Факторы среды

Содержание

Введение

Глава 1. Основные характеристики экологических факторов и условия существования организмов.

1. Классификации экологических факторов
2. Адаптация организмов к факторам среды.
3. Совместное действие экологических факторов.

Глава 2. Важнейшие  абиотические факторы и их взаимодействие с организмами.

2.1. Свет -  как  экологический фактор.

2.2 Температура – как экологический фактор.

2.3. Влажность

Заключение 

Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Окружающий органический мир - составная часть среды каждого  живого существа. Взаимные связи организмов - основа существования биоценозов и популяций. Живое неотрывно от среды. Каждый отдельный организм, являясь самостоятельной биологической системой, постоянно находится в прямых или косвенных отношениях с разнообразными компонентами и явлениями окружающей его среды или, иначе, среды обитания, влияющими на состояние и свойства организмов.

Среда - одно из основных экологических  понятий, которое означает весь спектр окружающих организм элементов и  условий в той части пространства, где обитает организм, все то, среди чего он живет и с чем  непосредственно взаимодействует. При этом организмы, приспособившись  к определенному комплексу конкретных условий, в процессе жизнедеятельности  сами постепенно изменяют эти условия, т.е. среду своего существования.

Среда каждого организма  слагается из множества элементов  неорганической и органической природы  и элементов, привносимых человеком  и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть частично или полностью безразличны  организму, другие необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие. Например, заяц - беляк (Lepus timidus) в лесу вступает в определенные взаимоотношения с пищей, водой, химическими соединениями, кислородом, без которых он обойтись не может, а в то время как ствол дерева, пень, кочка, валун на его жизнь не оказывают существенного влияния. Заяц вступает с ними во временные связи (укрытие от врага, непогоды), но необязательные связи.

Условия жизни, или условия  существования – это совокупность необходимых для организма элементов  среды, с которыми он находится в  неразрывном единстве и без которых  существовать не может.

Приспособления организмов к среде носят название адаптаций. Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающая возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях – от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Все приспособления организмов к существования в различных условиях выработались исторически. В результате сформировались специфические для каждой графической зоны группировки растений и животных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Основные характеристики экологических факторов и условия существования организмов.

1. Классификации экологических факторов.

 Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. (Табл.1)

Экологические факторы
абиотические		Биотические
Свет, температура, влага, ветер, воздух, давление, течения, долгота  дня и т.д. Механический состав почвы, ее проницаемость, влагоемкость Содержание в почве  или воде элементов питания, газовый  состав, соленость воды		Влияние растений на других членов биоценоза Влияние животных на других членов биоценоза Антропогенные факторы, возникающие  в результате деятельности человека
По времени	По периодичности		По очередности
Эволюционный Исторический	Периодический Непериодический		Первичный Вторичный
По происхождению		По среде возникновения
Космический Абиотический (абиогенный) Биогенный Биотический Биологический Природно-антропогенный Антропогенный (в т.ч. техногенный,  загрязнение среды,  в т.ч. беспокойство).		Атмосферный Водный (влажности) Геоморфологический Эдафический Физиологический Генетический Популяционный Биоценотический Экосистемный  биосферный

 

Многообразие экологических  факторов подразделяется на две большие группы: абиотические и биотические.

Абиотические  факторы – это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм. Абиотический, или неживой, компонент среды подразделяется на климатические, почвенные (эдафические), топографические и другие физические факторы, в том числе воздействие волн, морских течений, огня и т. д.

Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. В отдельных случаях антропогенные факторы выделяют в самостоятельную группу факторов наряду с абиотическими и биотическими, подчеркивая тем самым чрезвычайное действие антропогенного фактора. Соглашаясь с вышеуказанным мы все же считаем более правильным классифицировать его как часть факторов биотического влияния, так как понятие «биотические факторы» охватывает действие всего органического мира, к которому принадлежит человек.

Совокупность факторов одного рода составляет верхний уровень  понятий. Нижний уровень понятий  связан с познанием отдельных экологических факторов (табл. 2).

экология
Верхний уровень понятия Нижний уровень понятия	Совокупность абиотических факторов природы Отдельный абиотический фактор	Совокупность биотических  факторов природы Отдельный биотический фактор природы

 

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. Те и другие могут оказывать существенные воздействия на жизнь отдельных организмов и на все сообщество. Экологические факторы могут выступать то в виде прямодействующего, то в виде косвенного. Каждый экологический фактор характеризуется определенными количественными показателями, например, силой и диапазоном действия. Для разных видов растений и животных условия, в которых они особенно хорошо себя чувствуют, неодинаковы. Например, некоторые растения предпочитают очень влажную почву, другие – относительно сухую. Они требуют сильной жары, другие лучше переносят более холодную среду и т.д.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для  жизнедеятельности организма, называется оптимумом, а дающая наихудший эффект – пессимумом, т.е. условия, при которых жизнедеятельность организма максимально угнетается, но он еще может существовать. Так, при выращивании растений при различных температурах точка, при которой наблюдается максимальный рост, и будет оптимумом. В большинстве случаев это некий диапазон температур, составляющий несколько градусов, поэтому лучше здесь говорить о зоне оптимума. Весь интервал температур, от минимальной до максимальной, при которых еще возможен рост, называют диапазоном устойчивости (выносливости) или толерантности. Точки, ограничивающие его, т.е. максимальная и минимальная, пригодные для жизни температуры, - это пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости по мере приближения к последним растение испытывает все нарастающий стресс, т.е. речь идет о стрессовых зонах или зонах угнетения в рамках диапазона устойчивости (рис. 1). По мере удаления от оптимума вниз и вверх по шкале не только усиливается стресс, а в конечном итоге по достижении пределов устойчивости организмов происходит его гибель.

      

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Зависимость действия экологического фактора от его интенсивности.

Подобные эксперименты можно  провести и для проверки влияния  других факторов. Результаты графически соответствовать кривой подобного  же типа.

Повторяемость наблюдаемых  тенденций дает возможность сделать  заключение, что здесь речь идет о фундаментальном биологическом  принципе. Для каждого вида растений (животных) существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости или  выносливости в отношении каждого  средового фактора.

При значении фактора, близком  к пределам выносливости или толерантности, организм обычно может существовать лишь непродолжительное время. В  более узком интервале условий  возможно длительное существование  и рост особей. Еще в более узком  диапазоне происходит размножение, и вид может существовать неограниченно  долго. Обычно где-то в средней части  диапазона устойчивости имеются  условия, наиболее благоприятные для  жизнедеятельности, роста и размножения. Эти условия называют оптимальными, в которых особи данного вида оказываются наиболее приспособленными, т. е. оставляют наибольшее число  потомков. На практике выявить такие  условия сложно, и обычно определяют оптимум для отдельных показателей  жизнедеятельности — скорости роста, выживаемости и т. п.

2. Адаптация организмов к факторам среды.

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону  факторов среды обозначается понятием «экологическая пластичность» (экологическая  валентность) вида. Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может  существовать, тем больше его экологическая  пластичность.

Виды, способные существовать при небольших отклонениях от фактора, от оптимальной величины, называются узкоспециализированными, а выдерживающие значительные изменения фактора - широкоприспособленными.

 К узкоспециализированным видам относятся, например, организмы пресных вод, нормальная жизнь которых сохраняется при низком содержании солей в среде. Для большинства обитателей морей, наоборот, нормальная жизнедеятельность сохраняется при высокой концентрации солей в окружающей среде. Отсюда пресноводные и морские виды обладают невысокой экологической пластичностью по отношению к солености. В то же время, например, трехиглой колюшке свойственна высокая экологическая пластичность, так как она может жить как в пресных, так и в соленых водах. Экологически выносливые виды называют эврибионтными (eyros — широкий): маловыносливые — стенобионтными (stenos — узкий). Эврибионтность и стенобионтность характеризуют различные типы приспособления организмов к выживанию. Виды, длительное время развивающиеся в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и вырабатывают черты стенобионтности, тогда как виды, существовавшие при значительных колебаниях факторов среды, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионтными (рис.2).

 
 
                    Температура и другие факторы

Рис. 2. Экологическая пластичность видов (по Ю. Одуму, 1975).

Отношение организмов к колебаниям того или иного определенного  фактора выражается прибавлением приставки  «эври-» или «стено-» к названию фактора. Например, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные организмы, к концентрации солей — эвристеногалинные, к свету — эври- и стенофотные и др. По отношению ко всем факторам среды эврибионтные организмы встречаются редко. Чаще всего эври- или стенобионтность проявляется по отношению к одному фактору. Так, пресноводные и морские рыбы будут стеногалинными, тогда как ранее названная трехиглая колюшка — типичный эвригалинный представитель. Растение, являясь эвритермным, одновременно может относиться к стеногигробионтам, т. е. быть менее стойким относительно колебаний влажности.

Эврибионтность, как правило, способствует широкому распространению  видов. Многие простейшие, грибы (типичные эврибионты) являются космополитами  и распространены повсеместно. Стенобионтность  обычно ограничивает ареалы. В то же время, нередко благодаря высокой специализированности, сте-нобионтам принадлежат обширные территории. Например, рыбоядная птица скопа (Pandion haliaetus) — типичный стенофаг, а по отношению же к другим факторам является эврибионтом, обладает способностью в поисках пищи передвигаться на большие расстояния и занимает значительный ареал.

Все факторы среды взаимосвязаны, и среди них нет абсолютно  безразличных для любого организма. Популяция и вид в целом  реагируют на эти факторы, воспринимая  их по-разному. Такая избирательность  обусловливает и избирательное  отношение организмов к заселению  той или иной территории.

Различные виды организмов предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям, температуре, влажности, свету и т. д. Поэтому  на разных почвах, в разных климатических  поясах произрастают различные растения. С другой стороны, в растительных ассоциациях формируются разные условия для животных. Приспосабливаясь к абиотическим факторам среды и вступая в определенные биотические связи друг с другом, растения, животные и микроорганизмы распределяются по различным средам и формируют многообразные экосистемы, объединяющиеся в биосферу Земли. Следовательно, к каждому из факторов среды особи и формирующиеся из них популяции приспосабливаются относительно независимым путем. Экологическая валентность их по отношению к разным факторам оказывается неодинаковой. Каждый вид обладает специфическим экологическим спектром, т. е. суммой экологических валентностей по отношению к факторам среды.