Ekologiset tekijät niiden merkityksen organismien elämässä. Ympäristötekijät

1. Abioottiset tekijät. Tämä tekijäluokka sisältää kaikki ympäristön fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Näitä ovat valo ja lämpötila, kosteus ja paine, veden, ilmakehän ja maaperän kemia, tämä on kohokuvion luonne ja kivikoostumus, tuulen järjestelmä. Tehokkain on ryhmä tekijöitä yhdistettynä ilmasto- tekijät. Ne riippuvat maanosien leveysasteista ja sijainnista. Toissijaisia ​​tekijöitä on monia. Leveysaste vaikuttaa eniten lämpötilaan ja valojaksoon. Mantereiden sijainti on syynä ilmaston kuivuuteen tai kosteuteen. Sisäalueet ovat kuivempia kuin reuna-alueet, mikä vaikuttaa voimakkaasti eläinten ja kasvien erilaistumiseen mantereilla. Tuulijärjestelmällä, joka on yksi ilmastotekijän komponenteista, on erittäin tärkeä rooli kasvien elämänmuotojen muodostumisessa.

Globaali ilmasto on planeetan ilmasto, joka määrää toiminnan ja biosfäärin biologinen monimuotoisuus. Alueellinen ilmasto - maanosien ja valtamerten ilmasto sekä niiden tärkeimmät topografiset jaot. Paikallinen ilmasto - alisteisen ilmasto maisema-alueelliset sosiomaantieteelliset rakenteet: Vladivostokin ilmasto, Partizanskaja-joen valuma-alueen ilmasto. Mikroilmasto (kiven alla, kiven ulkopuolella, lehto, aukio).

Tärkeimmät ilmastotekijät: valo, lämpötila, kosteus.

Kevyton planeettamme tärkein energialähde. Jos eläimille valo on arvoltaan huonompi kuin lämpötila ja kosteus, niin fotosynteettisille kasveille se on tärkein.

Pääasiallinen valonlähde on aurinko. Säteilyenergian pääominaisuudet ympäristötekijänä määräytyvät aallonpituuden mukaan. Säteilyn rajoissa erotetaan näkyvä valo, ultravioletti- ja infrapunasäteet, radioaallot ja läpäisevä säteily.

Oranssinpunainen, sinivioletti ja ultraviolettisäteet ovat tärkeitä kasveille. Keltavihreät säteet joko heijastuvat kasveista tai imeytyvät pieninä määrinä. Heijastavat säteet ja antavat kasveille vihreän värin. Ultraviolettisäteet vaikuttavat kemiallisesti eläviin organismeihin (muuttavat biokemiallisten reaktioiden nopeutta ja suuntaa) ja infrapunasäteet termisesti.

Monilla kasveilla on fototrooppinen vaste valoon. tropismi- tämä on kasvien suunnattua liikettä ja suuntausta, esimerkiksi auringonkukka "seuraa" aurinkoa.

Valosäteiden laadun lisäksi kasviin tulevan valon määrä on myös suuri merkitys. Valaistuksen voimakkuus riippuu alueen maantieteellisestä leveysasteesta, vuodenajasta, vuorokaudenajasta, pilvisyydestä ja ilmakehän paikallisesta pölyisyydestä. Lämpöenergian riippuvuus alueen leveysasteesta osoittaa, että valo on yksi ilmastotekijöistä.

Monien kasvien elinikä riippuu valojaksosta. Päivä vaihtuu yöksi ja kasvit lopettavat klorofyllin syntetisoinnin. Napapäivä korvataan polaarisella yöllä, ja kasvit ja monet eläimet lakkaavat toimimasta aktiivisesti ja jäätyvät (lepotila).

Valon suhteen kasvit jaetaan kolmeen ryhmään: valoa rakastavat, varjoa rakastavat ja varjoa sietävät. Valoa rakastava voivat kehittyä normaalisti vain riittävällä valolla, ne eivät siedä tai siedä edes pientä himmenemistä. Varjoa rakastava löytyy vain varjostetuilta alueilta eikä koskaan kirkkaassa valaistuksessa. varjoa sietävä kasveille on ominaista laaja ekologinen amplitudi suhteessa valotekijään.

Lämpötila on yksi tärkeimmistä ilmastotekijöistä. Siitä riippuu aineenvaihdunnan, fotosynteesin ja muiden biokemiallisten ja fysiologisten prosessien taso ja intensiteetti.

Elämää maapallolla on laajalla lämpötila-alueella. Elämän kannalta hyväksyttävin lämpötila-alue on 0 0 - 50 0 С. Useimmille organismeille nämä ovat tappavia lämpötiloja. Poikkeukset: monet pohjoiset eläimet, joissa on vuodenaikojen vaihtelua, kestävät pakkasen talven lämpötiloja. Kasvit kestävät pakkasta talven lämpötiloja, kun niiden voimakas toiminta pysähtyy. Jotkut kasvien siemenet, itiöt ja siitepöly, sukkulamadot, rotiferit, alkueläinkystat kestivät koeolosuhteissa -190 0 С ja jopa -273 0 С lämpötiloja. Mutta silti suurin osa elävistä olennoista pystyy elämään 0 - 50 0 С lämpötiloissa Tämä on määritetty proteiinin ominaisuudet ja entsyymiaktiivisuus. Yksi sopeutumisesta haitallisten lämpötilojen kestämiseen on anabioosi- Kehon elintärkeiden prosessien keskeyttäminen.

Päinvastoin, kuumissa maissa melko korkeat lämpötilat ovat normi. Tunnetaan useita mikro-organismeja, jotka voivat elää lähteissä, joiden lämpötila on yli 70 0 C. Joidenkin bakteerien itiöt kestävät lyhytaikaista kuumenemista jopa 160–180 0 C:een.

Eurytermiset ja stenotermiset organismit- organismit, joiden toimintaan liittyy leveitä ja kapeita lämpötilagradientteja. Syvennysväliaine (0˚) on vakioin väliaine.

Biomaantieteellinen vyöhyke(arktiset, boreaaliset, subtrooppiset ja trooppiset vyöhykkeet) määrää suurelta osin biokenoosien ja ekosysteemien koostumuksen. Vuoristovyöhyke voi toimia analogisena ilmaston jakautumiselle leveysastetekijän mukaan.

Eläimen ruumiinlämpötilan ja ympäristön lämpötilan suhteen mukaan organismit jaetaan:

– poikiloterminen eliöt ovat kylmää vettä, jonka lämpötila vaihtelee. Kehon lämpötila lähestyy ympäristön lämpötilaa;

– homoioterminen lämminveriset organismit, joiden sisälämpötila on suhteellisen vakio. Näillä organismeilla on suuria etuja ympäristön käytössä.

Lämpötilatekijän suhteen lajit jaetaan seuraaviin ekologisiin ryhmiin:

lajit, jotka pitävät kylmästä kryofiilit ja kryofyyttejä.

lajit, joilla on optimaalinen aktiivisuus korkeiden lämpötilojen alueella termofiilit ja termofyytit.

Kosteus. Kaikki organismien biokemialliset prosessit tapahtuvat vesiympäristössä. Vesi on välttämätöntä solujen rakenteellisen eheyden ylläpitämiseksi koko kehossa. Se osallistuu suoraan fotosynteesin primäärituotteiden muodostumiseen.

Kosteus määräytyy sateen määrän mukaan. Sateen jakautuminen riippuu maantieteellisestä leveysasteesta, suurten vesistöjen läheisyydestä ja maastosta. Sademäärät jakautuvat epätasaisesti ympäri vuoden. Lisäksi on otettava huomioon sateen luonne. Kesäinen tihkusade kostuttaa maata paremmin kuin kaatosade, joka kuljettaa vesivirtoja, jotka eivät ehdi imeytyä maaperään.

Eri kosteusalueilla elävät kasvit sopeutuvat eri tavalla kosteuden puutteeseen tai ylimäärään. Kuivien alueiden kasvien organismin vesitasapainon säätely tapahtuu voimakkaan juurijärjestelmän ja juurisolujen imuvoiman kehittymisen sekä haihtuvan pinnan vähenemisen vuoksi. Monet kasvit pudottavat lehtiään ja jopa kokonaisia ​​versojaan (saksaul) kuivaksi ajaksi, joskus lehtien väheneminen tapahtuu osittain tai jopa kokonaan. Erityinen sopeutuminen kuivaan ilmastoon on joidenkin kasvien kehitysrytmi. Joten efemerat onnistuvat kevään kosteuden avulla itämään hyvin lyhyessä ajassa (15-20 päivässä), kehittämään lehtiä, kukkimaan ja muodostamaan hedelmiä ja siemeniä, ja kuivuuden alkaessa ne kuolevat. Monien kasvien kyky kerätä kosteutta kasvuelimiinsä - lehtiin, varsiin, juuriin - auttaa myös kestämään kuivuutta..

Kosteuden suhteen erotetaan seuraavat ekologiset kasviryhmät. hydrofyytit, tai hydrobiontit, - kasvit, joille vesi on elämän väline.

Hygrofyytit- kasvit, jotka elävät paikoissa, joissa ilma on kyllästetty vesihöyryllä ja maaperä sisältää paljon nestemäistä kosteutta - tulvaniityillä, soilla, kosteissa varjoisissa paikoissa metsissä, jokien ja järvien rannoilla. Hygrofyytit haihduttavat paljon kosteutta johtuen stoomista, jotka usein sijaitsevat lehden molemmilla puolilla. Juuret ovat hieman haarautuneet, lehdet ovat suuria.

Mesofyytit- Kohtalaisen kostean kasvuympäristön kasvit. Näitä ovat niittyheinät, kaikki lehtipuut, monet peltokasvit, vihannekset, hedelmät ja marjat. Niillä on hyvin kehittynyt juuristo, suuret lehdet, joiden toisella puolella on stomata.

Kserofyytit- Kasvit, jotka ovat sopeutuneet elämään paikoissa, joissa ilmasto on kuiva. Ne ovat yleisiä aroissa, aavikoissa ja puoliaavioissa. Kserofyytit jaetaan kahteen ryhmään: mehikasvit ja sklerofyytit.

mehikasveja(alkaen lat. suculentus- mehukas, rasvainen, paksu) - nämä ovat monivuotisia kasveja, joissa on mehukkaat mehevät varret tai lehdet, joihin vettä varastoidaan.

Sklerofyytit(kreikasta. skleros- kova, kuiva) - nämä ovat nata, höyhenruoho, saxaul ja muut kasvit. Niiden lehdet ja varret eivät sisällä vettä, ne näyttävät kuivilta, suuren mekaanisen kudoksen vuoksi niiden lehdet ovat kovia ja sitkeitä.

Myös muut tekijät voivat vaikuttaa kasvien jakautumiseen, kuten maaperän luonne ja ominaisuudet. On siis kasveja, joiden ratkaiseva ympäristötekijä on maaperän suolapitoisuus. se halofyyttejä. Erityinen ryhmä koostuu kalkkipitoisen maaperän ystävistä - kalsifiilit. Raskasmetalleja sisältävällä maaperällä elävät kasvit ovat samoja "maahan sitoutuneita" lajeja.

Eliöiden elämään ja levinneisyyteen vaikuttavia ekologisia tekijöitä ovat myös ilman koostumus ja liike, kohokuvion luonne ja monet, monet muut.

Lajinsisäisen valinnan perusta on lajinsisäinen taistelu. Tästä syystä, kuten Ch. Darwin uskoi, nuoria organismeja syntyy enemmän kuin ne saavuttavat aikuisuuden. Samaan aikaan syntyneiden lukumäärän ylivoima kypsyyteen selviytyneiden organismien määrään nähden kompensoi korkeaa kuolleisuutta kehityksen alkuvaiheessa. Siksi, kuten S.A. Severtsovin mukaan hedelmällisyyden arvo liittyy lajin vastustuskykyyn.

Siten lajinsisäiset suhteet tähtäävät lajien lisääntymiseen ja leviämiseen.

Eläinten ja kasvien maailmassa on suuri määrä laitteita, jotka helpottavat kontakteja yksilöiden välillä tai päinvastoin estävät heidän törmäyksensä. Tällaiset keskinäiset mukautukset lajin sisällä nimesi S.A. Severtsov kongruenssit . Joten keskinäisen sopeutumisen seurauksena yksilöillä on tyypillinen morfologia, ekologia ja käyttäytyminen, jotka varmistavat sukupuolten kohtaamisen, onnistuneen parittelun, lisääntymisen ja jälkeläisten kasvatuksen. Viisi kongruenssiryhmää on perustettu:

- alkiot tai toukat ja vanhemmat yksilöt (pussieläimet);

- eri sukupuolta olevat yksilöt (miesten ja naisten sukuelimet);

- samaa sukupuolta olevat yksilöt, enimmäkseen urokset (urosten sarvet ja hampaat, joita käytetään taisteluissa naaraan puolesta);

- saman sukupolven veljet ja sisaret lauman elämäntavan yhteydessä (paikat, jotka helpottavat orientoitumista paenessa);

- siirtomaa-hyönteisten polymorfiset yksilöt (yksilöiden erikoistuminen suorittamaan tiettyjä tehtäviä).

Lajin eheys ilmenee myös pesimäpopulaation yhtenäisyydessä, sen kemiallisen koostumuksen homogeenisuudessa ja ympäristövaikutusten yhtenäisyydessä.

Kannibalismi– Tämäntyyppiset lajinsisäiset suhteet eivät ole harvinaisia ​​petolintujen ja eläinten jälkeläisissä. Heikoimmat tuhoavat yleensä vahvemmat ja joskus vanhemmat.

Itsepurkaus kasvipopulaatiot. Lajien sisäinen kilpailu vaikuttaa biomassan kasvuun ja jakautumiseen kasvipopulaatioissa. Kun yksilöt kasvavat, heidän tarpeensa kasvavat, ja sen seurauksena heidän välinen kilpailu lisääntyy, mikä johtaa kuolemaan. Eloonjääneiden yksilöiden lukumäärä ja niiden kasvunopeus riippuvat populaation tiheydestä. Kasvavien yksilöiden tiheyden asteittaista vähenemistä kutsutaan itsestään ohenemiseksi.

Samanlainen ilmiö on havaittavissa metsäviljelmissä.

Lajien väliset suhteet. Tärkeimmät ja usein kohdatut lajien välisten suhteiden muodot ja tyypit voidaan kutsua:

Kilpailu. Tämäntyyppinen suhde määrittelee Gause sääntö. Tämän säännön mukaan kaksi lajia ei voi olla samassa ekologisessa markkinarakossa samaan aikaan ja siksi välttämättä syrjäyttää toisiaan. Esimerkiksi kuusi korvaa koivun.

allelopatia- tämä on joidenkin kasvien kemiallinen vaikutus toisiin haihtuvien aineiden vapautumisen kautta. Allelopaattisen vaikutuksen kantajat ovat aktiiviset aineet - Colins. Näiden aineiden vaikutuksesta maaperä voi myrkyttyä, monien fysiologisten prosessien luonne voi muuttua, samalla kasvit tunnistavat toisensa kemiallisten signaalien kautta.

MutualismiÄärimmäinen assosiaatioaste lajien välillä, jossa kumpikin hyötyy assosiaatiosta toistensa kanssa. Esimerkiksi kasvit ja typpeä sitovat bakteerit; korkkisienet ja puiden juuret.

Kommensalismi- symbioosin muoto, jossa yksi kumppaneista (komensaali) käyttää toista (omistajaa) säätelemään yhteyksiään ulkoiseen ympäristöön, mutta ei ryhdy läheisiin suhteisiin hänen kanssaan. Komensalismi on laajalti kehittynyt koralliriuttojen ekosysteemeissä - se on majoitusta, suojaa (vuokolonkerot suojelevat kaloja), asumista muiden organismien kehossa tai sen pinnalla (epifyytit).

Saalistaminen- tämä on tapa saada ruokaa eläimiltä (harvemmin kasveilta), jolloin ne pyydystävät, tappavat ja syövät muita eläimiä. Saalistamista esiintyy lähes kaikissa eläimissä. Evoluution aikana petoeläimet ovat kehittäneet hermoston ja aistielimet, joiden avulla ne voivat havaita ja tunnistaa saaliin, sekä keinot hallita, tappaa, syödä ja sulattaa saalista (terävät sisäänvedettävät kynnet kissoilla, monien myrkylliset rauhaset). hämähäkit, merivuokkojen pistelysolut, proteiineja hajottavat entsyymit ja muut). Petoeläinten ja saaliin evoluutio on konjugoitu. Sen aikana saalistajat parantavat hyökkäysmenetelmiään ja uhrit puolustusmenetelmiään.

Nämä ovat mitä tahansa ympäristötekijöitä, joihin keho reagoi mukautuvilla reaktioilla.

Ympäristö on yksi ekologisista peruskäsitteistä, mikä tarkoittaa kokonaisuutta ympäristöolosuhteista, jotka vaikuttavat organismien elämään. Laajassa merkityksessä ympäristö ymmärretään kehoon vaikuttavien aineellisten kappaleiden, ilmiöiden ja energian kokonaisuutena. Myös konkreettisempi, tilallisempi ymmärrys ympäristöstä eliön välittömänä ympäristönä on mahdollinen – sen elinympäristö. Elinympäristö on kaikki se, missä organismi elää, se on osa luontoa, joka ympäröi eläviä organismeja ja vaikuttaa niihin suoraan tai epäsuorasti. Nuo. ympäristön elementit, jotka eivät ole välinpitämättömiä tietylle organismille tai lajille ja jollain tavalla vaikuttavat siihen, ovat siihen liittyviä tekijöitä.

Ympäristön komponentit ovat monipuolisia ja muuttuvia, joten elävät organismit mukautuvat ja säätelevät elintärkeää toimintaansa jatkuvasti ulkoisen ympäristön parametrien vaihtelun mukaisesti. Tällaisia ​​organismien mukautuksia kutsutaan mukautumisiksi, ja ne antavat niiden selviytyä ja lisääntyä.

Kaikki ympäristötekijät on jaettu

• Abioottiset tekijät - elimistöön suoraan tai epäsuorasti vaikuttavat elottoman luonnon tekijät - valo, lämpötila, kosteus, ilman, veden ja maaperän ympäristön kemiallinen koostumus jne. (eli ympäristön ominaisuudet, joiden esiintyminen ja vaikutus vaikuttaa eivät suoraan riipu elävien organismien toiminnasta).
• Bioottiset tekijät - kaikki ympäröivien elävien olentojen vaikutukset kehoon (mikro-organismit, eläinten vaikutus kasveihin ja päinvastoin).
• Antropogeeniset tekijät ovat ihmisyhteiskunnan erilaisia ​​toiminnan muotoja, jotka johtavat muutokseen luonnossa muiden lajien elinympäristönä tai vaikuttavat suoraan niiden elämään.

Ympäristötekijät vaikuttavat eläviin organismeihin

• ärsyttävinä aineina, jotka aiheuttavat mukautuvia muutoksia fysiologisissa ja biokemiallisissa toiminnoissa;
• rajoittimina, mikä tekee mahdottomaksi olemassaolon näissä olosuhteissa;
• muuntajina, jotka aiheuttavat rakenteellisia ja toiminnallisia muutoksia organismeissa, sekä signaaleina, jotka osoittavat muutoksia muissa ympäristötekijöissä.

Tässä tapauksessa on mahdollista määrittää ympäristötekijöiden vaikutuksen yleinen luonne elävään organismiin.

Jokaisella organismilla on tietty joukko sopeutumisia ympäristötekijöihin, ja se on menestyksekkäästi olemassa vain tietyissä niiden vaihtelun rajoissa. Elämän aktiivisuuden tekijän edullisinta tasoa kutsutaan optimaaliseksi.

Pienillä arvoilla tai tekijän liiallisella vaikutuksella organismien elintärkeä aktiivisuus laskee jyrkästi (se estyy huomattavasti). Ekologisen tekijän vaikutusalue (toleranssialue) on rajoitettu minimi- ja maksimipisteillä, jotka vastaavat tämän tekijän ääriarvoja, joissa organismin olemassaolo on mahdollista.

Tekijän ylempää tasoa, jonka ylittyessä organismien elintärkeä toiminta on mahdotonta, kutsutaan maksimiksi ja alempaa tasoa kutsutaan minimiksi (kuva). Luonnollisesti jokaisella organismilla on omat ympäristötekijöiden maksimi-, optimi- ja minimiarvonsa. Esimerkiksi huonekärpäs kestää lämpötilan vaihteluita 7 - 50 ° C, ja ihmisen sukkulamato elää vain ihmisen kehon lämpötilassa.

Optimi-, minimi- ja maksimipisteet ovat kolme pääpistettä, jotka määräävät organismin reaktion mahdollisuudet tähän tekijään. Käyrän ääripisteitä, jotka ilmaisevat sorron tilan tekijän puutteen tai ylityksen kanssa, kutsutaan pessimumialueiksi; ne vastaavat tekijän pessimaalisia arvoja. Lähellä kriittisiä pisteitä ovat tekijän subletaalit arvot ja toleranssialueen ulkopuolella tekijän tappavat alueet.

Ympäristöolosuhteita, joissa mikä tahansa tekijä tai niiden yhdistelmä ylittää mukavuusalueen ja jolla on masentava vaikutus, kutsutaan ekologiassa usein äärimmäisiksi, rajallisiksi (äärimmäisiksi, vaikeiksi). Ne kuvaavat paitsi ekologisia tilanteita (lämpötila, suolaisuus), myös sellaisia ​​elinympäristöjä, joissa olosuhteet ovat lähellä kasvien ja eläinten olemassaolon rajoja.

Kaikkiin elävään organismiin vaikuttaa samanaikaisesti joukko tekijöitä, mutta vain yksi niistä on rajoittava. Tekijää, joka asettaa puitteet organismin, lajin tai yhteisön olemassaololle, kutsutaan rajoittavaksi (rajoittavaksi). Esimerkiksi monien eläinten ja kasvien leviämistä pohjoiseen rajoittaa lämmön puute, kun taas etelässä samaa lajia rajoittava tekijä voi olla kosteuden tai välttämättömän ravinnon puute. Kuitenkin organismin kestävyyden rajat suhteessa rajoittavaan tekijään riippuvat muiden tekijöiden tasosta.

Jotkin organismit tarvitsevat elämälleen olosuhteet kapeiden rajojen sisällä, eli optimialue ei ole lajille vakio. Tekijän optimaalinen vaikutus on myös erilainen eri lajeissa. Käyrän jänneväli eli kynnyspisteiden välinen etäisyys osoittaa ympäristötekijän vaikutusalueen eliölle (kuva 104). Olosuhteissa, jotka ovat lähellä tekijän toimintarajaa, organismit tuntevat itsensä sorretuiksi; ne voivat olla olemassa, mutta eivät saavuta täydellistä kehitystä. Kasvit eivät yleensä kanna hedelmää. Eläimillä murrosikä päinvastoin kiihtyy.

Tekijän alueen ja erityisesti optimialueen suuruus antaa mahdollisuuden arvioida organismien kestävyyttä suhteessa tiettyyn ympäristön elementtiin ja osoittaa niiden ekologisen amplitudin. Tässä suhteessa organismeja, jotka voivat elää melko erilaisissa ympäristöolosuhteissa, kutsutaan svrybionteiksi (kreikan kielestä "evros" - leveä). Esimerkiksi ruskea karhu elää kylmässä ja lämpimässä ilmastossa, kuivilla ja kosteilla alueilla ja syö erilaisia ​​kasvi- ja eläinruokia.

Yksityisten ympäristötekijöiden yhteydessä käytetään termiä, joka alkaa samalla etuliitteellä. Esimerkiksi eläimiä, jotka voivat elää laajalla lämpötila-alueella, kutsutaan eurytermisiksi, ja organismeja, jotka voivat elää vain kapeilla lämpötila-alueilla, kutsutaan stenotermisiksi. Saman periaatteen mukaan organismi voi olla euryhydridi tai stenohydridi riippuen sen vasteesta kosteusvaihteluihin; euryhaliini tai stenohaliini - riippuen kyvystä sietää erilaisia ​​suolapitoisuuksia jne.

On myös käsitteitä ekologinen valenssi, joka tarkoittaa organismin kykyä asua erilaisissa ympäristöissä, ja ekologinen amplitudi, joka heijastaa tekijäalueen leveyttä tai optimivyöhykkeen leveyttä.

Eliöiden reaktion määrälliset säännönmukaisuudet ympäristötekijän vaikutukseen vaihtelevat elinympäristönsä olosuhteiden mukaan. Stenobiontness tai eurybiontness ei luonnehdi lajin spesifisyyttä minkään ekologisen tekijän suhteen. Esimerkiksi jotkut eläimet ovat rajoitettuja kapealle lämpötila-alueelle (eli stenotermisille) ja voivat samanaikaisesti esiintyä laajalla ympäristön suolapitoisuuden alueella (euryhaliini).

Ympäristötekijät vaikuttavat elävään organismiin samanaikaisesti ja yhdessä, ja yhden niistä vaikutus riippuu jossain määrin muiden tekijöiden - valon, kosteuden, lämpötilan, ympäröivien organismien jne. - määrällisestä ilmentymisestä. Tätä mallia kutsutaan tekijöiden vuorovaikutukseksi. Joskus yhden tekijän puute kompensoituu osittain toisen toiminnan vahvistumisella; ympäristötekijöiden toiminta korvataan osittain. Samaan aikaan mitään keholle välttämättömistä tekijöistä ei voida täysin korvata toisella. Fototrofiset kasvit eivät voi kasvaa ilman valoa optimaalisissa lämpötila- tai ravitsemusolosuhteissa. Siksi, jos vähintään yhden välttämättömän tekijän arvo ylittää toleranssialueen (alle minimin tai ylittää maksimin), organismin olemassaolo tulee mahdottomaksi.

Erityisesti ympäristötekijät, joilla on pessimaalinen arvo tietyissä olosuhteissa, eli ne, jotka ovat kauimpana optimista, vaikeuttavat erityisesti lajin olemassaoloa näissä olosuhteissa huolimatta muiden olosuhteiden optimaalisesta yhdistelmästä. Tätä riippuvuutta kutsutaan rajoittavien tekijöiden laiksi. Tällaiset optimista poikkeavat tekijät saavat äärimmäisen tärkeän merkityksen lajin tai yksittäisen yksilön elämässä, mikä määrää niiden maantieteellisen levinneisyysalueen.

Rajoittavien tekijöiden tunnistaminen on erittäin tärkeää maatalouskäytännössä ekologisen valenssin määrittämiseksi, erityisesti haavoittuvimmilla (kriittisimmillä) jaksoilla eläinten ja kasvien muodostumisen.

Ympäristötekijät ovat olennainen osa populaatioiden olemassaoloa ja elinolojen luomista. Kunkin tekijän tutkiminen erikseen luo monia lisätekijöitä, jotka ilmaisevat sen vaikutuksen, toiminnan ja merkityksen koko kompleksin luonnossa.

Ympäristötekijöiden luokitus

Ympäristön ominaisuuksien systematisointi yksinkertaistaa niiden parametrien havaitsemista, kokoamista ja tutkimista. Ympäristön osat on jaettu luonnolliseen ja ihmisen aiheuttamaan ympäristöön kohdistuvien vaikutusten luonteen ja laajuuden mukaan. Nämä sisältävät:

• Nopea toiminta. Tekijän vaikutus energian ja tiedon aineenvaihdunnan prosesseihin toteuttamista varten, joka vaatii vähimmäisaikaa.
• Epäsuora. Yksittäisten tekijöiden vaikutus rajoittaa tai liittyy prosessien kehittymiseen, aineenvaihduntaan tai alkuaineen, organismiryhmän tai ympäristöaineen materiaalikoostumuksen muutoksiin.
• Valikoiva vaikutus kohdistuu ympäristön osiin ja luonnehtii ne tietyntyyppisiä organismeja tai prosesseja rajoittaviksi.

Tietyt eläimet syövät vain yhden tyyppistä ruokaa, niiden valikoiva vaikutus on tämän kasvin elinympäristö. Vaikutusten kokonaisspektri on tekijä, joka määrää ympäristöolosuhteiden kokonaisuuden vaikutuksen elämän organisoinnin eri tasoilla.

Erilaisten ympäristötekijöiden ansiosta ne voidaan luokitella niiden toiminnan merkkien mukaan:

• elinympäristön mukaan;
• ajan kanssa;
• taajuuden mukaan;
• vaikutuksen luonteen perusteella;
• alkuperän mukaan;
• vaikutuksen kohteen mukaan.

Niiden luokittelulla on monikomponenttinen kuvaus ja jokaisessa tekijässä se on jaettu useisiin itsenäisiin. Tämä mahdollistaa ympäristöolosuhteiden ja niiden yhteisvaikutuksen yksityiskohtaisen kuvauksen elämän organisoinnin eri tasoilla.

Ympäristötekijöiden ryhmät

Organismien olemassaolon edellytyksiin niiden järjestäytymisen tasosta riippumatta vaikuttavat ympäristötekijät, jotka on jaettu ryhmiin organisaationsa mukaan. Tekijöitä on kolme ryhmää: abioottinen; bioottinen; antropogeeninen.

Antropogeeniset tekijät jota kutsutaan ympäristövaikutukseksi: ihmisen toiminnan tuotteet, luonnonympäristön muutokset korvaamalla keinotekoisesti luoduilla esineillä. Nämä tekijät täydentävät teollisuuden ja elämän jäännöstuotteiden (päästöt, jätteet, lannoitteet) aiheuttamaa saastumista.

Abioottiset ympäristötekijät. Luonnonympäristö koostuu komponenteista, jotka muodostavat sen kokonaisuuden. Se koostuu tekijöistä, jotka määrittävät sen elinympäristöksi elämän organisoinnin eri tasoille. Sen komponentit:

• Kevyt. Asenne valoon määrää elinympäristön, kasvien aineenvaihdunnan pääprosessit, eläinten monimuotoisuuden ja niiden elintärkeän toiminnan.
• Vesi. Se on komponentti, jota esiintyy elävissä organismeissa kaikilla maapallon elämän organisointitasoilla. Tämä elinympäristöelementti vie suurimman osan maapallosta ja on elinympäristö. Tähän ympäristöön kuuluu useita eläviä organismeja useimmissa lajeissaan.
• Tunnelma. Maan kaasumainen kuori, jossa tapahtuu planeetan ilmastoa ja lämpötilaa säätelevät prosessit. Nämä järjestelmät määräävät planeetan vyöt ja niiden olemassaolon olosuhteet.
• Edafiset tai maaperätekijät. Maaperä on seurausta maapallon kivien eroosiosta, ja sen ominaisuudet määräävät planeetan ulkonäön. Sen koostumuksen muodostavat epäorgaaniset komponentit toimivat ravinneväliaineena kasveille.
• Maaston helpotus. Alueen orografisia olosuhteita säätelevät pinnan muutokset maan geologisten eroosioprosessien vaikutuksesta. Näitä ovat kukkulat, kolot, jokilaaksot, tasangot ja muut maanpinnan maantieteelliset rajat.
• Abioottisten ja bioottisten tekijöiden vaikutus liittyy toisiinsa. Jokaisella tekijällä on myönteinen tai negatiivinen vaikutus eläviin organismeihin.

Bioottiset ympäristötekijät. Organismien välistä suhdetta ja niiden vaikutusta elottomiin luontokohteisiin kutsutaan bioottisiksi ympäristötekijöiksi. Nämä tekijät luokitellaan organismien toiminnan ja suhteiden mukaan:

Yksilöiden vuorovaikutuksen tyyppi, niiden suhde ja kuvaus

Ympäristötekijöiden toiminta

Ympäristötekijöillä on monimutkainen vaikutus organismeihin. Heidän toiminnalleen on tunnusomaista määrälliset indikaattorit, jotka ilmaistaan ​​niiden vaikutuksen yleisessä virtauksessa. Kykyä sopeutua ympäristötekijöiden toimintaan kutsutaan lajin ekologiseksi valenssiksi. Vaikutuskynnys ilmaistaan ​​toleranssivyöhykkeellä. Lajin laaja levinneisyys- ja sopeutumiskyky luonnehtii sitä eurybiontiksi ja kapea valikoima - seinään lyöty.

Tekijöiden yhteisvaikutukselle on ominaista lajin ekologinen kirjo. Tekijöiden vaikutusmallit. Tekijöiden toiminnan laki:

• Suhteellisuusteoria. Jokainen tekijä vaikuttaa yhdessä ja luonnehtii sitä: intensiteetti, suunta ja määrä tietyllä ajanjaksolla.
• Tekijöiden optimaalisuus - niiden keskimääräinen vaikutusalue on suotuisa.
• Suhteellinen korvattavuus ja absoluuttinen korvaamattomuus Elinolosuhteet riippuvat korvaamattomista abioottisista ympäristötekijöistä (vesi, valo) ja niiden absoluuttinen puuttuminen on lajille korvaamatonta. Kompensoiva vaikutus johtuu muiden tekijöiden liiallisesta määrästä.

Ympäristötekijöiden vaikutus

Kunkin tekijän vaikutus johtuu niiden ominaisuuksista. Näiden tekijöiden pääryhmät ovat:

• Abioottinen. Valo vaikuttaa ihmiskehon fysiologisiin prosesseihin, eläinten elintoimintoihin ja kasvien kasvillisuuteen. Bioottinen. Kun vuodenajat vaihtuvat, puu pudottaa lehtiään ja lannoittaa ylemmän maakerroksen.
• Antropogeeninen. Kivikaudelta lähtien ihmisen toiminta on vaikuttanut luontoon. Teollisuuden ja taloudellisen toiminnan kehittyessä sen saastuminen on tärkein ihmisen ympäristövaikutus.
• Ekotekijät vaikuttavat yhtenäisesti ja niiden erillistä vaikutusta on vaikea kuvata.

Ympäristötekijät: esimerkkejä

Esimerkkejä ympäristötekijöistä ovat olemassaolon perusedellytykset väestötasolla. Päätekijät:

• Kevyt. Kasvit käyttävät valoa kasvullisiin prosesseihin. Fysiologiset prosessit valon vaikutuksesta ihmiskehossa määräytyvät geneettisesti evoluutioprosessissa.
• Lämpötila. Organismien biologinen monimuotoisuus ilmenee lajien olemassaolossa eri lämpötila-alueilla. Lämpötilan vaikutuksesta kehossa tapahtuvat aineenvaihduntaprosessit.
• Vesi. Ympäristön elementti, joka vaikuttaa organismien olemassaoloon ja sopeutumiseen. Niihin kuuluvat myös ilma, tuuli, maaperä, ihminen. Nämä tekijät luovat luonnossa dynaamisia prosesseja ja vaikuttavat siinä oleviin prosesseihin.

Ympäristön saastuminen on ensiarvoisen tärkeä huolenaihe ekologisille yhteisöille, ympäristönsuojelulle. Jätteet (antropogeeniset ympäristötekijät):

• Tyynellämerellä löydetty jätesaari (muovipullot ja muut aineet). Muovi hajoaa 100 vuodessa, kalvo - 200 vuotta. Vesi voi nopeuttaa tätä prosessia, ja siitä tulee toinen hydrosfäärin saastuttava tekijä. Eläimet syövät muovia ja pitävät niitä meduusoista. Muovi ei sula ja eläin voi kuolla.
• Ilmansaasteet Kiinassa, Intiassa ja muissa teollisuuskaupungeissa myrkyttävät kehon. Teollisuusyritysten myrkylliset jätteet päätyvät jätevesien mukana jokiin ja myrkyttävät vedet, jotka voivat vesitasapainoketjussa saastuttaa ilmamassoja, pohjavettä ja ovat ihmisille vaarallisia.
• Australiassa Eläintensuojelu- ja biologisen monimuotoisuuden suojeluyhdistys venyttää viiniköynnöksiä moottoritien varrella. Tämä suojaa koaloja kuolemalta.
• Suojellakseen sarvikuonoa sukupuuttoon lajina ne katkaisivat sarven.

Ekologiset tekijät ovat monitekijäisiä ehtoja kunkin lajin olemassaololle elämän organisoinnin eri tasoilla. Jokainen organisaation taso käyttää niitä järkevästi ja niiden käyttötapa on erilainen.

Ekologiset tekijät ovat mitä tahansa ulkoisia tekijöitä, joilla on suora tai välillinen vaikutus organismien lukumäärään (runsaisuuteen) ja maantieteelliseen levinneisyyteen.

Ympäristötekijät ovat hyvin erilaisia ​​sekä luonteeltaan että vaikutukseltaan eläviin organismeihin. Perinteisesti kaikki ympäristötekijät jaetaan yleensä kolmeen suureen ryhmään - abioottisiin, bioottisiin ja antropogeenisiin.

Abioottiset tekijät ovat elottoman luonnon tekijöitä.

Ilmasto (auringonvalo, lämpötila, ilmankosteus) ja paikallinen (reljeef, maaperän ominaisuudet, suolaisuus, virtaukset, tuuli, säteily jne.). Ne voivat olla suoria ja epäsuoria.

Antropogeeniset tekijät- nämä ovat niitä ihmisen toiminnan muotoja, jotka ympäristöön vaikuttaen muuttavat elävien organismien elinolosuhteita tai vaikuttavat suoraan yksittäisiin kasvi- ja eläinlajeihin. Yksi tärkeimmistä antropogeenisista tekijöistä on saastuminen.

ympäristöolosuhteet.

Ympäristöolosuhteita tai ekologisia olosuhteita kutsutaan abioottisiksi ympäristötekijöiksi, jotka muuttuvat ajassa ja tilassa, joihin organismit reagoivat eri tavalla vahvuudestaan ​​riippuen. Ympäristöolosuhteet asettavat tiettyjä rajoituksia organismeille.

Tärkeimpiä tekijöitä, jotka määrittävät organismien edellytykset lähes kaikissa elinympäristöissä, ovat lämpötila, kosteus ja valo.

Lämpötila.

Mikä tahansa organismi pystyy elämään vain tietyllä lämpötila-alueella: lajin yksilöt kuolevat liian korkeissa tai liian matalissa lämpötiloissa. Lämmönkestävyyden rajat eri organismeissa ovat erilaiset. On lajeja, jotka sietävät lämpötilan vaihteluita laajalla alueella. Esimerkiksi jäkälät ja monet bakteerit pystyvät elämään hyvin erilaisissa lämpötiloissa. Eläimistä lämminverisille eläimille on ominaista suurin lämpötilankestoalue. Esimerkiksi tiikeri sietää yhtä hyvin sekä Siperian kylmyyttä että lämpöä Intian tai Malaijin saariston trooppisilla alueilla. Mutta on myös lajeja, jotka voivat elää vain enemmän tai vähemmän kapeissa lämpötilarajoissa. Maa-ilmaympäristössä ja jopa monissa osissa vesiympäristöä lämpötila ei pysy vakiona ja voi vaihdella suuresti vuodenajan tai vuorokaudenajan mukaan. Trooppisilla alueilla vuotuiset lämpötilanvaihtelut voivat olla jopa vähemmän havaittavissa kuin päivittäiset. Toisaalta lauhkeilla alueilla lämpötilat vaihtelevat huomattavasti eri vuodenaikoina. Eläimet ja kasvit joutuvat sopeutumaan epäsuotuisaan talvikauteen, jolloin aktiivinen elämä on vaikeaa tai yksinkertaisesti mahdotonta. Trooppisilla alueilla tällaiset mukautukset ovat vähemmän ilmeisiä. Kylmällä kaudella, jossa lämpötila on epäsuotuisa, monien eliöiden elämässä näyttää olevan taukoja: nisäkkäillä talviunet, kasveilla lehtien pudottaminen jne. Jotkut eläimet tekevät pitkiä vaelluksia paikkoihin, joissa ilmasto on sopivampi.

Kosteus.

Vesi on olennainen osa valtaosaa elävistä olentoista: se on välttämätöntä niiden normaalille toiminnalle. Normaalisti kehittyvä organismi menettää jatkuvasti vettä, eikä siksi voi elää täysin kuivassa ilmassa. Ennemmin tai myöhemmin tällaiset menetykset voivat johtaa organismin kuolemaan.

Yksinkertaisin ja kätevin tietyn alueen kosteutta kuvaava indikaattori on täällä vuoden tai toisen ajanjakson aikana sademäärä.

Kasvit ottavat vettä maaperästä juurillaan. Jäkälät voivat sitoa vesihöyryä ilmasta. Kasveilla on useita mukautuksia, jotka takaavat minimaalisen vedenhäviön. Kaikki maaeläimet tarvitsevat säännöllistä ravintoa kompensoidakseen haihtumisen tai erittymisen aiheuttamaa väistämätöntä veden menetystä. Monet eläimet juovat vettä; toiset, kuten sammakkoeläimet, jotkut hyönteiset ja punkit, imevät sitä kehon ihon läpi nestemäisessä tai höyryssä. Useimmat aavikon eläimet eivät koskaan juo. He täyttävät tarpeensa ruoasta saatavalla vedellä. Lopuksi on eläimiä, jotka saavat vettä vielä monimutkaisemmalla tavalla - rasvan hapettumisprosessissa, esimerkiksi kameli. Eläimillä, kuten kasveilla, on monia mukautuksia veden säästämiseksi.

Kevyt.

On valoa rakastavia kasveja, jotka voivat kehittyä vain auringonsäteiden alla, ja varjoa sietäviä kasveja, jotka voivat kasvaa hyvin metsän katoksen alla. Tällä on suuri käytännön merkitys metsikön luonnollisen uudistumisen kannalta: monien puulajien nuoret versot pystyvät kehittymään suurten puiden varjossa. Monilla eläimillä normaalit valoolosuhteet ilmenevät positiivisena tai negatiivisena reaktiona valoon. Yöhyönteiset parveilevat valoon ja torakat hajallaan etsimään suojaa, jos vain valo sytytetään pimeässä huoneessa. Fotoperiodismilla (päivän ja yön vaihtuminen) on suuri ekologinen merkitys monille eläimille, jotka elävät yksinomaan vuorokaudessa (useimmat kulkuväylät) tai yksinomaan yöelämässä (useat pienet jyrsijät, lepakot). Vesipatsaan leijuvat pienet äyriäiset viipyvät yöllä pintavesissä, ja päivällä ne vajoavat syvyyksiin välttäen liian kirkasta valoa.

Valolla ei juuri ole suoraa vaikutusta eläimiin. Se toimii vain signaalina kehossa tapahtuvien prosessien uudelleenjärjestelylle.

Valo, kosteus, lämpötila eivät lainkaan tyhjennä niitä ekologisia olosuhteita, jotka määräävät organismien elämän ja jakautumisen. Tärkeitä ovat myös tekijät, kuten tuuli, ilmanpaine, korkeus. Tuulella on välillinen vaikutus: lisäämällä haihtumista se lisää kuivuutta. Kova tuuli auttaa viilentämään. Tämä toiminta on tärkeää kylmissä paikoissa, ylängöillä tai napa-alueilla.

antropogeeniset tekijät. Antropogeeniset tekijät ovat koostumukseltaan hyvin erilaisia. Ihminen vaikuttaa elävään luontoon rakentamalla teitä, rakentamalla kaupunkeja, viljelemällä, tukkimalla jokia jne. Nykyajan ihmisen toiminta ilmenee yhä enemmän ympäristön saastumisena sivutuotteilla, usein myrkyllisillä tuotteilla. Teollisuusalueilla saasteiden pitoisuudet saavuttavat joskus kynnysarvot, mikä on kohtalokasta monille organismeille. Kaikesta huolimatta useista lajeista löytyy kuitenkin lähes aina ainakin muutama yksilö, jotka selviävät sellaisissa olosuhteissa. Syynä on se, että luonnollisissa populaatioissa tulee toisinaan vastustuskykyisiä yksilöitä. Saastetason noustessa vastustuskykyiset yksilöt voivat olla ainoat selviytyjät. Lisäksi heistä voi tulla vakaan väestön perustaja, joka perii immuniteetin tämän tyyppiselle saasteelle. Tästä syystä saastuminen antaa meille mahdollisuuden ikään kuin seurata evoluutiota toiminnassa. Kaikilla väestöryhmillä ei kuitenkaan ole kykyä vastustaa saastumista. Siten minkä tahansa saastuttavan aineen vaikutus on kaksinkertainen.

Optimaalin laki.

Keho sietää monia tekijöitä vain tietyissä rajoissa. Organismi kuolee, jos esimerkiksi ympäristön lämpötila on liian alhainen tai liian korkea. Ympäristössä, jossa lämpötila on lähellä näitä ääriarvoja, elävät asukkaat ovat harvinaisia. Niiden määrä kuitenkin kasvaa lämpötilan lähestyessä keskiarvoa, joka on paras (optimi) tälle lajille. Ja tämä kuvio voidaan siirtää mihin tahansa muuhun tekijään.

Tekijäparametrien valikoima, jossa keho tuntee olonsa mukavaksi, on optimaalinen. Organismeilla, joilla on laajat resistenssirajat, on tietysti mahdollisuus levitä laajempaan. Laajat kestävyyden rajat yhdessä tekijässä eivät kuitenkaan tarkoita leveitä rajoja kaikissa tekijöissä. Kasvi sietää suuria lämpötilanvaihteluita, mutta sietää vähän vettä. Taimen kaltainen eläin voi olla erittäin vaativa lämpötilan suhteen, mutta syö monipuolisesti.

Joskus yksilön elämän aikana sen toleranssi (selektiivisyys) voi muuttua. Keho joutuessaan ankariin olosuhteisiin jonkin ajan kuluttua ikään kuin tottuu siihen, sopeutuu niihin. Tämän seurauksena fysiologinen optimi muuttuu, ja prosessi on ns sopeutumista tai sopeutuminen.

Vähimmäislaki sen muotoili mineraalilannoitteiden tieteen perustaja Justus Liebig (1803-1873).

Yu. Liebig huomasi, että mikä tahansa pääravinne voi rajoittaa kasvien satoa, jos vain tästä alkuaineesta on pulaa. Tiedetään, että erilaiset ympäristötekijät voivat olla vuorovaikutuksessa, eli yhden aineen puute voi johtaa muiden aineiden puutteeseen. Siksi yleensä minimin laki voidaan muotoilla seuraavasti: elementti tai ympäristötekijä, joka on vähintään, suurimmassa määrin, rajoittaa (rajaa) organismin elintärkeää toimintaa.

Vaikka organismien ja niiden ympäristön välinen suhde on monimutkainen, kaikilla tekijöillä ei ole samaa ekologista merkitystä. Esimerkiksi happi on fysiologinen välttämättömyystekijä kaikille eläimille, mutta ekologisesta näkökulmasta se tulee rajoittavaksi vain tietyissä elinympäristöissä. Jos kalat kuolevat joessa, mitataan ensimmäisenä veden happipitoisuus, sillä se vaihtelee suuresti, happivarat kuluvat helposti ja usein puuttuvat. Jos lintujen kuolemaa havaitaan luonnossa, on syytä etsiä jokin muu syy, sillä ilman happipitoisuus on suhteellisen vakio ja riittävä maaeliöiden tarpeiden kannalta.

Kysymyksiä itsetutkiskelua varten:

Listaa tärkeimmät elämänympäristöt.

Mitkä ovat ympäristöolosuhteet?

Kuvaa eliöiden elinoloja maaperässä, vesi- ja maa-ilman elinympäristöissä.

Anna esimerkkejä organismeista, jotka sopeutuvat elämään eri elinympäristöissä?

Mitkä ovat muita organismeja elinympäristönä käyttävien organismien mukautukset?

Mitä vaikutuksia lämpötilalla on eri tyyppisiin organismeihin?

Miten eläimet ja kasvit saavat tarvitsemansa veden?

Mikä vaikutus valolla on eliöihin?

Miten saasteiden vaikutus eliöihin ilmenee?

Perustele mitä ympäristötekijät ovat, miten ne vaikuttavat eläviin organismeihin?

Mitkä ovat rajoittavat tekijät?

Mitä on sopeutuminen ja mikä merkitys sillä on organismien leviämisessä?

Miten optimin ja minimin lait ilmenevät?

LUENTO №4

AIHE: YMPÄRISTÖTEKIJÄT

SUUNNITELMA:

1. Ympäristötekijöiden käsite ja niiden luokittelu.

2. Abioottiset tekijät.

2.1. Tärkeimpien abioottisten tekijöiden ekologinen rooli.

2.2. topografiset tekijät.

2.3. tilatekijät.

3. Bioottiset tekijät.

4. Ihmisperäiset tekijät.

1. Ympäristötekijöiden käsite ja niiden luokittelu

Ekologinen tekijä - mikä tahansa ympäristön elementti, joka voi suoraan tai epäsuorasti vaikuttaa elävään organismiin ainakin yhdessä sen yksilöllisen kehityksen vaiheessa.

Ympäristötekijät ovat erilaisia, ja jokainen tekijä on yhdistelmä vastaavista ympäristöolosuhteista ja sen resurssista (ympäristössä oleva reservi).

Ympäristön ympäristötekijät jaetaan yleensä kahteen ryhmään: inertin (ei-elävän) luonteen tekijät - abioottiset tai abiogeeniset; elävän luonnon tekijät - bioottiset tai biogeeniset.

Yllä olevan ympäristötekijöiden luokituksen lisäksi on monia muita (vähemmän yleisiä), jotka käyttävät muita erottavia piirteitä. Joten on tekijöitä, jotka riippuvat ja eivät riipu organismien lukumäärästä ja tiheydestä. Esimerkiksi eläinten tai kasvien lukumäärä ei vaikuta makroilmastotekijöiden toimintaan, kun taas patogeenisten mikro-organismien aiheuttamat epidemiat (massataudit) riippuvat niiden lukumäärästä tietyllä alueella. Tunnetaan luokituksia, joissa kaikki ihmisperäiset tekijät luokitellaan bioottisiksi.

2. Abioottiset tekijät

Elinympäristön abioottisessa osassa (elottomassa luonnossa) kaikki tekijät voidaan ensinnäkin jakaa fysikaalisiin ja kemiallisiin. Tarkasteltavien ilmiöiden ja prosessien olemuksen ymmärtämiseksi on kuitenkin kätevää esittää abioottisia tekijöitä ilmastollisten, topografisten, avaruustekijöiden sekä ympäristön (vesi-, maa- tai maaperän) koostumuksen ominaisuuksina, jne.

Fyysiset tekijät- nämä ovat niitä, joiden lähde on fyysinen tila tai ilmiö (mekaaninen, aalto jne.). Esimerkiksi lämpötila, jos se on korkea - tulee palovamma, jos se on erittäin alhainen - paleltuma. Myös muut tekijät voivat vaikuttaa lämpötilan vaikutukseen: vedessä - virtaus, maalla - tuuli ja kosteus jne.

Kemialliset tekijät ovat ne, jotka ovat peräisin ympäristön kemiallisesta koostumuksesta. Esimerkiksi veden suolapitoisuus, jos se on korkea, elämä säiliössä voi olla kokonaan poissa (Kuollutmeri), mutta samaan aikaan useimmat meren eliöt eivät voi elää makeassa vedessä. Eläinten elämä maalla ja vedessä riippuu happipitoisuuden riittävyydestä jne.

Edafiset tekijät(maaperä) on joukko maaperän ja kiven kemiallisia, fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia, jotka vaikuttavat sekä niissä eläviin eliöihin, eli joille ne ovat elinympäristö, että kasvien juurijärjestelmään. Kemiallisten komponenttien (biogeenisten alkuaineiden), lämpötilan, kosteuden ja maaperän rakenteen vaikutukset kasvien kasvuun ja kehitykseen tunnetaan hyvin.

2.1. Tärkeimpien abioottisten tekijöiden ekologinen rooli

auringonsäteily. Auringon säteily on ekosysteemin tärkein energianlähde. Auringon energia etenee avaruudessa sähkömagneettisten aaltojen muodossa. Eliöille koetun säteilyn aallonpituus, sen intensiteetti ja altistuksen kesto ovat tärkeitä.

Noin 99 % auringon säteilyn kokonaisenergiasta on säteitä, joiden aallonpituus on k = nm, joista 48 % on spektrin näkyvässä osassa (k = nm), 45 % lähiinfrapunassa (k = nm) ja noin 7 % on ultraviolettisäteilyssä< 400 нм).

Säteet, joiden X = nm, ovat ensisijaisen tärkeitä fotosynteesille. Pitkäaaltoisella (kaukoinfrapuna) auringonsäteilyllä (k > 4000 nm) on vain vähän vaikutusta organismien elintärkeisiin prosesseihin. Ultraviolettisäteet k\u003e 320 nm pieninä annoksina ovat välttämättömiä eläimille ja ihmisille, koska niiden vaikutuksesta elimistössä muodostuu D-vitamiinia.< 290 нм губи­тельно для живого, но до поверхности Земли оно не доходит, поглощаясь озоновым слоем атмосферы.

Kulkiessaan ilmakehän ilman läpi auringonvalo heijastuu, hajoaa ja imeytyy. Puhdas lumi heijastaa noin 80-95% auringonvalosta, saastunut - 40-50%, chernozem-maa - jopa 5%, kuiva kevyt maaperä - 35-45%, havumetsät - 10-15%. Maan pinnan valaistus vaihtelee kuitenkin merkittävästi riippuen vuodenajasta ja vuorokaudenajasta, maantieteellisestä leveysasteesta, rinteille altistumisesta, ilmakehän olosuhteista jne.

Maan pyörimisen vuoksi päivänvalo ja pimeys vuorottelevat ajoittain. Kukinta, siementen itävyys kasveissa, muuttoliike, talviunet, eläinten lisääntyminen ja paljon muuta luonnossa liittyvät valojakson kestoon (päivän pituuteen). Kasvien valon tarve määrää niiden nopean korkeuden kasvun, metsän kerrosrakenteen. Vesikasvit leviävät pääasiassa vesistöjen pintakerroksissa.

Suoraa tai diffuusia auringonsäteilyä ei vaadi vain pieni ryhmä eläviä olentoja - tietyt sienet, syvänmeren kalat, maaperän mikro-organismit jne.

Tärkeimmät fysiologiset ja biokemialliset prosessit, jotka tapahtuvat elävässä organismissa valon läsnäolon vuoksi, ovat seuraavat:

1. Fotosynteesi (1-2 % Maahan putoavasta aurinkoenergiasta käytetään fotosynteesiin);

2. Transpiraatio (noin 75% - transpiraatiolle, joka varmistaa kasvien jäähdytyksen ja mineraaliaineiden vesiliuosten liikkumisen niiden läpi);

3. Fotoperiodismi (varmistaa elävien organismien elämänprosessien synkronoinnin ajoittain muuttuviin ympäristöolosuhteisiin);

4. Liikkuminen (fototropismi kasveissa ja fototaksis eläimissä ja mikro-organismeissa);

5. Visio (yksi eläinten tärkeimmistä analysointitehtävistä);

6. Muut prosessit (D-vitamiinin synteesi ihmisissä valossa, pigmentaatio jne.).

Keski-Venäjän biokenoosien perusta, kuten useimmat maaekosysteemit, ovat tuottajat. Niiden auringonvalon käyttöä rajoittavat monet luonnolliset tekijät ja ennen kaikkea lämpötilaolosuhteet. Tältä osin on kehitetty erityisiä adaptiivisia reaktioita kerrostumisen, mosaiikkilehtien, fenologisten erojen jne. muodossa. Valaistusolosuhteiden vaatimusten mukaan kasvit jaetaan valoa rakastaviin (auringonkukka, jauhobanaani, tomaatti, akaasia, meloni), varjoisa tai ei-valoa rakastava (metsän yrtit, sammalet) ja varjoa sietävä (sormeli, kanerva, raparperi, vadelmat, karhunvatukat).

Kasvit muodostavat edellytykset muiden elävien olentojen olemassaololle. Siksi heidän reaktionsa valaistusolosuhteisiin on niin tärkeä. Ympäristön saastuminen johtaa valaistuksen muutokseen: auringon säteilyn tason laskuun, fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn määrän vähenemiseen (PAR - osa auringonsäteilystä, jonka aallonpituus on 380-710 nm), spektrikoostumuksen muutos valosta. Seurauksena on, että tämä tuhoaa auringon säteilyn saapumiseen perustuvat cenoosit tiettyihin parametreihin.

Lämpötila. Vyöhykkeemme luonnollisille ekosysteemeille lämpötilatekijä valon saannin ohella on ratkaiseva kaikissa elämänprosesseissa. Populaatioiden aktiivisuus riippuu vuodenajasta ja vuorokaudenajasta, koska jokaisella näistä ajanjaksoista on omat lämpötilaolosuhteet.

Lämpötila liittyy pääasiassa auringon säteilyyn, mutta joissain tapauksissa sen määrää geotermisten lähteiden energia.

Jäätymispisteen alapuolella olevissa lämpötiloissa syntyneet jääkiteet vaurioittavat elävää solua fyysisesti ja kuolevat, ja korkeissa lämpötiloissa tapahtuu entsyymien denaturoitumista. Suurin osa kasveista ja eläimistä ei kestä negatiivisia ruumiinlämpötiloja. Elämän lämpötilan yläraja nousee harvoin yli 40–45 °C.

Äärirajojen välisellä alueella entsymaattisten reaktioiden nopeus (siis aineenvaihduntanopeus) kaksinkertaistuu jokaisen 10 °C:n lämpötilan nousun yhteydessä.

Merkittävä osa organismeista pystyy säätelemään (ylläpitämään) ruumiinlämpöä ja ennen kaikkea elintärkeimpiä elimiä. Tällaisia ​​organismeja kutsutaan homeoterminen- lämminverinen (kreikan sanasta homoios - samanlainen, therme - lämpö), toisin kuin poikiloterminen- kylmäverinen (kreikan kielestä poikilos - erilaisia, vaihtelevia, erilaisia), joiden lämpötila vaihtelee ympäristön lämpötilasta riippuen.

Poikilotermiset organismit vuoden tai päivän kylmänä vuodenaikana vähentävät elintärkeiden prosessien tasoa anabioosiin asti. Tämä koskee ensisijaisesti kasveja, mikro-organismeja, sieniä ja poikilotermisiä (kylmäverisiä) eläimiä. Vain homoiotermiset (lämpöveriset) lajit pysyvät aktiivisina. Heterotermisillä organismeilla, jotka ovat inaktiivisessa tilassa, ruumiinlämpötila ei ole paljon korkeampi kuin ulkoisen ympäristön lämpötila; aktiivisessa tilassa - melko korkea (karhut, siilit, lepakot, maa-oravat).

Homoiotermisten eläinten lämpösäätely saadaan aikaan erityisellä aineenvaihdunnalla, joka liittyy lämmön vapautumiseen eläinten kehossa, lämpöä eristävän päällysteen läsnäoloon, kokoon, fysiologiaan jne.

Mitä tulee kasveihin, ne ovat kehittäneet useita ominaisuuksia evoluutioprosessissa:

kylmäkestävyys– kyky kestää alhaisia ​​positiivisia lämpötiloja pitkään (0°С - +5°С);

talvikestävyys– monivuotisten lajien kyky kestää epäsuotuisat talviolosuhteet;

pakkaskestävyys- kyky kestää negatiivisia lämpötiloja pitkään;

anabioosi- kyky kestää pitkäaikaisen ympäristötekijöiden puutteen tilassa, jossa aineenvaihdunta on heikentynyt jyrkästi;

lämmönkestävyys– kyky kestää korkeita (yli +38°…+40°С) lämpötiloja ilman merkittäviä aineenvaihduntahäiriöitä;

lyhytaikaisuus– Ontogeneesin väheneminen (2-6 kuukauteen asti) lajeissa, jotka kasvavat lyhyen ajan suotuisissa lämpötilaolosuhteissa.

Vesiympäristössä veden suuren lämpökapasiteetin vuoksi lämpötilan muutokset ovat vähemmän äkillisiä ja olosuhteet vakaammat kuin maalla. Tiedetään, että alueilla, joilla lämpötila vaihtelee suuresti vuorokauden aikana sekä eri vuodenaikoina, lajien monimuotoisuus on pienempi kuin alueilla, joilla päivä- ja vuosilämpötilat ovat tasaisempia.

Lämpötila, kuten valon voimakkuus, riippuu leveysasteesta, vuodenajasta, vuorokaudenajasta ja rinteessä altistumisesta. Äärimmäisiä lämpötiloja (matalat ja korkeat) pahentavat voimakkaat tuulet.

Lämpötilan muutosta ilmassa noustessa tai vesiympäristöön sukeltaessa kutsutaan lämpötilakerrostukseksi. Yleensä molemmissa tapauksissa havaitaan jatkuva lämpötilan lasku tietyllä gradientilla. On kuitenkin myös muita vaihtoehtoja. Joten kesällä pintavedet lämpenevät enemmän kuin syvät. Koska veden tiheys laskee merkittävästi lämmitettäessä, sen kierto alkaa pintalämmitetyssä kerroksessa sekoittumatta alla olevien kerrosten tiheämpään, kylmempään veteen. Tämän seurauksena lämpimän ja kylmän kerroksen väliin muodostuu välivyöhyke, jolla on terävä lämpötilagradientti. Kaikki tämä vaikuttaa elävien organismien sijoittumiseen veteen sekä sisään tulevien epäpuhtauksien siirtymiseen ja leviämiseen.

Samanlainen ilmiö esiintyy myös ilmakehässä, kun jäähtyneet ilmakerrokset liikkuvat alaspäin ja sijaitsevat lämpimien kerrosten alla, eli tapahtuu lämpötilan inversio, joka edistää epäpuhtauksien kertymistä pintailmakerrokseen.

Inversioita helpottavat jotkin kohokuvion piirteet, kuten kuopat ja laaksot. Sitä esiintyy, kun tietyllä korkeudella on aineita, kuten aerosoleja, jotka kuumenevat suoraan suoralla auringonsäteilyllä, mikä aiheuttaa ylempien ilmakerrosten voimakkaampaa kuumenemista.

Maaperässä lämpötilan päivittäinen ja vuodenaikojen vakaus (vaihtelut) riippuu syvyydestä. Merkittävä lämpötilagradientti (sekä kosteus) antaa maaperän asukkaille mahdollisuuden tarjota itselleen suotuisan ympäristön pienillä liikkeillä. Elävien organismien läsnäolo ja runsaus voivat vaikuttaa lämpötilaan. Esimerkiksi metsän katoksen alla tai yksittäisen kasvin lehtien alla lämpötila on erilainen.

Sademäärä, kosteus. Vesi on välttämätöntä elämälle maapallolla, ekologisesti se on ainutlaatuinen. Lähes samoissa maantieteellisissä olosuhteissa maan päällä on sekä kuuma aavikko että trooppinen metsä. Ero on vain vuotuisessa sademäärässä: ensimmäisessä tapauksessa 0,2–200 mm ja toisessa 900–2000 mm.

Sade, joka liittyy läheisesti ilman kosteuteen, on seurausta vesihöyryn kondensoitumisesta ja kiteytymisestä ilmakehän korkeissa kerroksissa. Ilman pintakerrokseen muodostuu kastetta ja sumua, ja matalissa lämpötiloissa havaitaan kosteuden kiteytymistä - pakkasta putoaa.

Yksi jokaisen organismin tärkeimmistä fysiologisista tehtävistä on ylläpitää riittävää nestetasoa kehossa. Evoluutioprosessissa organismit ovat kehittäneet erilaisia ​​mukautuksia veden saamiseen ja taloudelliseen käyttöön sekä kuivan ajanjakson kokemiseen. Jotkut aavikkoeläimet saavat vettä ruoasta, toiset ajoissa varastoitujen rasvojen hapettumisen kautta (esimerkiksi kameli, joka pystyy saamaan 107 g aineenvaihduntavettä 100 g:sta rasvaa biologisella hapetuksella); samalla niillä on kehon ulkopinnan vähimmäisvedenläpäisevyys, ja kuivuudelle on ominaista joutuminen lepotilaan, jossa aineenvaihduntanopeus on pieni.

Maakasvit saavat vettä pääasiassa maaperästä. Vähäinen sademäärä, nopea kuivatus, voimakas haihtuminen tai näiden tekijöiden yhdistelmä johtavat kuivumiseen, ja liiallinen kosteus johtaa kastelemiseen ja maaperän kastelemiseen.

Kosteustasapaino riippuu sademäärän ja kasvien pinnoilta ja maaperästä haihtuneen veden sekä haihduttamisen erosta]. Haihdutusprosessit puolestaan ​​riippuvat suoraan ilmakehän ilman suhteellisesta kosteudesta. Lähes 100 %:n kosteudessa haihtuminen käytännössä pysähtyy, ja jos lämpötila laskee edelleen, käänteinen prosessi alkaa - kondensoituminen (muodostuu sumu, kaste putoaa, pakkasta).

Edellä mainittujen lisäksi ilmankosteus ympäristötekijänä sen ääriarvoissa (korkea ja matala kosteus) tehostaa (pahentaa) lämpötilan vaikutusta kehoon.

Ilman kyllästyminen vesihöyryllä saavuttaa harvoin maksimiarvonsa. Kosteusvaje - ero suurimman mahdollisen ja tosiasiallisesti olemassa olevan kyllästymisen välillä tietyssä lämpötilassa. Tämä on yksi tärkeimmistä ympäristöparametreista, koska se luonnehtii kahta määrää kerralla: lämpötilaa ja kosteutta. Mitä suurempi kosteusvaje, sitä kuivempi ja lämpimämpi, ja päinvastoin.

Sademäärä on tärkein tekijä, joka määrää pilaavien aineiden kulkeutumisen luonnossa ja niiden huuhtoutumisen ilmakehästä.

Vesitilan suhteen erotetaan seuraavat elävien olentojen ekologiset ryhmät:

hydrobiontit- ekosysteemien asukkaat, joiden koko elinkaari tapahtuu vedessä;

hygrofyytit– kosteiden elinympäristöjen kasvit (suo kehäkukka, eurooppalainen uimapuku, leveälehtinen kissa);

hygrofiilit- eläimet, jotka elävät erittäin kosteissa ekosysteemien osissa (nilviäiset, sammakkoeläimet, hyttyset, puutäit);

mesofyytit– kohtalaisen kosteat kasvit;

kserofyyttejä– kuivien elinympäristöjen kasvit (höyhenheinä, koiruoho, astragalus);

kserofiilit- kuivien alueiden asukkaat, jotka eivät siedä suurta kosteutta (jotkut matelijat, hyönteiset, aavikon jyrsijät ja nisäkkäät);

mehikasveja- kaikkein kuivimpien elinympäristöjen kasvit, jotka pystyvät keräämään merkittäviä kosteusvarastoja varren tai lehtien sisään (kaktukset, aloe, agave);

sklerofyytit– erittäin kuivien alueiden kasvit, jotka kestävät voimakasta kuivumista (kamelin torkea, saxaul, saksagyz);

efemerat ja efemeroidit- yksivuotiset ja monivuotiset ruohomaiset lajit, joiden kiertokulku on lyhennetty ja samaan aikaan riittävän kosteuden kanssa.

Kasvien vedenkulutusta voidaan luonnehtia seuraavilla indikaattoreilla:

kuivuuden sietokyky– kyky sietää vähentynyttä ilmakehän ja (tai) maaperän kuivuutta;

kosteudenkestävyys- kyky sietää kastumista;

transpiraationopeus- kuivamassayksikön muodostamiseen käytetyn veden määrä (valkokaali 500-550, kurpitsa 800);

veden kokonaiskulutuksen kerroin- kasvin ja maaperän käyttämä vesimäärä biomassayksikön luomiseksi (niittyjen ruohoilla - 350–400 m3 vettä biomassatonnia kohden).

Vesitilan rikkominen, pintavesien saastuminen on vaarallista ja joissain tapauksissa kohtalokasta kenoosille. Muutokset veden kierrossa biosfäärissä voivat johtaa arvaamattomiin seurauksiin kaikille eläville organismeille.

Ympäristön liikkuvuus. Ilmamassojen (tuulen) liikkeen syyt ovat ensisijaisesti maanpinnan epätasainen lämpeneminen, mikä aiheuttaa paineen laskua, sekä Maan pyöriminen. Tuuli suuntautuu lämpimämpään ilmaan.

Tuuli on tärkein tekijä kosteuden, siementen, itiöiden, kemiallisten epäpuhtauksien jne. leviämisessä pitkiä matkoja. Se vaikuttaa sekä pölyn että kaasumaisten aineiden pitoisuuden pienenemiseen Maan lähellä lähellä paikkaa, jossa ne saapuvat ilmakehän taustapitoisuuksien nousuun, joka johtuu kaukaisista lähteistä, mukaan lukien rajat ylittävästä kuljetuksesta, peräisin olevista päästöistä.

Tuuli kiihdyttää haihtumista (kosteuden haihtumista kasvin maaosien toimesta), mikä erityisesti huonontaa elinoloja alhaisessa kosteudessa. Lisäksi se vaikuttaa epäsuorasti kaikkiin maan eläviin organismeihin, jotka osallistuvat sään ja eroosion prosesseihin.

Liikkuvuus avaruudessa ja vesimassojen sekoittuminen edistävät vesistöjen fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien suhteellisen homogeenisuuden (homogeenisuuden) säilyttämistä. Pintavirtojen keskinopeus on välillä 0,1-0,2 m/s, saavuttaen paikoin 1 m/s ja Golfvirran lähellä 3 m/s.

Paine. Normaaliksi ilmanpaineeksi katsotaan absoluuttinen paine Maailmanmeren pinnan tasolla 101,3 kPa, mikä vastaa 760 mm Hg. Taide. tai 1 atm. Maapallolla on jatkuvasti korkean ja matalan ilmanpaineen alueita, ja samoissa kohdissa havaitaan vuodenaikojen ja päivittäisiä vaihteluita. Korkeuden kasvaessa suhteessa valtameren tasoon paine laskee, hapen osapaine laskee ja kasvien transpiraatio lisääntyy.

Ajoittain ilmakehään muodostuu matalapaineisia alueita, joissa voimakkaat ilmavirrat liikkuvat spiraalina kohti keskustaa, joita kutsutaan sykloneiksi. Niille on ominaista runsas sademäärä ja epävakaa sää. Vastakkaisia ​​luonnonilmiöitä kutsutaan antisykloneiksi. Niille on ominaista vakaa sää, kevyet tuulet ja joissain tapauksissa lämpötilan käänne. Antisyklonien aikana syntyy joskus epäsuotuisia sääolosuhteita, jotka edistävät saasteiden kertymistä ilmakehän pintakerrokseen.

On myös meri- ja mannerilmakehän paineita.

Vesiympäristön paine kasvaa sukeltaessasi. Koska veden tiheys on huomattavasti (800 kertaa) ilmaa suurempi, makean veden säiliön jokaista 10 metrin syvyyttä kohden paine nousee 0,1 MPa (1 atm). Absoluuttinen paine Mariana-haudon pohjalla ylittää 110 MPa (1100 atm).

ionisoivasäteilyä. Ionisoiva säteily on säteilyä, joka muodostaa ionipareja kulkiessaan aineen läpi; tausta - luonnollisten lähteiden luoma säteily. Sillä on kaksi päälähdettä: kosminen säteily ja radioaktiiviset isotoopit sekä maankuoren mineraalien alkuaineet, jotka syntyivät joskus maan aineen muodostumisprosessissa. Pitkän puoliintumisajan ansiosta monien radioaktiivisten alkuaineiden ytimet ovat säilyneet maan suolistossa tähän päivään asti. Tärkeimmät niistä ovat kalium-40, torium-232, uraani-235 ja uraani-238. Ilmakehän kosmisen säteilyn vaikutuksesta muodostuu jatkuvasti uusia radioaktiivisten atomien ytimiä, joista tärkeimmät ovat hiili-14 ja tritium.

Maiseman säteilytausta on yksi sen ilmaston välttämättömistä osista. Taustan muodostumiseen osallistuvat kaikki tunnetut ionisoivan säteilyn lähteet, mutta kunkin niiden osuus kokonaissäteilyannoksesta riippuu tietystä maantieteellisestä pisteestä. Ihminen luonnollisen ympäristön asukkaana saa suurimman osan altistumisesta luonnollisista säteilylähteistä, ja sitä on mahdotonta välttää. Kaikki maan elävät olennot altistuvat kosmoksen säteilylle. Vuoristomaisemille on ominaista lisääntynyt kosmisen säteilyn osuus niiden merkittävästä korkeudesta merenpinnan yläpuolella. Jäätiköt, jotka toimivat absorboivana suojana, säilyttävät massassaan alla olevan kallioperän säteilyn. Merellä ja maalla olevien radioaktiivisten aerosolien pitoisuuksissa havaittiin eroja. Meri-ilman kokonaisradioaktiivisuus on satoja ja tuhansia kertoja pienempi kuin mannerilman.

Maapallolla on alueita, joilla altistumisannosnopeus on kymmenen kertaa keskiarvoja suurempi, esimerkiksi uraani- ja toriumesiintymiä. Tällaisia ​​paikkoja kutsutaan uraani- ja toriumprovinsseiksi. Graniittikivien paljastumaissa havaitaan vakaa ja suhteellisen korkeampi säteilytaso.

Maaperän muodostumiseen liittyvät biologiset prosessit vaikuttavat merkittävästi radioaktiivisten aineiden kertymiseen jälkimmäiseen. Pienellä humusainepitoisuudella niiden aktiivisuus on heikkoa, kun taas tšernozemeillä on aina ollut korkeampi spesifinen aktiivisuus. Se on erityisen korkea graniittimassiivien lähellä sijaitsevissa chernozem- ja niittymaissa. Maaperän ominaisaktiivisuuden lisääntymisasteen mukaan se voidaan alustavasti järjestää seuraavaan järjestykseen: turve; Chernozem; aroalueen ja metsästeppien maaperät; graniiteille kehittyvä maaperä.

Kosmisen säteilyn voimakkuuden jaksoittaisten vaihteluiden vaikutus lähellä maan pintaa elävien organismien säteilyannokseen on käytännössä merkityksetön.

Monilla maapallon alueilla uraanin ja toriumin säteilystä johtuva altistusannosnopeus saavuttaa geologisesti havaittavissa olevana aikana maan päällä vallinneen altistuksen tason, jolloin elävien organismien luonnollinen evoluutio tapahtui. Yleensä ionisoiva säteily vaikuttaa haitallisemmin pitkälle kehittyneisiin ja monimutkaisiin organismeihin, ja ihminen on erityisen herkkä. Jotkut aineet, kuten hiili-14 tai tritium, jakautuvat tasaisesti koko kehoon, kun taas toiset kerääntyvät tiettyihin elimiin. Joten radium-224, -226, lyijy-210, polonium-210 kerääntyvät luukudoksiin. Inertillä radon-220-kaasulla on voimakas vaikutus keuhkoihin, ja se vapautuu toisinaan paitsi litosfäärin kerrostumista, myös ihmisen louhimista ja rakennusmateriaaleina käytetyistä mineraaleista. Radioaktiiviset aineet voivat kerääntyä veteen, maaperään, sateeseen tai ilmaan, jos niiden sisäänpääsynopeus ylittää radioaktiivisen hajoamisnopeuden. Elävissä organismeissa radioaktiivisten aineiden kerääntyminen tapahtuu, kun niitä nautitaan ruoan kanssa.

2.2. Topografinen tekijät

Abioottisten tekijöiden vaikutus riippuu suurelta osin alueen topografisista ominaisuuksista, mikä voi muuttaa suuresti sekä ilmastoa että maaperän kehityksen piirteitä. Tärkein topografinen tekijä on korkeus merenpinnasta. Korkeuden myötä keskilämpötilat laskevat, vuorokausilämpötilaero kasvaa, sademäärä, tuulen nopeus ja säteilyn voimakkuus lisääntyvät ja paine laskee. Tämän seurauksena vuoristoalueilla havaitaan kasvillisuuden jakautumisen pystysuoraa vyöhykettä, joka vastaa leveysvyöhykkeiden muutossarjaa päiväntasaajalta napoihin.

Vuoristot voivat toimia ilmastoesteinä. Vuorten yläpuolelle kohoaminen ilma viilenee, mikä usein aiheuttaa sadetta ja siten alentaa sen absoluuttista kosteutta. Vuoriston toiselle puolelle saapuessaan kuivattu ilma auttaa vähentämään sateen (lumisateen) voimakkuutta, mikä luo "sadevarjon".

Vuoret voivat toimia eristävänä tekijänä lajitteluprosesseissa, koska ne toimivat esteenä organismien kulkeutumiselle.

Tärkeä topografinen tekijä on näyttely(valaistusvoimakkuus). Pohjoisella pallonpuoliskolla on lämpimämpää eteläisillä rinteillä, kun taas eteläisellä pallonpuoliskolla on lämpimämpää pohjoisilla rinteillä.

Toinen tärkeä tekijä on rinteen jyrkkyys viemäriin vaikuttavat. Vesi virtaa alas rinteitä huuhtoen maaperän pois ja vähentäen sen kerrosta. Lisäksi painovoiman vaikutuksesta maaperä liukuu hitaasti alas, mikä johtaa sen kerääntymiseen rinteiden pohjalle. Kasvillisuuden esiintyminen estää näitä prosesseja, mutta yli 35° rinteillä maaperä ja kasvillisuus yleensä puuttuvat ja syntyy irtonaista materiaalia.

2.3. Avaruus tekijät

Planeettamme ei ole eristetty ulkoavaruudessa tapahtuvista prosesseista. Maa törmää ajoittain asteroideihin, lähestyy komeettoja, kosmista pölyä, meteoriittiaineita putoaa sen päälle, erityyppistä säteilyä auringosta ja tähdistä. Auringon aktiivisuus muuttuu syklisesti (yhden syklien jakso on 11,4 vuotta).

Tiede on kerännyt monia tosiasioita, jotka vahvistavat kosmoksen vaikutuksen maapallon elämään.

3. Bioottinen tekijät

Kaikki elävät olennot, jotka ympäröivät organismia elinympäristössä, muodostavat bioottisen ympäristön tai eliöstö. Bioottiset tekijät- on joukko joidenkin organismien elintärkeän toiminnan vaikutuksia muihin.

Eläinten, kasvien ja mikro-organismien väliset suhteet ovat hyvin erilaisia. Ensinnäkin erottaa homotyyppinen reaktiot, eli saman lajin yksilöiden vuorovaikutus, ja heterotyyppinen- suhteet eri lajien edustajien välillä.

Jokaisen lajin edustajat voivat elää sellaisessa bioottisessa ympäristössä, jossa yhteydet muihin organismeihin tarjoavat heille normaalit elinolosuhteet. Näiden suhteiden pääasiallinen ilmentymämuoto on eri luokkiin kuuluvien organismien ravitsemussuhteet, jotka muodostavat perustan ravintoketjuille, verkostoille ja eliöstön troofiselle rakenteelle.

Ruokasuhteiden lisäksi kasvien ja eläinorganismien välille syntyy myös tilasuhteita. Monien tekijöiden vaikutuksesta eri lajit eivät yhdisty mielivaltaiseen yhdistelmään, vaan vain avoimiin sopeutumiseen liittyvissä olosuhteissa.

Bioottiset tekijät ilmenevät bioottisissa suhteissa.

Seuraavat bioottisten suhteiden muodot erotetaan toisistaan.

Symbioosi(avoliitto). Tämä on sellainen suhde, jossa molemmat kumppanit tai toinen heistä hyötyy toisesta.

Yhteistyö. Yhteistyö on kahden tai useamman organismilajin pitkäaikaista, erottamatonta molempia osapuolia hyödyttävää yhteiseloa. Esimerkiksi erakkoravun ja merivuokon suhde.

Kommensalismi. Kommensalismi on eliöiden välistä vuorovaikutusta, kun elintärkeä toiminta toimittaa toiselle ruokaa (freeloading) tai suojaa (majoitus). Tyypillisiä esimerkkejä ovat leijonien puoliksi syömien saaliiden jäänteitä poimivat hyeenat, suurten meduusojen sateenvarjojen alle piiloutuvat kalanpoikaset sekä jotkut puiden juurissa kasvavat sienet.

Mutualismi. Mutualismi on molempia osapuolia hyödyttävää avoliittoa, jolloin kumppanin läsnäolo on edellytys heidän jokaisen olemassaololle. Esimerkkinä on kyhmybakteerien ja palkokasvien yhteisasuminen, jotka voivat elää yhdessä typpiköyhillä mailla ja rikastuttaa maaperää.

Antibioosi. Suhdemuotoa, jossa molemmat kumppanit tai toinen heistä kärsivät negatiivisesti, kutsutaan antibioosiksi.

Kilpailu. Tämä on organismien kielteinen vaikutus toisiinsa taistelussa ruoasta, elinympäristöstä ja muista elämälle välttämättömistä olosuhteista. Selvimmin se näkyy väestötasolla.

Saalistaminen. Saalistus on saalistajan ja saaliin välinen suhde, joka koostuu organismin syömisestä toisella. Petoeläimet ovat eläimiä tai kasveja, jotka pyytävät ja syövät eläimiä ravinnoksi. Joten esimerkiksi leijonat syövät kasvinsyöjiä sorkka- ja kavioeläimiä, linnut - hyönteisiä, suuret kalat - pienempiä. Saalistus on sekä hyödyllistä yhdelle organismille että haitallista toiselle.

Samaan aikaan kaikki nämä organismit tarvitsevat toisiaan. "Peto-saalis" -vuorovaikutuksessa tapahtuu luonnollinen valinta ja mukautuva vaihtelu, eli tärkeimmät evoluutioprosessit. Luonnollisissa olosuhteissa mikään laji ei yleensä (eikä voi) johtaa toisen tuhoamiseen. Lisäksi minkä tahansa luonnollisen "vihollisen" (petoeläimen) katoaminen elinympäristöstä voi myötävaikuttaa sen saaliin sukupuuttoon.

Puolueettomuus. Samalla alueella elävien eri lajien keskinäistä riippumattomuutta kutsutaan neutralismiksi. Esimerkiksi oravat ja hirvi eivät kilpaile keskenään, mutta metsän kuivuus vaikuttaa molempiin, vaikkakin eriasteisesti.

Viime aikoina siihen on kiinnitetty enemmän huomiota antropogeeniset tekijät- kaupunkiteknogeenisten toimintojensa vuoksi ympäristöön kohdistuvien ihmisten vaikutusten joukko.

4. Ihmisperäiset tekijät

Ihmisen sivilisaation nykyinen vaihe heijastaa sellaista ihmiskunnan tietämyksen ja kykyjen tasoa, että sen vaikutus ympäristöön, mukaan lukien biologiset järjestelmät, saa globaalin planeettavoiman luonteen, jonka erottelemme erityiseen tekijöiden kategoriaan - antropogeenisiin, ts. ihmisen toiminnan synnyttämä. Nämä sisältävät:

Luonnollisten geologisten prosessien seurauksena tapahtuvat muutokset maapallon ilmastossa, jota voimistaa ilmakehän optisten ominaisuuksien muutoksista johtuva kasvihuoneilmiö, pääasiassa hiilidioksidin, CO2:n ja muiden kaasujen päästöt ilmakehään;

Maanläheisessä avaruudessa (NES) olevat roskat, joiden seurauksia ei ole vielä täysin ymmärretty, lukuun ottamatta todellista vaaraa avaruusaluksille, mukaan lukien viestintäsatelliitit, maanpinnan sijainnit ja muut, joita käytetään laajalti nykyaikaisissa vuorovaikutusjärjestelmissä ihmisten, valtioiden ja hallitusten välillä;

Stratosfäärin otsoninäytön tehon vähentäminen muodostamalla niin kutsuttuja "otsonireikiä", jotka vähentävät ilmakehän suojakykyä eläville organismeille vaarallisen kovan lyhytaaltoisen ultraviolettisäteilyn tunkeutumista vastaan ​​Maan pintaan;

Ilmakehän kemiallinen saastuminen aineilla, jotka edistävät happamien saostumien, valokemiallisen savusumun ja muiden biosfäärin esineille vaarallisia yhdisteitä, mukaan lukien ihmiset ja niiden luomat keinotekoiset esineet;

Öljytuotteista johtuva valtameren saastuminen ja merivesien ominaisuuksien muutokset, niiden kyllästyminen ilmakehän hiilidioksidilla, jota puolestaan ​​saastuttavat ajoneuvot ja lämpövoimalat, erittäin myrkyllisten kemiallisten ja radioaktiivisten aineiden hautaaminen valtamerivesiin, jokien valumien aiheuttama saastuminen, säätelyjokien aiheuttamat häiriöt rannikkoalueiden vesitaseessa;

Kaikenlaisten lähteiden ja maavesien ehtyminen ja saastuminen;

Yksittäisten paikkojen ja alueiden radioaktiivinen saastuminen, jolla on taipumus levitä maan pinnalle;

Maaperän saastuminen, joka johtuu saastuneesta sateesta (esim. happosateet), torjunta-aineiden ja kivennäislannoitteiden optimaalisesta käytöstä;

Muutokset maisemien geokemiassa lämpövoimatekniikan yhteydessä, alkuaineiden uudelleenjakautuminen suoliston ja maan pinnan välillä louhinnan ja sulatuksen uudelleenjakautumisen seurauksena (esim. raskasmetallien pitoisuudet) tai poikkeavien aineiden talteenoton seurauksena. , erittäin mineralisoitunut pohjavesi ja suolavedet pintaan;

Kotitalousjätteen ja kaikenlaisten kiinteiden ja nestemäisten jätteiden jatkuva kertyminen maan pinnalle;

Globaalin ja alueellisen ekologisen tasapainon rikkominen, ekologisten komponenttien suhde maan ja meren rannikkoosassa;

Maapallon jatkuva ja paikoin lisääntyvä aavikoituminen, aavikoitumisprosessin syveneminen;

Trooppisten metsien ja pohjoisen taigan alueen vähentäminen, nämä planeetan happitasapainon ylläpitämisen tärkeimmät lähteet;

Vapauttaminen kaikkien edellä mainittujen ekologisten markkinarakojen prosessien seurauksena ja niiden täyttäminen muilla lajeilla;

Maapallon absoluuttinen ylikansoitus ja tiettyjen alueiden suhteellinen demografinen ylikansoitus, köyhyyden ja vaurauden äärimmäinen erilaistuminen;

Elinympäristön heikkeneminen ahtaissa kaupungeissa ja suurkaupunkialueilla;

Monien mineraaliesiintymien ehtyminen ja asteittainen siirtyminen rikkaista malmeista yhä köyhempiin;

Yhteiskunnallisen epävakauden vahvistaminen, joka johtuu monien maiden väestön rikkaiden ja köyhien osien lisääntyvästä eriytymisestä, väestön aseistautumisen tason noususta, kriminalisoinnista, luonnonkatastrofeista.

Monien maailman maiden, mukaan lukien Venäjän, väestön immuunitilan ja terveydentilan heikkeneminen, epidemioiden toistuminen, joiden seuraukset ovat tulossa massiivisemmiksi ja vakavammiksi.

Tämä ei suinkaan ole täydellinen ongelmien kierre, jonka ratkaisemisessa asiantuntija voi löytää paikkansa ja työnsä.

Suurin ja merkittävin on ympäristön kemiallinen saastuminen sille epätavallisilla kemiallisilla aineilla.

Fysikaalinen tekijä ihmisen toiminnan saastuttajana on kohtuuton lämpösaaste (erityisesti radioaktiivinen).

Ympäristön biologinen saastuminen on monenlaisia ​​mikro-organismeja, joista vaarallisimpia ovat erilaiset sairaudet.

Ohjaus kysymyksiä ja tehtäviä

1. Mitä ovat ympäristötekijät?

2. Mitkä ympäristötekijät luokitellaan abioottisiksi, mitkä ovat bioottisia?

3. Mikä on joidenkin organismien elämäntoiminnan vaikutusten kokonaisuuden nimi toisten elämään?

4. Mitkä ovat elävien olentojen resurssit, miten ne luokitellaan ja mikä on niiden ekologinen merkitys?

5. Mitkä tekijät tulee ottaa ensisijaisesti huomioon ekosysteeminhoitoprojekteja luotaessa? Miksi?