Биотические и абиотические факторы окружающей среды

 

Содержание

Введение                                                                                                                   3

Биотические факторы окружающей среды                                                     5

Абиотические  факторы окружающей среды                                                    13

Заключение                                                                                                             16

Список  использованной литературы                                                                   17

 

Введение

Среда —  это совокупность элементов, которые  способны оказывать прямое или косвенное  воздействие на организмы. Элементы окружающей среды, оказывающие влияние на живые организмы» называются экологическими факторами. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

К числу  абиотических факторов относятся элементы неживой природы: свет, температура, влажность, осадки, ветер, атмосферное  давление, радиационный фон, химический состав атмосферы, воды, почвы и т. п. Биотическими факторами являются живые организмы (бактерии, грибы, растения, животные), вступающие во взаимодействие с данным организмом. К антропогенным факторам относятся особенности среды, обусловленные трудовой деятельностью человека. По мере роста народонаселения и технической вооруженности человечества удельный вес антропогенных факторов постоянно возрастает.

Следует учитывать, что на отдельные организмы  и их популяции одновременно воздействуют многие факторы, создающие определенный комплекс условий, в котором могут обитать те или иные организмы. Одни факторы могут усиливать или ослаблять действие других факторов. Например, при оптимальной температуре повышается выносливость организмов к недостатку влаги и пищи; в свою очередь обилие пищи увеличивает устойчивость организмов к неблагоприятным климатическим условиям.

Степень влияния факторов окружающей природы зависит от силы их действия. При оптимальной силе воздействия данный вид нормально живет, размножается и развивается (экологический оптимум, создающий наилучшие условия жизни). При значительных отклонениях от оптимума, как в сторону повышения, так и в сторону понижения жизнедеятельность организмов угнетается. Максимальное и минимальное значения фактора, при которых еще возможна жизнедеятельность, называются пределами выносливости (границами терпимости).

Оптимальное значение фактора, как и пределы  выносливости, неодинаково для разных видов и даже для отдельных  особей одного и того же вида. Одни виды могут переносить значительные отклонения от оптимального значения фактора, т.е. обладают широким диапазоном выносливости, другие — узким. Например, сосна  растет и на песках, и на болотах, где стоит вода, а кувшинка сразу  гибнет без воды. Приспособительные  реакции организма на влияние  среды вырабатываются в процессе естественного отбора и обеспечивают выживание видов.

Значение  факторов внешней среды неравноценно. Например, зеленые растения не могут  существовать без света, диоксида углерода и минеральных солей. Животные не могут обходиться без пищи и кислорода. Жизненно важные факторы называются лимитирующими (при отсутствии их жизнь невозможна). Ограничивающее действие лимитирующего фактора проявляется и при оптимуме остальных факторов. Другие факторы могут оказывать менее выраженное влияние на живые существа, например содержание азота в атмосфере для растительных и животных организмов.

Сочетание условий среды, обеспечивающих усиленный  рост, развитие и размножение каждого  организма (популяции, вида), называют биологическим оптимумом. Создание условий биологического оптимума при выращивании сельскохозяйственных культур и животных позволяет значительно повысить их продуктивность.

 

1. Биотические факторы окружающей среды

Биотические факторы (в отличие от абиотических факторов, охватывающих всевозможные действия неживой природы), - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, а также на неживую среду обитания. В последнем случае речь идёт о способности самих организмов в определённой степени влиять на условия обитания. Например, в лесу под влиянием растительного покрова создаётся особый микроклимат, или микросреда, где по сравнению с открытым местообитанием создаётся свой температурно-влажностной режим: зимой здесь на несколько градусов теплее, летом - прохладнее и влажнее. Особая микросреда создаётся также в деревьев, в норах, в пещерах и т.п. Следует отметить условия микросреды под снежным покровом, которая имеет уже чисто абиотическую природу. В результате отепляющего действия снега, которое наиболее эффективно при его толщине не менее 50-70 см, в его основании, примерно в 5-сантиметровом слое, живут зимой мелкие животные - грызуны, т.к. температурные условия для них здесь благоприятны (от 0° до - 2°С). Благодаря этому же эффекту сохраняются под снегом всходы озимых злаков - ржи, пшеницы. В снегу от сильных морозов прячутся и крупные животные - олени, лоси, волки, лисицы, зайцы - ложась в снег для отдыха.

Действие  биотических факторов выражается в  форме взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других организмов и всех вместе на среду обитания. Различают взаимодействия организмов внутривидовые и межвидовые, а также прямые и косвенные взаимоотношения между организмами.

Внутривидовые взаимодействия между особями одного и того же вида складываются из группового и массового эффектов и внутривидовой  конкуренции. Групповой и массовый эффекты обозначают объединение животных вида в группы две или более особей, и эффект, вызванный перенаселением среды. В настоящее время чаще всего эти эффекты называются демографическими факторами. Они характеризуют динамику численности и плотность групп организмов на популяционном уровне, в основе которого лежит внутривидовая конкуренция, которая в корне отличается от межвидовой. Она проявляется в основном в территориальном поведении животных, которые защищают места своих гнездовий и известную площадь в округе. Таковы многие птицы и рыбы.

Межвидовые  взаимоотношения значительно более  разнообразны. Два живущие рядом  вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно.

Любая популяция  существует в окружении популяций  других видов организмов и взаимодействует  с ними. К межвидовым (межпопуляционным) взаимодействиям относятся трофические, топические и информационно-сигнальные связи.

1. Трофические - связанные с питанием и потоками энергии:

прямые: взаимодействия "хищник-жертва", "паразит-хозяин";

косвенные: конкуренция; трофический симбиоз.

2. Топические - связанные с изменением условий обитания:

прямые топические: одни организмы  изменяют среду обитания для других;

форические: перенос организмов одного вида организмами другого вида;

фабрические: организмы (или их части) одного вида используются организмами другого вида как строительный материал.

3. Информационно-сигнальные - связанные с передачей информации:

реципрокный альтруизм (взаимопомощь);

мимикрия (миметизм, или подражание).

Возможные типы комбинаций отражают различные  виды взаимоотношений:

нейтрализм - оба вида независимы и  не оказывают никакого действия друг на друга;

конкуренция - каждый из видов оказывает  на другой неблагоприятное воздействие;

мутуализм - виды не могут существовать друг без друга;

протокооперация (содружество) - оба вида образуют сообщество, но могут существовать и раздельно, хотя сообщество приносит им обоим пользу;

комменсализм - один вид, комменсал, извлекает  пользу из сожительства, а другой вид - хозяин не имеет никакой выгоды (взаимная терпимость);

аменсализм - один вид, аменсал, испытывает от другого угнетение роста и размножения;

паразитизм - паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина  и даже может вызвать его гибель;

хищничество - хищный вид питается своей жертвой.

Межвидовые  отношения лежат в основе существования  биотических сообществ (биоценозов).

Биотические связи для разных групп организмов могут быть благоприятными (+), неблагоприятными (-) и нейтральными (0):

 

 

 

2. Абиотические факторы окружающей среды

К числу  абиотических факторов относят климатические  условия, которые в различных  частях земного шара тесно связаны  с деятельностью Солнца.

Солнечный свет является основным источником энергии, которая используется для всех жизненных  процессов на Земле. Благодаря энергии  солнечных лучей в зеленых  растениях происходит фотосинтез, в  результате которого обеспечивается питание  всех гетеротрофных организмов.

Солнечное излучение неоднородно по своему составу. В нем различают инфракрасные (длина волны более 0,75 мкм), видимые (0,40,— 0,75 мкм) и ультрафиолетовые (менее 0,40 мкм) лучи. Инфракрасные лучи составляют около 45 % лучистой энергии, достигающей  Земли, и являются главным источником тепла, поддерживающего температуру  окружающей среды. Видимые лучи составляют около 50 % лучистой энергии, которая  особенно необходима растениям для  процесса фотосинтеза, а также для  обеспечения видимости и ориентации в пространстве всех живых существ. Хлорофилл поглощает преимущественно  оранжево-красные (0,6—0,7 мкм) и сине-фиолетовые (0,5 мкм) лучи. Растения используют на фотосинтез менее 1 % солнечной энергии; остальная  ее часть рассеивается в виде тепла  или отражается.

Большая часть ультрафиолетового излучения  с длиной волны менее 0,29 мкм задерживается  своеобразным «экраном» — озоновым слоем атмосферы, который образуется под воздействием этих же лучей. Это  излучение является губительным  для живого. Ультрафиолетовые лучи с большей длиной волны (0,3—0,4 мкм) достигают поверхности Земли  и в умеренных дозах оказывают  благоприятное воздействие на животных — стимулируют синтез витамина В, пигментов кожи (загар) и др.

Большинство животных способны воспринимать световые раздражения. Уже у простейших начинают появляться светочувствительные органоиды («глазок» у эвглены зеленой), с  помощью которых они способны реагировать на световое воздействие (фототаксисы). Почти все многоклеточные имеют разнообразные светочувствительные органы.

По требовательности к интенсивности освещения различают  светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые  растения.

Светолюбивые растения могут нормально развиваться только при интенсивном освещении. Они широко распространены в сухих степях и полупустынях, где растительный покров редкий и растения не затеняют друг друга (тюльпан, гусиный лук). К светолюбивым растениям относятся и хлебные злаки, растения безлесных склонов (чабрец, шалфей) и др.

Теневыносливые растения лучше растут при прямом освещении солнечными лучами, однако способны выносить и затенение. Это в основном лесообразующие породы (береза, осина, сосна, дуб, ель) и травянистые растения (зверобой, земляника) и др.

Тенелюбивые растения не выносят прямого солнечного излучения и нормально развиваются в условиях затенения. К таким растениям относятся лесные травы — кислица, мхи и др. При вырубке леса некоторые из них могут погибать.

Ритмические изменения активности светового  потока, связанные с вращением  Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, заметно отражаются на живой  природе. Продолжительность светового  дня неодинакова в различных  частях земного шара. На экваторе она  постоянна на протяжении всего года и равна 12 ч. По мере передвижения от экватора к полюсам длительность светового дня изменяется. В начале лета световой день достигает максимальной длины, затем постепенно уменьшается, в конце декабря становится самым коротким и снова начинает увеличиваться.

Реакция организмов на продолжительность светового  дня, выражающаяся в изменении интенсивности  физиологические процессов, называется фотопериодизмом. С фотопериодизмом связаны основные приспособительные реакции и сезонные изменения у всех живых организмов. Совпадение периодов жизненного цикла с соответствующим временем года (сезонный ритм) имеет огромное значение для существования видов. Роль пускового механизма сезонных изменений (от весейнего пробуждения до зимнего покоя) играет длина светового дня, как наиболее постоянное изменение, предвещающее смену температур и других экологических условий. Так, увеличение длины светового дня стимулирует деятельность половых желез у многих животных и определяет начало брачного периода. Укорочение светового дня ведет к затуханию функции половых желез, накоплению жира, развитию пышного меха у животных, перелетам птиц. Аналогично у растений с удлинением светового дня связано образование гормонов, влияющих на цветение, оплодотворение, плодоношение, образование клубней и т. д. Осенью эти процессы затухают.

В зависимости  от реакции на длину светового  дня растения делят на длиннодневные, цветение которых наступает при продолжительности светлого периода суток 12 и более часов (рожь, овес, ячмень, картофель и др.), короткодневные, у которых цветение наступает, когда день становится коротким (менее 12 ч) (это растения преимущественно тропического происхождения — кукуруза, соя, ифосо, георгины и др.) и нейтральные, цветение которых не зависит от длины светового дня (горох, гречиха и др.).

На  основе фотопериодизма у растений и  животных в процессе эволюции выработались специфические изменения интенсивности физиологических процессов, периодов роста и размножения, повторяющиеся с годичной периодичностью, которые называются сезонными ритмами. Изучив закономерности суточных ритмов, связанных со сменой дня и ночи, и сезонных ритмов, человек использует эти знания для круглогодичного выращивания в искусственных условиях овощей, цветов, птиц, повышения яйценоскости кур и т. п.

Суточная  ритмичность у растений проявляется  в периодическом открытии и закрытии цветков (хлопчатник, лен, душистый табак), усилении или ослаблении физиологических  и биохимических процессов фотосинтеза, скорости деления клеток и др. Суточные ритмы, проявляющиеся в периодическом чередовании активности и отдыха, характерны для животных и человека. Всех животных можно подразделить на дневных и ночных. Большинство из них проявляют наибольшую активность днем и лишь немногие (летучие мыши, совы, крыланы и др.) приспособились к жизни только в ночных условиях. Ряд животных постоянно обитают в полной темноте (аскарида, крот и др.).