людини теж стає неможливим в умовах забруднення навколишнього середовища, тому що відбуваються численні прямі отруєння отрутами, а також спостерігаються побічна діязабрудненого середовища (підвищення інфекційних захворювань, ракових захворювань та захворювань різних системорганів). Як правило, забруднення природи призводить до зниження видового розмаїттята порушення стійкості біоценозів.

Екологічні чинники – це окремі компоненти середовища, що впливає організм. Абіотичні Фактори середовища Біотичні Антропогенні

Це, перш за все, кліматичні ( сонячне світло, температура, вологість повітря) та місцеві фактори (рельєф, властивості ґрунту, солоність, течії, вітер, радіація тощо). Ці фактори можуть впливати на організм прямо чи опосередковано.

Біотичні чинники - це можливі форми впливу живих організмів (рослин, тварин, грибів, бактерій, вірусів) друг на друга.

Антропогенний вплив людини – це форми діяльності людини, які, впливаючи на довкілля, змінюють умови проживання живих організмів чи безпосередньо впливають окремі види рослин і тварин.

Умовами середовища або екологічними умовами називають абіотичні фактори середовища, які змінюються в часі і просторі, на які реагують організми.

Температура. Будь-який організм здатний жити лише у межах певного інтервалу температур. Десь усередині цього інтервалу температурні умови є найбільш сприятливими для існування даного організму. У міру того, як температура наближається до меж інтервалу, швидкість життєвих процесів уповільнюється і, нарешті, вони зовсім припиняються – організм гине.

Світло З давніх часів розрізняють світлолюбні і тіньовитривалі рослини. Багато тварин ведуть виключно денний спосіб життя (більшість гороб'ячих), інші – виключно нічний (багато дрібних гризунів, кажанів).

Протягом більшої частини своєї історії жива природа була представлена ​​виключно водними формами організмів. Завоювавши сушу, вони не втратили залежності від води. Вода є складовоюзначної більшості живих істот: вона необхідна для них нормального функціонування. Організм, що нормально розвивається, постійно втрачає воду і тому не може жити в абсолютно сухому повітрі. Рано чи пізно такі втрати можуть призвести до загибелі організму.

Рослини витягують воду з допомогою коренів. Лишайники можуть уловлювати водяну пару з повітря. Рослини мають ряд пристроїв, що забезпечують мінімальну втрату води. Всі сухопутні тварини для компенсації втрати води потребують її періодичного надходження. Багато тварин п'ють воду; інші, наприклад, амфібії всмоктують через покриви тіла. Більшість тварин пустель ніколи не п'є.

Важливе значення мають звані вторинні кліматичні чинники, наприклад вітер, атмосферний тиск, висота над рівнем моря. Вітер має непряму дію: посилюючи випаровування, збільшує сухість. Ця дія виявляється важливою в холодних місцях, на високогір'ях або полярних областях.

Загальні закони впливу чинників середовища на організм Закон оптимуму (лат. optimum – "найкраще") відбиває реакцію видів зміну сили впливу будь-якого чинника. Є певні межі дії кожного чинника, у яких життєздатність організмів зростає. Це зона оптимуму. При відхиленнях від цієї зони у бік зменшення чи збільшення сили впливу чинника життєздатність організмів падає. Це зона пригнічення, або песимуму (лат. pessimus - "дуже поганий"). Якщо дія фактора виходить за певні, мінімально або максимально можливі для виду межі, організми гинуть. Згубне значення фактора називають критичною точкою.

Закон оптимуму має велике практичне значення. Немає цілком позитивних або негативних факторіввсе залежить від їх дозування. Усі форми впливу середовища на організми мають суто кількісний вираз. Щоб керувати життєдіяльністю виду, слід перш за все не допускати виходу різних екологічних факторів за їх критичні значення та намагатися витримувати зону оптимуму. Це дуже важливо для рослинництва, тваринництва, лісового господарства та загалом усіх областей взаємовідносин людини з живою природою. Це правило відноситься і до самої людини, особливо в галузі медицини.

Використання закону оптимуму ускладнюється тим, що для кожного виду оптимальні дозування факторів є різними. Те, що добре для одного виду може бути песимумом або виходити за критичні межі для іншого. Наприклад, при температурі 20 ° C тропічна мавпа тремтить від холоду, а північний мешканець - білий ведмідь - знемагає від спеки. Метелики зимової п'ядениці ще пурхають у листопаді (при температурі 6°C), коли більшість інших комах впадають у заціпеніння. Рис вирощують на полях, залитих водою, а пшениця в таких умовах вимокає та гине.

Закон екологічної індивідуальності видів відбиває різноманіття відносин організмів із середовищем. Він свідчить, що у природі немає двох видів із повним збігом оптимумів і критичних точок стосовно набору чинників середовища. Якщо види збігаються за стійкістю до одного фактора, то обов'язково розійдуться за стійкістю до іншого. Незнання закону екологічної індивідуальності видів, наприклад, у сільськогосподарському виробництві, може призвести до загибелі організмів. При використанні мінеральних добрив, отрутохімікатів ці речовини часто вносять у надлишкових кількостях, не зважаючи на індивідуальні потреби

Закон обмежуючого чинника тісно пов'язані з законом оптимуму і з нього. У довкіллі немає цілком негативних чи позитивних чинників: усе залежить від сили їхньої дії. На живі істоти одночасно діє безліч факторів, і до того ж більшість їх мінлива. Але в кожний конкретний період можна виділити найголовніший фактор, від якого найбільшою мірою залежить життя. Їм виявляється той фактор середовища, який найсильніше відхиляється від оптимуму, тобто обмежує життєдіяльність організмів. даний період. Будь-який фактор, що впливає на організми, може стати або оптимальним або обмежує залежно від сили свого впливу.

Закон спільного впливу чинників свідчить: результат впливу будь-якого екологічного чинника на життєдіяльність організмів великою мірою залежить від цього, як і з якою силою діють нині інші.

Закон незамінності факторів свідчить, що повністю замінити один фактор іншим не можна. Але нерідко при комплексному вплив факторів можна побачити ефект заміщення. Наприклад, світло не може бути замінене надлишком тепла або вуглекислого газу, але, діючи змінами температури, можна посилити фотосинтез рослин. Проте це заміщення одного чинника іншим, а прояв подібного біологічного ефекту, викликаного змінами кількісних показників спільної дії чинників. Це явище широко використовується в сільському господарстві. Наприклад, у теплицях для отримання продукції створюють підвищений вміст вуглекислого газу та вологи в повітрі, підігрів і тим самим частково компенсують нестачу світла в осінній та зимовий час.

У дії екологічних факторів на планеті спостерігається періодичність, пов'язана з часом доби, сезонами року, морськими припливами та фазами Місяця. Ця періодичність обумовлена ​​космічними причинами - рухом Землі навколо своєї осі, навколо Сонця та взаємодією з Місяцем. Життя Землі пристосована до цієї постійно існуючої ритміці, що проявляється у змінах стану та поведінки організмів.

Вегетація рослин, листопад, зимовий спокій, розмноження тварин, їх міграції, сплячки, нагулювання жирів – приклади явищ, зумовлених сезоном року. Зміною дня та ночі викликаються зміни активності у тварин, швидкості фотосинтезу у рослин тощо.

Довжина світлового дняє єдиним точним сигналом наближення зими чи весни, т. е. зміни всього комплексу чинників зовнішнього середовища. Погодні ж умови оманливі. Тому рослини, наприклад, реагуючи на довжину дня, не розпускають листя в зимові відлиги та не переходять до листопаду при короткострокових літніх заморозках. Зацвітають рослини теж за певної довжини дня. Цвітіння рослин є одним із проявів фотоперіодизму. З цим часто стикаються рослинники. Тому серед рослин важливо розрізняти короткоденні та довгоденні види чи сорти. Довгоденні рослини поширені в основному в помірних та приполярних широтах, а короткоденні – в областях ближче до екватора.

Здатність сприймати довжину дня та реагувати на неї особливо широко проявляється у тваринному світі. У тварин фотоперіодизм контролює плодючість, термін шлюбного періоду, міграції, перехід до зимової сплячки.

Запитання 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Що таке екологічні фактори? На які групи поділяються екологічні чинники? Що називається умовами середовища? У чому суть закону оптимуму? Яке значення має? Чому необхідно враховувати закон екологічної індивідуальності видів? Який фактор називається таким, що обмежує? У чому суть закону спільної дії факторів? Що таке ефект заміщення? Що таке фотоперіодизм?

Екологічні чинники довкілля. Абіотичні фактори

1. Екологічний фактор- це будь-який елемент навколишнього середовища, здатний надавати прямий чи опосередкований вплив на живий організм хоча б на одному з етапів його індивідуального розвиткуабо будь-яка умова середовища, на яке організм відповідає пристосувальними реакціями.

У загальному випадку фактор - це рушійна сила будь-якого процесу або умова, що впливає на організм. Навколишнє середовище характеризується величезним розмаїттям екологічних факторів, у тому числі поки що не відомих. Кожен живий організм протягом усього життя перебуває під впливом безлічі екологічних чинників, різняться походженням, якістю, кількістю, часом впливу, тобто. режимом. Таким чином, довкілля - це фактично набір екологічних факторів, що впливають на організм.

Але якщо навколишнє середовище, як ми вже сказали, не має кількісних характеристик, то кожен окремий фактор (чи то вологість, температура, тиск, білки їжі, кількість хижаків, хімічна сполука в повітрі тощо) характеризується мірою і числом, т. е. його можна виміряти в часі та просторі (в динаміці), порівняти з яким-небудь еталоном, піддати моделюванню, передбаченню (прогнозу) і в кінцевому рахунку змінити в заданому напрямку. Керувати можна лише тим, що має міру та число.

Для інженера підприємства, економіста, санітарного лікаря чи слідчого прокуратури вимога "охороняти довкілля" не має сенсу. А якщо завдання або умова виражені у кількісній формі, у вигляді будь-яких величин чи нерівностей (наприклад: С i< ПДК i или M i < ПДВ i то они вполне понятны и в практическом, и в юридическом отношении. Задача предприятия - не "охранять природу", а с помощью инженерных или организационных приемов выполнить названное условие, т. е. именно таким путем управлять качеством окружающей среды, чтобы она не представляла угрозы здоровью людей. Обеспечение выполнения этих условий - задача контролирующих служб, а при невыполнении их предприятие несет ответственность.

Класифікація екологічних факторів

Будь-яка класифікація будь-якої множини це метод його пізнання чи аналізу. Предмети та явища можна класифікувати за різними ознаками, з поставлених завдань. З багатьох існуючих класифікацій екологічних чинників для завдань цього курсу доцільно використати таку (рис. 1).

Всі екологічні фактори в загальному випадку можуть бути згруповані у дві великі категорії: фактори неживої, або відсталої, природи, які називаються інакше абіотичними або абіогенними, і фактори живої природи - біотичні, або біогенні. Але за своїм походженням обидві групи можуть бути як природними, так і антропогенними, Т. е. пов'язаними з впливом людини. Іноді розрізняють антропічніі антропогенніфактори. До перших відносять лише прямі впливу людини на природу (забруднення, промисел, боротьбу зі шкідниками), а до других – переважно непрямі наслідки, пов'язані зі зміною якості довкілля.

Мал. 1. Класифікація екологічних факторів

Людина у своїй діяльності не тільки змінює режими природних екологічних факторів, а й створює нові, наприклад, синтезуючи нові хімічні сполуки - отрутохімікати, добрива, ліки, синтетичні матеріалита ін У числі факторів неживої природи присутні фізичні(космічні, кліматичні, орографічні, ґрунтові) та хімічні(компоненти повітря, води, кислотність та інші Хімічні властивостіґрунти, домішки промислового походження). До біотичних факторів належать зоогенні(вплив тварин), фітогенні(вплив рослин), мікробогенні(Вплив мікроорганізмів). У деяких класифікаціях до біотичних факторів належать і всі антропогенні фактори, включаючи фізичні та хімічні.

Поряд із розглянутою, існують й інші класифікації екологічних факторів. Виділяють фактори залежні та незалежні від чисельності та щільності організмів. Наприклад, кліматичні чинники не залежать від чисельності тварин, рослин, а масові захворювання, що викликаються патогенними мікроорганізмами (епідемії) у тварин або рослин, безумовно, пов'язані з їх чисельністю: епідемії виникають при тісному контакті між індивідуумами або при їхньому загальному ослабленні через брак корми, коли можлива швидка передача хвороботворного початку від однієї особини до іншої, а також втрачена опірність до патогену.

Макроклімат від чисельності тварин не залежить, а мікроклімат може суттєво змінюватися внаслідок їхньої життєдіяльності. Якщо, наприклад, комахи при їх високій чисельності в лісі знищать більшу частину хвої або листя дерев, то тут зміниться вітровий режим, освітленість, температура, якість і кількість корму, що позначиться на стані наступних поколінь тих самих тварин, що живуть тут. Масові розмноження комах залучають комах-хижаків та комахоїдних птахів. Урожаї плодів і насіння впливають на зміну чисельності мишоподібних гризунів, білки та її хижаків, а також багатьох птахів, що харчуються насінням.

Можна ділити всі фактори на регулюючі(керуючі) та регульовані(керовані), що також легко зрозуміти у зв'язку з наведеними вище прикладами.

Оригінальну класифікацію екологічних чинників запропонував А. С. Мончадський. Він виходив з уявлень про те, що всі пристосувальні реакції організмів до тих чи інших факторів пов'язані зі ступенем сталості їхнього впливу, або, інакше кажучи, з їхньою періодичністю. Зокрема, він виділяв:

1. первинні періодичні чинники (ті, яким властива правильна періодичність, пов'язана з обертанням Землі: зміна пір року, добова та сезонна зміна освітленості та температури); ці фактори спочатку властиві нашій планеті і життя, що зароджується, мало відразу до них пристосовуватися;

2. вторинні періодичні чинники (вони є похідними від первинних); до них відносяться всі фізичні та багато хімічних факторів, наприклад вологість, температура, опади, динаміка чисельності рослин і тварин, вміст розчинених газів у воді та ін;

3. неперіодичні чинники, яким властива правильна періодичність (циклічність); такі, наприклад, фактори, пов'язані з ґрунтом, або різного роду стихійні явища.

Зрозуміло, "неперіодично" лише саме тіло ґрунту, що підстилає його ґрунти, а динаміка температури, вологості та багатьох інших властивостей ґрунту також пов'язана з первинними періодичними факторами.

Антропогенні чинники однозначно ставляться до неперіодичним. Серед таких чинників неперіодичного дії насамперед - забруднюючі речовини, які у промислових викидах і скидах. До природних періодичних і неперіодичних факторів живі організми в процесі еволюції здатні виробляти адаптації (наприклад, сплячка, зимівля тощо), а до зміни вмісту домішок у воді чи повітрі рослини та тварини, як правило, не можуть придбати та спадково закріпити відповідні адаптації. Щоправда, деякі безхребетні, наприклад рослиноїдні кліщі з класу павукоподібних, що мають в умовах закритого ґрунтудесятки поколінь на рік, здатні при постійному застосуванні проти них тих самих отрутохімікатів утворювати стійкі до отрути раси шляхом відбору особин, які успадковують таку стійкість.

Необхідно наголосити, що до поняття "фактор" слід підходити диференційовано, враховуючи, що фактори можуть бути як прямої (безпосередньої), так і опосередкованої дії. Відмінності між ними полягають у тому, що фактор прямої діїможна висловити кількісно, ​​тоді як фактори непрямої дії- Ні. Наприклад, клімат або рельєф можуть бути позначені в основному словесно, але вони визначають режими факторів прямої дії – вологості, довжини світлового дня, температури, фізико-хімічних характеристик ґрунту та ін.