 |
Главная |
Экологические факторы и их характеристика
 2019-12-29 |
 333 |
 Обсуждений (0) |
из
5.00
|
Аутоэкология или факторальная экология исследует совокупность экологических факторов, действующих на изолированную особь, и ответные реакции особи на их действие.
Экологическими факторами называют любые компонеты окружающей среды, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. По своим особенностям экологические факторы весьма разнообразны, имеют различную природу и специфику действия. Они делятся на три группы: абиотические (факторы неживой среды), биотические (связанные с влиянием живых существ) и антропогенные (связанные с деятельностью человека).
Абиотические факторы - это совокупность условий неорганической среды, каким-либо образом воздействующих на организм и их сообщества. В экологии они рассматриваются как непременные и важные факторы обеспечивающие жизнь и развитие растений, животных и микроорганизмов, они могут влиять на организмы каждый в отдельности, одновременно или взаимодействуя друг с другом. К абиотическим относятся климатические, эдафические, топографические, гидрофизические и гидрохимические факторы.
Из климатических факторов основное экологическое значение имеют температура, влажность и свет, при этом наиболее важным является температурный фактор. От его значения зависит интенсивность обмена веществ организмов и их географическое распространение. Любой организм способен жить в пределах определенного интервала температур. При этом интервал оптимальных температур, при которых жизненные функции протекают наиболее активно, сравнительно невелик. Температурные пределы, в которых жизненные процессы протекают нормально, носят название биокинетических температур. Уровень их обусловлен многими факторами и прежде всего зависит от таксономического положения данного вида растения или животного, которое в свою очередь связано с географическим местом происхождения вида, определенными условиями его эволюционного развития.
Из климатических факторов также большое значение имеет лучистая энергия Солнца - основной источник жизни на планете. Солнце непрерывно излучает огромное количество лучистой энергии, мощность которой на верхнем пределе атмосферы составляет от 8,4 до 84 Дж/см2 мин (солнечная постоянная). По мере приближения к поверхности Земли значительная часть солнечной энергии задерживается атмосферой и растительностью.
Экологическая эффективность лучистой энергии зависит от длины волны. В зависимости от длины волны, в пределах всего светового спектра, различают видимый свет, ультрафиолетовую и инфракрасную его части.
Ультрафиолетовые лучи оказывают химическое действие на живые организмы, инфракрасные - тепловое. Основную экологическую значимость имеют: фотопериодизм - закономерная смена светлого и темного времени суток; интенсивность освещения (в люксах); напряжение прямой и рассеяной радиации (в джоулях на единицу поверхности и в единицу времени); химическое действие световой энергии.
Значение света - видимой части (0,35 - 0,75 мкм) спектра лучистой энергии, как экологического фактора связано с возможностью фотосинтеза зеленых растений и в конечном счете с созданием органического вещества, растительной биомассы, с суточным ритмом организмов и др.
Такие экологические факторы как ветер, атмосферное давление, смог и др. оказывают также большое влияние на биосферу в совокупности и при совместном воздействии температуры и лучистой энергии.
К эдафическим факторам относится вся совокупность физических и химических свойств почв (структура, химический состав, циркулирующие в почве вещества - газ, воды, органические и минеральные элементы и др.). Эдафическими факторами определяется жизнедеятельность организмов, обитающих в почве постоянно или частично.
К гидрохимическим и гидрофизическим факторам относятся все факторы, связанные с водой. Роль воды как экологического фактора определяется ее физическими и химическими свойствами и подвижностью. Вода - среда обитания разнообразных живых организмов. Тела живых организмов в основном состоят из воды. Так, содержание воды в растениях колеблется от 40 до 98%, в теле животных - от 35 до 83%. Без воды не могут осуществляться процессы обмена веществ. Поддержание водного баланса имеет огромное значение для всех живых организмов. Вода может быть в трех состояниях: парообразном, жидком и твердом и это имеет огромное значение в жизни растений и животных.
Все живые организмы в зависимости от потребности их в воде, а следовательно, и по местообитаниям, подразделяются на ряд экологических групп: водные или гидрофильные (живут постоянно в воде), гигрофильные (живут в очень влажных местообитаниях), мезофильные (отличаются умеренными потребностями в воде) и ксерофильные (живут в сухих местообитаниях). Каждая из перечисленных групп - хороший индикатор господствующих в данной местности экологических условий.
К биотическим факторам относят всю сумму воздействий, которые оказывают друг на друга живые существа - бактерии, растения, животные. Биотическими факторами являются не измененные организмами абиотические условия среды (влажность, температура и др.) и не сами организмы, а взаимоотношения между организмами, прямые воздействия одних из них на другие, т.е. характер биотических факторов определяется формой взаимосвязей и взаимоотношений живых организмов. Эти взаимоотношения чрезвычайно разнообразны. Они могут складываться на основе совместного питания, обитания и размножения.
| Экологический фактор — условие среды обитания, оказывающее воздействие на организм. Средавключает в себя все тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных отношениях. экологических факторов — температура, влажность, ветер, конкуренты и т. д. — отличаются значительнойизменчивостью во времени и пространстве. Степень изменчивости каждого из этих факторов зависит отособенностей среды обитания. Например, температура сильно варьируется на поверхности суши, нопочти постоянна на дне океана или в глубине пещер. Один и тот же фактор среды имеет разное значение в жизни совместно обитающих организмов. Например,солевой режим почвы играет первостепенную роль при минеральном питании растений, но безразличендля большинства наземных животных. Интенсивность освещения и спектральный состав светаисключительно важны в жизни фототрофных растений, а в жизни гетеротрофных организмов (грибов иводных животных) свет не оказывает заметного влияния на их жизнедеятельность. Экологические факторы действуют на организмы по-разному. Они могут выступать как раздражители,вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители,обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; какмодификаторы, определяющие морфологические и анатомические изменения организмов. Среда и условия существования организмов. Среда – всё, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его жизнедеятельность, развитие, рост, выживаемость, размножение и т.д. Среда каждого организма слагается из множеств неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы необходимы организму, другие безразличны для него, третьи оказывают вредное воздействие. Условия существования, или условия жизни – совокупность необходимых организму элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может. Элементы среды как необходимые организму, так и отрицательно на него воздействующие, называютсяэкологическими факторами. Экологические факторы принято делить на три основные группы: абиотические, биотические и антропические. Абиотические факторы – комплекс условий неорганической и органической среды, влияющих на организм. Абиотические факторы подразделяются на химические (химический состав воздуха, океана, почвы и др.) и физические (температура, давление, ветер, влажность, свет, радиационный режим и др.). Биотические факторы – совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Они весьма разнообразны. Так, например, живые существа служат пищей (растения – для животных, животные – для хищников) и средой обитания (хозяин – для паразита, крупные растения – для эпифитов) для других организмов, способствуют размножению последних (опыление растений, распространение семян), оказывают химические, физические и другие воздействия. Антропические факторы – совокупность воздействий деятельности человека на органический мир. Уже фактом своего существования человек оказывает влияние на среду (за счёт дыхания ежегодно в атмосферу поступает примерно 1,1·1012 кгСО2 и др.) и неизмеримо большее производственной деятельностью во всё возрастающей степени. Влияние на организм абиотических факторов может быть прямым и косвенным (опосредованным). Так, например, температура среды определяет скорость физиологических процессов в организме и, соответственно, его развитие (прямое влияние); в то же время, влияя на развитие растений, являющихся кормом для животных, она оказывает на последних косвенное воздействие. Эффект действия экологических факторов зависит не только от их характера, но и от дозы, воспринимаемой организмом (высокая или низкая температура, яркий свет или темнота и др.). У всех организмов в процессе эволюции выработались приспособления к восприятию факторов в определенных количественных пределах. Причем, для каждого организма существует свой набор факторов, наиболее для него благоприятный. Чем больше доза факторов отклоняется от оптимальной для данного вида величины (увеличение или уменьшение), тем сильнее угнетается его жизнедеятельность. Границы, за которыми существование организма невозможно, называются нижним и верхним пределами выносливости (толерантности). Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для организма (его жизнедеятельности), называется оптимумом, а дающая наихудший эффект – пессимумом. Организмы могут приспосабливаться во времени к изменению факторов. Свойство видов адаптироваться к изменению диапазонов экологических факторов называется экологической пластичностью(экологической валентностью). Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность, тем шире диапазон его толерантности (выносливости). Экологически непластичные (маловыносливые) виды называются стенобионтными(от греч. stenos – узкий), более пластичные (выносливые) – эврибионтными (от греч. eurys – широкий). Виды организмов, длительное время развивавшиеся в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и приобретают черты стенобионтности; виды, существовавшие в условиях значительного изменения факторов среды, становятся эврибионтными. Отношение организмов к колебаниям того или иного фактора среды выражается прибавлением приставокстено- и эври- (стено- и эвритермные, стено- и эврифотные и т.п.).Исторически приспосабливаясь к абиотическим фактором среды и вступая в биотические связи друг с другом, растения, животные и микроорганизмы распределяются по различным средам и формируют многообразные биогеоценозы, в конечном итоге объединяющиеся в биосферуЗемли. Биогеоценоз – территориально (пространственно) обособленная целостная элементарная единица биосферы, все компоненты которой тесно связаны друг с другом. Все экологические факторы действуют на организм одновременно и во взаимодействии. Такая совокупность их называется констелляцией. Поэтому оптимум и границы выносливости организма по отношению к какому-то одному фактору зависят от других. Причем, если интенсивность хотя бы одного фактора выходит за пределы выносливости вида, то существование последнего становится невозможным, как бы ни были благоприятны остальные условия. Такой фактор называется ограничивающим. Особым случаем принципа ограничивающих факторов является правило минимума, сформулированное Либихом (немецкий химик) для характеристики урожайности сельскохозяйственных культур: вещество, находящееся в минимуме (в почве, в воздухе), управляет урожаем и определяет величину и устойчивость последнего. 6.Классификация экологических факторов. Классификации экологических факторов[править | править вики-текст] По характеру воздействия[править | править вики-текст] · Прямо действующие — непосредственно влияющие на организм, главным образом на обмен веществ · Косвенно действующие — влияющие опосредованно, через изменение прямо действующих факторов (рельеф, экспозиция, высота над уровнем моря и др.) По происхождению[править | править вики-текст] · Абиотические — факторы неживой природы: · климатические: годовая сумма температур, среднегодовая температура, влажность, давление воздуха · эдафические (эдафогенные): механический состав почвы, воздухопроницаемость почвы, кислотность почвы, химический состав почвы · орографические: рельеф, высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона · химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность · физические: шум, магнитные поля, теплопроводность и теплоёмкость, радиоактивность, интенсивность солнечного излучения · гидрографические: плотность воды, течение, прозрачность и т.д · пирогенные: факторы огня[источник не указан 16 дней] · Биотические — связанные с деятельностью живых организмов: · фитогенные — влияние растений · микогенные — влияние грибов · зоогенные — влияние животных · микробиогенные — влияние микроорганизмов · Антропогенные (антропические): · физические: использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации · химические: использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта · биологические: продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания · социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе По расходованию[править | править вики-текст] · Ресурсы — элементы среды, которые организм потребляет, уменьшая их запас в среде (вода, CO2, O2, свет) · Условия — не расходуемые организмом элементы среды (температура, движение воздуха, кислотность почвы) По направленности[править | править вики-текст] · Векторизованные — направленно изменяющиеся факторы: заболачивание, засоление почвы · Многолетние-циклические — с чередованием многолетних периодов усиления и ослабления фактора, например изменение климата в связи с 11-летним солнечным циклом · Осцилляторные (импульсные, флуктуационные) — колебания в обе стороны от некоего среднего значения (суточные колебания температуры воздуха, изменение среднемесячной суммы осадков в течение года) 7.Абиотические экологические факторы и их особенности. . Абиотические факторы включают компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Среди множества абиотических факторов главную роль играют: § климатические (солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные осадки, ветер, атмосферное давление и др.); § эдафические (механическая структура и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, кислотность, влажность, газовый состав, уровень грунтовых вод и др.); § орографические (рельеф, экспозиция склона, крутизна склона, перепад высот, высота над уровнем моря); § гидрографические (прозрачность воды, текучесть, проточность, температура, кислотность, газовый состав, содержание минеральных и органических веществ и др.); § химические (газовый состав атмосферы, солевой состав воды); § пирогенные (воздействие огня). 8.Закон толерантности В. Шелфорда. Дополнения Ю.Одума к закону толерантности. Закон толерантности Шелфорда — закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Толерантность-способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха. Формулировка[ «Лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору».[1] Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, на что указывал Либих, но и избыток таких факторов, как ,например, тепло, свет и вода. Организмы характеризуются экологическим минимумом и экологическим максимумом. Диапазоны между этими двумя величинами принято называть пределами устойчивости, выносливости или толерантности. Представление о лимитирующем влиянии максимума наравне с минимумом и ввел В.Шелфорд(1913) , сформировав закон толерантности. Любой фактор, находящийся в избытке или недостатке, ограничивает рост и развитие организмов и популяций. Первый вспомогательный принцип - ограничивающий принцип: закон Либиха можно применять без уточнений только к условиям стационарного состояния, когда приток энергии и веществ регулируется утечкой, т.е. система а находится в состоянии равновесий. Ю Одум обращает внимание на то, что система характеризуется динамикой, и поэтому введение ограничивающего принципа ограничит погрешности, возникающие при длительных исследованиях экосистем • Второй вспомогательный принцип касается взаимодействия факторов Было отмечено, что в определенных условиях высокая концентрация или достаточность определенного вещества или действие второго, не лимитирующего, фактора может зминюва ать потребность в минимальном количестве веществи. Примером может служить замена использования моллюсками кальция стронцием, или такая закономерность: растениям, которые растут на солнце, потребность в цинке меньше, поэтому цинк перестает быть лимитирующим элементом Дру угий вспомогательный при нцип, введен Ю Одум, указывает на нецелесообразность анализа состояния системы на основе небольшого количества элементов Он настаивает на необходимости комплексного анализа при любом экологические исследования нні. 9.Закон минимума Ю.Либиха в классической и современной формулировке. Вспомогательные принципы Ю.Одума к закону минимума. В середине XIX в. немецкий ученый-агрохимик Ю. Либих изучал процессы питания растений и влияние разнообразных факторов и элементов питания на их рост. Он установил, что урожай культур зачастую ограничивается (лимитируется) не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах, например углекислым газом и водой (обычно эти вещества присутствуют в среде в изобилии), а теми, которые необходимы в минимальных количествах, но которых и в почве очень мало (например, цинк). Либих писал: «Веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени». В простейшем виде, применительно к конкретным опытам ученого, закон минимума Либиха гласит: рост растения зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве (минимуме). В современной формулировке закон минимума звучит так: выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Закон минимума Либиха можно пояснить на таком примере. Пусть в почве содержатся все элементы минерального питания, необходимые для данного вида растений, кроме одного из них, например бора или цинка. Рост растений на такой почве будет угнетен. Если добавить в почву нужное количество бора (цинка), то это приведет к увеличению урожая. Но если вносить любые другие химические соединения (например, азот, фосфор, калий) и даже удастся добиться того, что все они будут содержаться в оптимальных количествах, а бор (цинк) будет отсутствовать, это не даст никакого эффекта. При формулировании своих обобщений Либих пользовался определением «лимитирующий» по отношению к факторам среды. В экологии подлимитирующим (ограничивающим)факторомпонимается любой фактор, который ограничивает процесс развития или существования организма, вида или сообщества. Им может быть любой из действующих в природе экологических факторов: вода, тепло, свет, ветер, рельеф, содержание в почве необходимых для жизнедеятельности растений солей и химических элементов, а в водной среде — химизм и качество воды, количество доступного кислорода и углекислого газа. Такими факторами могут быть конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника или паразита. Изучая лимитирующее действие экологических факторов на насекомых, американский зоолог В. Шелфорд пришел к выводу, чтолимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия. В экологии такое положение носит название закона толерантности Шелфорда, сформулированного им в 1913 г. Диапазон между минимумом и максимумом определяет величину выносливости организма, который можно характеризовать экологическим минимумом и экологическим максимумом (рис. 2). В этих пределах и может существовать данный организм. Благоприятный диапазон действия экологического фактора называетсязоной оптимума (нормальной жизнедеятельности). Чем значительнее отклонение действия фактора от оптимума, тем больше данный фактор угнетает жизнедеятельность популяции. Этот диапазон называется зоной угнетения. Максимально и минимально переносимые значения фактора — это критические точки, за пределами которых существование организма или популяции уже невозможно. | |||
|
8. Динамика изменения
Генерация страницы за: 0.006 сек.
9. Чтобы обеспечить дальнейшее сущ-ние и развитие БС необходимо непрерывный поток биологически важных в-в в природе. Кол-во в-ва конечно и хар-тся общими запасами. Потребление биологически важных в-в способствует истощению запасов, вымиранию ЖВ. Неиссякаемость того или иного в-ва достигается вовлечением его в KB (круговорот). Инициатором биохимического KB выступает органическое в-во.
KB - потреблении в-ва из ОС, использовании его в различных цепочках и возвращение обратно. Под действием спец. условий в-во трансформируется и возвращается в КВ. Бесконечность и неиссякаемость в-ва хар-тся способностью в-ва возвращаться в КВ. Циркуляция хим. в-ва в БС, переход из среды в организм и обратно - биохимическая циркуляция. Различают: большой KB - геологический KB в-в - существует млн. лет, перемещение в масштабах планеты под действием ветра, течений океана и т.д.; биологический KB - синтез и разложение органического вещества. По мере развития жизни из геолог. KB постоянно изымается всё больше эл-тов, к-ые вступают в новый биолог. КВ.
Зависит от: KB в-в (БС использует вещества в KB; биохимические циклы элементов отработаны эволюционно и не приводят к накоплению вредных в-в), пирамиды энергии (при переходе с трофического уровня на более высокий 90% энергии теряется), приспособленности видов (виды вынуждены приспосабливаться к условиям жизни; эк. специфичность видов к изменчивости характеризуется эк. нишей), стабильности численности популяции (конкуренция и хищническое отношение м/у видами), видового разнообразия (фактор повышения устойчивости -экосистем к воздействию внешних факторов).
Чтобы обеспечить дальнейшее существование и развитие биосферы необходимо непрерывный поток биологически важных веществ в природе. Кол-во в-ва на планете ограничивается и характеризуется общим запасом. Неиссякаемость того или иного вещества, с развитием биосферы достигнет вовлечением его в Круговороты. 2 вида КВ-ов: геологический - перемещ-ие мин. соединений в масштабе всей планеты. Биологический - простое перемещение минерального вещества отлич, синтезом и разложением органических соединений. Инициатор (орган-ое в-во) -потребление в ОС мин. вещества, использует его в различных пищевых цепях и возвращает обратно. Трансформируясь оно снова может быть вовлечено в биологический КВ.
| 2019-12-29 |
333 |
Обсуждений (0) |
из
5.00
|
Обсуждение в статье: Экологические факторы и их характеристика |
|
Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓ |
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...
Система поиска информации
Мобильная версия сайта
Удобная навигация
Нет шокирующей рекламы