Sve osobine ili komponente spoljašnje sredine koje utiču na organizme nazivaju se faktori životne sredine. Svjetlost, toplina, koncentracija soli u vodi ili tlu, vjetar, grad, neprijatelji i patogeni - sve su to faktori okoliša, čija lista može biti vrlo velika.
Među njima ima abiotički vezano za neživu prirodu, i biotic vezano za uticaj organizama jednih na druge.
Faktori životne sredine su izuzetno raznoliki, a svaka vrsta, doživljavajući njihov uticaj, različito reaguje na njega. Međutim, postoje neki opći zakoni koji upravljaju odgovorom organizama na bilo koji okolišni faktor.
Glavni je zakon optimuma. Odražava kako živi organizmi tolerišu različite jačine faktora okoline. Snaga svakog od njih se stalno mijenja. Živimo u svijetu sa promjenjivim uvjetima, a samo na određenim mjestima na planeti vrijednosti nekih faktora su manje-više konstantne (u dubinama pećina, na dnu okeana).
Zakon optimuma se izražava u činjenici da svaki faktor sredine ima određene granice pozitivnog uticaja na žive organizme.
Prilikom odstupanja od ovih granica, predznak efekta se mijenja u suprotan. Na primjer, životinje i biljke ne podnose ekstremnu vrućinu i jak mraz; Srednje temperature su optimalne. Isto tako, suša i stalne jake kiše su podjednako nepovoljne za usev. Zakon optimuma ukazuje na opseg svakog faktora za vitalnost organizama. Na grafikonu je izražena simetričnom krivom koja pokazuje kako se vitalna aktivnost vrste mijenja s postepenim povećanjem utjecaja faktora (Sl. 13).
Slika 13. Šema djelovanja faktora sredine na žive organizme. 1,2 - kritične tačke
(za uvećanje slike kliknite na sliku)
U centru ispod krivine - optimalna zona. Pri optimalnim vrijednostima faktora, organizmi aktivno rastu, hrane se i razmnožavaju. Što vrijednost faktora više odstupa udesno ili ulijevo, odnosno u smjeru smanjenja ili povećanja snage djelovanja, to je nepovoljnije za organizme. Kriva koja odražava vitalnu aktivnost naglo se spušta s obje strane optimuma. Postoje dva pesimalne zone. Kada kriva siječe horizontalnu osu, postoje dvije kritične tačke. To su vrijednosti faktora koji organizmi više ne mogu izdržati, iznad kojeg dolazi do smrti. Udaljenost između kritičnih tačaka pokazuje stepen tolerancije organizama na promjene faktora. Uslovi blizu kritičnih tačaka posebno su teški za preživljavanje. Takvi uslovi se nazivaju ekstremno.
Ako nacrtate optimalne krivulje za faktor, kao što je temperatura, za različite vrste, one se neće podudarati. Često je ono što je optimalno za jednu vrstu pesimistično za drugu ili čak leži izvan kritičnih tačaka. Kamile i jerboa nisu mogli živjeti u tundri, a sobovi i lemingi nisu mogli živjeti u vrućim južnim pustinjama.
Ekološka raznolikost vrsta očituje se iu položaju kritičnih tačaka: za neke su one blizu jedna drugoj, a za druge su široko razmaknute. To znači da jedan broj vrsta može živjeti samo u vrlo stabilnim uvjetima, uz manje promjene faktora okoline, dok druge mogu izdržati velike fluktuacije. Na primjer, biljka impatiens uvene ako zrak nije zasićen vodenom parom, a perjanica dobro podnosi promjene vlažnosti i ne umire čak ni u suši.
Dakle, zakon optimuma nam pokazuje da za svaki tip postoji vlastita mjera utjecaja svakog faktora. I smanjenje i povećanje izloženosti izvan ove mjere dovodi do smrti organizama.
Za razumijevanje odnosa vrsta sa okolinom nije ništa manje važno zakon ograničavajućeg faktora.
U prirodi, organizmi su istovremeno pod utjecajem čitavog kompleksa okolišnih faktora u različitim kombinacijama i različite jačine. Nije lako izdvojiti ulogu svakog od njih. Koji znači više od ostalih? Ono što znamo o zakonu optimuma nam omogućava da shvatimo da ne postoje potpuno pozitivni ili negativni, važni ili sekundarni faktori, već sve zavisi od jačine svakog uticaja.
Zakon ograničavajućeg faktora kaže da je najznačajniji faktor onaj koji najviše odstupa od optimalnih vrijednosti za organizam.
Od toga zavisi opstanak pojedinaca u ovom periodu. U drugim vremenskim razdobljima, drugi faktori mogu postati ograničavajući, a tokom života organizmi nailaze na niz ograničenja u svojoj životnoj aktivnosti.
Poljoprivredna praksa se stalno suočava sa zakonima optimalnih i ograničavajućih faktora. Na primjer, rast i razvoj pšenice, a samim tim i prinos, konstantno su ograničeni kritičnim temperaturama, nedostatkom ili viškom vlage, nedostatkom mineralnih gnojiva, a ponekad i katastrofalnim utjecajima kao što su grad i nevrijeme. Potrebno je mnogo truda i novca da se održe optimalni uslovi za useve, a da se istovremeno, pre svega, nadoknadi ili ublaži dejstvo ograničavajućih faktora.
Staništa različitih vrsta su iznenađujuće raznolika. Neki od njih, na primjer, neki mali grinje ili insekti, provode cijeli život unutar lista biljke, koji je za njih cijeli svijet, drugi gospodare ogromnim i raznolikim prostorima, kao što su sobovi, kitovi u oceanu, ptice selice .
Ovisno o tome gdje žive predstavnici različitih vrsta, na njih utječu različiti skupovi okolišnih faktora. Na našoj planeti postoji nekoliko osnovne životne sredine, veoma različita po životnim uslovima: voda, zemlja-vazduh, tlo. Staništa su i sami organizmi u kojima drugi žive.
Vodeno životno okruženje. Svi vodeni stanovnici, uprkos razlikama u načinu života, moraju biti prilagođeni glavnim karakteristikama svog okruženja. Ove karakteristike određene su, prije svega, fizičkim svojstvima vode: njenom gustoćom, toplinskom provodljivošću i sposobnošću otapanja soli i plinova.
Gustina voda određuje njenu značajnu silu uzgona. To znači da se težina organizama u vodi smanjuje i postaje moguće trajno živjeti u vodenom stupcu bez potonuća na dno. Mnoge vrste, uglavnom male, nesposobne za brzo aktivno plivanje, kao da lebde u vodi, visi u njoj. Zbirka takvih malih vodenih stanovnika zove se plankton. Plankton uključuje mikroskopske alge, male rakove, riblja jaja i larve, meduze i mnoge druge vrste. Planktonski organizmi su nošeni strujama i ne mogu im se oduprijeti. Prisutnost planktona u vodi omogućava filtriranje vrste ishrane, odnosno cijeđenje, korištenjem raznih uređaja, malih organizama i čestica hrane suspendovanih u vodi. Razvijen je i kod plivajućih i kod sjedećih životinja, kao što su krinoidi, dagnje, kamenice i druge. Sjedilački način života bio bi nemoguć za vodene stanovnike da nema planktona, a to je, zauzvrat, moguće samo u okruženju s dovoljnom gustoćom.
Gustoća vode otežava aktivno kretanje u njoj, pa životinje koje brzo plivaju, kao što su ribe, delfini, lignje, moraju imati snažne mišiće i aerodinamičan oblik tijela. Zbog velike gustine vode, pritisak uveliko raste sa dubinom. Stanovnici dubokog mora u stanju su da izdrže pritisak koji je hiljadama puta veći nego na površini kopna.
Svjetlost prodire u vodu samo do male dubine, tako da biljni organizmi mogu postojati samo u gornjim horizontima vodenog stupca. Čak iu najčistijim morima fotosinteza je moguća samo do dubine od 100-200 m Na većim dubinama nema biljaka, a dubokomorske životinje žive u potpunoj tami.
Temperatura u vodenim tijelima je mekši nego na kopnu. Zbog visokog toplinskog kapaciteta vode, temperaturne fluktuacije u njoj su izglađene, a vodeni stanovnici se ne suočavaju s potrebom prilagođavanja jakim mrazevima ili vrućini od četrdeset stupnjeva. Samo u toplim izvorima temperatura vode može se približiti tački ključanja.
Jedna od poteškoća u životu vodenih stanovnika je ograničena količina kiseonika. Njegova rastvorljivost nije velika i, štaviše, znatno opada kada je voda zagađena ili zagrejana. Stoga ih ponekad ima u rezervoarima zamrzava- masovno umiranje stanovnika zbog nedostatka kiseonika, koje nastaje iz različitih razloga.
Sastav soliŽivotna sredina je također vrlo važna za vodene organizme. Morske vrste ne mogu živjeti u slatkim vodama, a slatkovodne vrste ne mogu živjeti u morima zbog poremećaja funkcije stanica.
Prizemno-vazdušno okruženje života. Ovo okruženje ima drugačiji skup karakteristika. Generalno je složeniji i raznovrsniji od vodenog. Ima puno kisika, puno svjetla, oštrije promjene temperature u vremenu i prostoru, znatno slabije padove tlaka i često se javlja manjak vlage. Iako mnoge vrste mogu letjeti, a mali insekti, pauci, mikroorganizmi, sjemenke i biljne spore se prenose strujama zraka, hranjenje i razmnožavanje organizama odvija se na površini tla ili biljaka. U okruženju niske gustine kao što je vazduh, organizmima je potrebna podrška. Stoga su kopnene biljke razvile mehanička tkiva, a kopnene životinje imaju izraženiji unutarnji ili vanjski skelet od vodenih životinja. Mala gustina vazduha olakšava kretanje u njemu.
M. S. Giljarov (1912-1985), istaknuti zoolog, ekolog, akademik, začetnik opsežnih istraživanja svijeta životinja u zemljištu, pasivnim letenjem ovladalo je oko dvije trećine kopnenih stanovnika. Većina njih su insekti i ptice.
Vazduh je loš provodnik toplote. To olakšava očuvanje topline stvorene unutar organizama i održavanje stalne temperature kod toplokrvnih životinja. Sam razvoj toplokrvnosti postao je moguć u kopnenom okruženju. Preci modernih vodenih sisara - kitovi, delfini, morževi, foke - nekada su živjeli na kopnu.
Stanovnici kopna imaju široku paletu prilagodbi vezanih za snabdijevanje vodom, posebno u sušnim uvjetima. Kod biljaka je to moćan korijenski sistem, vodootporni sloj na površini listova i stabljika i sposobnost regulacije isparavanja vode kroz stomate. Kod životinja su to također različite strukturne karakteristike tijela i integumenta, ali, osim toga, primjereno ponašanje doprinosi i održavanju ravnoteže vode. Oni mogu, na primjer, migrirati na zalijevanje ili aktivno izbjegavati posebno suhe uvjete. Neke životinje mogu živjeti cijeli život na suhoj hrani, kao što su jerboas ili dobro poznati odjevni moljac. U ovom slučaju, voda potrebna tijelu nastaje zbog oksidacije komponenti hrane.
Mnogi drugi faktori životne sredine takođe igraju važnu ulogu u životu kopnenih organizama, kao što su sastav vazduha, vetrovi i topografija zemljine površine. Vrijeme i klima su posebno važni. Stanovnici kopneno-vazdušne sredine moraju biti prilagođeni klimi dijela Zemlje u kojem žive i tolerisati promjenjivost vremenskih prilika.
Zemljište kao životna sredina. Tlo je tanak sloj kopnene površine, obrađen aktivnostima živih bića. Čvrste čestice su u tlu prožete porama i šupljinama, ispunjene dijelom vodom, a dijelom zrakom, pa se u tlu mogu naseliti i mali vodeni organizmi. Zapremina malih šupljina u tlu je veoma važna njegova karakteristika. U rastresitim zemljištima može biti i do 70%, a u gustim oko 20%. U tim porama i šupljinama ili na površini čvrstih čestica živi ogromna raznolikost mikroskopskih stvorenja: bakterije, gljive, protozoe, okrugli crvi, člankonošci. Veće životinje same prave prolaze u tlu. Cijelo tlo je prožeto korijenjem biljaka. Dubina tla određena je dubinom prodiranja korijena i aktivnošću životinja koje se kopaju. Nije više od 1,5-2 m.
Zrak u šupljinama tla uvijek je zasićen vodenom parom, a njegov sastav je obogaćen ugljičnim dioksidom i osiromašen kisikom. Na taj način životni uslovi u tlu liče na vodenu sredinu. S druge strane, odnos vode i vazduha u zemljištu se stalno menja u zavisnosti od vremenskih uslova. Temperaturne fluktuacije su veoma oštre na površini, ali se brzo izglađuju sa dubinom.
Glavna karakteristika zemljišne sredine je stalna opskrba organskom tvari, uglavnom zbog odumiranja korijenja biljaka i opadanja lišća. To je vrijedan izvor energije za bakterije, gljive i mnoge životinje, pa tako i tlo najživopisnije okruženje. Njen skriveni svijet je veoma bogat i raznolik.
Po izgledu različitih vrsta životinja i biljaka može se shvatiti ne samo u kakvom okruženju žive, već i kakav život u njemu vode.
Ako ispred sebe imamo četveronožcu sa jako razvijenim mišićima bedara na zadnjim nogama i znatno slabijim mišićima na prednjim nogama, koji su također skraćeni, sa relativno kratkim vratom i dugim repom, onda možemo sa sigurnošću kažu da je ovo skakač, sposoban za brza i manevarska kretanja, stanovnik otvorenih prostora. Poznati australski kenguri, pustinjski azijski jerboas, afrički skakači i mnogi drugi sisari skakači - predstavnici raznih redova koji žive na različitim kontinentima - izgledaju ovako. Žive u stepama, prerijama i savanama - gdje je brzo kretanje po tlu glavno sredstvo za bijeg od predatora. Dugačak rep služi kao balansir tokom brzih okreta, inače bi životinje izgubile ravnotežu.
Kukovi su jako razvijeni na zadnjim udovima i kod insekata skakača - skakavaca, skakavaca, buva, psilica.
Kompaktno tijelo s kratkim repom i kratkim udovima, od kojih su prednji vrlo moćni i izgledaju kao lopata ili grablje, slijepe oči, kratak vrat i kratko, kao podšišano krzno govore nam da je riječ o podzemnoj životinji koja kopa rupe i galerije. To može biti šumska krtica, stepski krtica, australska torbarska krtica i mnogi drugi sisavci koji vode sličan način života.
Insekti koji kopaju - krtice se također razlikuju po svom kompaktnom, zdepastom tijelu i snažnim prednjim udovima, sličnim smanjenoj kanti buldožera. Po izgledu podsjećaju na malu mladež.
Sve leteće vrste imaju razvijene široke ravni - krila kod ptica, slepih miševa, insekata ili ispravljaju nabore kože na bočnim stranama tijela, kao kod letećih vjeverica ili guštera.
Organizmi koji se raspršuju putem pasivnog leta, uz zračne struje, odlikuju se malim veličinama i vrlo raznolikim oblicima. Međutim, svi imaju jednu zajedničku stvar - snažan površinski razvoj u odnosu na tjelesnu težinu. To se postiže na različite načine: dugim dlačicama, čekinjama, raznim izraslinama tijela, njegovim produžavanjem ili spljoštavanjem i lakšom specifičnom težinom. Ovako izgledaju mali insekti i leteći plodovi biljaka.
Vanjska sličnost koja nastaje među predstavnicima različitih nepovezanih grupa i vrsta kao rezultat sličnog načina života naziva se konvergencija.
Utječe uglavnom na one organe koji su u direktnoj interakciji sa vanjskim okruženjem, a znatno je manje izražen u strukturi unutrašnjih sistema - probavnog, izlučnog, nervnog.
Oblik biljke određuje karakteristike njenog odnosa s vanjskim okruženjem, na primjer, način na koji toleriše hladnu sezonu. Drveće i visoko grmlje imaju najviše grane.
Oblik vinove loze - sa slabim deblom koji prepliće druge biljke, može se naći i kod drvenastih i zeljastih vrsta. To uključuje grožđe, hmelj, livadsku vinu i tropsku lozu. Omotavajući stabla i stabljike uspravnih vrsta, biljke nalik lijanama iznose svoje lišće i cvijeće na svjetlo.
U sličnim klimatskim uvjetima na različitim kontinentima nastaje sličan izgled vegetacije koju čine različite, često potpuno nepovezane vrste.
Vanjski oblik, koji odražava način na koji djeluje sa okolinom, naziva se životnim oblikom vrste. Različite vrste mogu imati slične oblike života, ako vode blizak način života.
Životni oblik se razvija tokom vekovne evolucije vrsta. One vrste koje se razvijaju metamorfozom prirodno mijenjaju svoj životni oblik tokom životnog ciklusa. Uporedite, na primjer, gusjenicu i odraslog leptira ili žabu i njenog punoglavca. Neke biljke mogu poprimiti različite oblike života u zavisnosti od uslova rasta. Na primjer, lipa ili ptičja trešnja mogu biti i uspravno drvo i grm.
Zajednice biljaka i životinja su stabilnije i potpunije ako uključuju predstavnike različitih životnih oblika. To znači da takva zajednica potpunije koristi resurse životne sredine i ima raznovrsnije unutrašnje veze.
Sastav životnih oblika organizama u zajednicama služi kao pokazatelj karakteristika njihovog okruženja i promjena koje se u njemu dešavaju.
Inženjeri koji dizajniraju avione pažljivo proučavaju različite životne oblike letećih insekata. Kreirani su modeli mašina sa mahajućim letom, zasnovani na principu kretanja u vazduhu dvokrilaca i Hymenoptera. Savremena tehnologija je konstruisala mašine za hodanje, kao i robote sa polugom i hidrauličnim metodama kretanja, poput životinja različitih životnih oblika. Takva vozila mogu se kretati po strmim padinama i van puta.
Život na Zemlji se razvijao u uslovima redovnog dana i noći i naizmeničnih godišnjih doba usled rotacije planete oko svoje ose i oko Sunca. Ritam spoljašnje sredine stvara periodičnost, odnosno ponovljivost uslova u životu većine vrsta. Redovno se ponavljaju i kritični periodi, teški za preživljavanje i oni povoljni.
Prilagođavanje periodičnim promjenama u vanjskom okruženju izražava se kod živih bića ne samo direktnom reakcijom na promjenjive faktore, već i u nasljedno fiksiranim unutrašnjim ritmovima.
Cirkadijski ritmovi. Cirkadijalni ritmovi prilagođavaju organizme ciklusu dana i noći. Kod biljaka se intenzivan rast i cvjetanje cvjetova tempiraju na određeno doba dana. Životinje uvelike mijenjaju svoju aktivnost tokom dana. Na osnovu ove osobine razlikuju se dnevne i noćne vrste.
Dnevni ritam organizama nije samo odraz promjenjivih vanjskih uslova. Ako osobu, ili životinje, ili biljke smjestite u stalno, stabilno okruženje bez promjene dana i noći, onda se održava ritam životnih procesa, blizak dnevnom ritmu. Čini se da tijelo živi prema svom unutrašnjem satu, odbrojavajući vrijeme.
Cirkadijalni ritam može uticati na mnoge procese u tijelu. Kod ljudi dnevnom ciklusu podliježe oko 100 fizioloških karakteristika: otkucaji srca, ritam disanja, lučenje hormona, lučenje probavnih žlijezda, krvni pritisak, tjelesna temperatura i mnoge druge. Stoga, kada je osoba budna umjesto da spava, tijelo je još uvijek podešeno na noćno stanje i neprospavane noći loše utiču na zdravlje.
Međutim, cirkadijalni ritmovi se ne javljaju kod svih vrsta, već samo kod onih u čijim životima promjena dana i noći igra važnu ekološku ulogu. Stanovnici pećina ili dubokih voda, gdje te promjene nema, žive u različitim ritmovima. Čak i među stanovnicima zemlje, ne pokazuju svi dnevnu periodičnost.
U eksperimentima pod strogo stalnim uslovima, voćne mušice Drosophila održavaju dnevni ritam desetinama generacija. Ova periodičnost je kod njih naslijeđena, kao i kod mnogih drugih vrsta. Tako su duboke adaptivne reakcije povezane sa dnevnim ciklusom spoljašnjeg okruženja.
Poremećaji cirkadijalnog ritma organizma tokom noćnog rada, letova u svemir, ronjenja i sl. predstavljaju ozbiljan medicinski problem.
Godišnji ritmovi. Godišnji ritmovi prilagođavaju organizme sezonskim promjenama uslova. U životu vrsta, periodi rasta, razmnožavanja, linjanja, migracije i dubokog mirovanja prirodno se izmjenjuju i ponavljaju na način da organizmi dočekaju kritično doba godine u najstabilnijem stanju. Najranjiviji proces - reprodukcija i uzgoj mladih životinja - odvija se u najpovoljnijoj sezoni. Ova periodičnost promena fiziološkog stanja tokom godine u velikoj meri je urođena, odnosno manifestuje se kao unutrašnji godišnji ritam. Ako se, na primjer, australski nojevi ili divlji pas dingo smjeste u zoološki vrt na sjevernoj hemisferi, njihova sezona razmnožavanja će početi u jesen, kada je proljeće u Australiji. Restrukturiranje unutrašnjih godišnjih ritmova odvija se s velikom mukom, tokom niza generacija.
Priprema za razmnožavanje ili prezimljavanje je dug proces koji u organizmima počinje mnogo prije početka kritičnih razdoblja.
Oštre kratkotrajne promjene vremena (ljetni mrazevi, zimske odmrzavanja) obično ne remete godišnje ritmove biljaka i životinja. Glavni faktor životne sredine na koji organizmi reaguju u svojim godišnjim ciklusima nisu slučajne promene vremena, već fotoperiod- promjene u odnosu dana i noći.
Dužina dnevne svjetlosti se prirodno mijenja tokom cijele godine i upravo te promjene služe kao tačan signal približavanja proljeća, ljeta, jeseni ili zime.
Sposobnost organizama da reaguju na promjene u dužini dana naziva se fotoperiodizam.
Ako se dan skrati, vrste se počinju pripremati za zimu, ako se produži, počinju aktivno rasti i razmnožavati se. U ovom slučaju, ono što je bitno za život organizama nije promena same dužine dana i noći, već njena vrijednost signala, što ukazuje na predstojeće duboke promjene u prirodi.
Kao što znate, dužina dana u velikoj meri zavisi od geografske širine. Na sjevernoj hemisferi ljetni dani su mnogo kraći na jugu nego na sjeveru. Stoga južne i sjeverne vrste različito reagiraju na istu količinu promjene dana: južne vrste počinju se razmnožavati s kraćim danima od sjevernih.
FAKTORI OKOLIŠA
Ivanova T.V., Kalinova G.S., Mjagkova A.N. "Opća biologija". Moskva, "Prosvetljenje", 2000
- Tema 18. "Stanište. Faktori okoline." Poglavlje 1; str. 10-58
- Tema 19. "Populacije. Vrste odnosa među organizmima." poglavlje 2 §8-14; str. 60-99; Poglavlje 5 § 30-33
- Tema 20. "Ekosistemi." poglavlje 2 §15-22; str. 106-137
- Tema 21. "Biosfera. Ciklusi materije." Poglavlje 6 §34-42; str. 217-290
Klasifikacija faktora sredine
Ekološki faktori životne sredine. Abiotski faktori
1. Faktor životne sredine- to je svaki element životne sredine koji može imati direktan ili indirektan uticaj na živi organizam barem u jednoj od faza njegovog individualnog razvoja, ili bilo koje stanje životne sredine na koje organizam reaguje adaptivnim reakcijama.
Općenito, faktor je pokretačka snaga procesa ili stanja koje utječe na tijelo. Životnu sredinu karakterizira veliki broj okolišnih faktora, uključujući i one koji još nisu poznati. Svaki živi organizam tokom svog života je pod uticajem mnogih faktora životne sredine koji se razlikuju po poreklu, kvalitetu, količini, vremenu izlaganja, tj. režim. Dakle, okolina je zapravo skup faktora okoline koji utiču na tijelo.
Ali ako okolina, kao što smo već rekli, nema kvantitativne karakteristike, onda se karakteriše svaki pojedinačni faktor (bilo da je to vlažnost, temperatura, pritisak, proteini hrane, broj grabežljivaca, hemijsko jedinjenje u vazduhu, itd.). mjerom i brojem, odnosno može se mjeriti u vremenu i prostoru (u dinamici), uporediti sa nekim standardom, podvrgnuti modeliranju, predviđanju (prognozi) i na kraju promijeniti u datom pravcu. Možete kontrolirati samo ono što ima mjeru i broj.
Za inženjera preduzeća, ekonomistu, sanitarnog doktora ili istražitelja iz tužilaštva, zahtjev za „zaštitom životne sredine“ nema smisla. A ako je zadatak ili uslov izražen u kvantitativnom obliku, u obliku bilo koje količine ili nejednakosti (na primjer: C 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.
Klasifikacija faktora sredine
Svaka klasifikacija bilo kojeg skupa je metod njegove spoznaje ili analize. Predmeti i pojave se mogu klasifikovati prema različitim kriterijumima, na osnovu postavljenih zadataka. Od mnogih postojećih klasifikacija faktora okoline, preporučljivo je koristiti sljedeće za potrebe ovog kursa (slika 1).
Svi faktori životne sredine se generalno mogu grupisati u dve velike kategorije: faktori nežive ili inertne prirode, inače nazvani abiotički ili abiogeni, i faktori žive prirode - biotic, ili biogeni. Ali po svom porijeklu, obje grupe mogu biti slične prirodno, tako antropogena, odnosno vezano za ljudski uticaj. Ponekad razlikuju antropski I antropogena faktori. Prvi uključuje samo direktne ljudske utjecaje na prirodu (zagađenje, ribolov, suzbijanje štetočina), a drugi uključuje uglavnom indirektne posljedice povezane s promjenama u kvaliteti okoliša.
Rice. 1. Klasifikacija faktora sredine
Čovjek u svojim aktivnostima ne samo da mijenja režime prirodnih faktora životne sredine, već i stvara nove, na primjer, sintetizirajući nova hemijska jedinjenja - pesticide, gnojiva, lijekove, sintetičke materijale itd. Među faktore nežive prirode su fizički(prostor, klimatski, orografski, tlo) i hemijski(komponente vazduha, vode, kiselost i druga hemijska svojstva zemljišta, nečistoće industrijskog porekla). Biotički faktori uključuju zoogena(uticaj životinja), fitogen(uticaj biljaka), mikrogeni(utjecaj mikroorganizama). U nekim klasifikacijama, biotički faktori uključuju sve antropogene faktore, uključujući fizičke i hemijske.
Pored razmatrane, postoje i druge klasifikacije faktora sredine. Faktori su identifikovani zavisne i nezavisne od broja i gustine organizama. Na primjer, klimatski faktori ne ovise o broju životinja i biljaka, a masovne bolesti uzrokovane patogenim mikroorganizmima (epidemije) kod životinja ili biljaka svakako su povezane s njihovom brojnošću: epidemije nastaju kada postoji blizak kontakt između jedinki ili kada su općenito oslabljen zbog nedostatka hrane, kada je moguć brzi prijenos patogena s jedne jedinke na drugu, a gubi se i otpornost na patogen.
Makroklima ne ovisi o broju životinja, ali se mikroklima može značajno promijeniti kao rezultat njihove životne aktivnosti. Ako, na primjer, insekti svojom velikom brojnošću u šumi unište većinu iglica ili lišća drveća, tada će se ovdje promijeniti režim vjetra, osvjetljenje, temperatura, kvaliteta i količina hrane, što će utjecati na stanje kasnijeg generacije istih ili drugih životinja koje žive ovdje. Masovno razmnožavanje insekata privlači predatore insekata i ptice insektojede. Berba plodova i sjemena utječe na promjene u populaciji mišolikih glodara, vjeverica i njihovih grabežljivaca, kao i mnogih ptica koje jedu sjemenke.
Svi faktori se mogu podijeliti na regulisanje(menadžeri) i podesivo(kontrolirano), što je također lako razumjeti u vezi s gornjim primjerima.
Originalnu klasifikaciju faktora okoline predložio je A. S. Monchadsky. On je polazio od ideje da su sve adaptivne reakcije organizama na određene faktore povezane sa stepenom postojanosti njihovog uticaja, odnosno, drugim rečima, sa njihovom periodičnošću. Posebno je istakao:
1. primarni periodični faktori (oni koje karakteriše ispravna periodičnost vezana za rotaciju Zemlje: promena godišnjih doba, dnevne i sezonske promene osvetljenja i temperature); ovi faktori su prvobitno bili svojstveni našoj planeti i život u nastajanju morao se odmah prilagoditi njima;
2. sekundarni periodični faktori (izvode se iz primarnih); tu spadaju svi fizički i mnogi hemijski faktori, kao što su vlažnost, temperatura, padavine, populacijska dinamika biljaka i životinja, sadržaj rastvorenih gasova u vodi itd.;
3. neperiodični faktori koje ne karakteriše redovna periodičnost (cikličnost); To su, na primjer, faktori povezani sa tlom, ili različite vrste prirodnih pojava.
Naravno, samo tlo i tlo pod njim su „neperiodični“, a dinamika temperature, vlažnosti i mnogih drugih svojstava tla također je povezana s primarnim periodičnim faktorima.
Antropogeni faktori su definitivno neperiodični. Među takvim neperiodičnim faktorima, prije svega, su zagađivači sadržani u industrijskim emisijama i ispuštanjima. U procesu evolucije, živi organizmi su u stanju razviti adaptacije na prirodne periodične i neperiodične faktore (na primjer, hibernaciju, zimovanje itd.), te na promjene sadržaja nečistoća u vodi ili zraku, biljkama i životinjama, po pravilu ne može steći i nasledno popraviti odgovarajuću adaptaciju. Istina, neki beskičmenjaci, na primjer, biljojedi grinje iz klase paučnjaka, koji imaju desetke generacija godišnje u uslovima zatvorenog tla, sposobni su formirati rase otporne na otrov konstantnom upotrebom istih pesticida protiv njih odabirom jedinki koje nasljeđuju takve otpor.
Mora se naglasiti da konceptu „faktora“ treba pristupiti na diferenciran način, vodeći računa da faktori mogu biti i direktnog (neposrednog) i indirektnog djelovanja. Razlike između njih su u tome što se direktni faktor može kvantifikovati, dok indirektni faktori ne mogu. Na primjer, klima ili reljef se mogu naznačiti uglavnom usmeno, ali oni određuju režime faktora direktnog djelovanja - vlažnost, dnevna svjetlost, temperatura, fizičko-hemijske karakteristike tla itd.
Istorija znanja o životnoj sredini seže mnogo vekova unazad. Već primitivni ljudi morali su imati određena znanja o biljkama i životinjama, njihovom načinu života, međusobnim odnosima i okolini. U okviru opšteg razvoja prirodnih nauka došlo je i do akumulacije znanja koje danas pripada oblasti nauke o životnoj sredini. Ekologija se kao samostalna disciplina pojavila u 19. vijeku.
Pojam ekologija (od grčkog eco - kuća, logos - učenje) u nauku je uveo njemački biolog Ernest Haeckel.
Godine 1866, u svom djelu “Opća morfologija organizama” napisao je da je to “... zbir znanja vezanog za ekonomiju prirode: proučavanje cjelokupnog skupa odnosa između životinje i njenog okruženja, oba organskog i neorganski, a prije svega prijateljski ili neprijateljski odnosi s onim životinjama i biljkama s kojima direktno ili indirektno dolazi u dodir.” Ova definicija klasifikuje ekologiju kao biološku nauku. Početkom 20. vijeka. Formiranje sistematskog pristupa i razvoj doktrine o biosferi, koja je ogromno polje znanja, uključujući mnoge naučne oblasti prirodnog i humanitarnog ciklusa, uključujući i opštu ekologiju, dovelo je do širenja ekosistemskih pogleda u ekologiji. Glavni predmet proučavanja u ekologiji postao je ekosistem.
Ekosistem je skup živih organizama koji međusobno djeluju i sa svojom okolinom razmjenom materije, energije i informacija na takav način da ovaj jedinstveni sistem ostaje stabilan dugo vremena.
Sve veći ljudski uticaj na životnu sredinu učinio je neophodnim da se ponovo prošire granice ekološkog znanja. U drugoj polovini 20. veka. Naučno-tehnološki napredak je za sobom povukao niz problema koji su dobili globalni status, pa se u ekološkom pogledu postavljaju pitanja uporedne analize prirodnih i stvorenih sistema i traženja načina njihovog skladnog suživota i razvoja. jasno isplivala.
Shodno tome, struktura nauke o životnoj sredini se diferencirala i postala složenija. Sada se može predstaviti kao četiri glavne grane, dalje podijeljene: bioekologija, geoekologija, humana ekologija, primijenjena ekologija.
Dakle, ekologiju možemo definirati kao nauku o općim zakonitostima funkcionisanja ekosistema različitih redova, skupu naučnih i praktičnih pitanja odnosa čovjeka i prirode.
2. Faktori životne sredine, njihova klasifikacija, vrste uticaja na organizme
Svaki organizam u prirodi doživljava uticaj širokog spektra komponenti životne sredine. Svaka svojstva ili komponente životne sredine koje utiču na organizme nazivaju se faktori životne sredine.
Klasifikacija faktora sredine. Faktori okoline (ekološki faktori) su raznoliki, imaju različite prirode i specifično djelovanje. Razlikuju se sljedeće grupe faktora okoline:
1. Abiotički (faktori nežive prirode):
a) klimatski - uslovi osvetljenja, temperaturni uslovi itd.;
b) edafski (lokalni) - vodosnabdijevanje, tip tla, teren;
c) orografske - strujanja vazduha (vetar) i vode.
2. Biotički faktori su svi oblici uticaja živih organizama jedni na druge:
Biljke Biljke. Biljke Životinje. Biljke gljive. Biljke Mikroorganizmi. Životinje Životinje. Životinje gljive. Životinje Mikroorganizmi. Mushrooms Mushrooms. Mikroorganizmi gljiva. Mikroorganizmi Mikroorganizmi.
3. Antropogeni faktori su svi oblici aktivnosti ljudskog društva koji dovode do promjena u staništu drugih vrsta ili direktno utiču na njihov život. Uticaj ove grupe faktora životne sredine se iz godine u godinu ubrzano povećava.
Vrste uticaja faktora sredine na organizme. Faktori životne sredine imaju različite uticaje na žive organizme. Oni mogu biti:
Podražaji koji doprinose pojavi adaptivnih fizioloških i biohemijskih promjena (hibernacija, fotoperiodizam);
Ograničenja koja mijenjaju geografsku rasprostranjenost organizama zbog nemogućnosti postojanja u datim uslovima;
Modifikatori koji uzrokuju morfološke i anatomske promjene u organizmima;
Signali koji ukazuju na promjene u drugim faktorima okoline.
Opšti obrasci djelovanja faktora okoline:
Zbog izuzetne raznolikosti faktora životne sredine, različite vrste organizama, doživljavajući njihov uticaj, različito reaguju na njega, međutim, moguće je identifikovati niz opštih zakonitosti (obrazaca) delovanja faktora sredine. Pogledajmo neke od njih.
1. Zakon optimuma
2. Zakon ekološke individualnosti vrsta
3. Zakon ograničavajućeg (ograničavajućeg) faktora
4. Zakon dvosmislenog djelovanja
3. Obrasci djelovanja faktora okoline na organizme
1) Optimalno pravilo. Za ekosistem, organizam ili određenu njegovu fazu
razvoja postoji raspon najpovoljnije vrijednosti faktora. Gdje
faktori su povoljni; gustina naseljenosti je maksimalna. 2) Tolerancija.
Ove karakteristike zavise od sredine u kojoj organizmi žive. Ako ona
stabilan na svoj način
vaš, ima veće šanse da organizmi prežive.
3) Pravilo interakcije faktora. Neki faktori mogu pojačati ili
ublažiti uticaj drugih faktora.
4) Pravilo ograničavajućih faktora. Faktor koji je manjkav ili
višak negativno utiče na organizme i ograničava mogućnost ispoljavanja. snagu
djelovanje drugih faktora. 5) Fotoperiodizam. Pod fotoperiodizmom
razumjeti reakciju tijela na dužinu dana. Reakcija na promjene svjetla.
6) Prilagođavanje ritmu prirodnih pojava. Prilagođavanje svakodnevnom i
sezonski ritmovi, fenomeni plime i oseke, ritmovi solarne aktivnosti,
lunarne faze i druge pojave koje se ponavljaju sa strogom frekvencijom.
Ek. valencija (plastičnost) - sposobnost org. prilagoditi se dep. faktori životne sredine okruženje.
Obrasci djelovanja okolišnih faktora na žive organizme.
Faktori okoline i njihova klasifikacija. Svi organizmi su potencijalno sposobni za neograničenu reprodukciju i disperziju: čak i vrste koje vode privržen način života imaju barem jednu razvojnu fazu u kojoj su sposobne za aktivno ili pasivno širenje. Ali u isto vrijeme, sastav vrsta organizama koji žive u različitim klimatskim zonama se ne miješa: svaki od njih karakterizira određeni skup vrsta životinja, biljaka i gljiva. To se objašnjava ograničenjem prekomjerne reprodukcije i rasprostranjenosti organizama određenim geografskim barijerama (mora, planinski lanci, pustinje itd.), klimatskim faktorima (temperatura, vlažnost, itd.), kao i odnosima između pojedinih vrsta.
U zavisnosti od prirode i karakteristika delovanja, faktori životne sredine se dele na abiotičke, biotičke i antropogene (antropske).
Abiotički faktori su komponente i svojstva nežive prirode koja direktno ili indirektno utiču na pojedine organizme i njihove grupe (temperatura, svetlost, vlažnost, gasni sastav vazduha, pritisak, slani sastav vode itd.).
Posebnu grupu faktora životne sredine čine različiti oblici ljudske ekonomske aktivnosti koji menjaju stanje staništa različitih vrsta živih bića, uključujući i samog čoveka (antropogeni faktori). U relativno kratkom periodu postojanja čovjeka kao biološke vrste, svojim djelovanjem radikalno je promijenio izgled naše planete, a taj utjecaj na prirodu svake godine je sve veći. Intenzitet djelovanja nekih okolišnih faktora može ostati relativno stabilan tokom dugih istorijskih perioda razvoja biosfere (na primjer, sunčevo zračenje, gravitacija, slani sastav morske vode, plinoviti sastav atmosfere itd.). Većina njih ima promjenjiv intenzitet (temperatura, vlažnost, itd.). Stepen varijabilnosti svakog faktora životne sredine zavisi od karakteristika staništa organizama. Na primjer, temperatura na površini tla može značajno varirati u zavisnosti od doba godine ili dana, vremena i sl., dok u akumulacijama na dubinama većim od nekoliko metara temperaturnih razlika gotovo da i nema.
Promjene faktora okoline mogu biti:
Periodično, zavisno od doba dana, doba godine, položaja Meseca u odnosu na Zemlju, itd.;
Neperiodične, na primjer, vulkanske erupcije, potresi, uragani, itd.;
Usmjereno na značajne povijesne periode, na primjer, promjene u Zemljinoj klimi povezane s preraspodjelom omjera kopnenih površina i Svjetskog okeana.
Svaki od živih organizama stalno se prilagođava čitavom kompleksu faktora životne sredine, odnosno staništu, regulišući životne procese u skladu sa promenama ovih faktora. Stanište je skup uslova u kojima žive određene jedinke, populacije ili grupe organizama.
Obrasci uticaja faktora sredine na žive organizme. Unatoč činjenici da su okolišni faktori vrlo raznoliki i različite prirode, uočeni su neki obrasci njihovog utjecaja na žive organizme, kao i reakcije organizama na djelovanje ovih faktora. Adaptacije organizama na uslove okoline nazivaju se adaptacije. Nastaju na svim nivoima organizacije žive materije: od molekularnog do biogeocenotskog. Adaptacije nisu stalne jer se menjaju tokom istorijskog razvoja pojedinih vrsta u zavisnosti od promene intenziteta faktora sredine. Svaka vrsta organizma je na poseban način prilagođena određenim životnim uslovima: ne postoje dvije bliske vrste koje su slične po svojim adaptacijama (pravilo ekološke individualnosti). Tako su krtica (serija Insektivorous) i krtica (serija Glodavci) prilagođeni da postoje u tlu. Ali krtica kopa prolaze uz pomoć svojih prednjih udova, a krtica kopa svojim sjekutićima, izbacujući zemlju glavom.
Dobra adaptacija organizama na određeni faktor ne znači isto prilagođavanje drugim (pravilo relativne nezavisnosti adaptacije). Na primjer, lišajevi, koji se mogu smjestiti na podloge siromašne organskom tvari (kao što su stijene) i izdržati sušne periode, vrlo su osjetljivi na zagađenje zraka.
Postoji i zakon optimuma: svaki faktor ima pozitivan učinak na organizam samo u određenim granicama. Intenzitet uticaja faktora sredine koji je povoljan za organizme određene vrste naziva se optimalna zona. Što intenzitet djelovanja određenog faktora okoliša više odstupa od optimalnog u jednom ili drugom smjeru, to će biti izraženije njegovo inhibitorno djelovanje na organizme (zona pesimuma). Intenzitet utjecaja okolišnog faktora, zbog kojeg postojanje organizama postaje nemoguće, naziva se gornja i donja granica izdržljivosti (kritične tačke maksimuma i minimuma). Udaljenost između granica izdržljivosti određuje ekološku valenciju određene vrste u odnosu na određeni faktor. Shodno tome, valencija životne sredine je opseg intenziteta uticaja ekološkog faktora u kojem je moguće postojanje određene vrste.
Široka ekološka valencija jedinki određene vrste u odnosu na određeni faktor životne sredine označava se prefiksom „eur-“. Dakle, arktičke lisice su klasifikovane kao euritermne životinje, jer mogu izdržati značajne temperaturne fluktuacije (unutar 80°C). Neki beskičmenjaci (spužve, serpentine, bodljikaši) pripadaju eurybatherous organizmima, pa se stoga naseljavaju iz obalnog pojasa do velikih dubina, izdržavajući značajne fluktuacije pritiska. Vrste koje mogu živjeti u širokom rasponu fluktuacija različitih okolišnih faktora nazivaju se euribiontnimima. Uska ekološka valencija, odnosno nemogućnost da se izdrže značajne promjene u određenom okolišnom faktoru, označava se prefiksom "stenotermni" (na primjer, stenotermni). , stenobiontny, itd.).
Optimum i granice izdržljivosti tijela u odnosu na određeni faktor zavise od intenziteta djelovanja drugih. Na primjer, u suhom vremenu bez vjetra lakše je podnijeti niske temperature. Dakle, optimum i granice izdržljivosti organizama u odnosu na bilo koji faktor sredine mogu se pomerati u određenom pravcu u zavisnosti od snage i u kojoj kombinaciji deluju drugi faktori (fenomen interakcije faktora sredine).
Ali međusobna kompenzacija vitalnih faktora sredine ima određene granice i nijedan se ne može zamijeniti drugim: ako intenzitet djelovanja barem jednog faktora pređe granice izdržljivosti, postojanje vrste postaje nemoguće, uprkos optimalnom intenzitetu akcija drugih. Dakle, nedostatak vlage inhibira proces fotosinteze čak i pri optimalnom osvjetljenju i koncentraciji CO2 u atmosferi.
Faktor čiji intenzitet djelovanja prelazi granice izdržljivosti naziva se ograničavajući. Ograničavajući faktori određuju teritoriju rasprostranjenosti vrste (područje). Na primjer, širenje mnogih životinjskih vrsta na sjever otežava nedostatak topline i svjetlosti, a na jug sličan nedostatak vlage.
Dakle, prisustvo i prosperitet određene vrste u datom staništu je determinisano njenom interakcijom sa čitavim nizom faktora životne sredine. Nedovoljan ili prevelik intenzitet djelovanja bilo koje od njih onemogućuje prosperitet i samo postojanje pojedinih vrsta.
Faktori životne sredine su sve komponente životne sredine koje utiču na žive organizme i njihove grupe; dijele se na abiotičke (komponente nežive prirode), biotičke (različiti oblici interakcije između organizama) i antropogene (razni oblici ljudske ekonomske aktivnosti).
Adaptacije organizama na uslove okoline nazivaju se adaptacije.
Svaki faktor sredine ima samo određene granice pozitivnog uticaja na organizme (zakon optimuma). Granice intenziteta djelovanja faktora pri kojima postojanje organizama postaje nemoguće nazivaju se gornja i donja granica izdržljivosti.
Optimum i granice izdržljivosti organizama u odnosu na bilo koji faktor sredine mogu varirati u određenom pravcu u zavisnosti od intenziteta i u kojoj kombinaciji deluju drugi faktori sredine (fenomen interakcije faktora sredine). Ali njihova međusobna kompenzacija je ograničena: nijedan vitalni faktor ne može se zamijeniti drugim. Okolinski faktor koji prelazi granice izdržljivosti naziva se ograničavajući, on određuje raspon određene vrste.
ekološka plastičnost organizama
Ekološka plastičnost organizama (ekološka valencija) je stepen prilagodljivosti vrste na promjene faktora okoline. Izražava se rasponom vrijednosti okolišnih faktora unutar kojih određena vrsta održava normalnu životnu aktivnost. Što je raspon širi, to je veća plastičnost okoliša.
Vrste koje mogu postojati uz mala odstupanja faktora od optimuma nazivaju se visoko specijaliziranim, a vrste koje mogu izdržati značajne promjene faktora nazivaju se široko adaptiranim.
Plastičnost životne sredine može se posmatrati iu odnosu na jedan faktor iu odnosu na kompleks faktora sredine. Sposobnost vrste da toleriše značajne promjene određenih faktora označena je odgovarajućim terminom s prefiksom "svaki":
Euritermni (od plastike do temperature)
Eurygoline (slanost vode)
Eurifotično (plastika prema svjetlosti)
Eurygygric (plastika do vlage)
Eurioik (plastika do staništa)
Eurifag (plastika prema hrani).
Vrste prilagođene malim promjenama ovog faktora označene su terminom s prefiksom “steno”. Ovi prefiksi se koriste za izražavanje relativnog stepena tolerancije (na primjer, kod stenotermnih vrsta, ekološki temperaturni optimum i pesimum su bliski).
Vrste koje imaju široku ekološku plastičnost u odnosu na kompleks faktora životne sredine su euribioti; vrste sa niskom individualnom prilagodljivošću su stenobioti. Euribiontizam i istenobiontizam karakteriziraju različite vrste adaptacije organizama na preživljavanje. Ako se euribionti razvijaju dugo vremena u dobrim uvjetima, onda mogu izgubiti ekološku plastičnost i razviti osobine stenobionta. Vrste koje postoje sa značajnim fluktuacijama faktora stječu povećanu ekološku plastičnost i postaju euribionti.
Na primjer, u vodenoj sredini ima više stenobionta, jer su njegova svojstva relativno stabilna, a amplitude fluktuacija pojedinih faktora male. U dinamičnijoj sredini vazduh-zemlja, preovlađuju euribionti. Toplokrvne životinje imaju širu ekološku valenciju od hladnokrvnih životinja. Mladi i stari organizmi imaju tendenciju da zahtevaju ujednačenije uslove životne sredine.
Euribionti su široko rasprostranjeni, a stenobiontizam sužava njihov raspon; međutim, u nekim slučajevima, zbog svoje visoke specijalizacije, stenobioti posjeduju ogromne teritorije. Na primjer, ptičja oružica koja se hrani ribom je tipičan stenofag, ali u odnosu na druge faktore okoline je euribiont. U potrazi za potrebnom hranom, ptica može letjeti na velike udaljenosti, tako da zauzima značajan domet.
Plastičnost je sposobnost organizma da postoji u određenom rasponu vrijednosti faktora okoline. Plastičnost je određena reakcijskom normom.
Prema stepenu plastičnosti u odnosu na pojedinačne faktore, sve vrste se dijele u tri grupe:
Stenotopi su vrste koje mogu postojati u uskom rasponu vrijednosti faktora okoline. Na primjer, većina biljaka vlažnih ekvatorijalnih šuma.
Euritopi su široko fleksibilne vrste sposobne kolonizirati različita staništa, na primjer, sve kosmopolitske vrste.
Mezotopi zauzimaju srednju poziciju između stenotopa i euritopa.
Treba imati na umu da vrsta može biti, na primjer, stenotopična prema jednom faktoru, a euritopična prema drugom i obrnuto. Na primjer, osoba je euritop u odnosu na temperaturu zraka, ali stenotop u smislu sadržaja kisika u njemu.
Faktor životne sredine je svako stanje životne sredine koje može imati direktan ili indirektan uticaj na živi organizam barem u jednoj od faza njegovog individualnog razvoja. Tijelo reagira na faktore okoline specifičnim adaptivnim reakcijama.
Faktori okoline su podijeljeni u dvije kategorije:
Abiotički – faktori nežive prirode (gr. “bios” – život);
Biotički – faktori žive prirode.
Abiotički faktori se dijele u sljedeće grupe:
Klima: svjetlost, temperatura, vlažnost, kretanje zraka, pritisak;
Edafogen (“edafos” - tlo): mehaničko stanje tla, kapacitet vlage, propusnost zraka, gustina;
Orografski (gr. “oros” - planina): reljef, visina iznad nivoa mora, ekspozicija padina;
Hemijski: gasni sastav vazduha, slano stanje vode, koncentracija, kiselost i sastav zemljišnih rastvora.
Biotički faktori se shvataju kao ukupnost uticaja životne aktivnosti jednih organizama na druge. Interakcije između biljaka i životinja su izuzetno raznolike. Direktne interakcije su direktan utjecaj jednog organizma na drugi. Indirektne interakcije su promjene abiotskih faktora koje utiču na druge organizme.
Sa opšte ekološke tačke gledišta, svi su organizmi neophodni jedni drugima. U prirodnim uslovima, nijedna vrsta ne nastoji potpuno uništiti drugu vrstu. Sve to čovjek mora uzeti u obzir prilikom planiranja interakcije između prirode i čovjeka.
Biotički faktori se dele u grupe:
Fitogeni, uzrokovani utjecajem biljnih organizama;
Zoogena, uzrokovana izlaganjem životinjskim organizmima;
Mikrobiogena – izloženost virusima, bakterijama, protozoama;
Antropogeno – ljudski uticaj.
Postoje i druge klasifikacije faktora sredine, na primjer, možemo razlikovati faktore koji zavise i ne zavise od broja jedinki u populaciji. Organizmi se mogu podijeliti na područja staništa. Od posebnog značaja je podela faktora sredine na stalne i periodične. Adaptacija, odnosno adaptacija je moguća samo na periodične faktore sredine.
Glavni abiotički faktori:
1. Energija zračenja sunca. 99% sunčeve energije koja stiže do Zemlje dolazi od ultraljubičastih, vidljivih i infracrvenih zraka. Štaviše, ultraljubičasti zraci čine 7%, vidljivi zraci – 48%, infracrveni – 45% energije. Termička ravnoteža planete održava se infracrvenim zračenjem. Biljke koriste narandžasto-crvene i ultraljubičaste zrake za fotosintezu.
Živi organizmi imaju dnevne cikluse aktivnosti povezane sa promjenom dana i noći. Količina sunčeve energije zavisi od dužine dana, upadnog ugla i prozirnosti vazduha. Svježe pali snijeg odbija do 95% sunčevog zračenja, kontaminirani snijeg - do 45-50%, crnica - do 5% sunčevih zraka, crnogorične šume - 10-15%, lagano tlo - 35-45%.
2. Abiotički faktori atmosfere. Vlažnost ambijentalnog vazduha. Niži slojevi atmosfere su najbogatiji vlagom. Sloj zraka do visine od 1,5 km sadrži približno 50% sve atmosferske vlage. Deficit vlažnosti je razlika između maksimalne i date zasićenosti. Nedostatak vlage važan je faktor okoliša, jer karakterizira dva parametra odjednom: temperaturu zraka T i njegovu vlažnost W. Što je veći deficit vlage, to je toplije. Analiza dinamike nedostatka vlage omogućava nam da predvidimo različite pojave u svijetu životinjskih organizama.
Padavine su rezultat kondenzacije atmosferske vodene pare. Obrasci padavina su najvažniji faktor koji reguliše migraciju zagađivača u atmosferu.
Sastav atmosfere je relativno konstantan. Tek u posljednjim desetljećima povećana je koncentracija dušika, sumpora i ugljičnih oksida. Sastav atmosfere se mijenja sa povećanjem nadmorske visine. Dolazi do povećanja sadržaja lakih gasova kao što su vodonik i helijum.
Kretanje zračnih masa nastaje zbog nejednakog zagrijavanja zemljine površine. Vjetar nosi nečistoće iz atmosferskog zraka. Anticiklon je područje visokog zračnog tlaka koje teži da se pomakne u područje nižeg tlaka.
3. Abiotički faktori zemljišnog pokrivača. To uključuje mehanički sastav tla, vodopropusnost, sposobnost zadržavanja vlage, mogućnost prodiranja korijena itd.
Svi horizonti tla su mješavina organskih i mineralnih spojeva. Preko 50% mineralnog sastava tla čine silicijum oksidi SiO 2. Preostali dio tla čine sljedeći oksidi: 1-25% Al 2 O 3 ; 1-10 % FeO; 0,1-5,0 % MgO, K 2 O, P 2 O 5 , CaO. Organske tvari ulaze u tlo s biljnim ostacima. U tlu se ovi ostaci uništavaju (mineraliziraju) ili pretvaraju u složenije organsko jedinjenje: humus ili humus.
U tlu se odvijaju različiti procesi povezani s djelovanjem bakterija. Ima ih mnogo i njihove funkcije su različite. Neke bakterije učestvuju u ciklusima transformacije jednog elementa ( R), druge bakterije prerađuju spojeve nekoliko elemenata ( WITH, Ca itd).
Biljke koriste minerale tla za izgradnju stabljika ili debla, grana i listova. Gubici minerala u zemljištu obično se nadoknađuju mineralnim đubrivima. Biljke mogu koristiti ova gnojiva tek nakon što ih mikrobi pretvore u biološki dostupan oblik. Najveći broj mikroorganizama nalazi se u slojevima tla do dubine od 40 cm.
U industriji se zemljište koristi za prečišćavanje otpadnih voda u poljima za navodnjavanje i filtracionim poljima. Štetne organske tvari oksidiraju se uz aktivno učešće flore i faune tla.
4. Abiotički faktori vodene sredine. To su gustina, viskoznost, pokretljivost, koncentracija rastvorenog kiseonika, temperaturna stratifikacija, odnosno promena temperature sa dubinom. Temperatura vode varira u relativno uskom rasponu od 2 do 37 °C. Dinamika fluktuacija temperature vode je mnogo manja od fluktuacije zraka.
Važan faktor je salinitet vode. U slatkoj vodi soli su prisutne u obliku karbonata, u morskoj vodi - hloridi i djelimično sulfati. Sadržaj soli u otvorenom okeanu je 35 g na 1 litar vode, u Crnom moru - 19 g/l, u Kaspijskom moru - 14 g/l. Zagađenje vode industrijskim otpadnim vodama mijenja pH vode, što dovodi do smrti vodenih organizama (akvatičnih organizama) ili zamjene nekih vrsta drugim.
Faktor životne sredine je stanje okoline koje utiče na organizam. Okolina obuhvata sva tijela i pojave sa kojima je organizam u direktnoj ili indirektnoj vezi.
Isti faktor životne sredine ima različit značaj u životu zajedničkih organizama. Na primjer, slani režim tla igra primarnu ulogu u mineralnoj ishrani biljaka, ali je indiferentan za većinu kopnenih životinja. Intenzitet osvjetljenja i spektralni sastav svjetlosti izuzetno su važni u životu fototrofnih biljaka, a u životu heterotrofnih organizama (gljiva i vodenih životinja) svjetlost nema primjetan utjecaj na njihovu životnu aktivnost.
Faktori životne sredine utiču na organizme na različite načine. Mogu djelovati kao iritanti koji uzrokuju adaptivne promjene u fiziološkim funkcijama; kao ograničavači koji onemogućavaju postojanje određenih organizama pod datim uslovima; kao modifikatori koji određuju morfološke i anatomske promjene u organizmima.
Klasifikacija faktora sredine
Uobičajeno je razlikovati biotičke, antropogene i abiotičke faktore životne sredine.
Biotički faktori su čitav skup ekoloških faktora povezanih sa aktivnostima živih organizama. To uključuje fitogene (biljke), zoogene (životinje), mikrobiogene (mikroorganizmi) faktore.
Antropogeni faktori su svi mnogi faktori povezani sa ljudskim aktivnostima. Tu spadaju fizičke (upotreba nuklearne energije, putovanja u vozovima i avionima, uticaj buke i vibracija, itd.), hemijske (upotreba mineralnih đubriva i pesticida, zagađenje Zemljine ljuske industrijskim i transportnim otpadom; pušenje, pijenje alkohola i droga, prekomjerna upotreba lijekova [izvor nije naveden 135 dana]), biološki (hrana; organizmi kojima čovjek može biti stanište ili izvor ishrane), društveni (vezano za odnose između ljudi i života u). društvo) faktori.
Abiotički faktori su svi mnogi faktori povezani s procesima u neživoj prirodi. Tu spadaju klimatski (temperatura, vlažnost, pritisak), edafogeni (mehanički sastav, propusnost vazduha, gustina tla), orografski (reljef, nadmorska visina), hemijski (gasni sastav vazduha, sastav soli vode, koncentracija, kiselost), fizički (buka, magnetna polja, toplotna provodljivost, radioaktivnost, kosmičko zračenje)
Često nailazi na klasifikaciju faktora okoline (faktori okoline)
PO VREMENU: evolucijski, istorijski, aktuelni
PO PERIODIČNOSTI: periodično, neperiodično
RED POJAVA: primarni, sekundarni
PREMA POREKLU: kosmički, abiotički (takođe abiogeni), biogeni, biološki, biotički, prirodno-antropogeni, antropogeni (uključujući zagađenje koje je stvorio čovjek, zagađenje životne sredine), antropski (uključujući poremećaje)
PREMA OKRUŽENJU: atmosferski, vodeni (aka vlažnost), geomorfološki, edafski, fiziološki, genetski, populacioni, biocenotski, ekosistemski, biosferski
PO KARAKTERU: materijalno-energetski, fizički (geofizički, termalni), biogeni (takođe biotički), informacioni, hemijski (slanost, kiselost), složeni (ekološki, evolutivni, sistemotvorni, geografski, klimatski)
PREMA OBJEKTU: pojedinac, grupa (društveni, etološki, socio-ekonomski, socio-psihološki, vrsta (uključujući ljudski, društveni život)
PREMA OKOLIŠNIM USLOVIMA: zavisno od gustine, nezavisno od gustine
PREMA STEPENJU UTICAJA: smrtonosni, ekstremni, ograničavajući, uznemirujući, mutageni, teratogeni; kancerogeni
PREMA SPEKTU UTICAJA: selektivno, opšte dejstvo
3. Obrasci djelovanja faktora okoline na tijelo
Odgovor organizama na uticaj abiotskih faktora. Uticaj faktora okoline na živi organizam je veoma raznolik. Neki faktori imaju jači uticaj, drugi imaju slabiji uticaj; neki utiču na sve aspekte života, drugi utiču na specifičan životni proces. Ipak, u prirodi njihovog utjecaja na tijelo i u odgovorima živih bića, može se identificirati niz općih obrazaca koji se uklapaju u određenu opću shemu djelovanja okolišnog faktora na životnu aktivnost organizma (Sl. 14.1).
Na sl. 14.1, osa apscise prikazuje intenzitet (ili "dozu") faktora (na primjer, temperatura, osvjetljenje, koncentracija soli u otopini tla, pH ili vlažnost tla, itd.), a osa ordinata prikazuje reakciju tijela na uticaj faktora sredine u njegovom kvantitativnom izražavanju (npr. intenzitet fotosinteze, disanje, brzina rasta, produktivnost, broj jedinki po jedinici površine, itd.), odnosno stepen korisnosti faktora.
Opseg djelovanja okolišnog faktora ograničen je odgovarajućim ekstremnim vrijednostima praga (minimalne i maksimalne tačke) na kojima je postojanje organizma još uvijek moguće. Ove tačke se nazivaju donja i gornja granica izdržljivosti (tolerancije) živih bića u odnosu na određeni faktor sredine.
Tačka 2 na x-osi, koja odgovara najboljim pokazateljima vitalne aktivnosti tijela, znači najpovoljniju vrijednost faktora utjecaja za tijelo - ovo je optimalna tačka. Za većinu organizama često je teško odrediti optimalnu vrijednost faktora s dovoljnom tačnošću, pa je uobičajeno govoriti o optimalnoj zoni. Ekstremni dijelovi krivulje, koji izražavaju stanje ugnjetavanja organizama s oštrim nedostatkom ili viškom faktora, nazivaju se područjima pesimuma ili stresa. U blizini kritičnih tačaka nalaze se subletalne vrijednosti faktora, a izvan zone preživljavanja one su smrtonosne.
Ovaj obrazac reakcije organizama na utjecaj okolišnih faktora omogućava nam da ga smatramo temeljnim biološkim principom: za svaku vrstu biljaka i životinja postoji optimum, zona normalne životne aktivnosti, pesimalne zone i granice izdržljivosti u odnosu svakom faktoru životne sredine.
Različite vrste živih organizama značajno se razlikuju jedni od drugih i po položaju optimuma i po granicama izdržljivosti. Na primjer, arktičke lisice u tundri mogu tolerirati fluktuacije temperature zraka u rasponu od oko 80°C (od +30 do -55°C), neki toplovodni rakovi mogu izdržati promjene temperature vode u rasponu od najviše od 6°C (od 23 do 29°C), filamentous cyanobacterium oscillatorium, koji živi na ostrvu Java u vodi sa temperaturom od 64°C, umire na 68°C u roku od 5-10 minuta. Na isti način, neke livadske trave preferiraju tla s prilično uskim rasponom kiselosti - na pH = 3,5-4,5 (na primjer, vrijesak, vrijesak i mali kiseljak služe kao indikatori kiselosti tla), druge dobro rastu preko širok raspon pH - od jako kiselog do alkalnog (na primjer, beli bor). S tim u vezi, organizmi za čije postojanje su potrebni strogo definisani, relativno konstantni uslovi životne sredine nazivaju se stenobiontima (grč. stenos - uzak, bion - živi), a oni koji žive u širokom rasponu varijabilnosti uslova životne sredine nazivaju se euribiontima (grč. eurys - širok ). U ovom slučaju organizmi iste vrste mogu imati usku amplitudu u odnosu na jedan faktor i široku amplitudu u odnosu na drugi (na primjer, prilagodljivost uskom rasponu temperatura i širokom rasponu saliniteta vode). Osim toga, ista doza faktora može biti optimalna za jednu vrstu, pesimalna za drugu, a izvan granica izdržljivosti za treću.
Sposobnost organizama da se prilagode određenom rasponu varijabilnosti faktora okoline naziva se ekološka plastičnost. Ova osobina je jedno od najvažnijih svojstava svih živih bića: regulišući svoju životnu aktivnost u skladu sa promenama uslova okoline, organizmi stiču sposobnost preživljavanja i ostavljanja potomstva. To znači da su euribiontski organizmi ekološki najplastičniji, što osigurava njihovu široku rasprostranjenost, dok se stenobiontski organizmi, naprotiv, odlikuju slabom ekološkom plastičnošću i kao rezultat toga obično imaju ograničena područja rasprostranjenosti.
Interakcija faktora sredine. Ograničavajući faktor. Faktori okoline utiču na živi organizam zajedno i istovremeno. Štaviše, dejstvo jednog faktora zavisi od snage sa kojom i u kojoj kombinaciji drugi faktori deluju istovremeno. Ovaj obrazac se naziva interakcija faktora. Na primjer, toplinu ili mraz je lakše podnijeti na suhom, a ne vlažnom zraku. Brzina isparavanja vode iz listova biljaka (transpiracija) je mnogo veća ako je temperatura zraka visoka i vrijeme vjetrovito.
U nekim slučajevima, nedostatak jednog faktora se djelimično nadoknađuje jačanjem drugog. Fenomen djelomične zamjenjivosti djelovanja faktora okoline naziva se kompenzacijski efekat. Na primjer, uvenuće biljaka može se zaustaviti i povećanjem količine vlage u tlu i smanjenjem temperature zraka, čime se smanjuje transpiracija; u pustinjama se nedostatak padavina u određenoj mjeri nadoknađuje povećanom relativnom vlažnošću zraka noću; Na Arktiku, dugi dnevni sati ljeti nadoknađuju nedostatak topline.
Istovremeno, nijedan od okolišnih faktora potrebnih tijelu ne može se u potpunosti zamijeniti drugim. Nedostatak svjetlosti onemogućuje život biljaka, uprkos najpovoljnijim kombinacijama drugih uslova. Dakle, ako se vrijednost barem jednog od vitalnih faktora okoline približi kritičnoj vrijednosti ili pređe njene granice (ispod minimuma ili iznad maksimuma), tada, uprkos optimalnoj kombinaciji drugih uslova, pojedincima prijeti smrt. Takvi faktori se nazivaju ograničavajući faktori.
Priroda ograničavajućih faktora može varirati. Na primjer, suzbijanje zeljastih biljaka pod krošnjama bukovih šuma, gdje su, uz optimalne termičke uslove, povećan sadržaj ugljičnog dioksida i bogata tla, mogućnosti za razvoj trava ograničene nedostatkom svjetlosti. Ovaj rezultat se može promijeniti samo utjecajem na ograničavajući faktor.
Ograničavajući faktori životne sredine određuju geografski raspon vrste. Dakle, kretanje vrste prema sjeveru može biti ograničeno nedostatkom topline, a na područja pustinja i suhih stepa - nedostatkom vlage ili previsokim temperaturama. Biotički odnosi također mogu poslužiti kao faktor koji ograničava distribuciju organizama, na primjer, zauzimanje teritorije od strane jačeg konkurenta ili nedostatak oprašivača za cvjetnice.
Prepoznavanje ograničavajućih faktora i otklanjanje njihovih efekata, odnosno optimizacija staništa živih organizama, važan je praktični cilj u povećanju prinosa poljoprivrednih kultura i produktivnosti domaćih životinja.
Granica tolerancije (lat. tolerantio - strpljenje) je raspon faktora sredine između minimalnih i maksimalnih vrijednosti, unutar kojih je moguć opstanak organizma.
4. Zakon ograničavajućeg (ograničavajućeg) faktora ili Liebigov zakon minimuma jedan je od temeljnih zakona u ekologiji, koji kaže da je za organizam najznačajniji faktor koji najviše odstupa od njegove optimalne vrijednosti. Stoga je pri predviđanju uslova okoline ili vršenju ispitivanja veoma važno utvrditi slabu kariku u životu organizama.
Upravo od ovog minimalno (ili maksimalno) zastupljenog faktora sredine u datom trenutku zavisi opstanak organizma. U drugim slučajevima, drugi faktori mogu biti ograničavajući. Tokom svog života, pojedinci vrste susreću se sa raznim ograničenjima u svojim životnim aktivnostima. Dakle, faktor koji ograničava širenje jelena je dubina snježnog pokrivača; moljci zimske vojske (štetočina povrća i žitarica) - zimska temperatura itd.
Ovaj zakon se uzima u obzir u poljoprivrednoj praksi. Njemački kemičar Justus Liebig utvrdio je da produktivnost gajenih biljaka prvenstveno zavisi od hranjiva (mineralnog elementa) koji je najslabije zastupljen u tlu. Na primjer, ako je fosfor u tlu samo 20% potrebne norme, a kalcij 50% norme, tada će ograničavajući faktor biti nedostatak fosfora; Prije svega, u tlo je potrebno dodati gnojiva koja sadrže fosfor.
Environmental faktori (5)
Pravo >> EkologijaZakoni uticaja životne sredine faktori o živim organizmima Uprkos raznolikosti životne sredine faktori i razne...) ili životne sredine valenciju tijela na datu faktor. Povoljan opseg delovanja životne sredine faktor a zove zona...
Environmental faktori prijetnje stanju istorijskog i kulturnog nasljeđa Rusije
Pravo >> Kultura i umjetnost... ” – uništavanje dekora, struktura) – kompleks negativnog životne sredine faktori; ▫ Crkva Svetog Trojstva (Lenvinskaya) u gradu ... politika očuvanja spomenika. Dodatak 1 Negativan uticaj životne sredine faktori istorijskim i kulturnim spomenicima 1999. godine...
Environmental faktori i ekosisteme
Test >> Ekologija... br. 23. Biotic životne sredine faktori Biotic faktoriživotna sredina (biotički faktori; Biotic životne sredine faktori; Biotički faktori... između organizama. Zovu se biotički životne sredine faktori vezano za aktivnosti živih organizama...
