Антропогенные, биотические и абиотические факторы окружающей среды. Абиотические факторы животных и растений примеры
Биотических факторов-( ) Абиотических факторов-( )
Антропогенные, биотические и абиотические факторы окружающей среды :: SYL.ru
Введение
Каждый день вы, спеша по делам, ходите по улице, ежась от холода или обливаясь потом от жары. А после рабочего дня идете в магазин, покупаете продукты питания. Выйдя из магазина, спешно останавливаете проезжающую маршрутку и бессильно опускаетесь на ближайшее свободное место. Для многих это знакомый образ жизни, не так ли? А вы никогда не задумывались о том, как протекает жизнь с точки зрения экологии? Существование человека, растений и животных возможно лишь благодаря их взаимодействию. Не обходится оно и без влияния неживой природы. У каждого из этих типов воздействия есть свое обозначение. Итак, существует всего три вида влияния на окружающую среду. Это антропогенные, биотические и абиотические факторы. Давайте рассмотрим каждый из них и его воздействие на природу.
1. Антропогенные факторы - влияние на природу всех форм деятельности человека
Когда упоминается этот термин, в голову не приходит ни одной положительной мысли. Даже когда люди делают что-нибудь хорошее для животных и растений, то происходит это из-за последствий ранее сделанного плохого (к примеру, браконьерства).
Антропогенные факторы (примеры):
- Вырубка лесов.
- Высушивание болот.
- Удобрение полей пестицидами.
- Браконьерство.
- Промышленные отходы (фото).
Вывод
Как видите, в основном человек наносит окружающей среде только вред. И из-за увеличения хозяйственного и промышленного производства даже природоохранные меры, учреждаемые редкими добровольцами (создание заповедников, экологические митинги), уже перестают помогать.
2. Биотические факторы - влияние живой природы на разнообразные организмы
Проще говоря, это взаимодействие растений и животных между собой. Оно может быть как положительным, так и отрицательным. Существует несколько видов такого взаимодействия:
1. Конкуренция - такие взаимосвязи между особями одного или разных видов, при которых использование определенного ресурса одним из них уменьшает его доступность для других. В общем, при конкуренции животные или растения борются между собой за свой кусок хлеба
2. Мутуализм - такая взаимосвязь, при которой каждый из видов получает определенную пользу. Проще говоря, когда растения и/или животные гармонично дополняют друг друга.
3. Комменсализм - такая форма симбиоза между организмами разных видов, при которой один из них использует жилище или организм хозяина как место поселения и может питаться остатками пищи или продуктами его жизнедеятельности. При этом он не приносит хозяину ни вреда, ни пользы. В общем, маленькое незаметное дополнение.
4. Паразитизм - такой вид взаимосвязи, при котором оба организма: и паразит, и хозяин - ощущают на себе неблагоприятное влияние друг друга. Короче, делают сами себе плохо, а все равно живут.
Биотические факторы (примеры):
Сосуществование рыб и коралловых полипов, жгутиковых простейших и насекомых, деревьев и птиц (например, дятлов), скворцов-майн и носорогов.
Вывод
Несмотря на то, что биотические факторы могут приносить вред животным, растениям и человеку, от них есть и очень большая польза.
3. Абиотические факторы - воздействие неживой природы на разнообразные организмы
Да, и неживая природа тоже играет немаловажную роль в жизненных процессах животных, растений и человека. Пожалуй, самым главным абиотическим фактором является погода.
Абиотические факторы: примеры
Абиотические факторы - это температура, влажность, освещенность, соленость воды и почвы, а также воздушная среда и ее газовый состав.
Вывод
Абиотические факторы могут наносить вред животным, растениям и человеку, но все-таки в основном они приносят им пользу
Итог
Единственный фактор, не приносящий никому пользы - это антропогенный. Да, человеку он тоже не приносит ничего хорошего, хотя тот уверен, что изменяет природу для своего блага, и не задумывается, во что превратится для него и его потомков это "благо" через десяток лет. Человеком уже полностью уничтожены многие виды животных и растений, которые имели свое место в мировой экосистеме. Биосфера Земли похожа на фильм, в котором нет второстепенных ролей, все они являются главными. А вот теперь представьте, что некоторые из них убрали. Что получится в фильме? Вот так и в природе: если исчезнет самая малая песчинка, рухнет великое здание Жизни.
www.syl.ru
2. Абиотические и биотические факторы среды. Привести примеры
Абиотические факторы это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы. На рис. 5 (см. приложение) приведена классификация абиотических факторов. Начнем рассмотрение с климатических факторов внешней среды.
Температура является наиболее важным климатическим фактором. От нее зависит интенсивность обмена веществ организмов и их географическое распространение. Любой организм способен жить в пределах определенного диапазона температур. И хотя для разных видов организмов (эвритермных и стенотермных) эти интервалы различны, для большинства из них зона оптимальных температур, при которых жизненные функции осуществляются наиболее активно и эффективно, сравнительно невелика. Диапазон температур, в которых может существовать жизнь, составляет примерно 300 С : от 200 до +100 ЬС. Но большинство видов и большая часть активности приурочены к еще более узкому диапазону температур. Определенные организмы, особенно в стадии покоя, могут существовать по крайней мере некоторое время, при очень низких температурах. Отдельные виды микроорганизмов, главным образом бактерии и водоросли, способны жить и размножаться при температурах, близких к точке кипения. Верхний предел для бактерий горячих источников составляет 88 С, для синезеленых водорослей 80 С, а для самых устойчивых рыб и насекомых около 50 С. Как правило, верхние предельные значения фактора оказываются более критическими, чем нижние, хотя многие организмы вблизи верхних пределов диапазона толерантности функционируют более эффективно.
У водных животных диапазон толерантности к температуре обычно более узок по сравнению с наземными животными, так как диапазон колебаний температуры в воде меньше, чем на суше.
Таким образом, температура является важным и очень часто лимитирующим фактором. Температурные ритмы в значительной степени контролируют сезонную и суточную активность растений и животных.
Количество осадков и влажность основные величины, измеряемые при изучении этого фактора. Количество осадков зависит в основном от путей и характера больших перемещений воздушных масс. Например, ветры, дующие с океана, оставляют большую часть влаги на обращенных к океану склонах, в результате чего за горами остается "дождевая тень", способствующая формированию пустыни. Двигаясь в глубь суши, воздух аккумулирует некоторое количество влаги, и количество осадков опять увеличивается. Пустыни, как правило, расположены за высокими горными хребтами или вдоль тех берегов, где ветры дуют из обширных внутренних сухих районов, а не с океана, например, пустыня Нами в ЮгоЗападной Африке. Распределение осадков по временам года крайне важный лимитирующий фактор для организмов.
Влажность параметр, характеризующий содержание водяного пара в воздухе. Абсолютной влажностью называют количество водяного пара в единице объема воздуха. В связи с зависимостью количества пара, удерживаемого воздухом, от температуры и давления, введено понятие относительной влажности это отношение пара, содержащегося в воздухе, к насыщающему пару при данных температуре и давлении. Так как в природе существуют суточный ритм влажности повышение ночью и снижение днем, и колебание ее по вертикали и горизонтали, этот фактор наряду со светом и температурой играет важную роль в регулировании активности организмов. Доступный живым организмам запас поверхностной воды зависит от количества осадков в данном районе, но эти величины не всегда совпадают. Так, пользуясь подземными источниками, куда вода поступает из других районов, животные и растения могут получать больше воды, чем от поступления ее с осадками. И наоборот, дождевая вода иногда сразу же становится недоступной для организмов.
Излучение Солнца представляет собой электромагнитные волны различной длины. Оно совершенно необходимо живой природе, так как является основным внешним источником энергии. Надо иметь в виду то, что спектр электромагнитного излучения Солнца весьма широк и его частотные диапазоны различным образом воздействуют на живое вещество.
Для живого вещества важны качественные признаки света длина волны, интенсивность и продолжительность воздействия.
Ионизирующее излучение выбивает электроны из атомов и присоединяет их к другим атомам с образованием пар положительных и отрицательных ионов. Его источником служат радиоактивные вещества, содержащиеся в горных породах, кроме того, оно поступает из космоса.
Разные виды живых организмов сильно отличаются по своим способностям выдерживать большие дозы радиационного облучения. Как показывают данные большей части исследований, наиболее чувствительны к облучению быстро делящиеся клетки.
У высших растений чувствительность к ионизирующему излучению прямо пропорциональна размеру клеточного ядра, а точнее объему хромосом или содержанию ДНК.
Газовый состав атмосферы также является важным климатическим фактором. Примерно 33,5 млрд лет назад атмосфера содержала азот, аммиак, водород, метан и водяной пар, а свободный кислород в ней отсутствовал. Состав атмосферы в значительной степени определялся вулканическими газами. Изза отсутствия кислорода не существовало озонового экрана, задерживающего ультрафиолетовое излучение Солнца. С течением времени за счет абиотических процессов в атмосфере планеты стал накапливаться кислород, началось формирование озонового слоя.
Ветер способен даже изменять внешний вид растений, особенно в тех местообитаниях, например в альпийских зонах, где лимитирующее воздействие оказывают другие факторы. Экспериментально показано, что в открытых горных местообитаниях ветер лимитирует рост растений: когда построили стену, защищавшую растения от ветра, высота растений увеличилась. Большое значение имеют бури, хотя их действие сугубо локально. Ураганы и обычные ветры способны переносить животных и растения на большие расстояния и тем самым изменять состав сообществ.
Атмосферное давление, повидимому, не является лимитирующим фактором непосредственного действия, однако оно имеет прямое отношение к погоде и климату, которые оказывают непосредственное лимитирующее воздействие.
Рассмотрим далее факторы водной среды.
Водные условия создают своеобразную среду обитания организмов, отличающуюся от наземной прежде всего плотностью и вязкостью. Плотность воды примерно в 800 раз, а вязкость примерно в 55 раз выше, чем у воздуха. Вместе с плотностью и вязкостью важнейшими физикохимическими свойствами водной среды являются: температурная стратификация, то есть изменение температуры по глубине водного объекта и периодические изменения температуры во времени, а также прозрачность воды, определяющая световой режим под ее поверхностью: от прозрачности зависит фотосинтез зеленых и пурпурных водорослей, фитопланктона, высших растений.
Как и в атмосфере, важную роль играет газовый состав водной среды. В водных местообитаниях количество кислорода, углекислого газа и других газов, растворенных в воде и потому доступных организмам, сильно варьируется во времени. В водоемах с высоким содержанием органических веществ кислород является лимитирующим фактором первостепенной важности.
Кислотность концентрация водородных ионов (рН) тесно связана с карбонатной системой. Значение рН изменяется в диапазоне от 0 рН до 14: при рН=7 среда нейтральная, при рН<7 кислая, при рН>7 щелочная. Если кислотность не приближается к крайним значениям, то сообщества способны компенсировать изменения этого фактора толерантность сообщества к диапазону рН весьма значительна. В водах с низким рН содержится мало биогенных элементов, поэтому продуктивность здесь крайне мала.
Соленость содержание карбонатов, сульфатов, хлоридов и т.д. является еще одним значимым абиотическим фактором в водных объектах. В пресных водах солей мало, из них около 80 % приходится на карбонаты. Содержание минеральных веществ в мировом океане составляет в среднем 35 г/л. Организмы открытого океана обычно стеногалинны, тогда как организмы прибрежных солоноватых вод в общем эвригалинны. Концентрация солей в жидкостях тела и тканях большинства морских организмов изотонична концентрации солей в морской воде, так что здесь не возникает проблем с осморегуляцией.
Течение не только сильно влияет на концентрацию газов и питательных веществ, но и прямо действует как лимитирующий фактор. Многие речные растения и животные морфологически и физиологически особым образом приспособлены к сохранению своего положения в потоке: у них есть вполне определенные пределы толерантности к фактору течения.
Гидростатическое давление в океане имеет большое значение. С погружением в воду на 10 м давление возрастает на 1 атм (105 Па) . В самой глубокой части океана давление достигает 1000 атм (108 Па) . Многие животные способны переносить резкие колебания давления, особенно, если у них в теле нет свободного воздуха. В противном случае возможно развитие газовой эмболии. Высокие давления, характерные для больших глубин, как правило, угнетают процессы жизнедеятельности.
Почва.
Почвой называют слой вещества, лежащий поверх горных пород земной коры. Русский ученый естествоиспытатель Василий Васильевич Докучаев в 1870 году первым рассмотрел почву как динамическую, а не инертную среду. Он доказал, что почва постоянно изменяется и развивается, а в ее активной зоне идут химические, физические и биологические процессы. Почва формируется в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов. В состав почвы входят четыре основных структурных компонента: минеральная основа (обычно 5060 % общего состава почвы), органическое вещество (до 10 %), воздух (1525 %) и вода (2530 %).
Минеральный скелет почвы это неорганический компонент, который образовался из материнской породы в результате ее выветривания.
Органическое вещество почвы образуется при разложении мертвых организмов, их частей и экскрементов. Не полностью разложившиеся органические остатки называются подстилкой, а конечный продукт разложения аморфное вещество, в котором уже невозможно распознать первоначальный материал, называется гумусом. Благодаря своим физическим и химическим свойствам гумус улучшает структуру почвы и ее аэрацию, а также повышает способность удерживать воду и питательные вещества.
В почве обитает множество видов растительных и животных организмов, влияющих на ее физикохимические характеристики: бактерии, водоросли, грибы или простейшие одноклеточные, черви и членистоногие. Биомасса их в различных почвах равна (кг/га): бактерий 10007000, микроскопических грибов 1001000, водорослей 100300, членистоногих 1000, червей 3501000.
Главным топографическим фактором является высота над уровнем моря. С высотой снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастают количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации, понижаются атмосферное давление и концентрации газов. Все эти факторы влияют на растения и животных, обуславливая вертикальную зональность.
Горные цепи могут служить климатическими барьерами. Горы служат также барьерами для распространения и миграции организмов и могут играть роль лимитирующего фактора в процессах видообразования.
Еще один топографический фактор экспозиция склона. В северном полушарии склоны, обращенные на юг, получают больше солнечного света, поэтому интенсивность света и температура здесь выше, чем на дне долин и на склонах северной экспозиции. В южном полушарии имеет место обратная ситуация.
Важным фактором рельефа является также крутизна склона. Для крутых склонов характерны быстрый дренаж и смывание почв, поэтому здесь почвы маломощные и более сухие.
Для абиотических условий справедливы все рассмотренные законы воздействия экологических факторов на живые организмы. Знание этих законов позволяет ответить на вопрос: почему в разных регионах планеты сформировались разные экосистемы? Основная причина своеобразие абиотических условий каждого региона.
Ареалы распространения и численность организмов каждого вида ограничиваются не только условиями внешней неживой среды, но и их отношениями с организмами других видов. Непосредственное живое окружение организма составляет его биотическую среду, а факторы этой среды называются биотическими. Представители каждого вида способны существовать в таком окружении, где связи с другими организмами обеспечивают им нормальные условия жизни.
Рассмотрим характерные особенности отношений различных типов.
Конкуренция является в природе наиболее всеохватывающим типом отношений, при котором две популяции или две особи в борьбе за необходимые для жизни условия воздействуют друг на друга отрицательно.
Конкуренция может быть внутривидовой и межвидовой.
Внутривидовая борьба происходит между особями одного и того же вида, межвидовая конкуренция имеет место между особями разных видов. Конкурентное взаимодействие может касаться жизненного пространства, пищи или биогенных элементов, света, места укрытия и многих других жизненно важных факторов.
Межвидовая конкуренция, независимо от того, что лежит в ее основе, может привести либо к установлению равновесия между двумя видами, либо к замене популяции одного вида популяцией другого, либо к тому, что один вид вытеснит другой в иное место или же заставит его перейти на использование иных ресурсов. Установлено, что два одинаковых в экологическом отношении и потребностях вида не могут сосуществовать в одном месте и рано или поздно один конкурент вытесняет другого. Это так называемый принцип исключения или принцип Гаузе.
Поскольку в структуре экосистемы преобладают пищевые взаимодействия, наиболее характерной формой взаимодействия видов в трофических цепях является хищничество, при котором особь одного вида, называемая хищником, питается организмами (или частями организмов) другого вида, называемого жертвой, причем хищник живет отдельно от жертвы. В таких случаях говорят, что два вида вовлечены в отношения хищник жертва.
Еще один тип взаимодействия видов паразитизм. Паразиты питаются за счет другого организма, называемого хозяином, однако в отличие от хищников они живут на хозяине или внутри его организма на протяжении значительной части их жизненного цикла. Паразит использует для своей жизнедеятельности питательные вещества хозяина, тем самым постоянно ослабляя, а нередко убивая его.
От паразитизма отличается аменсализм, при котором один вид причиняет вред другому, не извлекая при этом для себя никакой пользы. Чаще всего это те случаи, когда причиняемый вред заключается в изменении среды. Так поступает человек, разрушая и загрязняя окружающую среду.
Нейтрализм это такой тип отношений, при котором ни одна из популяций не оказывает на другую никакого влияния: никак не сказывается на росте его популяций, находящихся в равновесии, и на их плотности. В действительности бывает, однако, довольно трудно при помощи наблюдений и экспериментов в природных условиях убедиться, что два вида абсолютно независимы один от другого.
Обобщая рассмотрение форм биотических отношений, можно сделать следующие выводы:
1) отношения между живыми организмами являются одним из основных регуляторов численности и пространственного распределения организмов в природе;
2) негативные взаимодействия между организмами проявляются на начальных стадиях развития сообщества или в нарушенных природных условиях; в недавно сформировавшихся или новых ассоциациях вероятность возникновения сильных отрицательных взаимодействий больше, чем в старых ассоциациях;
3) в процессе эволюции и развития экосистем обнаруживается тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, повышающих выживание взаимодействующих видов.
Все эти обстоятельства человек должен учитывать при проведении мероприятий по управлению экологическими системами и отдельными популяциями с целью использования их в своих интересах, а также предвидеть косвенные последствия, которые могут при этом иметь место.
studfiles.net
Абиотические факторы, биотические факторы окружающей среды: примеры
В любой среде обитания живые организмы испытывают на себе совокупное действие различных условий. Абиотические факторы, биотические факторы и антропогенные влияют на особенности их жизнедеятельности и адаптации.
Что такое экологические факторы?
Живые организмы населяют несколько сред обитания. К ним относятся водная, наземно-воздушная и почва. Некоторые виды обитают в других организмах. Их называют паразитическими. Каждая из них характеризуется определенными свойствами. Их и называют факторами среды. Эти свойства можно объединить в три группы. Это абиотические факторы, биотические и антропогенные. На живые организмы они оказывают совокупное воздействие.
Все условия неживой природы называют абиотическими факторами. Это, к примеру, количество солнечного излучения или влаги. К биотическим факторам относятся все виды взаимодействия живых организмов между собой. В последнее время все большее влияние на живые организмы имеет деятельность человека. Этот фактор является антропогенным.
Абиотические экологические факторы
Действие факторов неживой природы зависит от климатических условий среды обитания. Одним из них является солнечный свет. От его количества зависит интенсивность фотосинтеза, а значит и насыщенность воздуха кислородом. Именно это вещество необходимо живым организмам для дыхания.
К абиотическим факторам относятся также температурный режим и влажность воздуха. От них зависит видовое разнообразие и вегетационный период растений, особенности жизненного цикла животных. Живые организмы по-разному приспосабливаются к данным факторам. К примеру, большинство покрытосеменных деревьев сбрасывают на зиму листву, чтобы избежать излишней потери влаги. Растения пустынь имеют стержневую корневую систему, которая достигает значительных глубин. Это обеспечивает их необходимым количеством влаги. Первоцветы успевают за несколько весенних недель вырасти и отцвести. А период засушливого лета и холодной малоснежной зимы они переживают под землей в виде луковицы. В этом подземном видоизменении побега накапливается достаточное количество воды и питательных веществ.
Абиотические экологические факторы предполагают также влияние местных факторов на живые организмы. К ним относятся характер рельефа, химический состав и насыщенность гумусом почв, уровень солености воды, характер океанических течений, направление и скорость ветра, направленность радиационного излучения. Их влияние проявляется как непосредственно, так и косвенно. Так, характер рельефа обусловливает действие ветров, увлажненности и освещенности.
Видео по теме
Влияние абиотических факторов
Факторы неживой природы имеют разный характер воздействия на живые организмы. Монодоминантным является воздействие одного преобладающего влияния при незначительном проявлении остальных. К примеру, если в почве недостаточно азота, корневая система развивается на недостаточном уровне и другие элементы не могут влиять на ее развитие.
Усиление действия одновременно нескольких факторов является проявлением синергизма. Так, если в почве достаточно влаги, растения лучше начинают усваивать и азот, и солнечное излучение. Абиотические факторы, биотические факторы и анропогенные могут быть и провокационными. При раннем наступлении оттепели растения наверняка пострадают от заморозков.
Особенности действия биотических факторов
К биотическим факторам относятся различные формы влияния живых организмов друг на друга. Они также могут быть прямыми и косвенными и проявляться достаточно полярно. В определенных случаях организмы не оказывают влияния. Это типичное проявление нейтрализма. Это редкое явление рассматривается только в случае полного отсутствия прямого воздействия организмов друг на друга. Обитая в общем биогеоценозе, белки и лоси никак не взаимодействуют. Однако на них действует общее количественное соотношение в биологической системе.
Примеры биотических факторов
Биотическим фактором является и комменсализм. К примеру, когда олени разносят плоды репейника, они не получают от этого ни пользы, ни вреда. При этом они приносят значительную пользу, расселяя многие виды растений.
Между организмами часто возникают и взаимовыгодные отношения. Их примерами является мутуализм и симбиоз. В первом случае происходит взаимовыгодное сожительство организмов разных видов. Типичным примером мутуализма являются рак-отшельник и актиния. Ее хищный цветок является надежной защитой членистоногого животного. А раковину актиния использует в качестве жилища.
Более тесным взаимовыгодным сожительством является симбиоз. Его классическим примером являются лишайники. Эта группа организмов представляет собой совокупность нитей грибов и клеток сине-зеленых водорослей.
Биотические факторы, примеры которых мы рассмотрели, можно дополнить и хищничеством. При этом типе взаимодействий организмы одного вида являются пищей для других. В одном случае хищники нападают, умерщвляют и поедают свою жертву. В другом - занимаются поиском организмов определенных видов.
Действие антропогенных факторов
Абиотические факторы, биотические факторы долгое время являлись единственными, влияющими на живые организмы. Однако с развитием человеческого общества его влияние на природу возрастало все больше. Известный ученый В. И. Вернадский даже выделил отдельную оболочку, созданную деятельностью человека, которую он назвал Ноосферой. Вырубка лесов, неограниченная распашка земель, истребление многих видов растений и животных, неразумное природопользование являются основными факторами, которые изменяют окружающую среду.
Среда обитания и ее факторы
Биотические факторы, примеры которых были приведены, наряду с другими группами и формами влияний, в разных средах обитания имеют свою значимость. Наземно-воздушная жизнедеятельность организмов в значительной степени зависит от колебания температуры воздуха. А в водной этот же показатель не так важен. Действие антропогенного фактора в данный момент приобретает особое значение во всех средах обитания других живых организмов.
Лимитирующие факторы и адаптация организмов
Отдельной группой можно выделить факторы, которые ограничивают жизнедеятельность организмов. Их называют лимитирующими или ограничивающими. Для листопадных растений к абиотическим факторам относятся количество солнечной радиации и влаги. Они и являются ограничивающими. В водной среде лимитирующими являются ее уровень солености и химический состав. Так глобальное потепление приводит к таянию ледников. В свою очередь это влечет за собой увеличение содержания пресной воды и уменьшение уровня ее солености. В результате растительные и животные организмы, которые не могут приспособиться к изменению данного фактора и адаптироваться, неминуемо гибнут. На данный момент это является глобальной экологической проблемой человечества.
Лимитирующим фактором в водной среде также является количество углекислого газа и солнечного света, которые уменьшают видовое разнообразие растений с глубиной. Хищные и паразитические организмы, конкурентная борьба за пищу и партнера противоположного пола, распространение вирусов, которое вызывает эпидемии различных заболеваний человека и животных, также в значительной степени изменяют условия и ограничивают количество видов организмов.
Итак, абиотические факторы, биотические факторы и антропогенные в совокупности действуют на разные группы живых организмов в средах обитания, регулируя их численность и процессы жизнедеятельности, меняя видовое богатство планеты.
Источник: fb.ru Новости и общество Международные соглашения по охране окружающей среды: примерыЕще в 1902 году в Париже впервые был выпущен правовой акт, касающийся охраны животного мира - конвенция, в которой регулировалась охрана птиц, использующихся в сельском хозяйстве. Вопрос экологии сейчас особо остро ст...
Образование Абиотические факторы среды и их влияние на живые организмыАбиотические факторы среды определяются климатическими условиями, а также почвенными и водными. Классификация Существует несколько классификаций абиотических факторов. Одна из самых поп...
Образование Абиотические факторы и их воздействие на среду обитанияЖивые организмы взаимодействуют между собой и с окружающим миром, и это составляет их среду обитания. Одним из факторов, влияющих на живую и неживую природу, является и человек. В зависимости от формы воздействия на ж...
Закон Условия труда: классификация по факторам производственной среды. Гигиеническая классификация условий трудаСовершенствование законодательной базы предполагает и внесение определенных изменений в условия труда. Классификация условий труда оказывает огромное значение на показатели производительности, а также на здоровье, жиз...
Новости и общество Факторы внешней среды и их влияниеОкружающая среда в той или иной мере оказывает влияние на живые организмы, которые в ней обитают. Это воздействие может иметь прямой или косвенный характер. Все элементы среды, которая нас окружает, влияю...
Новости и общество Физическое загрязнение окружающей среды: виды, источники, примерыС каждым годом на нашей планете остается все меньше мест, претендующих на звание «экологически чистых». Активная деятельность человека приводит к тому, что экосистема постоянно подвергается загрязнениям, и...
Бизнес Характеристики внешней среды. Факторы внешней среды организацииЛюбой человек, который имеет отношение к бизнесу либо собирается им заняться, часто думает, что главное – составить хороший бизнес-план и организовать деятельность компании, и можно добиться хороших результатов....
Образование Химические факторы производственной среды - описание, особенности и классификацияСегодня в России работает огромное количество производственных предприятий. Деятельность далеко не всех из них безопасна для окружающей среды и населения. Более того, многие производства считаются вредными и опасными....
Автомобили Датчик температуры окружающей среды: расположение, устройство, схема и особенностиПрактически любой современный автомобиль оснащается большим количеством датчиков. Одни считывают температуру ОЖ, другие - давление в системе смазки. Мы же поговорим о том, для чего нужен датчик температуры окружающей ...
Бизнес ГЭС Чебоксарская: фото, история, влияние на окружающую средуИстория Чебоксарской ГЭС тесно переплетается с историей города, на котором её возвели. Логично было бы предположить, что речь идёт о Чебоксарах (ведь ГЭС – Чебоксарская). Однако это не так: городом энергетиков п...
monateka.com
Важнейшие абиотические факторы и адаптация к ним организмов — Мегаобучалка
Лекция 3. « Экологические факторы»
1. Среда и условия существования организмов
2. Абиотические факторы
3. Биотические факторы
4. Совместное действие экологических факторов
Среда и условия существования организмов
Все условия живой и неживой природы при которых существуют живые организмы и которые прямо или косвенно влияют на состояние, развитие и размножение как отдельных организмов, так и целых популяций - входят в понятие внешняя среда.
Из внешней среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют продукты обмена веществ.
Совокупность необходимых для организма элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может составляют Условия жизни или условия существования. А способность организма приспосабливаться к среде называется адаптацией.
Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически в процессе развития.
Отдельные элементы или свойства среды, воздействующие на организм и взаимодействующие с ним называются экологическим факторами.(от лат. Фактор – условие, причина)
Все многообразие экологических факторов подразделяется на две большие группы: абиотические и биотические.
Абиотические факторы–( от лат«а»-отрицание «биос» –жизнь) это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм.
Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие.
Экологические факторы среды
Абиотические Биотические
1. Климатические ( свет, температура 1. Фитогенные (влияние
влага, воздух, ветер) растений)
2. Эдафогенные (механический состав, 2. Зоогенные (влияние
влагоемкость, воздухопроницае-
мость, окраска) 3. Антропогенные (влия-
3. Орографические (рельеф, экспозиция) ния, связанные с дея-
4. Химические (газовый состав, солевой тельностью человека)
состав воды)
Некоторые авторы антропогенные факторы выделяют в самостоятельную группу факторов наряду с абиотическими и биотическими, подчеркивая тем самым чрезвычайное действие антропогенных факторов.
Влияние факторов среды определяется прежде всего их воздействием на обмен веществ организмов. Отсюда все экологические факторы по их действию можно подразделить на прямодействующие и косвеннодействующие.
Каждый экологический фактор характеризуется определенными количественными показателями, например, силой, диапазоном действия.
Для каждого вида растений и животных условия, в которых они особенно хорошо себя чувствуют, неодинаковы. Например, некоторые растения предпочитают очень влажную почву, а другие относительно сухую. Одни хорошо растут в сильную жару, другие лучше переносят более холодную среду и т.д.
Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом, а дающая наихудший эффект – пессимумом, то есть условия, при которых жизнедеятельность организма максимально угнетается, но он еще может существовать.
Кривая толерантности
Пример.При выращиваниирастений при различных температурах, точка, при которой будет наблюдаться максимальный рост, будет оптимумом. Чаще всего это некий диапазон температур в несколько градусов (или зона оптимума).
Весь интервал температур, от минимальной до максимальной, при которых еще возможен рост, называется диапазоном устойчивости (выносливости) или толерентности. Точки, находящиеся между максимальной и минимальной температурой пригодной для жизни растения называются пределами устойчивости.Между зоной оптимума и пределамиустойчивости по мере приближения к последним находятся зоны угнетения или стрессовые зоны.
Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды обозначается понятием экологическая пластичность вида. Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность.
Экологически выносливые виды называют эврибионтными (от лат еурос-широкий), а маловыносливые – стенобионтными (от лат. стенос – узкий).
Виды, длительное время развивающиеся в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и вырабатывают черты стенобионтности.
А виды, развивающиеся при значительных колебаниях факторов среды, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионтами.
Важнейшие абиотические факторы и адаптация к ним организмов
Как мы уже отмечали абиотические факторы или неживой компонент среды подразделяются на климатические, почвенные (эдафические), топографические и другие физические факторы в том числе воздействие волн, морских течений, огня и т. д.
Одним из важнейших абиотических факторов для большинства живых организмов является свет.
Солнце излучает в космическое пространство огромное количество энергии.
42% всей падающей солнечной радиации отражается атмосферой в космическое пространство, 15% - поглощается толщей атмосферы и идет на ее нагревание и только 43% - достигает земной поверхности.
Эта доля радиации в свою очередь на 27% состоит из прямой радияции и на 16% из рассеянной или диффузной. Общая сумма прямой и рассеянной радиации составляет суммарную радиацию.
Свет для живых организмов служит с одной стороны источником энергии, без которого невозможна жизнь, а с другой стороны – прямое воздействие света на протоплазму может быть смертельно для организма. То есть, свет - это не только жизненно важный фактор, но и лимитирующий, как на минимальном так и на максимальном уровнях.
С участием света у растений и животных протекают важнейшие процессы: фотосинтез, транспирация, фотопериодизм, зрение у животных и прочие процессы.
По отношению к свету различают следующие экологические группы растений:
- световые (светолюбы) - гелеофиты
- теневые (тенелюбы) - сциофиты
- и теневыносливые –факультативные гелиофиты
Интенсивность освещения влияет на активность животных, определяя среди них виды, ведущие сумеречный, ночной и дневной образ жизни.
У растений освещение вызывает ростовые движения, которые проявляются в том, что из-за неравномерного роста стебля происходит его искривление. Это явление носит название фототропизма.
Движение Земли вокруг Солнца вызывает закономерные изменения длины дня и ночи по сезонам года.
Уменьшение продолжительности светового дня в конце лета приводит к прекращению роста животных, вызывает у них осенью линьку, определяет сроки группировки в стаи и их миграцию или переход в состояние покоя (спячки)
Растения, развитие которых нормально происходит при длинном дне, называют длиннодневными. Это растения зоны средней полосы – рожь, пшеница, луговые злаки, клевер и др.
Растения, развитие которых нормально происходит при сокращенном световом дне – называются короткодневными.К ним относятся выходцы из южных районов – гречиха, просо, подсолнечник и др.
Температура.
Не менее важным абиотическим фактором чем свет является тепловой режим. Главным источником тепла на земле является солнечное излучение. Сила и характер солнечного излучения зависят от географического положения и являются важными факторами определяющими климат региона. А он в свою очередь определяет наличие и обилие видов растений и животных в данной местности.
Температурный фактор характеризуется ярко выраженными как сезонными так и суточными колебаниямиВыходящие за пределы терпимости организмов изменения температуры в местах обитания приводят к массовой их гибели.
Температурный режим влияет на скорость протекания физикохимических процессов в клетках, на анатомо-морфологические особенности организмов, на рост, развитие, поведение и во многих случаях определяет географическое распространение растений и животных.
По отношению к температуре все организмы подразделяются на две группы: холодолюбивые и теплолюбивые.
Холодолюбивые организмы, или криофилы, способны жить в условиях сравнительно низких температур и не выносят высоких. Криофилы могут сохранять активность при температуре клеток до –8 -10*С к таким организмам относятся некоторые виды бактерий, грибов, моллюсков, членистоногих, червей. Они населяют холодные и умеренные зоны.
Приостановка всех жизненных процессов организма называется анабиозом.Температура, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организмов называется оптимальной.Температурный оптимум для большинства живых организмов находится в пределах 20-25*С, и лишь у обитателей жарких, сухих районов температурный оптимум находится несколько выше – 25-28*С.
Для организмов умеренных и холодных зон России оптимальными температурами являются 10-20*С.
В зависимости от широты интервала температуры, в которой данный вид может существовать, организмы подразделяются на эвритермные и стенотермные.
Эвритермные организмы выдерживают широкие колебания температуры, стенотермные – живут лишь в узких пределах температур.
Беспозвоночные, рыбы, амфибии и рептилии лишены способности поддерживать температуру тела в узких границах их называют пойкилотермными ( от лат. пойкилос – разный) Эти организмы больше зависят от тепла, поступающего извне, чем от тепла, которое образуется в обменных процессах. Эти организмы часто называют холоднокровными.
Птицы и млекопитающие способны поддерживать достаточно постоянную температуру тела независимо от окружающей температуры. Эти животные называются гомойотермными ( от лат. хомоус -–подобный) или теплокровными.
Благодаря высокой интенсивности обмена у них вырабатывается достаточное количество тепла, которое может сохраняться.
При оптимальных температурах у всех организмов физиологические процессы протекают наиболее интенсивно, что способствует увеличению темпов их роста. Этот процесс подчиняется правилу Ванг-Гоффа. Которое звучит так– скорость химических реакций возрастает в 2-3 раза при повышении температуры на каждые 10*С.
При температурах выше или ниже оптимальных скорость биохимических реакций в организме снижается или вообще нарушается. И как итог – замедление темпов роста или даже гибель организма.
Живые организмы в процессе эволюции выработали различные формы адаптации к температуре, среди них
- морфологические
- биохимические
- физиологические
- поведенческие
Одно из важнейших приспособлений к температуре у растений – форма их роста. Там, где тепла мало – много подушковидных растений, то есть растений с прикорневыми розетками листьев, стелющихся форм (карликовые формы). Это позволяет растениям улавливать максимум тепла солнечных лучей, а также использовать тепло нагретой поверхности почвы.
В зонах высоких температур у растений имеются определенные приспособления, например, листовые пластинки, сокращены до размера игл, щетинок или чешуй, развиты волоски, создающие войлочное покрытие и т.д., которые снижают отрицательное действие высоких температур.
У животных под действием теплового фактора формируются такие морфологические признаки как:
- отражательная поверхность тела – это пуховой, перьевой и шерстяной покровы у животных
- жировые отложения.
- темная окраска, способствующая усиленному поглощению солнечного тепла
- увеличение размеров тела у животных в холодных районах (полярные медведи, киты) и уменьшение в жарких районах.
- С продвижением на север размеры выступающих частей тела (хвост, уши, конечности и т.д.) также уменьшаются. Это явление известно как правило Аллена.
- Окраска животных в холодном и сухом климате сравнительно светлее, чем в теплом и влажном. Это явление известно как правило Глогера
Биохимическая адаптпцияживых организмов к температуре проявляется прежде всего в изменении физико-химического состояния веществ, содержащихся в клетках и тканях.
Поведенческая адаптация проявляется в перемещении животных в места с более благоприятными температурами.
Влажность
Следующим важным абиотическим экологическим фактором является вода. Живых организмов, не содержащих воду на земле нет. Она является основной составной частью протоплазмы клеток, тканей растительных и животных соков. Все биохимические процессы ассимиляции и диссимиляции, газообмен в организме осуществляются при наличии воды.
Влажность среды это параметр, характеризующий содержание водяного пара в воздухе. Различают абсолютную и относительную влажности.
Абсолютная влажность – это количество газообразной воды, содержащейся в воздухе, и выраженное через массу воды на единицу массы воздуха г/м куб.
Относительная влажность – это отношение количества имеющегося в воздухе пара к насыщающему количеству пара при данных условиях температуры и давления.
По отношению к влажности все живые организмы подразделяются на эвригигробионтные и стеногигробионтные.
Эвригигробионтные организмы приспособились жить при различных колебаниях влажности. Для стеногигробионтных организмов влажность должна быть строго определенной – высокой, средней или низкой.
Все наземные организмы по отношению к водному режиму подразделяются на три основные экологические группы:
- гигрофильные – влаголюбивые
- ксерофильные – сухолюбивые
- мезофильные – предпочитающие умеренную влажность
-
По способу регулирования водного режима наземные растения подразделяются на две группы:
- пойкилогидриты и
- гомеогидриты
Пойкилогидриты – это растения не способные активно регулировать свой водный режим. У них нет устьиц или других приспособлений. Их транспирация равна простому испарению. Содержание воды в клетках находится в равновесии с давлением паров в воздухе и определяется влажностью воздуха.
К пойкилогидридным растениям относятся наземные водоросли, лишайники, некоторые мхи, тонколистные папоротники и т. д.
Важным для жизни организмов являются особенности распределения влаги по сезонам в течение года.
Для растений очень важен и характер выпадающих осадков – моросящий дождь, ливень, снег их продолжительность. Например, моросящий дождь летом хорошо увлажняет почву, более эффективен для растений, чем ливень. Во время ливня почва не успевает впитывать воду. Потоки воды быстро стекают, унося с собой плодородную часть почвы, плохо укоренившиеся растения, зачастую ведет к гибели мелких животных и насекомых.
megaobuchalka.ru
| АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника | ⇐ ПредыдущаяСтр 131 из 157Следующая ⇒
Абиотическое содержание среды определяется климатическими, почвенными и водными условиями. Поэтому в соответствии с одной из популярных классификаций абиотические факторы среды классифицируют на физические (температура, свет, влажность, Для живых организмов характерен диапазон переносимости действия абиотических факторов, причем это определяется их нормой реакции. Одни организмы способны переносить колебания факторов среды в очень широких пределах. Они получили название эв-рибиотных организмов (от греч. eurys — широкий). Другие выдерживают влияние абиотических факторов в очень узких пределах. Их называют стенобионтными организмами (от греч. stenos _ узкий). Эврибионтные и стенобионтные организмы встречаются как среди растений, так, и среди животных. Физические факторы составляют значительную часть абиотических факторов. Особое значение принадлежит температуре, поскольку она является важнейшим фактором, ограничивающим жизнь. Различают термические пояса — тропический, субтропический, умеренный и холодный, к которым приурочена жизнь организмов в тех или иных температурных условиях. Верхний и нижний уровни температурного диапазона легальны для организмов. Температуру, которая благоприятна для жизни организмов, называют оптимальной. Большинство организмов способно к жизни в диапазоне от 0° до 50°С. На основе способности организмов существовать в условиях разных. температур их классифицируют на эвритермные организмы, которые способны существовать в условиях значительных колебаний температур, и сте-нотермные организмы, которые могут существовать лишь в узком диапазоне температур (рис. 202). Эвритермны-ми являются организмы, обитающие в основном в условиях континентального климата. Примером их являются животные многих видов, обитающие в пресных водоемах и способные выдерживать как промерзание воды, так и ее нагревание до 40-45 С. Эвритермные организмы выдерживают самые жесткие температурные условия. Например, личинки многих двукрылых могут жить в воде при температуре 50°С. В горячих источниках (гейзерах) при 85 °С и более обитают многие виды бактерий, водорослей, гельминтов. С другой стороны, арктические виды бактерий и водорослей обитают в очень холодной морской воде. Для многих эвритермных организмов характерна способность впадать в состояние оцепенения, если действие температурного фактора «ужесточается». В этом состоянии резко снижается уровень обмена веществ. Примерами оцепенения являются оцепенение насекомых или рыб при значительном падении температуры. У млекопитающих (медведи, барсуки и др.) оцепенение проявляется в виде зимней спячки, когда резко снижается обмен веществ, но температура тела при этом падает незначительно. От оцепенения следует отличать анабиоз (от греч. ana — вновь, bios — жизнь, anabiosis — оживление), который представляет собой явление, заключающееся в том, что у организмов под влиянием разных причин может резко снижаться уровень обмена веществ вплоть до отсутствия видимых признаков жизни. Например, у растений высушенные семена сохраняют всхожесть в течение многих лет. Инцистирование инфузорий позволяет сохраняться им живыми до 6 лет, а яйца Diaptomus sanguires сохраняются свыше 300 лет. Стенотермные организмы встречаются как среди животных, так и растений. Например, многие морские животные способны выдерживать повышение температуры лишь до 30°С. Некоторые кораллы выживают при температуре воды не более 21°С. Многие виды животных способны или неспособны к собственной терморегуляции, т. е. поддерживать постоянную температуру. По этому признаку их делят на пойкилотермных (от греч. poikiloi —-различный, переменный и therme — жар) и гомойотермных (от греч. homoios — равный и therme — жар). Первым присуща непостоянная температура, тогда как вторым — постоянная. Гомойотермны-ми являются млекопитающие и некоторые виды птиц. Они способны к терморегуляции, которая обеспечивается физическими и химическими путями. Физическая терморегуляция осуществляется за счет накапливания подкожного жирового слоя, ведущего к сохранению тепла, или за счет учащенного дыхания. Химический путь терморегуляции заключается в потоотделении. Пойкилотермными являются все организмы, кроме млекопитающих и нескольких видов птиц. Температура их тела приближается к температуре среды. Лишь некоторые виды этих животных способны к изменению температуры своего тела, притом в определенных условиях. Например, этой способностью обладают тунцы. Важным для пойкилотермных организмов является то, что повышение температуры их тела происходит, когда увеличивается их активность, их обмен веществ. В ходе эволюция гомойотермные животные развили способность защищаться от холода (миграции, спячка, мех и т. д.). Свет является важнейшим абиотическим фактором, особенно для фотосинтез ирующих растений (фототрофов). Уровень фотосинтеза зависит от интенсивности солнечной радиации, качественного состава света, распределения света во времени. Однако для других организмов его значение по сравнению с температурой является меньшим, поскольку известны многие виды бактерий и грибов, которые могут длительно размножаться в условиях полной темноты. Различают светолюбивые, теплолюбивые и тепловыносливые растения. Для многих животных зоопланктона свет является сигналом к вертикальной миграции, в результате чего днем они остаются на глубинах, тогда как ночью поднимаются в теплые, богатые кормом верхние слои воды. Для животных, обладающих зрением, наиболее успешно добывание пищи в светлое время. У животных многих видов длительность светового дня оказывает влияние на их половую функцию, стимулируя ее в период увеличения светового дня (фотопериода) и угнетая ее при уменьшении светового дня (осенью или зимой). У птиц фотопериод влияет на яйцеклетки (рис. 203). Укорочение светового дня служит сигналом к миграции. Результатом изменения светового режима (длительности светового дня) является фотопериодизм (от греч. photos — свет, periodos — круговращение), под которым понимают годовые циклы развития у многих видов растений и животных. Например пшеница, овес, ячмень и другие культуры зацветают при длинном световом дне на севере, тогда как кукуруза, хлопчатник — при коротком световом дне на юге. Влажность — это комплексный фактор и представлен количеством водяных паров в атмосфере и воды в почве. Влажность измеряют путем определения относительной влажности воздуха в виде процентного отношения давления водяного пара к давлению насыщенного пара при одинаковой температуре. Важность влажности для жизни организмов определяется тем, что потеря ее клетками ведет к их гибели
Обычно растения поглощают воду из почвы. Что касается животных, то потребность в воде они реализуют путем ее питья, либо всасыванием через покровы тела, либо с пищей, либо путем окисления жиров. В зависимости от влажности происходит распределение видов. Например, земноводные, дождевые черви и некоторые моллюски способны жить только в очень влажных местах. Напротив, многие животные предпочитают сухость. Влажность почвы зависит от количества осадков, глубины залегания почвенных вод и других условий. Она важна для растворения в воде минеральных веществ. Большое значение в качестве абиотического фактора имеет комбинированное воздействие на организмы температуры и влажности (рис. 204). Химические факторы, по своему значению не уступают физическим факторам. Например, большую роль играет газовый состав атмосферы и водной среды. Большинство организмов нуждается в кислороде, а некоторые организмы — в азоте, метане или сероводороде. Газовый состав чрезвычайно важен для организмов, обитающих в водной среде. Например, в воде Черного моря очень много сероводорода, что делает этот бассейн не очень благоприятным для жизни в нем многих организмов. Что касается наземных организмов, то они малочувствительны к газовому составу атмосферы, поскольку он постоянен. Соленость очень важна также в водной среде. Например, из числа водных животных наибольшее число видов обитает в соленых водах (морских и океанических), меньшее — в пресной воде и еще меньшее — в солоноватой воде. Способность поддерживать солевой состав внутренней среды влияет на распространение водных животных. Существенную роль для жизни организмов, особенно растений, играет значение рН. Одни растения способны жить в кислой среде, другие — в щелочной, причем изменения в концентрации водородных ионов очень губительны для них. В среде, рН которой составляет 0, жизни почти нет. При таком рН растут лишь отдельные виды микроскопических грибов и водорослей. Механические факторы характеризуются тем, что их действие сопровождается образованием свободных от жизни участков, которые затем заселяются, но содержание новых «поселенцев» будет отличаться от исходного вплоть до формирования новых сообществ живых существ. Образование свободных от жизни участков происходит в результате стихийных бедствий (пожаров, наводнений и др.), различных геологических процессов, действий человека в природе и т. д. Примером механических факторов является обмеление Аральского моря. Вслед за этим на освобожденных от воды территориях появились новые виды животных и растений. Характерная особенность видов в контексте их отношений к абиотическим факторам заключается в том, что каждый вид обладает определенным диапазоном толерантности (устойчивости) к тому или иному фактору, причем толерантность определяется нормой реакции, т. е. детерминируется генетически. В том случае, если действие абиотического фактора происходит за пределами диапазона толерантности, организм погибает. Оптимальными условиями для жизни вида является средняя часть диапазона его толерантности к тому или иному фактору. В этой части диапазона происходит также размножение организмов вида. Крайние границы диапазона толерантности неблагоприятны для жизни вида. С другой стороны, характерной особенностью любого абиотического фактора является то, что он может ограничивать не только жизнь, но в той или иной степени и численность вида, действуя при этом в качестве регулирующего фактора. Регулирующее влияние абиотических факторов особенно возрастает на фоне взаимодействия организмов между собой (губительное воздействие на популяции анабиоза, хищничества, паразитизма), которое само по себе является регулирующим. Следующей характерной особенностью абиотических факторов является их ограничивающая способность, которая заключается в том, что при оптимальном действии всех возможных абиотических факторов на организмы недостаток одного из факторов все же окажет ограничительное воздействие на популяцию. Например, внесение удобрений в почву при отсутствии какого-либо микроэлемента не приводит к ожидаемому улучшению (значительному повышению урожая культуры). Следовательно, данный микроэлемент является ограничивающим (лимитирующим) фактором. Понимание природы ограничивающих факторов имеет важное практическое значение для сельского хозяйства. Абиотические факторы находятся в постоянном взаимодействии между собой, причем чувствительность организмов к зависимости одного фактора от другого также определяется нормой реакции, т. е. контролируется генетически. Например, губительный результат повышения температуры в наибольшей мере проявляется в случае повышения влажности среды. Другими словами, при «ужесточении» действия на организмы одного абиогенного фактора сужается диапазон устойчивости их к другому абиотическому фактору. В ходе исторического развития организмы в ответ на смену дня и ночи, на смену времен года, т. е. в ответ на основные ритмы Земли, обусловленные ее вращением вокруг Солнца, выработали в процессе адаптогенеза способность к ритмической жизнедеятельности, что получило название биоритмоа. Характерная особенность биоритмов заключается в том, что они осуществляются синхронно с процессами, протекающими в среде периодически. Различают суточные ритмы (24-часовые) и околосуточные, которые протекают во время от 20 до 28 часов и которые называют циркадными (от лат. cirka — вокруг, около, dies — день). В случае человека суточные и циркадные ритмы затрагивают многие свойства и физиологические процессы (температура тела, артериальное давление, митотическая активность клеток, биоэлектрическая активность мозга, количество тромбоцитов в периферической крови и т. д.). Предполагают, что эти ритмы генетически контролируются, т. к. у нейроспоры и дрозофилы установлены так называемые «часовые» гены, которые детерминируют циркадные ритмы этих организмов. Установлено также, что циркадный ритм присущ синтезу мРНК на «часовых» генах и что существуют «часовые» белки, способные ингибировать экспрессию «часовых» генов. Наука, изучающая биоритмы, носит название хронобиология (от греч. chronos — время, logos — наука). Знание закономерностей биоритмов имеет большое значение в сельском хозяйстве и в профилактической медицине.
|
барометрическое давление), химические (состав атмосферы, органические и минеральные вещества почвы, рН почвы и др.) и механические факторы (рельеф местности, движения почвы и воды, ветер, оползни и др.). Значение этих факторов состоит в том, что они существеннейшим образом определяют распространение видов, т. е. они определяют ареал видов, под которым понимают географическую зону, являющуюся местом обитания (распространения) организмов того или иного вида.
.mykonspekts.ru
Примеры абиотических факторов: свет — Мегаобучалка
Влияние экологических факторов на биосферу.
Реакция биосистемы на экологические факторы оценивается по соответствующим изменениям ее характеристик. Все значения фактора, которые не угрожают существованию биосистемы, принято называть терпимыми, или толерантными.
Толерантные значения естественного фактора могут быть: наилучшими (оптимальными), недостаточными или избыточными. Если чрезмерный недостаток или избыток действия данного фактора начинает угрожать самому существованию биологической системы, то такие факторные значения называют наихудшими (пессимальными).
Толерантные значения искусственного фактора могут быть наилучшими (оптимальными) и избыточными.
Зависимость благополучия биосистемы от естественного (a) и искусственного (b) экологического фактора (X)
Чем уже оказываются диапазоны оптимальных и толерантных значений факторов, тем более данная биосистема требовательна к условиям среды (или стенобионтна).
Биосистемы, характеризующиеся сравнительно широкими диапазонами толерантных и оптимальных значений факторов, называются эврибионтными.
Обычно количество факторов, реально влияющих на биосистему и определяющих ее состояние, всё-таки сравнительно невелико, что и позволяет экологам изучать их воздействие. Такие факторы называются императивными – т.е. главными, определяющими, или лимитирующими – т.е. ограничивающими, сдерживающими состояние биосистемы.
Термин «лимитирующий фактор» предложен Юстусом фон Либихом. Он заметил, что состояние биосистемы в основном определяется тем внешним экологическим фактором, который находится в наибольшем недостатке (так называемый «закон минимума Либиха»).
Позднее Эйльхард Митчерлих указал, что для биосистем лимитирующими обычно являются сразу несколько факторов, причем общий эффект во многом определяется степенью их взаимодействия («закон взаимодействия факторов» Митчерлиха).
Виктор Шелфорд уточнил, что лимитировать биосистему могут не только недостаточные, но и избыточные значения естественных внешних факторов («закон толерантности»Шелфорда).
Примеры абиотических факторов: свет
Прямое воздействие света на протоплазму – смертельно. В то же время свет – первоисточник энергии и самой жизни. По выражению известного эколога Юджина Одума, вся эволюция биосферы в значительной степени направлена на использование полезных составляющих света и на защиту от его губительных свойств.
Солнечное излучение, проходящее через атмосферу и достигающее поверхности Земли, состоит из электромагнитных волн длиной от 0,3 до 10 мкм.
Проходя через атмосферу, излучение значительно ослабляется, при этом волны разной длины реагируют на это препятствие по-разному. Губительное ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 0,3 мкм почти не проходит через озоновый слой, имеющийся в атмосфере на высоте около 25 км. Видимый свет (длина волны 0.39 – 0.76 мкм) ослабляется равномерно. Инфракрасный свет (длина волны более 0.76 мкм) поглощается в атмосфере неодинаково – в зависимости от длины волны.
В итоге лучистая энергия, достигающая земной поверхности в ясный день, состоит примерно на 10 % из ультрафиолетового излучения, на 45 % – из видимого света и на 45 % – из инфракрасного излучения. При прохождении через облака менее всего ослабляется видимый свет, нужный для фотосинтеза.
Коэффициент отражения солнечной радиации, поступающей на верхнюю границу экосистемы, называется альбедо.
Энергия солнечной радиации, поступающая в экосистему, расходуется:
– на нагревание экосистемы,
– на теплопередачу в атмосферу,
– на фотосинтез
– и на возврат водяного пара в атмосферу от поверхности земли – эвапотранспирацию.
Растительность лучше всего поглощает синие и красные лучи (хлорофилл) и инфракрасные лучи (вода в листьях, испарение из которых и создаёт лесную прохладу).
Необходимо отметить также и важнейшую сигнальную роль света.
Фотопериод – суточные и годовые ритмы естественной освещённости – является основным, наиболее закономерным и надёжным регулятором физиологических процессов у многих живых организмов.
Именно фотопериод управляет теми физиологическими процессами, которые связаны с сезонными изменениями климата: например, осенний листопад у деревьев, уход животных на зимовку, сезонные миграции перелетных птиц.
megaobuchalka.ru
