Совместное действие экологических факторов кратко
Обновлено: 04.07.2024
В комплексном действии среды факторы по своему воздействию неравноценны для организмов. Их можно подразделить на ведущие (главные) и фоновые (сопутствующие, второстепенные). Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. В роли ведущего фактора на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды. Например, в жизни многих культурных растений, таких, как злаки, в период прорастания ведущим фактором является температура, в период колошения и цветения — почвенная влага, в период созревания — количество питательных веществ и влажность воздуха. Роль ведущего фактора в разное время года может меняться. Так, в пробуждении активности у птиц (синицы, воробьи) в конце зимы ведущим фактором является свет, и в частности длина дня, то летом его действие становится равнозначным температурному фактору.
Ведущий фактор может быть неодинаков у одних и тех же видов, живущих в разных физико-географических условиях. Например, активность комаров, мошек, мокрецов в теплых районах определяется комплексом светового режима, тогда как на севере — изменениями температуры.
Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием об ограничивающих факторах. Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется ограничивающим, или лимитирующим. Ограничивающее действие фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны. В роли ограничивающего фактора могут выступать как ведущие, так и фоновые экологические факторы.
Длина самой короткой доски определяет уровень, до которого можно наполнить бочку водой. Следовательно, длина этой доски — лимитирующий фактор для количества воды, которую можно налить в бочку. Длина других досок уже не имеет значения.
Как правило экологические факторы действуют на популяцию совместно и действие одних факторов влияет на действие других. Существует три варианта взаимодействия экологических фактора:
1) Совместное действие , когда происходит простая суммация эффектов. При независимом действии их на организм.
Например, действие атмосферного давления и радиационного фона.
2) Совместное действие , при котором один фактор усиливает действие другого.
Например, при низких t угроза замерзания выше при сильном ветре.
3) Антагонистические взаимодействия, когда один фактор ослабляет действие другого..
Например, жару легче переносить при низкой влажности, чем при высокой.
Исходя, из теории относительных для жизнедеятельности факторов, можно выделить определённые условия и область, которая требуется для существования вида включая его связи с другими видами в сообществе, причем эту область называют экологической нишей или эконишей. Различают фундаментальную реализованную нишу.
Фундаментальная ниша-это те условия, в которых вид мог бы жить
Реализованная ниша-это те условия, в которых вид живёт. Поэтому реализованная ниша всегда составная часть фундаментальной.
Таким образом, экониша-этообраз жизни вида и его роль в сообществе других организмов.
Если два вида занимают одну эконишу ,то для них будет характерен принцип конкурентного взаимоисключения или принцип Гауза
Если реализованная ниша сильного вида перекрывает фундаментальную нишу слабого, то слабый вид исключается. Например, во Франции галка была достаточно редкой птицей, но после того как на полях начали выращивать рис численность галок резко возросла и она вытеснила из дупел в деревьях около рисовых полей сизоворонков, которые питаются насекомыми.
Возможный выход из состояния конкуренции заключается в разделении ниш
1) По ресурсам (насекомые, семена, хищные птицы)
3) В пространстве (в воздухе, на кронах деревьев)
Биогеоценоз
Это исторически сложившаяся совокупность живых организмов совместно населяющих участок суши или водоёма связанных друг с другом и неорганической частью среды и образующих устойчивую систему. для каждого биогеоценоза хар-но определённая выраженность и тип вещественно энергетического обмена ,т.е. опред. Потоком энергии и круговороты веществ. Понятие введено Сукачёвым.
Совокупность всех живых организмов населяющих участок среды называют биоценозом, а участок среды- биотопом.
В любой экосистеме можно выделить несколько параметров
Или общее количество обитателей экосистемы, включая мёртвую органику, при этом в любой экосистеме выделяют:
А) Продуценты-это организмы, кот. Сами способны синтезировать органику.(растения, цианобактерии, хемосинтетики)
Б) Консументы- это организмы питающиеся готовой органикой, причем выделяют консументов разных порядков
1.травоядные- это кон-ты 1-ого порядка
2.хищники-кон-ты 2,3,4-ого порядка(потеря энергии)
В) Редуценты- грибы и бактерии, разлагающие органическое вещество в минеральное, разлагая остатки мёртвых растений и животных.
II. скорость образования биомассы, причём она может быть первичной вторичной. Первичная биомасса образовывается фотосинтетиками. вторичная-редуцентами и консументами.
III. сложная структура пищевых цепей и сетей- это значит, что все живые организмы образуют последовательные цепочки усвоения и использования вещества и энергии, которые получили название трофические цепи.
Различают два варианта цепей питания :
1) Пастбищные цепи(всегда начинаются с растений или фотосинтетиков)
2) Детритные цепи или цепи разложения (например, мертвый детрит=>многоножка=>личинки насекомых=>дождевые черви=>насекомоядные птицы)как правило в одной экосистеме каждый трофический уровень может включать большое кол-во организмов, например
, заяц может питаться морковью, клевером и др. растительностью и эти же растения могут поедать др. виды организмов. Таким образом в экосистемах создаются сети питания)
каждый трофический уровень хар-ся определённой потерей энергии и биомассы, поэтому энергия каждого последующего уровня прогрессивно уменьшается. Считается, что в вещество тела переходит только 10% энергии съеденной пищи. Тогда на 1000 кг растительной пищи может образоваться только 100 кг массытравоядного животного и только 10 кг массы тела хищника.
Трофическую структуру популяции можно отразить графически, при этом выделяют три варианта пирамид, которые являются отображением трофической структуры популяции
1) пирамида энергии
2) пирамида биомассы
3) пирамида чисел
пирамида энергии наиболее точно отображает трофическую структуру популяции. Энергия на каждом уровне измеряется в кДж, поэтому пирамида энергии всегда прямая, т.е. направлена вершиной вверх и она отражает ,то количество энергии, кот. Было запасено в пище и кот. Перешло на следующий уровень.
Пирамида биомассы менее точно отражает трофическую структуру. Биомасса измеряется в кг. Пирамиды биомассы могут совпадать с пирамидами энергии, но могут быть обращёнными, если биомасса последующего уровня явно превышает предыдущий.
Пирамида чисел отражает кол-во особей на каждом трофическом уровне, такие пирамиды могут быть прямыми, обращёнными, полу обращенными.
IV. видовая структура или биоразнообразие и плотность популяции, населяющих экосистемы. При этом среди видового состава экосистемы выделяют
1) Виды- эдификаторы (строители), которые являются основоположниками данного сообщества, с которого начинается строиться данная экосистема.
2) доминанты- это виды, которые преобладают в данной системе.
3) предоминанты - это виды, которые живут за счёт доминантов.
V. Устойчивость- это свойство биогеоценоза сохранять видовой баланс и не погибнуть даже если из биогеоценоза исчезнет хотя бы один вид. Если в смешанном лесу исчезнут ели, это не значит что погибнут белки, т.к. они могут найти другой источник пищи. Устойчивость тем выше, чем больше видовое разнообразие, т.е. в экосистеме много экологических ниш и все они насыщены.
VI. Саморегуляция – это способность одного вида регулировать численность другого. Саморегуляция хар-на для любой экосистемы, но может нарушаться под влиянием человека. За счёт интродукции в определённой экосистеме новых видов, например, завоз в Австралию кроликов.
VII. способность к возобновлению
VIII. Действие естественного отбора
IX. круговорот веществ и поток энергии , причем основным источником энергии является солнце.
Агробиоценоз
Это искусственно созданное и регулярно поддерживаемая человеком система, которая также является элементарной единицей эволюции. К таким системам относят поля, сады, сенокосы, парки и т.д.
1) растительный покров создаётся по воле человека
2) видовой состав бедный, представлен одним или несколькими видами и несколькими сопутствующими видами.
3) Смена растительного покрова и видового состава животных проходит по воле человека
4) Степень устойчивости зависит от частоты землепользования, от проводимой мелиорации, причем без деятельности человека такая искусственная экосистема перестаёт существовать и сменяется экосистемами, состоящими из диких видов. Потеря устойчивости будет связана с ростом численности вредителей, увеличением болезней растений, высокая чувствительность к изменениям факторов. Например, чувствительность к переувлажнению либо к засухе.
5) В агробигеоценозе действует искусственный отбор и естественный, причем деятельность человека является регулирующей.
6) Часть биопродукции изымается в виде урожая, либо продуктов животноводства, либо техническое сырьё, следовательно, биомасса агроценоза не возрастает, т.к. человек всегда поддерживает молодую систему, у которой продуктивность превышает биомассу. Таким образом, круговорот в агроценозе не полный, т.к. часть элементов изымается безвозвратно.
7) Кроме энергии солнца используется дополнительная энергия, например, энергия в виде удобрения, промышленных источников тепла и света, мелиорация.
Как правило экологические факторы действуют на популяцию совместно и действие одних факторов влияет на действие других. Существует три варианта взаимодействия экологических фактора:
1) Совместное действие , когда происходит простая суммация эффектов. При независимом действии их на организм.
Например, действие атмосферного давления и радиационного фона.
2) Совместное действие , при котором один фактор усиливает действие другого.
Например, при низких t угроза замерзания выше при сильном ветре.
3) Антагонистические взаимодействия, когда один фактор ослабляет действие другого..
Например, жару легче переносить при низкой влажности, чем при высокой.
Исходя, из теории относительных для жизнедеятельности факторов, можно выделить определённые условия и область, которая требуется для существования вида включая его связи с другими видами в сообществе, причем эту область называют экологической нишей или эконишей. Различают фундаментальную реализованную нишу.
Фундаментальная ниша-это те условия, в которых вид мог бы жить
Реализованная ниша-это те условия, в которых вид живёт. Поэтому реализованная ниша всегда составная часть фундаментальной.
Таким образом, экониша-этообраз жизни вида и его роль в сообществе других организмов.
Если два вида занимают одну эконишу ,то для них будет характерен принцип конкурентного взаимоисключения или принцип Гауза
Если реализованная ниша сильного вида перекрывает фундаментальную нишу слабого, то слабый вид исключается. Например, во Франции галка была достаточно редкой птицей, но после того как на полях начали выращивать рис численность галок резко возросла и она вытеснила из дупел в деревьях около рисовых полей сизоворонков, которые питаются насекомыми.
Возможный выход из состояния конкуренции заключается в разделении ниш
1) По ресурсам (насекомые, семена, хищные птицы)
3) В пространстве (в воздухе, на кронах деревьев)
Биогеоценоз
Это исторически сложившаяся совокупность живых организмов совместно населяющих участок суши или водоёма связанных друг с другом и неорганической частью среды и образующих устойчивую систему. для каждого биогеоценоза хар-но определённая выраженность и тип вещественно энергетического обмена ,т.е. опред. Потоком энергии и круговороты веществ. Понятие введено Сукачёвым.
Совокупность всех живых организмов населяющих участок среды называют биоценозом, а участок среды- биотопом.
В любой экосистеме можно выделить несколько параметров
Или общее количество обитателей экосистемы, включая мёртвую органику, при этом в любой экосистеме выделяют:
А) Продуценты-это организмы, кот. Сами способны синтезировать органику.(растения, цианобактерии, хемосинтетики)
Б) Консументы- это организмы питающиеся готовой органикой, причем выделяют консументов разных порядков
1.травоядные- это кон-ты 1-ого порядка
2.хищники-кон-ты 2,3,4-ого порядка(потеря энергии)
В) Редуценты- грибы и бактерии, разлагающие органическое вещество в минеральное, разлагая остатки мёртвых растений и животных.
II. скорость образования биомассы, причём она может быть первичной вторичной. Первичная биомасса образовывается фотосинтетиками. вторичная-редуцентами и консументами.
III. сложная структура пищевых цепей и сетей- это значит, что все живые организмы образуют последовательные цепочки усвоения и использования вещества и энергии, которые получили название трофические цепи.
Различают два варианта цепей питания :
1) Пастбищные цепи(всегда начинаются с растений или фотосинтетиков)
2) Детритные цепи или цепи разложения (например, мертвый детрит=>многоножка=>личинки насекомых=>дождевые черви=>насекомоядные птицы)как правило в одной экосистеме каждый трофический уровень может включать большое кол-во организмов, например
, заяц может питаться морковью, клевером и др. растительностью и эти же растения могут поедать др. виды организмов. Таким образом в экосистемах создаются сети питания)
каждый трофический уровень хар-ся определённой потерей энергии и биомассы, поэтому энергия каждого последующего уровня прогрессивно уменьшается. Считается, что в вещество тела переходит только 10% энергии съеденной пищи. Тогда на 1000 кг растительной пищи может образоваться только 100 кг массытравоядного животного и только 10 кг массы тела хищника.
Трофическую структуру популяции можно отразить графически, при этом выделяют три варианта пирамид, которые являются отображением трофической структуры популяции
1) пирамида энергии
2) пирамида биомассы
3) пирамида чисел
пирамида энергии наиболее точно отображает трофическую структуру популяции. Энергия на каждом уровне измеряется в кДж, поэтому пирамида энергии всегда прямая, т.е. направлена вершиной вверх и она отражает ,то количество энергии, кот. Было запасено в пище и кот. Перешло на следующий уровень.
Пирамида биомассы менее точно отражает трофическую структуру. Биомасса измеряется в кг. Пирамиды биомассы могут совпадать с пирамидами энергии, но могут быть обращёнными, если биомасса последующего уровня явно превышает предыдущий.
Пирамида чисел отражает кол-во особей на каждом трофическом уровне, такие пирамиды могут быть прямыми, обращёнными, полу обращенными.
IV. видовая структура или биоразнообразие и плотность популяции, населяющих экосистемы. При этом среди видового состава экосистемы выделяют
1) Виды- эдификаторы (строители), которые являются основоположниками данного сообщества, с которого начинается строиться данная экосистема.
2) доминанты- это виды, которые преобладают в данной системе.
3) предоминанты - это виды, которые живут за счёт доминантов.
V. Устойчивость- это свойство биогеоценоза сохранять видовой баланс и не погибнуть даже если из биогеоценоза исчезнет хотя бы один вид. Если в смешанном лесу исчезнут ели, это не значит что погибнут белки, т.к. они могут найти другой источник пищи. Устойчивость тем выше, чем больше видовое разнообразие, т.е. в экосистеме много экологических ниш и все они насыщены.
VI. Саморегуляция – это способность одного вида регулировать численность другого. Саморегуляция хар-на для любой экосистемы, но может нарушаться под влиянием человека. За счёт интродукции в определённой экосистеме новых видов, например, завоз в Австралию кроликов.
VII. способность к возобновлению
VIII. Действие естественного отбора
IX. круговорот веществ и поток энергии , причем основным источником энергии является солнце.
Агробиоценоз
Это искусственно созданное и регулярно поддерживаемая человеком система, которая также является элементарной единицей эволюции. К таким системам относят поля, сады, сенокосы, парки и т.д.
1) растительный покров создаётся по воле человека
2) видовой состав бедный, представлен одним или несколькими видами и несколькими сопутствующими видами.
3) Смена растительного покрова и видового состава животных проходит по воле человека
4) Степень устойчивости зависит от частоты землепользования, от проводимой мелиорации, причем без деятельности человека такая искусственная экосистема перестаёт существовать и сменяется экосистемами, состоящими из диких видов. Потеря устойчивости будет связана с ростом численности вредителей, увеличением болезней растений, высокая чувствительность к изменениям факторов. Например, чувствительность к переувлажнению либо к засухе.
5) В агробигеоценозе действует искусственный отбор и естественный, причем деятельность человека является регулирующей.
6) Часть биопродукции изымается в виде урожая, либо продуктов животноводства, либо техническое сырьё, следовательно, биомасса агроценоза не возрастает, т.к. человек всегда поддерживает молодую систему, у которой продуктивность превышает биомассу. Таким образом, круговорот в агроценозе не полный, т.к. часть элементов изымается безвозвратно.
7) Кроме энергии солнца используется дополнительная энергия, например, энергия в виде удобрения, промышленных источников тепла и света, мелиорация.
Экологические факторы — это комплекс окружающих условий, воздействующих на живые организмы. Различают факторы неживой природы — абиотические (климатические, эдафические, орографические, гидрографические, химические, пирогенные), факторы живой природы — биотические (фитогенные и зоогенные) и факторы антропогенные (воздействие человеческой деятельности). К лимитирующим относятся любые факторы, ограничивающие рост и развитие организмов. Приспособление организма к среде обитания называется адаптацией. Внешний облик организма, отражающий его приспособленность к условиям среды, называется жизненной формой.
Понятие об экологических факторах среды, их классификация
Отдельные компоненты среды обитания, воздействующие на живые организмы, на которые они реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), называются факторами среды, или экологическими факторами. Иначе говоря, комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов, носит название экологические факторы среды.
Все экологические факторы делят на группы:
1. Абиотические факторы включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Среди множества абиотических факторов главную роль играют:
- климатические (солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др.);
- эдафические (механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др.);
- орографические (рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря);
- гидрографические (прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и др.);
- химические (газовый состав атмосферы, солевой состав воды);
- пирогенные (воздействие огня).
2. Биотические факторы — совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания. Действие биотических факторов может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в корректировке абиотических факторов (например, изменение состава почвы, микроклимата под пологом леса и т.д.). К биотическим факторам относятся:
- фитогенные (влияние растений друг на друга и на окружающую среду);
- зоогенные (влияние животных друг на друга и на окружающую среду).
3. Антропогенные факторы отражают интенсивное влияние человека (непосредственно) или человеческой деятельности (опосредованно) на окружающую среду и живые организмы. К таким факторам относятся все формы деятельности человека и человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни. Каждый живой организм испытывает влияние неживой природы, организмов других видов, в том числе человека, и в свою очередь оказывает воздействие на каждую из этих составляющих.
Влияние антропогенных факторов в природе может быть как сознательным, так и случайным, или неосознанным. Человек, распахивая целинные и залежные земли, создает сельскохозяйственные угодья, выводит высокопродуктивные и устойчивые к заболеваниям формы, расселяет одни виды и уничтожает другие. Эти воздействия (сознательные) часто носят отрицательный характер, например необдуманное расселение многих животных, растений, микроорганизмов, хищническое уничтожение целого ряда видов, загрязнение среды и др.
К случайным относятся воздействия, которые происходят в природе под влиянием деятельности человека, но не были заранее предусмотрены и запланированы им: распространение вредителей, паразитов, случайный завоз различных организмов с грузом, непредвиденные последствия, вызванные сознательными действиями в природе, например осушением болот, постройкой плотин, распашкой целины и др.
Биотические факторы среды проявляются через взаимоотношения организмов, входящих в одно сообщество. В природе многие виды тесно взаимосвязаны, их отношения друг с другом как компонентами окружающей среды могут носить чрезвычайно сложный характер. Что касается связей между сообществом и окружающей неорганической средой, то они всегда являются двусторонними, обоюдными. Так, характер леса зависит от соответствующего типа почв, но сама почва в значительной мере формируется под влиянием леса. Подобно этому температура, влажность и освещенность в лесу определяются растительностью, но сформировавшиеся климатические условия в свою очередь влияют на сообщество обитающих в лесу организмов.
Воздействие экологических факторов на организм человека
Воздействие среды обитания воспринимается организмами через посредство факторов среды, называемых экологическими.Следует отметить, что экологическим фактором является только изменяющийся элемент окружающей среды, вызывающий у организмов при своем повторном изменении ответные приспособительные эколого-физиологические реакции, наследственно закрепляющиеся в процессе эволюции. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные (рис. 1).
Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают: физические, химические и эдафические.
Физические факторы – те, источником которых служит физическое состояние или явление (механическое, волновое и др.). Например, температура.
Химические факторы — те, которые происходят от химического состава среды. Например, соленость воды, содержание кислорода и т.п.
Эдафические (или почвенные) факторы представляют собой совокупность химических, физических и механических свойств почв и горных пород, оказывающих воздействие как на организмы, для которых они являются средой обитания, так и на корневую систему растений. Например, влияние биогенных элементов, влажности, структуры почвы, содержание гумуса и т.п. на рост и развитие растений.
Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других (внутривидовые и межвидовые взаимодействия), а также на неживую среду обитания. Пример: внутривидовая конкуренция за места гнездований, за площадь расселения в округе; межвидовые взаимодействия — нейтрализм, конкуренция, паразитизм, хищничество и др. Примером воздействия биотических факторов на неживую природу может служить особый лесной микроклимат или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создается свой режим температур и влажности: зимой здесь теплее, летом — прохладнее и более влажно.
Рис. 1. Схема воздействия среды обитания (окружающей среды) на организм
Антропогенные факторы — факторы деятельности человека, воздействующие на окружающую природную среду (загрязнение атмосферы и гидросферы, эрозия почв, уничтожение лесов и т.п.).
Лимитирующими (ограничивающими) экологическими факторами называют такие факторы, которые ограничивают развитие организмов из-за недостатка или избытка питательных веществ по сравнению с потребностью (оптимальным содержанием).
Так, при выращивании растений при различных температурах точка, при которой наблюдается максимальный рост, и будет оптимумом. Весь интервал температур, от минимальной до максимальной, при которых еще возможен рост, называют диапазоном устойчивости (выносливости), или толерантности. Ограничивающие его точки, т.е. максимальная и минимальная пригодные для жизни температуры, — пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости по мере приближения к последним растение испытывает все нарастающий стресс, т.е. речь идето стрессовых зонах, или зонах угнетения, в рамках диапазона устойчивости (рис. 2). По мере удаления от оптимума вниз и вверх по шкале не только усиливается стресс, но по достижении пределов устойчивости организма происходит его гибель.
Рис. 2. Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности
Таким образом, для каждого вида растений или животных существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости (или выносливости) в отношении каждого фактора среды обитания. При значении фактора, близкого к пределам выносливости, организм обычно может существовать лишь непродолжительное время. В более узком интервале условий возможно длительное существование и рост особей. Еще в более узком диапазоне происходит размножение, и вид может существовать неограниченно долго. Обычно где-то в средней части диапазона устойчивости имеются условия, наиболее благоприятные для жизнедеятельности, роста и размножения. Эти условия называют оптимальными, в которых особи данного вида оказываются наиболее приспособленными, т.е. оставляют наибольшее число потомков. На практике выявить такие условия сложно, поэтому оптимум обычно определяют отдельные показатели жизнедеятельности (скорость роста, выживаемость и т.п.).
Адаптация состоит в приспособлении организма к условиям среды обитания.
Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающее возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях — от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически. В результате сформировались специфические для каждой географической зоны группировки растений и животных.
Адаптации могут быть морфологическими, когда меняется строение организма вплоть до образования нового вида, ифизиологическими, когда происходят изменения в функционировании организма. К морфологическим адаптациям близко примыкает приспособительная окраска животных, способность менять ее в зависимости от освещенности (камбала, хамелеон и др.).
Широко известны примеры физиологической адаптации — зимняя спячка животных, сезонные перелеты птиц.
Весьма важными для организмов являются поведенческие адаптации. Например, инстинктивное поведение определяет действие насекомых и низших позвоночных: рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и др. Такое поведение генетически запрограммировано и передается по наследству (врожденное поведение). Сюда относится: способ построения гнезда у птиц, спаривание, выращивание потомства и др.
Существует также и приобретенное повеление, полученное индивидом в процессе его жизни. Обучение (или научение) –главный способ передачи приобретенного поведения от одного поколения к другому.
Способность индивида управлять своими познавательными способностями, чтобы выжить при неожиданных изменениях среды обитания, является интеллектом. Роль научения и интеллекта в поведении возрастает с совершенствованием нервной системы — увеличением коры головного мозга. Для человека — это определяющий механизм эволюции. Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием экологическая мистичность вида.
Совместное действие экологических факторов на организм человека
В комплексном влиянии среды воздействие различных факторов для организмов неравноценно. Их можно подразделить на главные, сопутствующие и второстепенные. Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. В роли ведущего фактора на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды. Например, в жизни многих культурных растений, таких, как злаки, в период прорастания ведущим фактором является температура, в период колошения и цветения — почвенная влага, в период созревания — количество питательных веществ и влажность воздуха. Роль ведущего фактора в разное время года может меняться.
Ведущий фактор может быть неодинаков у одних и тех же видов, живущих в разных физико-географических условиях.
Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием о лимитирующих факторах. Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется лимитирующим. Действие лимитирующего фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны. Лимитирующими могут выступать как ведущие, так и второстепенные экологические факторы.
Закон минимума Либиха относится ко всем влияющим на организм абиотическим и биотическим факторам. Это может быть, например, конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника и паразита. Сформулированный закон действует как в отношении растений, так и животных.
Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как, например, тепло, свет и вода. Как отмечалось ранее, организмы характеризуются экологическим минимумом и максимумом. Диапазон между этими двумя величинами принято называть пределами устойчивости, или толерантности.
В общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В. Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам, переносимым данным организмом (1913 г.). Эти два предела называют пределами толерантности.
Рис. 3. Влияние загрязняющего атмосферный воздух вещества на организм человека. Макс — максимальная жизненная активность; Доп — допустимая жизненная активность; Опт — оптимальная (не влияющая на жизненную активность) концентрация вредного вещества; ПДК — предельно допустимая концентрация вещества, существенно не изменяющая жизненную активность; Лет — летальная концентрация
Концентрация влияющего фактора (вредного вещества) на рис. 5.2 обозначена символом С. При значениях концентрации С = Слет человек погибнет, но необратимые изменения в его организме произойдут при значительно меньших значениях С = Спдк. Следовательно, диапазон толерантности ограничивается именно значением Спдк= Слим. Отсюда, Спдкнеобходимо определить экспериментально для каждого загрязняющего или любого вредного химического соединения и не допускать превышения его Сплк в конкретной среде обитания (жизненной среде).
В охране окружающей среды важны именно верхние пределы устойчивости организма к вредным веществам.
Таким образом, фактическая концентрация загрязняющего вещества Сфакт не должна превышать Спдк (Сфакт ≤ Спдк = Слим).
Ценность концепции лимитирующих факторов (Слим) состоит в том, что она дает экологу отправную точку при исследовании сложных ситуаций. Если для организма характерен широкий диапазон толерантности к фактору, отличающемуся относительным постоянством, и он присутствует в среде в умеренных количествах, то такой фактор вряд ли является лимитирующим. Наоборот, если известно, что тот или иной организм обладает узким диапазоном толерантности к какому-то изменчивому фактору, то именно этот фактор и заслуживает внимательного изучения, так как он может быть лимитирующим.
Экологические факторы – это отдельные элементы среды обитания, которые воздействуют на организмы. Каждая из сред обитания отличается особенностями воздействия экологических факторов. По природе экологические факторы делят на абиотические, биотические и антропогенные.
Абиотические факторы – компоненты неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на организм. Их делят на следующие группы:
– климатические факторы (свет, температура, влажность, ветер, атмосферное давление и др.);
– геологические факторы (землетрясения, извержения вулканов, движение ледников, радиоактивное излучение и др.);
– орографические факторы, или факторы рельефа (высота местности над уровнем моря, крутизна местности – угол наклона местности к горизонту, экспозиция местности – положение местности по отношению к сторонам света и др.);
– эдафические, или почвенно-грунтовые, факторы (гранулометрический состав, химический состав, плотность, структура, рН и др.);
– гидрологические факторы (течение, соленость, давление и др.).
Иначе абиотические факторы делят на физические и химические.
Биотические факторы – воздействие на организм других живых организмов.
В зависимости от вида воздействующего организма их разделяют на две группы:
– внутривидовые, или гомотипические, факторы – это влияние на организм особей этого же вида (зайца на зайца, сосны на сосну и т.д.);
– межвидовые, или гетеротипические, факторы – это влияние на организм особей других видов (волка на зайца, сосны на березу и т.д.).
В зависимости от принадлежности к определенному царству биотические факторы подразделяют на четыре основные группы:
– фитогенные факторы – это влияние на организм;
– зоогенные факторы – влияние животных;
– микогенные факторы – влияние грибов;
– микробогенные факторы – влияние микроорганизмов (вирусов, бактерий, простейших).
По типу взаимодействия различают протокооперацию, мутуализм, комменсализм, внутривидовую и межвидовую конкуренции, паразитизм, хищничество, аменсализм, нейтрализм.
Антропогенные факторы – деятельность человека, приводящая либо к прямому воздействию на живые организмы, либо к изменению среды их обитания (охота, промысел, сведение лесов, загрязнение, эрозия почв и др.).
При этом различают воздействие человека как биологического организма (потребление пищи, дыхание, выделение и т.д.) и его хозяйственную деятельность (сельское хозяйство, промышленность, энергетика, транспорт, бытовая деятельность и т. д.). Факторы, связанные с хозяйственной деятельностью человека, называются техногенными.
В зависимости от характера воздействий антропогенные факторы делят на две группы:
– факторы прямого влияния – это непосредственное (прямое) воздействие человека на организм (скашивание травы, вырубка леса, отстрел животных, отлов рыбы и т. д.);
– факторы косвенного влияния – это опосредованное (косвенное) воздействие на организм (загрязнение окружающей среды, разрушение местообитаний, беспокойство и т.д.).
В зависимости от последствий воздействия антропогенные факторы делят на следующие группы:
– положительные факторы – факторы, которые улучшают жизнь организмов или увеличивают их численность (разведение и охрана животных, посадка и подкормка растений, охрана окружающей среды и т. д.);
– отрицательные факторы – факторы, которые ухудшают жизнь организмов или снижают их численность (вырубка деревьев, отстрел животных, разрушение местообитаний и т.д.).
Экологические факторы могут оказывать на организм прямое действие и косвенное. Косвенное воздействие осуществляется через другие экологические факторы. Например, высокая температура может вызвать ожог (прямое действие), а может привести к обезвоживанию организма (косвенное воздействие).
Разные экологические факторы обладают различной изменчивостью в пространстве и во времени. Одни из них относительно постоянны (например, сила тяготения, солнечная радиация, соленость океана), другие очень изменчивы (например, температура и влажность воздуха, сила ветра). По характеру изменения во времени экологические факторы подразделяют на три группы.
Регулярно-периодические факторы – это факторы, меняющие свою силу в зависимости от времени суток, сезона года, ритма приливов и отливов (освещенность, температура, длина светового дня и т.д.).
Нерегулярные (непериодические) факторы – это факторы, не имеющие четко выраженной периодичности (наводнение, ураган, землетрясение, извержение вулкана, нападение хищника и т.д.).
Направленные факторы – это факторы, действующие на протяжении длительного промежутка времени в одном направлении (похолодание или потепление климата, зарастание водоема, эрозия почвы и т.д.).
По характеру ответной реакции организма на воздействие экологического фактора различают следующие группы экологических факторов.
Раздражители – факторы, вызывающие биохимические и физиологические изменения (адаптации).
Модификаторы – факторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения (адаптации).
Ограничители – факторы, обусловливающие невозможность существования организма в данных условиях и ограничивающие ареал его распространения.
Сигнализаторы – факторы, информирующие об изменении других факторов.
По принципу возможности потребления при взаимодействии с организмом экологические факторы подразделяют на ресурсы и условия.
Ресурсы – это экологические факторы среды обитания, которые организм потребляет, то есть их количество в результате взаимодействия с организмом может уменьшаться (пища, вода, солнечная энергия, кислород, углекислый газ и т.д.).
Условия – это экологические факторы среды обитания, которые организм не потребляет, то есть их количество не уменьшается, но они могут оказывать влияние на организм (температура, влажность, атмосферное давление, гравитационное поле и т.д.). Существуют и другие классификации экологических факторов, в зависимости от положенных в их основу критериев.
Совместное действие экологических факторов на организм
В комплексном влиянии среды воздействие различных факторов для организмов неравноценно. Их можно подразделить на главные, сопутствующие и второстепенные. Ведущие факторы различны для разных организмов, если даже они живут в одном месте. В роли ведущего фактора на разных этапах жизни организма могут выступать то одни, то другие элементы среды. Например, в жизни многих культурных растений, таких, как злаки, в период прорастания ведущим фактором является температура, в период колошения и цветения — почвенная влага, в период созревания — количество питательных веществ и влажность воздуха. Роль ведущего фактора в разное время года может меняться.
Ведущий фактор может быть неодинаков у одних и тех же видов, живущих в разных физико-географических условиях.
Понятие о ведущих факторах нельзя смешивать с понятием о лимитирующих факторах. Фактор, уровень которого в качественном или количественном отношении (недостаток или избыток) оказывается близким к пределам выносливости данного организма, называется лимитирующим. Действие лимитирующего фактора будет проявляться и в том случае, когда другие факторы среды благоприятны или даже оптимальны. Лимитирующими могут выступать как ведущие, так и второстепенные экологические факторы.
Закон минимума Либиха относится ко всем влияющим на организм абиотическим и биотическим факторам. Это может быть, например, конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника и паразита. Сформулированный закон действует как в отношении растений, так и животных.
Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как, например, тепло, свет и вода. Как отмечалось ранее, организмы характеризуются экологическим минимумом и максимумом. Диапазон между этими двумя величинами принято называть пределами устойчивости, или толерантности.
В общем виде всю сложность влияния экологических факторов на организм отражает закон толерантности В. Шелфорда: отсутствие или невозможность процветания определяется недостатком или, наоборот, избытком любого из ряда факторов, уровень которых может оказаться близким к пределам, переносимым данным организмом (1913 г.). Эти два предела называют пределами толерантности.
В охране окружающей среды важны именно верхние пределы устойчивости организма к вредным веществам.
Таким образом, фактическая концентрация загрязняющего вещества Сфакт не должна превышать Спдк (Сфакт ≤ Спдк = Слим).
Ценность концепции лимитирующих факторов (Слим) состоит в том, что она дает экологу отправную точку при исследовании сложных ситуаций. Если для организма характерен широкий диапазон толерантности к фактору, отличающемуся относительным постоянством, и он присутствует в среде в умеренных количествах, то такой фактор вряд ли является лимитирующим. Наоборот, если известно, что тот или иной организм обладает узким диапазоном толерантности к какому-то изменчивому фактору, то именно этот фактор и заслуживает внимательного изучения, так как он может быть лимитирующим.
Читайте также: