العامل البيئي هو حالة موطن تؤثر على الجسم. تشمل البيئة جميع الأجسام والظواهر التي يرتبط بها الكائن الحي علاقة مباشرة أو غير مباشرة.

نفس العامل البيئي له معاني مختلفة في حياة الكائنات الحية التي تعيش معًا. على سبيل المثال ، يلعب نظام الملح في التربة دورًا أساسيًا في التغذية المعدنية للنباتات ، ولكنه غير مبال بالنسبة لمعظم الحيوانات البرية. تعتبر شدة الإضاءة والتركيب الطيفي للضوء مهمين للغاية في حياة النباتات ذات التغذية الضوئية ، وفي حياة الكائنات غيرية التغذية (الفطريات والحيوانات المائية) ، لا يؤثر الضوء بشكل كبير على نشاطها الحيوي.

تؤثر العوامل البيئية على الكائنات الحية بطرق مختلفة. يمكن أن تعمل كمحفزات تسبب تغيرات تكيفية في الوظائف الفسيولوجية ؛ كقيود تجعل من المستحيل وجود كائنات معينة في ظل ظروف معينة ؛ كمعدلات تحدد التغيرات المورفولوجية والتشريحية في الكائنات الحية.

تصنيف العوامل البيئية

من المعتاد التمييز بين العوامل البيئية الحيوية والبشرية وغير الحيوية.

العوامل الحيوية - جميع العوامل البيئية العديدة المرتبطة بنشاط الكائنات الحية. وتشمل هذه العوامل النباتية (النباتات) ، والحيوانية (الحيوانات) ، الميكروبيوجيك (الكائنات الحية الدقيقة).

العوامل البشرية - جميع العوامل العديدة المرتبطة بالأنشطة البشرية. وتشمل هذه المواد الفيزيائية (استخدام الطاقة الذرية ، والحركة في القطارات والطائرات ، وتأثير الضوضاء والاهتزاز ، وما إلى ذلك) ، والمواد الكيميائية (استخدام الأسمدة والمبيدات المعدنية ، وتلوث قذائف الأرض بالنفايات الصناعية والنقل ؛ التدخين ، تعاطي الكحول والمخدرات ، الاستخدام المفرط للوسائل الطبية [لم يتم تحديد المصدر 135 يومًا]) ، بيولوجي (طعام ؛ كائنات يمكن أن يكون الشخص موطنًا لها أو مصدرًا للغذاء) ، اجتماعي (مرتبط بالعلاقات بين الناس والحياة في المجتمع ) عوامل.

العوامل اللاأحيائية كلها عوامل كثيرة مرتبطة بعمليات في الطبيعة غير الحية. وتشمل هذه العوامل المناخية (درجة الحرارة ، الرطوبة ، الضغط) ، التكوينات (التركيب الميكانيكي ، نفاذية الهواء ، كثافة التربة) ، أوروغرافي (الإغاثة ، الارتفاع فوق مستوى سطح البحر) ، المواد الكيميائية (تكوين الغاز في الهواء ، تكوين الملح في الماء ، التركيز ، الحموضة) ، الفيزيائية (الضوضاء والمجالات المغناطيسية والتوصيل الحراري والنشاط الإشعاعي والإشعاع الكوني)

التصنيف المشترك للعوامل البيئية (العوامل البيئية)

بمرور الوقت: تطوري ، تاريخي ، تمثيلي

على التردد: دوري ، غير دوري

من أجل حدوث: ابتدائي ، ثانوي

حسب الأصل: الفضاء ، اللاأحيائي (المعروف أيضًا باسم غير الحيوي) ، البيولوجي ، البيولوجي ، الأحيائي ، الطبيعي ، البشري المنشأ ، البشري (بما في ذلك التلوث التكنولوجي ، التلوث البيئي) ، الإنسان (بما في ذلك الاضطرابات)

في وسط التواجد: الغلاف الجوي ، الماء (المعروف أيضًا باسم الرطوبة) ، الجيو-مورفولوجي ، التكويني ، الفسيولوجي ، الوراثي ، السكان ، التكاثر الحيوي ، النظام البيئي ، المحيط الحيوي

حسب الطبيعة: مادة - طاقة ، فيزيائية (جيوفيزيائية ، حرارية) ، حيوية (معروفة أيضًا بالحيوية) ، معلوماتية ، كيميائية (ملوحة ، حموضة) ، معقدة (بيئية ، تطور ، تشكيل نظام ، جغرافية ، مناخية)

حسب الهدف: الفرد ، المجموعة (الاجتماعية ، الأخلاقية ، الاجتماعية-الاقتصادية ، الاجتماعية-النفسية ، الأنواع (بما في ذلك الإنسان ، الحياة الاجتماعية)

حسب الظروف البيئية: مستقل عن الكثافة ، مستقل عن الكثافة

على درجة التأثير: مميت ، شديد ، محدود ، مزعج ، مسبب للطفرات ، ماسخ ؛ مسرطنة

طيف الأثر: عمل انتقائي عام

3. انتظام عمل العوامل البيئية على الجسم

استجابة الكائنات الحية لتأثير العوامل اللاأحيائية. إن تأثير العوامل البيئية على الكائن الحي متنوع للغاية. بعض العوامل لها تأثير أقوى ، والبعض الآخر أقل فعالية ؛ يؤثر بعضها على جميع جوانب الحياة ، والبعض الآخر - في عملية حياتية معينة. ومع ذلك ، في طبيعة تأثيرها على الجسم واستجابات الكائنات الحية ، يمكن تحديد عدد من الأنماط العامة التي تتناسب مع مخطط عام معين لتأثير العامل البيئي على النشاط الحيوي للكائن الحي (الشكل. .14.1).

في التين. في الشكل 14.1 ، يُظهر الإحداثي شدة (أو "جرعة") عامل (على سبيل المثال ، درجة الحرارة ، والإضاءة ، وتركيز الملح في محلول التربة ، ودرجة الحموضة أو رطوبة التربة ، وما إلى ذلك) ، ويُظهر التنسيق استجابة الجسم لعوامل بيئية. عامل في التعبير الكمي (على سبيل المثال ، شدة التمثيل الضوئي ، والتنفس ، ومعدل النمو ، والإنتاجية ، وعدد الأفراد لكل وحدة مساحة ، وما إلى ذلك) ، أي درجة فائدة العامل.

نطاق عمل العامل البيئي مقيد بقيم العتبة القصوى المقابلة (نقاط الحد الأدنى والحد الأقصى) ، حيث لا يزال وجود كائن حي ممكنًا. تسمى هذه النقاط الحدود الدنيا والعليا للتحمل (التسامح) للكائنات الحية فيما يتعلق بعامل بيئي معين.

النقطة 2 على محور الإحداثي ، والتي تتوافق مع أفضل مؤشرات النشاط الحيوي للجسم ، تعني القيمة الأكثر ملاءمة للعامل المؤثر للجسم - هذه هي النقطة المثلى. بالنسبة لمعظم الكائنات الحية ، غالبًا ما يكون من الصعب تحديد القيمة المثلى لعامل ما بدقة كافية ؛ لذلك ، من المعتاد التحدث عن المنطقة المثلى. الأجزاء المتطرفة من المنحنى ، التي تعبر عن حالة اضطهاد الكائنات الحية مع نقص حاد أو زيادة في عامل ما ، تسمى مناطق متشائمة أو إجهاد. تقع القيم شبه المميتة للعامل بالقرب من النقاط الحرجة ، والقيم المميتة خارج منطقة البقاء.

يتيح لنا هذا الانتظام في تفاعل الكائنات الحية مع تأثير العوامل البيئية اعتبارها مبدأ بيولوجيًا أساسيًا: لكل نوع من أنواع النباتات والحيوانات منطقة مثالية للحياة الطبيعية ومناطق مسكنة وحدود التحمل في بالنسبة لكل عامل بيئي.

تختلف الأنواع المختلفة من الكائنات الحية بشكل ملحوظ عن بعضها البعض في كل من الوضع الأمثل وفي حدود التحمل. على سبيل المثال ، يمكن أن تتحمل ثعالب القطب الشمالي في التندرا تقلبات درجة حرارة الهواء في حدود حوالي 80 درجة مئوية (من +30 إلى -55 درجة مئوية) ، ويمكن لبعض قشريات المياه الدافئة تحمل تغيرات درجة حرارة الماء في نطاق لا يزيد عن 6 درجة مئوية (من 23 إلى 29 درجة مئوية) ، تتذبذب البكتيريا الزرقاء الخيطية ، التي تعيش في جزيرة جاوة في الماء بدرجة حرارة 64 درجة مئوية ، وتموت عند 68 درجة مئوية بعد 5-10 دقائق. بالطريقة نفسها ، تفضل بعض أعشاب المروج التربة ذات النطاق الضيق إلى حد ما من الحموضة - عند درجة الحموضة \u003d 3.5-4.5 (على سبيل المثال ، خلنج الشائع ، الشارب الأبيض البارز ، الحميض الصغير يعمل كمؤشرات للتربة الحمضية) ، والبعض الآخر ينمو جيدًا في نطاق واسع من الأس الهيدروجيني - من شديد الحموضة إلى القلوية (مثل الصنوبر الاسكتلندي). في هذا الصدد ، تسمى الكائنات الحية التي تحتاج إلى ظروف بيئية ثابتة نسبيًا محددة بدقة لوجودها stenobiontic (اليونانية stenos - الضيقة ، bion - الحية) ، وتسمى الكائنات التي تعيش في مجموعة واسعة من التباين في الظروف البيئية eurybiontic ( يوريس يوناني - واسع). في هذه الحالة ، يمكن أن يكون للكائنات الحية من نفس النوع سعة ضيقة فيما يتعلق بعامل واحد واتساع واسع بالنسبة لعامل آخر (على سبيل المثال ، التكيف مع نطاق درجة حرارة ضيقة ونطاق واسع من ملوحة المياه). بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون نفس جرعة العامل هي الأمثل لنوع واحد ، وهائم بالنسبة لآخر ، وتتجاوز حدود القدرة على التحمل لنوع ثالث.

تسمى قدرة الكائنات الحية على التكيف مع مجموعة معينة من تنوع العوامل البيئية اللدونة البيئية. هذه الميزة هي واحدة من أهم خصائص جميع الكائنات الحية: من خلال تنظيم نشاطها الحيوي وفقًا للتغيرات في الظروف البيئية ، تكتسب الكائنات الحية القدرة على البقاء على قيد الحياة وترك النسل. هذا يعني أن الكائنات الحية eurybiontic هي الأكثر إيكولوجياً من البلاستيك ، مما يضمن توزيعها على نطاق واسع ، في حين أن الكائنات الحية الضيقة ، على العكس من ذلك ، تتميز باللدونة البيئية الضعيفة ، ونتيجة لذلك ، عادة ما يكون لها مناطق توزيع محدودة.

تفاعل العوامل البيئية. العامل المحدد. تؤثر العوامل البيئية على الكائن الحي بشكل مشترك ومتزامن. في هذه الحالة ، يعتمد عمل عامل واحد على القوة التي تعمل بها العوامل الأخرى في وقت واحد وفي أي مجموعة. هذا النمط يسمى تفاعل العوامل. على سبيل المثال ، من السهل تحمل الحرارة أو الصقيع في الهواء الجاف بدلاً من الهواء الرطب. يكون معدل تبخر الماء بأوراق النبات (النتح) أعلى بكثير إذا كانت درجة حرارة الهواء مرتفعة والطقس عاصف.

في بعض الحالات ، يتم تعويض نقص أحد العوامل جزئيًا عن طريق تقوية العامل الآخر. تسمى ظاهرة التبادل الجزئي لعمل العوامل البيئية تأثير التعويض. على سبيل المثال ، يمكن إيقاف ذبول النباتات عن طريق زيادة كمية الرطوبة في التربة وخفض درجة حرارة الهواء ، مما يقلل من النتح ؛ في الصحاري ، يتم تعويض نقص هطول الأمطار إلى حد ما من خلال زيادة الرطوبة النسبية للهواء في الليل ؛ في القطب الشمالي ، تعوض ساعات النهار الطويلة في الصيف قلة الدفء.

في الوقت نفسه ، لا يمكن استبدال أي من العوامل البيئية الضرورية للجسم بالكامل بأخرى. إن غياب الضوء يجعل الحياة النباتية مستحيلة ، على الرغم من التوليفات الأكثر ملاءمة للظروف الأخرى. لذلك ، إذا اقتربت قيمة أحد العوامل البيئية الحيوية على الأقل من القيمة الحرجة أو تجاوزتها (أقل من الحد الأدنى أو أعلى من الحد الأقصى) ، فعندئذ ، على الرغم من المزيج الأمثل للظروف الأخرى ، فإن الأفراد مهددون بالموت. تسمى هذه العوامل بالحد (المحدد).

يمكن أن تختلف طبيعة العوامل المحددة. على سبيل المثال ، قمع النباتات العشبية تحت مظلة غابات الزان ، حيث ، مع نظام حراري مثالي ، ومحتوى متزايد من ثاني أكسيد الكربون ، وتربة غنية ، فإن إمكانيات تطوير الأعشاب محدودة بسبب نقص الضوء. لا يمكن تغيير هذه النتيجة إلا من خلال التأثير على العامل المحدد.

تحدد العوامل البيئية المحددة النطاق الجغرافي للأنواع. وبالتالي ، فإن حركة الأنواع إلى الشمال قد تكون محدودة بسبب نقص الحرارة ، ومناطق الصحاري والسهوب الجافة - بسبب نقص الرطوبة أو درجات الحرارة المرتفعة للغاية. يمكن أن تعمل العلاقات الحيوية أيضًا كعامل يحد من توزيع الكائنات الحية ، على سبيل المثال ، احتلال إقليم من قبل منافس أقوى أو نقص الملقحات للنباتات المزهرة.

يعد تحديد العوامل المقيدة والقضاء على عملها ، أي تحسين موائل الكائنات الحية ، هدفًا عمليًا مهمًا في زيادة إنتاجية المحاصيل الزراعية وإنتاجية الحيوانات الأليفة.

حد التسامح (lat. Tolerantio - patience) هو نطاق عامل بيئي بين القيم الدنيا والقصوى ، والتي من خلالها يمكن بقاء الكائن الحي.

4. إن قانون عامل التحديد (المحدد) أو قانون الحد الأدنى ليبيج هو أحد القوانين الأساسية في علم البيئة ، حيث ينص على أن العامل الأكثر انحرافًا عن قيمته المثلى هو الأكثر أهمية بالنسبة للكائن الحي. لذلك ، عند التنبؤ بالظروف البيئية أو إجراء الفحوصات ، من المهم للغاية تحديد الحلقة الضعيفة في حياة الكائنات الحية.

يعتمد بقاء الكائن الحي على هذا الحد الأدنى (أو الحد الأقصى) المقدم في لحظة معينة. في أوقات أخرى ، قد تكون هناك عوامل أخرى محدودة. خلال حياتهم ، يواجه أفراد هذا النوع مجموعة متنوعة من القيود على حياتهم. وبالتالي ، فإن العامل الذي يحد من انتشار الغزلان هو عمق الغطاء الثلجي ؛ فراشات مغرفة الشتاء (آفة الخضار ومحاصيل الحبوب) - درجة حرارة الشتاء ، إلخ.

يؤخذ هذا القانون بعين الاعتبار في ممارسة الزراعة. وجد الكيميائي الألماني Justus Liebig أن إنتاجية النباتات المزروعة تعتمد في المقام الأول على المغذيات (العنصر المعدني) الموجودة بشكل ضعيف في التربة. على سبيل المثال ، إذا كان الفوسفور في التربة هو 20 ٪ فقط من القاعدة المطلوبة ، والكالسيوم - 50 ٪ من القاعدة ، فإن العامل المحدد سيكون نقص الفوسفور ؛ من الضروري أولاً وقبل كل شيء إضافة الأسمدة المحتوية على الفوسفور إلى التربة.

1. بيئي عوامل (5)

   القانون \u003e\u003e علم البيئة

   قوانين التأثير بيئي عوامل على الكائنات الحية على الرغم من التنوع بيئي عوامل ومتنوعة ...) أو بيئي التكافؤ من كائن حي إلى معين عامل... مجموعة مواتية من العمل بيئي عامل أ تسمى منطقة ...

2. بيئي عوامل تهديدات لحالة التراث التاريخي والثقافي لروسيا

   القانون \u003e\u003e الثقافة والفن

   ... "- تدمير الديكور والهياكل) - مجمع سلبي بيئي عوامل؛ ▫ كنيسة الثالوث المقدس (Lenvinskaya) في المدينة ... لسياسة حماية الآثار. الملحق 1 التأثير السلبي بيئي عوامل عن آثار التاريخ والثقافة عام 1999 ...

3. بيئي عوامل والنظم البيئية

   اختبار العمل \u003e\u003e علم البيئة

   ... # 23. حيوي بيئي عوامل حيوي عوامل البيئة (حيوي عوامل؛ حيوي بيئي عوامل؛ العوامل الحيوية ... بين الكائنات الحية. يسمى الحيوية بيئي عواملالمرتبطة بأنشطة الكائنات الحية ...

يعود تاريخ المعرفة البيئية إلى قرون عديدة. كان الناس البدائيون بالفعل بحاجة إلى معرفة معينة بالنباتات والحيوانات ، وطريقة حياتهم ، والعلاقات مع بعضهم البعض ومع البيئة. في إطار التطور العام للعلوم الطبيعية ، تم تراكم المعرفة ، التي تنتمي الآن إلى مجال العلوم البيئية. ظهرت البيئة كنظام مستقل قائم بذاته في القرن التاسع عشر.

تم إدخال مصطلح علم البيئة (من الكلمة اليونانية ekoe - House ، logos - Theology) إلى العلم من قبل عالم الأحياء الألماني إرنست هيكل.

في عام 1866 ، كتب في عمله "مورفولوجيا الكائنات الحية العامة" أن هذا هو "... مجموع المعرفة المتعلقة باقتصاديات الطبيعة: دراسة مجمل علاقة الحيوان ببيئته ، وكلاهما عضوية وغير عضوية ، وقبل كل شيء علاقاتها الودية أو العدائية مع تلك الحيوانات والنباتات التي تتعامل معها بشكل مباشر أو غير مباشر ". يصنف هذا التعريف علم البيئة على أنه علم بيولوجي. في بداية القرن العشرين. أدى تشكيل نهج منظم وتطوير عقيدة المحيط الحيوي ، وهو مجال واسع من المعرفة يشمل العديد من المجالات العلمية لكل من الدورات الطبيعية والإنسانية ، بما في ذلك البيئة العامة ، إلى انتشار وجهات نظر النظام البيئي في علم البيئة. أصبح النظام البيئي هو الهدف الرئيسي للدراسة في علم البيئة.

النظام البيئي هو مجموعة من الكائنات الحية التي تتفاعل مع بعضها البعض ومع بيئتها من خلال تبادل المادة والطاقة والمعلومات بطريقة تجعل هذا النظام الموحد مستقرًا لفترة طويلة.

تطلب التأثير البشري المتزايد باستمرار على البيئة توسيع حدود المعرفة البيئية مرة أخرى. في النصف الثاني من القرن العشرين. استلزم التقدم العلمي والتكنولوجي عددًا من المشكلات التي حصلت على مكانة عالمية ، وبالتالي ، في مجال البيئة ، تم تحديد قضايا التحليل المقارن للأنظمة الطبيعية والتي من صنع الإنسان والبحث عن طرق تعايشها وتنميتها بشكل متناغم. .

وفقًا لذلك ، كان هيكل العلوم البيئية متمايزًا ومعقدًا. الآن يمكن تمثيلها كأربعة فروع رئيسية مع مزيد من التقسيمات: علم البيئة ، علم البيئة ، علم البيئة البشرية ، علم البيئة التطبيقي.

وبالتالي ، يمكننا تقديم تعريف للإيكولوجيا كعلم حول القوانين العامة لعمل النظم البيئية لمختلف الأنظمة ، ومجموعة من القضايا العلمية والعملية للعلاقة بين الإنسان والطبيعة.

2. العوامل البيئية ، تصنيفها ، أنواع تأثيرها على الكائنات الحية

يتأثر أي كائن حي في الطبيعة بأكثر مكونات البيئة الخارجية تنوعًا. تسمى أي خصائص أو مكونات بيئية تؤثر على الكائنات بالعوامل البيئية.

تصنيف العوامل البيئية. العوامل البيئية (العوامل البيئية) متنوعة ، لها طبيعة مختلفة وخصوصية العمل. تتميز المجموعات التالية من العوامل البيئية:

1. اللاأحيائية (عوامل الطبيعة غير الحية):

أ) المناخ - ظروف الإضاءة ، وظروف درجة الحرارة ، وما إلى ذلك ؛

ب) إيدافيك (محلي) - إمدادات المياه ونوع التربة والتضاريس ؛

ج) أوروغرافيك - الهواء (الرياح) والتيارات المائية.

2. العوامل الحيوية هي جميع أشكال تأثير الكائنات الحية على بعضها البعض:

نباتات نباتية. حيوانات النباتات. نباتات الفطر. الكائنات الحية الدقيقة للنباتات. الحيوانات الحيوانات. حيوانات الفطر. الكائنات الحية الدقيقة للحيوانات. فطر عيش الغراب. الكائنات الحية الدقيقة للفطر. الكائنات الحية الدقيقة الكائنات الحية الدقيقة.

3. العوامل البشرية هي جميع أشكال نشاط المجتمع البشري التي تؤدي إلى تغييرات في موائل الأنواع الأخرى أو تؤثر بشكل مباشر على حياتها. إن تأثير هذه المجموعة من العوامل البيئية يتزايد بسرعة من سنة إلى أخرى.

أنواع تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية. العوامل البيئية لها أنواع مختلفة من التأثير على الكائنات الحية. يستطيعون:

المهيجات التي تساهم في ظهور التغيرات التكيفية (التكيفية) الفسيولوجية والكيميائية الحيوية (السبات ، والضوء الضوئي) ؛

المحددات التي تغير التوزيع الجغرافي للكائنات بسبب استحالة وجودها في هذه الظروف ؛

المعدلات التي تسبب تغيرات مورفولوجية وتشريحية في الكائنات الحية ؛

إشارات تشير إلى تغيرات في العوامل البيئية الأخرى.

الأنماط العامة لعمل العوامل البيئية:

نظرًا للتنوع الشديد للعوامل البيئية ، فإن أنواعًا مختلفة من الكائنات الحية ، التي تعاني من تأثيرها ، تستجيب لها بطرق مختلفة ، ومع ذلك ، يمكن تحديد عدد من القوانين العامة (أنماط) لعمل العوامل البيئية. دعنا نتحدث عن بعضها.

1. القانون الأمثل

2. قانون الفردية البيئية للأنواع

3. قانون الحد (المحدد) العامل

4. قانون الغموض

3. انتظام عمل العوامل البيئية على الكائنات الحية

1) حكم أمثل. بالنسبة لنظام بيئي أو كائن حي أو مرحلة معينة منه

التنمية هناك مجموعة من القيمة الأكثر ملاءمة للعامل. أين

العوامل مواتية ، الكثافة السكانية القصوى. 2) التسامح.

تعتمد هذه الخصائص على البيئة التي تعيش فيها الكائنات الحية. لو هي

مستقر في

الأصدقاء ، لديها فرص أكبر لبقاء الكائنات الحية.

3) قاعدة تفاعل العوامل. بعض العوامل يمكن أن تعزز أو

التخفيف من تأثير العوامل الأخرى.

4) حكم العوامل المحددة. عامل ناقص أو

يؤثر الفائض سلبًا على الكائنات الحية ويحد من إمكانية الظهور. قوة

أفعال العوامل الأخرى. 5) الضوئية. تحت ضوئية

فهم استجابة الجسم لطول اليوم. رد فعل على تغيير في الضوء.

6) التكيف مع إيقاع الظواهر الطبيعية. التكيف اليومي و

الإيقاعات الموسمية ، أحداث المد والجزر ، إيقاعات النشاط الشمسي ،

مراحل القمر والظواهر الأخرى التي تتكرر بشكل دوري صارم.

مكافئ. التكافؤ (اللدونة) - القدرة على التنظيم. التكيف مع القسم. العوامل البيئية الأربعاء.

انتظام عمل العوامل البيئية على الكائنات الحية.

العوامل البيئية وتصنيفها. من المحتمل أن تكون جميع الكائنات الحية قادرة على التكاثر والتشتت غير المحدود: حتى الأنواع التي تعيش نمط حياة مرتبط بها مرحلة واحدة على الأقل من التطور تكون قادرة على التكاثر النشط أو السلبي. لكن في الوقت نفسه ، لا يختلط تكوين أنواع الكائنات الحية التي تعيش في مناطق مناخية مختلفة: فلكل منها مجموعة معينة من أنواع الحيوانات والنباتات والفطريات. ويرجع ذلك إلى الحد من التكاثر المفرط وانتشار الكائنات الحية بواسطة حواجز جغرافية معينة (البحار ، سلاسل الجبال ، الصحاري ، إلخ) ، والعوامل المناخية (درجة الحرارة ، والرطوبة ، وما إلى ذلك) ، فضلاً عن العلاقات بين الأنواع الفردية.

اعتمادًا على طبيعة وخصائص الإجراء ، تنقسم العوامل البيئية إلى عوامل غير حيوية وأحيائية وبشرية (بشرية).

العوامل اللاأحيائية هي مكونات وخصائص الطبيعة غير الحية التي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية الفردية ومجموعاتها (درجة الحرارة ، والإضاءة ، والرطوبة ، وتركيب الغاز في الهواء ، والضغط ، وتركيب الملح في الماء ، وما إلى ذلك).

تتضمن مجموعة منفصلة من العوامل البيئية أشكالًا مختلفة من النشاط الاقتصادي البشري الذي يغير حالة موطن أنواع مختلفة من الكائنات الحية ، بما في ذلك الشخص نفسه (العوامل البشرية). لفترة قصيرة نسبيًا من الوجود البشري كنوع بيولوجي ، غيرت أنشطته بشكل جذري مظهر كوكبنا وكل عام يتزايد هذا التأثير على الطبيعة. يمكن أن تظل شدة تأثير بعض العوامل البيئية مستقرة نسبيًا على مدى فترات تاريخية طويلة من تطور المحيط الحيوي (على سبيل المثال ، الإشعاع الشمسي ، والجاذبية ، وتكوين الملح لمياه البحر ، وتكوين الغاز في الغلاف الجوي ، وما إلى ذلك). معظمها ذات كثافة متغيرة (درجة الحرارة ، الرطوبة ، إلخ). تعتمد درجة التباين لكل من العوامل البيئية على خصائص موطن الكائنات الحية. على سبيل المثال ، يمكن أن تختلف درجة الحرارة على سطح التربة اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على الموسم أو اليوم والطقس وما إلى ذلك ، بينما في المسطحات المائية على أعماق تزيد عن بضعة أمتار ، تكون درجات الحرارة غائبة تقريبًا.

يمكن أن تكون التغييرات في العوامل البيئية:

دوريًا ، اعتمادًا على الوقت من اليوم ، والوقت من السنة ، وموقع القمر بالنسبة إلى الأرض ، وما إلى ذلك ؛

غير دورية ، على سبيل المثال ، الانفجارات البركانية والزلازل والأعاصير ، وما إلى ذلك ؛

تم توجيهها خلال فترات تاريخية مهمة من الزمن ، على سبيل المثال ، التغيرات في مناخ الأرض المرتبطة بإعادة توزيع نسبة الأرض والمحيطات.

يتكيف كل كائن حي باستمرار مع مجموعة كاملة من العوامل البيئية ، أي البيئة ، التي تنظم عمليات الحياة وفقًا للتغيرات في هذه العوامل. الموطن عبارة عن مجموعة من الظروف التي يعيش فيها أفراد ومجموعات وتجمعات من الكائنات الحية.

انتظام تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية. على الرغم من حقيقة أن العوامل البيئية متنوعة للغاية ومختلفة في طبيعتها ، فقد لوحظ بعض أنماط تأثيرها على الكائنات الحية ، وكذلك ردود فعل الكائنات الحية على عمل هذه العوامل. تكيفات الكائنات الحية لظروف بيئتها تسمى التكيفات. يتم إنتاجها على جميع مستويات تنظيم المادة الحية: من الجزيئية إلى التكاثر الحيوي. التكيفات غير مستقرة ، لأنها تتغير في عملية التطور التاريخي للأنواع الفردية ، اعتمادًا على التغيرات في شدة تأثير العوامل البيئية. يتكيف كل نوع من الكائنات الحية مع ظروف معينة للوجود بطريقة خاصة: لا يوجد نوعان متشابهان في تكيفهما (قاعدة الفردية البيئية). وهكذا ، فإن الخلد (سلسلة الحشرات) والجرذ الخلد (سلسلة القوارض) يتكيفان مع وجودهما في التربة. لكن الخلد يحفر الممرات بمساعدة الأطراف الأمامية ، والجرذ الخلد - القواطع ، يرمي التربة برأسه.

لا يعني التكيف الجيد للكائنات مع عامل معين نفس التكيف مع الآخرين (قاعدة الاستقلال النسبي للتكيف). على سبيل المثال ، الأشنات ، التي يمكن أن تستقر على ركائز فقيرة العضوية (مثل الصخور) وتتحمل فترات الجفاف ، حساسة للغاية لتلوث الهواء.

هناك أيضًا قانون أمثل: كل عامل له تأثير إيجابي على الجسم فقط ضمن حدود معينة. تسمى شدة تأثير العامل البيئي الملائم للكائنات من نوع معين المنطقة المثلى. كلما انحرفت شدة تأثير عامل بيئي معين عن الوضع الأمثل في اتجاه واحد أو آخر ، كلما كان تأثيره القمعي أكثر وضوحًا على الكائنات الحية (المنطقة السيئة). تسمى قيمة شدة تأثير العامل البيئي ، والتي بموجبها يصبح وجود الكائنات الحية مستحيلاً ، الحدود العليا والسفلى للقدرة على التحمل (النقاط الحرجة للحد الأقصى والأدنى). تحدد المسافة بين حدود التحمل التكافؤ البيئي لنوع معين فيما يتعلق بعامل معين. وبالتالي ، فإن التكافؤ البيئي هو نطاق شدة تأثير العامل البيئي الذي يكون فيه وجود نوع معين ممكنًا.

يتم تحديد التكافؤ البيئي الواسع للأفراد من نوع معين فيما يتعلق بعامل بيئي معين بواسطة البادئة "evry-". لذلك ، تنتمي الثعالب القطبية الشمالية إلى الحيوانات الأوروبية ، حيث يمكنها تحمل التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة (في حدود 80 درجة مئوية). تنتمي بعض اللافقاريات (الإسفنج ، والكيلتشاكيف ، وشوكيات الجلد) إلى الكائنات الحية الأوروبية ، وبالتالي تستقر من المنطقة الساحلية إلى أعماق كبيرة ، وتتحمل تقلبات ضغط كبيرة. الأنواع التي يمكن أن تعيش في نطاق واسع من التقلبات في العوامل البيئية المختلفة تسمى eurybiontnyms. التكافؤ البيئي الضيق ، أي عدم القدرة على تحمل التغيرات الكبيرة في عامل بيئي معين ، يُشار إليه بالبادئة "steno-" (على سبيل المثال ، stenothermal ، stenobiont ، stenobiont ، إلخ).

تعتمد القدرة المثلى والحدود الخاصة بقدرة الكائن الحي على التحمل فيما يتعلق بعامل معين على شدة عمل الآخرين. على سبيل المثال ، في الطقس الجاف والهادئ ، من الأسهل تحمل درجات الحرارة المنخفضة. لذلك ، فإن التحمل الأمثل وحدود الكائنات الحية فيما يتعلق بأي عامل بيئي يمكن أن يتغير في اتجاه معين ، اعتمادًا على القوة وفي أي مجموعة تعمل العوامل الأخرى (ظاهرة تفاعل العوامل البيئية).

لكن التعويض المتبادل للعوامل البيئية الحيوية له حدود معينة ولا يمكن استبدال أي منها بأخرى: إذا تجاوزت شدة عمل عامل واحد على الأقل حدود التحمل ، يصبح وجود النوع مستحيلًا ، على الرغم من الكثافة المثلى لل عمل الآخرين. لذلك ، فإن قلة الرطوبة تمنع عملية التمثيل الضوئي حتى في الإضاءة المثلى وتركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

العامل الذي تتجاوز شدته في العمل حدود القدرة على التحمل يسمى مقيد. تحدد العوامل المحددة أراضي مستوطنة الأنواع (النطاق). على سبيل المثال ، فإن انتشار العديد من أنواع الحيوانات في الشمال مقيد بنقص الحرارة والضوء ، وإلى الجنوب بسبب عجز مماثل في الرطوبة.

وبالتالي ، فإن وجود وازدهار نوع معين في موطن معين يرجع إلى تفاعله مع مجموعة كاملة من العوامل البيئية. إن الشدة غير الكافية أو المفرطة في العمل لأي منها أمر مستحيل لازدهار ووجود أنواع معينة.

العوامل البيئية هي أي مكونات للبيئة تؤثر على الكائنات الحية وتجمعاتها ؛ وهي مقسمة إلى غير حيوي (مكونات ذات طبيعة غير حية) ، وأحيائية (أشكال مختلفة من التفاعل بين الكائنات الحية) وبشرية (أشكال مختلفة من النشاط الاقتصادي البشري).

يسمى تكيف الكائنات الحية مع الظروف البيئية بالتكيفات.

أي عامل بيئي له حدود معينة فقط من التأثير الإيجابي على الكائنات الحية (قانون الأمثل). تسمى حدود شدة عمل العامل ، والتي بموجبها يصبح وجود الكائنات الحية مستحيلاً ، الحدود العليا والسفلى للقدرة على التحمل.

يمكن أن يختلف الحد الأقصى والحد الأقصى لتحمل الكائنات الحية فيما يتعلق بأي عامل بيئي واحد في اتجاه معين ، اعتمادًا على الكثافة وفي أي مجموعة تعمل العوامل البيئية الأخرى (ظاهرة تفاعل العوامل البيئية). لكن التعويض المتبادل بينهما محدود: لا يمكن استبدال أي عامل حيوي بآخر. يُطلق على العامل البيئي الذي يتجاوز حدود التحمل اسم مقيد ، فهو يحدد نطاق نوع معين.

اللدونة اللاصقة للكائنات الحية

اللدونة البيئية للكائنات (التكافؤ البيئي) - درجة قدرة الأنواع على التكيف مع التغيرات في العامل البيئي. يتم التعبير عنها من خلال مجموعة قيم العوامل البيئية ، والتي ضمنها يحافظ نوع معين على نشاط حيوي طبيعي. كلما كان النطاق أوسع ، زادت اللدونة البيئية.

الأنواع التي يمكن أن توجد مع انحرافات صغيرة للعامل عن الأمثل تسمى عالية التخصص ، والأنواع التي يمكنها تحمل التغيرات الكبيرة في العامل تسمى على نطاق واسع.

يمكن اعتبار اللدونة البيئية من حيث علاقتها بعامل فردي وفيما يتعلق بمجموعة من العوامل البيئية. يُشار إلى قدرة الأنواع على تحمل تغييرات كبيرة في بعض العوامل من خلال المصطلح المقابل مع البادئة "evri":

Eurythermal (البلاستيك لدرجة الحرارة)

Eurygoline (ملوحة الماء)

Eurythos (البلاستيك للضوء)

Eurygyric (البلاستيك للرطوبة)

Euryoic (البلاستيك في الموطن)

Euryphagous (البلاستيك إلى الغذاء).

الأنواع التي تتكيف مع التغييرات الصغيرة في هذا العامل تسمى البادئة "steno". تُستخدم هذه البادئات للتعبير عن الدرجة النسبية للتسامح (على سبيل المثال ، في الأنواع الحرارية الحرارية ، تكون درجة الحرارة البيئية المثلى والحرارة متقاربة).

الأنواع ذات اللدونة البيئية الواسعة فيما يتعلق بمجموعة من العوامل البيئية - eurybionts ؛ الأنواع ذات القدرة الفردية المنخفضة على التكيف هي stenobionts. تميز Eurybionism و istenobionism أنواعًا مختلفة من تكيف الكائنات الحية للبقاء على قيد الحياة. إذا تطورت eurybionts لفترة طويلة في ظروف جيدة ، فقد تفقد اللدونة البيئية وتطور سمات stenobionts. الأنواع الموجودة مع تقلبات كبيرة في العامل تكتسب مرونة بيئية متزايدة وتصبح eurybionts.

على سبيل المثال ، في البيئة المائية هناك المزيد من stenobionts ، لأنها مستقرة نسبيًا في خصائصها واتساع تقلبات العوامل الفردية صغيرة. في بيئة جوية-أرضية أكثر ديناميكية ، تسود eurybionts. في الحيوانات ذوات الدم الحار ، يكون التكافؤ البيئي أوسع منه في الحيوانات ذوات الدم البارد. تتطلب الكائنات الحية الصغيرة والكبيرة ، كقاعدة عامة ، ظروفًا بيئية أكثر اتساقًا.

ينتشر Eurybionts على نطاق واسع ، ويضيق stenobionticity نطاقاتها ؛ ومع ذلك ، في بعض الحالات ، بسبب التخصص العالي لل stenobionts ، تنتمي مناطق شاسعة. على سبيل المثال ، أوسبري آكل السمك هو ضيقة نموذجية ، ولكن فيما يتعلق بالعوامل البيئية الأخرى ، فهو يوريبيونت. بحثًا عن الطعام الضروري ، يكون الطائر قادرًا على السفر لمسافات طويلة أثناء الطيران ، وبالتالي يشغل نطاقًا كبيرًا.

اللدونة - قدرة الكائن الحي على الوجود في نطاق معين من قيم العامل البيئي. يتم تحديد اللدونة بمعدل التفاعل.

وفقًا لدرجة اللدونة فيما يتعلق بالعوامل الفردية ، يتم تقسيم جميع الأنواع إلى ثلاث مجموعات:

Stenotopes هي أنواع يمكن أن توجد في نطاق ضيق من قيم العامل البيئي. على سبيل المثال ، معظم النباتات في الغابات الاستوائية الرطبة.

Eurytopes هي على نطاق واسع أنواع بلاستيكية قادرة على استيعاب موائل مختلفة ، على سبيل المثال ، جميع الأنواع العالمية.

تحتل بلاد الرافدين موقعًا وسيطًا بين المناظير و eurytopes.

يجب أن نتذكر أن نوعًا ما يمكن أن يكون ، على سبيل المثال ، منظارًا لعامل واحد و eurytope لعامل آخر ، والعكس صحيح. على سبيل المثال ، يكون الشخص شديد الحساسية بالنسبة لدرجة حرارة الهواء ، ولكنه منضد من حيث محتوى الأكسجين فيه.

العوامل البيئية هي عبارة عن مجموعة من الظروف البيئية التي تؤثر على الكائنات الحية. يميز عوامل غير حية - غير حيوي (مناخي ، إديافي ، أوروغرافي ، هيدروغرافي ، كيميائي ، مولد للحرارة) ، عوامل الحياة البرية - العوامل الحيوية (النباتية والحيوانية) والبشرية (تأثير النشاط البشري). تشمل العوامل المحددة أي عوامل تحد من نمو وتطور الكائنات الحية. يسمى تكيف الكائن الحي مع بيئته بالتكيف. يُطلق على المظهر الخارجي للكائن الحي ، الذي يعكس قدرته على التكيف مع الظروف البيئية ، شكل الحياة.

مفهوم العوامل البيئية للبيئة ، تصنيفها

تسمى المكونات الفردية للموئل التي تؤثر على الكائنات الحية ، والتي تتفاعل معها مع التفاعلات التكيفية (التكيفات) ، بالعوامل البيئية ، أو العوامل البيئية. بمعنى آخر ، يسمى مجمع الظروف البيئية التي تؤثر على النشاط الحيوي للكائنات الحية العوامل البيئية للبيئة.

تنقسم جميع العوامل البيئية إلى مجموعات:

1. تشمل مكونات وظواهر الطبيعة غير الحية التي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على الكائنات الحية. من بين العديد من العوامل اللاأحيائية ، يلعب الدور الرئيسي:

• مناخي (الإشعاع الشمسي والضوء وظروف الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة والأمطار والرياح والضغط الجوي ، إلخ) ؛
• إيدافيك (التركيب الميكانيكي والتركيب الكيميائي للتربة ، سعة الرطوبة ، الماء ، الهواء والظروف الحرارية للتربة ، الحموضة ، الرطوبة ، تكوين الغاز ، مستوى المياه الجوفية ، إلخ) ؛
• أوروغرافيك (التضاريس ، الانحدار ، الانحدار ، فرق الارتفاع ، الارتفاع فوق مستوى سطح البحر) ؛
• هيدروغرافي (شفافية المياه ، السيولة ، معدل التدفق ، درجة الحرارة ، الحموضة ، تكوين الغاز ، محتوى المواد المعدنية والعضوية ، إلخ) ؛
• المواد الكيميائية (تكوين الغاز في الغلاف الجوي ، وتركيب الملح في الماء) ؛
• بيروجينيك (التعرض للنار).

2. - مجموعة العلاقات بين الكائنات الحية وتأثيراتها المتبادلة على البيئة. لا يمكن أن يكون عمل العوامل الحيوية مباشرًا فحسب ، بل غير مباشر أيضًا ، معبرًا عنه في تصحيح العوامل اللاأحيائية (على سبيل المثال ، التغييرات في تكوين التربة ، والمناخ المحلي تحت مظلة الغابة ، وما إلى ذلك). تشمل العوامل الحيوية:

• نباتي (تأثير النباتات على بعضها البعض وعلى البيئة) ؛
• حيوان (تأثير الحيوانات على بعضها البعض وعلى البيئة).

3. تعكس التأثير المكثف للإنسان (بشكل مباشر) أو النشاط البشري (بشكل غير مباشر) على البيئة والكائنات الحية. تشمل هذه العوامل جميع أشكال النشاط البشري والمجتمع البشري التي تؤدي إلى تغيير في الطبيعة كموطن وأنواع أخرى وتؤثر بشكل مباشر على حياتهم. يتأثر كل كائن حي بالطبيعة غير الحية ، والكائنات الحية من الأنواع الأخرى ، بما في ذلك البشر ، ويؤثر بدوره على كل من هذه المكونات.

يمكن أن يكون تأثير العوامل البشرية في الطبيعة واعيًا وعرضيًا أو غير واعي. يحرث الإنسان الأراضي البكر والأراضي البور ، ويخلق الأراضي الزراعية ، ويطور أشكالًا عالية الإنتاجية ومقاومة للأمراض ، ويستقر في بعض الأنواع ويدمر أنواعًا أخرى. غالبًا ما تكون هذه التأثيرات (الواعية) سلبية ، على سبيل المثال ، التشتت الطائش للعديد من الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة والتدمير المفترس لعدد من الأنواع والتلوث البيئي وما إلى ذلك.

تتجلى العوامل البيئية الحيوية من خلال العلاقة بين الكائنات الحية التي هي جزء من مجتمع واحد. في الطبيعة ، ترتبط العديد من الأنواع ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ؛ يمكن أن تكون علاقتها مع بعضها البعض كمكونات للبيئة معقدة للغاية. أما بالنسبة للروابط بين المجتمع والبيئة غير العضوية ، فهي دائمًا ثنائية ومتبادلة. وبالتالي ، فإن طبيعة الغابة تعتمد على نوع التربة المقابل ، لكن التربة نفسها تتشكل إلى حد كبير تحت تأثير الغابة. وبالمثل ، يتم تحديد درجة الحرارة والرطوبة والإضاءة في الغابة بواسطة الغطاء النباتي ، لكن الظروف المناخية المتكونة تؤثر بدورها على مجتمع الكائنات الحية التي تعيش في الغابة.

تأثير العوامل البيئية على الجسم

يتم إدراك تأثير الموطن من قبل الكائنات الحية من خلال وسط العوامل البيئية التي تسمى بيئي. وتجدر الإشارة إلى أن العامل البيئي فقط عنصر متغير من البيئةمسببة في الكائنات الحية ، مع تغيرها المتكرر ، تفاعلات بيئية وفسيولوجية متكيفة متجاوبة ، ثابتة وراثيًا في عملية التطور وهي مقسمة إلى لاأحيائية ، وحيوية وبشرية المنشأ (الشكل 1).

يسمون المجموعة الكاملة لعوامل البيئة غير العضوية التي تؤثر على حياة وتوزيع الحيوانات والنباتات. وهي تتميز فيما بينها: الفيزيائية والكيميائية والتكوينية.

العوامل الفيزيائية - أولئك الذين مصدرهم حالة أو ظاهرة فيزيائية (ميكانيكي ، موجة ، إلخ). على سبيل المثال ، درجة الحرارة.

العوامل الكيميائية - تلك التي تنشأ من التركيب الكيميائي للبيئة. على سبيل المثال ، ملوحة الماء ، محتوى الأكسجين ، إلخ.

العوامل المؤثرة (أو التربة) هي مجموعة من الخصائص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية للتربة والصخور التي تؤثر على الكائنات الحية التي تكون موطنًا لها ونظام جذر النباتات. على سبيل المثال ، تأثير العناصر الغذائية ، الرطوبة ، بنية التربة ، محتوى الدبال ، إلخ. على نمو وتطور النباتات.

تين. 1. مخطط تأثير الموطن (البيئة) على الجسم

- عوامل النشاط البشري التي تؤثر على البيئة الطبيعية (والكرات المائية ، وتآكل التربة ، وإزالة الغابات ، وما إلى ذلك).

الحد (الحد) من العوامل البيئيةتسمى هذه العوامل التي تحد من نمو الكائنات الحية بسبب نقص أو زيادة العناصر الغذائية مقارنة بالحاجة (المحتوى الأمثل).

لذلك ، عند زراعة النباتات في درجات حرارة مختلفة ، ستكون النقطة التي يتم فيها ملاحظة النمو الأقصى الأمثل. يتم استدعاء نطاق درجة الحرارة بالكامل ، من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى ، والذي لا يزال النمو ممكنًا فيه مدى الاستقرار (التحمل) ، أو تفاوت. نقاطه المحيطة ، أي درجات الحرارة القصوى والدنيا القابلة للاستخدام - حدود الاستقرار. بين منطقة الأمثل وحدود المقاومة ، مع اقترابها من الأخيرة ، يعاني النبات من إجهاد متزايد ، أي يأتي حول مناطق التوتر أو مناطق الاضطهاد ، في نطاق الاستقرار (الشكل 2). عندما تبتعد عن المقياس الأمثل لأسفل ولأعلى ، لا يزداد الإجهاد فحسب ، ولكن عندما يتم الوصول إلى حدود استقرار الكائن الحي ، فإنه يموت.

تين. 2. اعتماد عمل العامل البيئي على شدته

وبالتالي ، لكل نوع من أنواع النباتات أو الحيوانات ، توجد مناطق إجهاد مثالية وحدود للمقاومة (أو التحمل) فيما يتعلق بكل عامل من عوامل الموطن. عندما يكون العامل قريبًا من حدود التحمل ، يمكن للجسم عادةً أن يكون موجودًا لفترة قصيرة فقط. في نطاق أضيق من الظروف ، من الممكن وجود الأفراد ونموهم على المدى الطويل. يحدث التكاثر حتى في نطاق أضيق ، ويمكن أن توجد الأنواع إلى أجل غير مسمى. عادة ، في مكان ما في منتصف نطاق المقاومة ، توجد الظروف الأكثر ملاءمة للحياة والنمو والتكاثر. تسمى هذه الظروف بالمثالية ، حيث يكون الأفراد من نوع معين أكثر تكيفًا ، أي ترك أكبر عدد من الأحفاد. من الناحية العملية ، من الصعب تحديد مثل هذه الظروف ، لذلك يتم تحديد المستوى الأمثل عادةً من خلال المؤشرات الفردية للنشاط الحيوي (معدل النمو ، البقاء على قيد الحياة ، إلخ).

التكيف يتكون من تكيف الكائن الحي مع ظروف البيئة.

القدرة على التكيف هي إحدى الخصائص الأساسية للحياة بشكل عام ، حيث توفر إمكانية وجودها ، وقدرة الكائنات الحية على البقاء والتكاثر. تظهر التكيفات نفسها على مستويات مختلفة - من الكيمياء الحيوية للخلايا وسلوك الكائنات الحية الفردية إلى بنية وعمل المجتمعات والأنظمة البيئية. لقد تطورت جميع تكيفات الكائنات الحية للوجود في ظروف مختلفة تاريخيًا. نتيجة لذلك ، تم تشكيل مجموعات من النباتات والحيوانات محددة لكل منطقة جغرافية.

التكيفات يمكن أن تكون شكلية، عندما يتغير هيكل الكائن الحي إلى تكوين نوع جديد ، و الفسيولوجيةعندما تكون هناك تغييرات في أداء الجسم. يرتبط التلوين التكيفي للحيوانات ارتباطًا وثيقًا بالتكيفات المورفولوجية ، والقدرة على تغييرها اعتمادًا على الإضاءة (السمك المفلطح ، الحرباء ، إلخ).

أمثلة التكيف الفسيولوجي معروفة على نطاق واسع - سبات الحيوانات ، والهجرات الموسمية للطيور.

مهم جدا للكائنات الحية التكيفات السلوكية. على سبيل المثال ، يحدد السلوك الغريزي عمل الحشرات والفقاريات السفلية: الأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور ، إلخ. هذا السلوك مبرمج وراثيًا (سلوك فطري). وهذا يشمل: طريقة لبناء عش في الطيور ، والتزاوج ، وتربية النسل ، وما إلى ذلك.

هناك أيضًا أمر مكتسب يتلقاها الفرد أثناء حياته. تمرين (أو التعلم) - الطريقة الرئيسية لانتقال السلوك المكتسب من جيل إلى جيل.

قدرة الفرد على إدارة قدراته المعرفية من أجل النجاة من التغيرات غير المتوقعة في البيئة هي الذكاء. يزداد دور التعلم والذكاء في السلوك مع تحسن الجهاز العصبي - زيادة في القشرة الدماغية. بالنسبة للبشر ، هذه هي الآلية المحددة للتطور. يشير المفهوم إلى خاصية الأنواع للتكيف مع مجموعة معينة من العوامل البيئية التصوف البيئي للأنواع.

التأثير المشترك للعوامل البيئية على الجسم

لا تعمل العوامل البيئية عادة واحدة تلو الأخرى ، ولكن بطريقة معقدة. يعتمد عمل أي عامل على قوة تأثير الآخرين. تركيبة العوامل المختلفة لها تأثير ملحوظ على الظروف المعيشية المثلى للكائن الحي (انظر الشكل 2). عمل عامل واحد لا يحل محل عمل آخر. ومع ذلك ، في ظل التأثير المعقد للبيئة ، غالبًا ما يكون من الممكن ملاحظة "تأثير الاستبدال" ، والذي يتجلى في تشابه نتائج تأثير العوامل المختلفة. لذلك ، لا يمكن استبدال الضوء بالحرارة الزائدة أو كثرة ثاني أكسيد الكربون ، ولكن بالتأثير على التغيرات في درجة الحرارة ، من الممكن تعليق ، على سبيل المثال ، التمثيل الضوئي للنباتات.

في التأثير المعقد للبيئة ، يكون تأثير العوامل المختلفة للكائنات غير متساوٍ. يمكن تقسيمها إلى كبرى ، وما يصاحبها ، وثانوية. تختلف العوامل الدافعة باختلاف الكائنات الحية ، حتى لو كانت تعيش في نفس المكان. في دور العامل الرئيسي في مراحل مختلفة من حياة الكائن الحي ، يمكن لعنصر أو آخر من عناصر البيئة أن يعمل. على سبيل المثال ، في حياة العديد من النباتات المزروعة ، مثل الحبوب ، خلال فترة الإنبات ، العامل الرئيسي هو درجة الحرارة ، خلال فترة القرط والإزهار - رطوبة التربة ، خلال فترة النضج - كمية العناصر الغذائية ورطوبة الهواء. يمكن أن يتغير دور العامل الرائد في أوقات مختلفة من السنة.

قد لا يكون العامل الرئيسي هو نفسه بالنسبة لنفس الأنواع التي تعيش في ظروف مادية وجغرافية مختلفة.

لا ينبغي الخلط بين مفهوم العوامل الرئيسية ومفهوم o. العامل الذي يكون مستواه النوعي أو الكمي (نقص أو فائض) قريبًا من حدود التحمل للكائن الحي ، يسمى الحد. سيظهر عمل العامل المحدد أيضًا في الحالة التي تكون فيها العوامل البيئية الأخرى مواتية أو حتى مثالية. يمكن أن تعمل كل من العوامل البيئية الرئيسية والثانوية كعوامل مقيدة.

تم تقديم مفهوم العوامل المحددة في عام 1840 بواسطة الكيميائي 10. Liebig. ومن خلال دراسة تأثير محتوى العناصر الكيميائية المختلفة في التربة على نمو النبات ، صاغ المبدأ: "المادة ، على الأقل ، تتحكم في المحصول وتحدد حجم وثبات الأخيرة بمرور الوقت" يُعرف هذا المبدأ بقانون ليبيج للحد الأدنى.

قد لا يكون العامل المحدد نقصًا فقط ، كما أشار Liebig ، ولكن أيضًا زيادة في العوامل مثل الحرارة والضوء والماء. كما ذكرنا سابقًا ، تتميز الكائنات الحية بحد أدنى وحد أقصى من البيئة. عادةً ما يُطلق على النطاق بين هاتين القيمتين حدود الاستقرار أو التسامح.

بشكل عام ، يعكس التعقيد الكامل لتأثير العوامل البيئية على الجسم قانون التسامح لـ W. Shelford: يتم تحديد غياب أو استحالة الازدهار من خلال الافتقار أو ، على العكس من ذلك ، زيادة أي عدد من العوامل ، قد يكون مستواها قريبًا من الحدود التي يتحملها هذا الكائن الحي (1913). يطلق على هذين الحدين حدود التسامح.

تم إجراء العديد من الدراسات حول "بيئة التسامح" ، والتي بفضلها أصبحت معروفة حدود وجود العديد من النباتات والحيوانات. مثال على ذلك هو تأثير مادة تلوث الهواء الجوي على جسم الإنسان (الشكل 3).

تين. 3. تأثير مادة تلوث هواء الغلاف الجوي على جسم الإنسان. ماكس - أقصى نشاط حيوي ؛ إضافة - نشاط حيوي مسموح به ؛ Opt - التركيز الأمثل (لا يؤثر على النشاط الحيوي) للمادة الضارة ؛ MPC - أقصى تركيز مسموح به لمادة لا يغير النشاط الحيوي بشكل كبير ؛ سنوات - تركيز مميت

تركيز العامل المؤثر (مادة ضارة) في الشكل. يتم تحديد 5.2 بالرمز C. عند قيم التركيز C \u003d C سنوات ، سيموت الشخص ، لكن التغييرات التي لا رجعة فيها في جسمه ستحدث عند قيم أقل بكثير من C \u003d C max. وبالتالي ، فإن نطاق التسامح محدود بدقة بالقيمة C pdc \u003d C lim. ومن ثم ، يجب تحديد C max بشكل تجريبي لكل مركب ملوث أو أي مركب كيميائي ضار وعدم تجاوزه C plc في موطن معين (بيئة معيشية).

في حماية البيئة ، هو كذلك الحدود العليا لاستقرار الكائن الحي للمواد الضارة.

وبالتالي ، يجب ألا يتجاوز التركيز الفعلي لحقيقة الملوث C C max (حقيقة C ≤ C max \u003d C lim).

تكمن قيمة مفهوم العوامل المحددة (Lim) في أنه يزود عالم البيئة بنقطة انطلاق في دراسة المواقف المعقدة. إذا كان الكائن الحي يتميز بمدى واسع من التسامح لعامل يتميز بالثبات النسبي ، وكان موجودًا في البيئة بكميات معتدلة ، فإن هذا العامل بالكاد يكون مقيدًا. على العكس من ذلك ، إذا كان من المعروف أن كائنًا معينًا يمتلك نطاقًا ضيقًا من التسامح مع عامل متغير ما ، فإن هذا العامل يستحق دراسة متأنية ، لأنه يمكن أن يكون مقيدًا.

المجتمعات) فيما بينها ومع الموطن. تم اقتراح هذا المصطلح لأول مرة من قبل عالم الأحياء الألماني إرنست هيجل في عام 1869. وقد ظهر كعلم مستقل في بداية القرن العشرين ، جنبًا إلى جنب مع علم وظائف الأعضاء وعلم الوراثة وغيرها. مجال تطبيق علم البيئة هو الكائنات الحية والسكان والمجتمعات. تعتبرهم البيئة مكونًا حيًا لنظام يسمى النظام البيئي. في علم البيئة ، مفاهيم السكان - المجتمعات والنظم البيئية - لها تعريفات واضحة.

السكان (من وجهة نظر البيئة) هو مجموعة من الأفراد من نفس النوع ، ويحتلون منطقة معينة ، وعادة ما يكونون معزولين إلى حد ما عن مجموعات أخرى مماثلة.

المجتمع هو أي مجموعة من الكائنات الحية من أنواع مختلفة تعيش في نفس المنطقة وتتفاعل مع بعضها البعض من خلال العلاقات الغذائية (الغذائية) أو المكانية.

النظام البيئي هو مجتمع من الكائنات الحية مع بيئتها ، تتفاعل مع بعضها البعض وتشكل وحدة بيئية.

يتم دمج جميع النظم البيئية للأرض في المحيط البيئي. من الواضح أنه من المستحيل تمامًا تغطية المحيط الحيوي للأرض بأكمله بالبحث. لذلك ، فإن نقطة تطبيق علم البيئة هي النظام البيئي. ومع ذلك ، فإن النظام البيئي ، كما يتضح من التعريفات ، يتكون من مجموعات سكانية وكائنات فردية وجميع عوامل الطبيعة غير الحية. بناءً على ذلك ، يمكن اتباع عدة طرق مختلفة لدراسة النظم البيئية.

نهج النظام البيئيمع نهج النظام البيئي ، يدرس عالم البيئة تدفق الطاقة في النظام البيئي. الاهتمام الأكبر في هذه الحالة هو علاقة الكائنات ببعضها البعض ومع البيئة. هذا النهج يجعل من الممكن شرح الهيكل المعقد للترابط في النظام البيئي وتقديم توصيات للاستخدام الرشيد للموارد الطبيعية.

دراسات المجتمع... مع هذا النهج ، يتم دراسة تكوين الأنواع للمجتمعات والعوامل التي تحد من توزيع أنواع معينة بالتفصيل. في هذه الحالة ، يتم التحقيق في الوحدات الحيوية التي يمكن تمييزها بوضوح (مرج ، غابة ، مستنقع ، إلخ).
نهج... الهدف من تطبيق هذا النهج ، كما يوحي الاسم ، هو السكان.
استكشاف الموائل... في هذه الحالة ، تتم دراسة منطقة متجانسة نسبيًا من البيئة حيث يعيش الكائن الحي. بشكل منفصل ، كمجال بحث مستقل ، لا يتم تطبيقه عادة ، ولكنه يوفر المواد اللازمة لفهم النظام البيئي ككل.
وتجدر الإشارة إلى أنه يجب تطبيق جميع الأساليب المذكورة أعلاه بشكل مثالي مع بعضها البعض ، ولكن هذا مستحيل عمليًا في الوقت الحالي بسبب الحجم الكبير للأشياء قيد الدراسة والعدد المحدود من الباحثين الميدانيين.

تستخدم البيئة كعلم مجموعة متنوعة من طرق البحث للحصول على معلومات موضوعية حول عمل النظم الطبيعية.

طرق البحث البيئي:

• الملاحظة
• تجربة
• التعداد العام للسكان
• طريقة النمذجة

مقدمة

1.1 العوامل اللاأحيائية

1.2 العوامل الحيوية

2.3 ميزات التكيف

استنتاج

مقدمة

العيش لا ينفصل عن البيئة. كل كائن حي فردي ، كونه نظامًا بيولوجيًا مستقلًا ، يكون دائمًا في علاقات مباشرة أو غير مباشرة مع مجموعة متنوعة من مكونات وظواهر بيئته أو ، بعبارة أخرى ، الموائل ، التي تؤثر على حالة وخصائص الكائن الحي.

البيئة هي أحد المفاهيم البيئية الأساسية ، مما يعني مجموعة كاملة من العناصر والظروف المحيطة بالكائن الحي في ذلك الجزء من المكان الذي يعيش فيه ، وكل شيء يعيش فيه ويتفاعل معه بشكل مباشر.

يتكون موطن كل كائن حي من العديد من العناصر ذات الطبيعة العضوية وغير العضوية والعناصر التي أدخلها الإنسان وأنشطته الإنتاجية. علاوة على ذلك ، يؤثر كل عنصر دائمًا بشكل مباشر أو غير مباشر على حالة الكائن الحي وتطوره وبقائه وتكاثره - قد تكون بعض العناصر غير مبالية جزئيًا أو كليًا بالكائن الحي ، والبعض الآخر ضروري ، والبعض الآخر قد يكون له تأثير سلبي.

على الرغم من تنوع العوامل البيئية ، والتي سيتم مناقشتها أدناه ، والطبيعة المختلفة لأصلها ، إلا أن هناك قواعد وأنماط عامة لتأثيرها على الكائنات الحية ، والتي تهدف دراستها إلى هذا العمل.

1. العوامل البيئية وعملها

العامل البيئي - أي عنصر من عناصر البيئة قادر على التأثير بشكل مباشر أو غير مباشر على كائن حي ، على الأقل في إحدى مراحل تطوره الفردي. تتنوع العوامل البيئية ، في حين أن كل عامل هو مزيج من الظروف البيئية المقابلة (عناصر البيئة اللازمة للنشاط الحيوي للكائن الحي) ومواردها (إمدادها في البيئة).

هناك العديد من الأساليب لتصنيف العوامل البيئية. لذلك ، على سبيل المثال ، من الممكن التمييز: بالتردد - العوامل الدورية وغير الدورية ؛ ببيئة حدوثها - الغلاف الجوي ، والمياه ، والجينات ، والسكان ، وما إلى ذلك ؛ حسب الأصل - غير حيوي ، فضاء ، بشري ، إلخ ؛ العوامل التي تعتمد ولا تعتمد على عدد وكثافة الكائنات الحية ، وما إلى ذلك. تنقسم كل هذه المجموعة المتنوعة من العوامل البيئية إلى مجموعتين كبيرتين: اللاأحيائية والأحيائية ( رسم بياني 1).

العوامل غير الحيوية (الطبيعة غير الحية) عبارة عن مجموعة معقدة من ظروف البيئة غير العضوية التي تؤثر على الجسم.

العوامل الحيوية (الطبيعة الحية) هي مجموعة من تأثيرات النشاط الحيوي لبعض الكائنات الحية على أخرى.

العامل البيئي اللاأحيائي

رسم بياني 1. تصنيف العوامل البيئية

في هذه الحالة ، يرتبط العامل البشري المنشأ ، المرتبط بشكل مباشر أو غير مباشر بالنشاط البشري ، بمجموعة عوامل التأثير الأحيائي ، منذ ذلك الحين يشمل مفهوم "العوامل الحيوية" أفعال العالم العضوي بأكمله ، الذي ينتمي إليه الإنسان. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يتم تمييزها في مجموعة مستقلة إلى جانب العوامل اللاأحيائية والحيوية ، وبالتالي التأكيد على تأثيرها غير العادي - لا يغير الشخص أنماط العوامل البيئية الطبيعية فحسب ، بل يخلق أيضًا عوامل جديدة ، ويصنع مبيدات الآفات والأسمدة والبناء المواد والأدوية وما إلى ذلك ... التصنيف ممكن أيضًا ، حيث ترتبط العوامل الحيوية وغير الحيوية بكل من العوامل الطبيعية والبشرية.

1.1 العوامل اللاأحيائية

في الجزء اللاأحيائي من الموطن (في الطبيعة غير الحية) ، يمكن تقسيم جميع العوامل ، أولاً وقبل كل شيء ، إلى فيزيائية وكيميائية. ومع ذلك ، من أجل فهم جوهر الظواهر والعمليات قيد النظر ، فمن الملائم تمثيل العوامل اللاأحيائية كمجموعة من العوامل المناخية والطبوغرافية والكونية ، وكذلك خصائص تكوين البيئة (المائية ، والأرضية ، أو التربة) ، إلخ.

إلى العوامل المناخية يتصل:

طاقة الشمس... ينتشر في الفضاء على شكل موجات كهرومغناطيسية. بالنسبة للكائنات الحية ، يعد الطول الموجي للإشعاع المدرك وشدته ومدة التعرض مهمة. بسبب دوران الأرض ، تتناوب أوقات النهار والظلام بشكل دوري. ترتبط الإزهار وإنبات البذور في النباتات والهجرة والسبات وتكاثر الحيوانات وأكثر من ذلك بكثير في الطبيعة بمدة الفترة الضوئية (طول اليوم).

درجة الحرارة.ترتبط درجة الحرارة بشكل أساسي بالإشعاع الشمسي ، ولكن في بعض الحالات يتم تحديدها بواسطة طاقة مصادر الطاقة الحرارية الأرضية. في درجات حرارة أقل من نقطة التجمد ، تتضرر الخلية الحية جسديًا بسبب بلورات الجليد المتكونة وتموت ، وفي درجات الحرارة المرتفعة يتم تغيير طبيعة الإنزيمات. لا تستطيع الغالبية العظمى من النباتات والحيوانات تحمل درجات حرارة الجسم السلبية. في البيئة المائية ، بسبب السعة الحرارية العالية للمياه ، تكون التغيرات في درجات الحرارة أقل حدة وتكون الظروف أكثر استقرارًا من تلك الموجودة على الأرض. من المعروف أنه في المناطق التي تختلف فيها درجة الحرارة بشكل كبير خلال النهار ، وكذلك في المواسم المختلفة ، يكون تنوع الأنواع أقل مما هو عليه في المناطق ذات درجات الحرارة اليومية والسنوية الأكثر ثباتًا.

هطول الأمطار والرطوبة.لا غنى عن الماء للحياة على الأرض ، فهو فريد من نوعه بيئيًا. إحدى الوظائف الفسيولوجية الرئيسية لأي عضو nizma - الحفاظ على مستوى كافٍ من الماء في الجسم. في عملية التطور ، طورت الكائنات الحية مجموعة متنوعة من التكيفات لاستخراج المياه واستخدامها اقتصاديًا ، وكذلك لتجربة فترة الجفاف. بعض الحيوانات الصحراوية تتلقى الماء من الغذاء ، والبعض الآخر من خلال أكسدة الدهون المخزنة في الوقت المناسب (الجمل). مع الجفاف الدوري ، من سمات الوقوع في حالة سكون مع أدنى معدل استقلاب. تحصل النباتات البرية على مياهها بشكل رئيسي من التربة. يؤدي انخفاض هطول الأمطار ، أو الصرف السريع ، أو التبخر الشديد ، أو مزيج من هذه العوامل إلى الجفاف ، وتؤدي الرطوبة الزائدة إلى التشبع بالمياه وتشبع التربة بالمياه. بالإضافة إلى ما سبق ، فإن رطوبة الهواء كعامل بيئي عند قيمها القصوى (الرطوبة العالية والمنخفضة) تزيد من تأثير درجة الحرارة على الجسم. نظام هطول الأمطار هو العامل الأكثر أهمية في تحديد هجرة الملوثات في البيئة الطبيعية وتطهيرها من الغلاف الجوي.

تنقل البيئة.أسباب حركة الكتل الهوائية (الرياح) هي في المقام الأول التسخين غير المتكافئ لسطح الأرض ، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط ، وكذلك دوران الأرض. يتم توجيه الرياح نحو الهواء الأكثر دفئًا. الرياح هي أهم عامل في انتشار الرطوبة والبذور والجراثيم والشوائب الكيميائية وما إلى ذلك لمسافات طويلة. وهو يساهم في انخفاض تركيز الغبار والمواد الغازية بالقرب من الأرض بالقرب من مكان دخولها الغلاف الجوي ، وزيادة تركيزات الخلفية في الهواء بسبب الانبعاثات من مصادر بعيدة ، بما في ذلك النقل عبر الحدود. بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر الرياح بشكل غير مباشر على جميع الكائنات الحية على الأرض ، حيث تشارك في عمليات الانقراض. التقنين والتآكل.

ضغط.الضغط الجوي العادي هو الضغط المطلق على سطح المحيط العالمي 101.3 كيلو باسكال ، الموافق 760 ملم زئبق. فن. أو 1 أجهزة الصراف الآلي. هناك مناطق ثابتة من الضغط الجوي المرتفع والمنخفض داخل الكرة الأرضية ، ويتم ملاحظة التقلبات الموسمية واليومية في نفس النقاط. مع زيادة الارتفاع بالنسبة إلى مستوى المحيط ، ينخفض \u200b\u200bالضغط ، ويقل الضغط الجزئي للأكسجين ، ويزداد النتح في النباتات. بشكل دوري ، تتشكل مناطق الضغط المنخفض ذات التيارات الهوائية القوية المتصاعدة نحو المركز (الأعاصير) في الغلاف الجوي. تتميز بكمية كبيرة من الأمطار والطقس غير المستقر. تسمى الظواهر الطبيعية المعاكسة بالأعاصير المضادة. وتتميز بطقس مستقر ورياح خفيفة. مع الأعاصير المضادة ، تنشأ أحيانًا ظروف أرصاد جوية غير مواتية ، مما يساهم في تراكم الملوثات في الطبقة السطحية للغلاف الجوي.

إشعاعات أيونية - الإشعاع ، وتشكيل أزواج من الأيونات عند المرور عبر مادة ؛ الخلفية - الإشعاع الناتج عن الطبيعة مصادر. لها مصدران رئيسيان: الإشعاع الكوني والنظائر المشعة والعناصر الموجودة في معادن قشرة الأرض ، والتي نشأت ذات مرة في عملية تكوين مادة الأرض. تعد الخلفية الإشعاعية للمناظر الطبيعية أحد المكونات التي لا غنى عنها لمناخها. تعرضت كل أشكال الحياة على الأرض للإشعاع من الكون طوال تاريخ الوجود وتكيفت مع ذلك. تتميز المناظر الطبيعية للجبال ، بسبب ارتفاعها المرتفع ، بزيادة مساهمة الإشعاع الكوني. إجمالي النشاط الإشعاعي لهواء البحر أقل بمئات وآلاف المرات من النشاط الإشعاعي للهواء القاري. يمكن أن تتراكم المواد المشعة في الماء أو التربة أو هطول الأمطار أو الهواء إذا تجاوز معدل دخولها يتغير معدل الاضمحلال الإشعاعي. يحدث تراكم المواد المشعة في الكائنات الحية عند تناولها مع الطعام.

يعتمد تأثير العوامل اللاأحيائية إلى حد كبير على الخصائص الطبوغرافية للمنطقة ، والتي يمكن أن تغير بشكل كبير كلاً من المناخ وخصائص تطور التربة. العامل الطبوغرافي الرئيسي هو الارتفاع. ينخفض \u200b\u200bمتوسط \u200b\u200bدرجات الحرارة مع الارتفاع ، ويزداد الانخفاض اليومي في درجة الحرارة ، وتزداد كمية الأمطار وسرعة الرياح وكثافة الإشعاع ، ويقل الضغط. نتيجة لذلك ، في التضاريس الجبلية ، عندما ترتفع ، هناك تقسيم رأسي لتوزيع الغطاء النباتي ، يتوافق مع تسلسل مناطق العرض المتغيرة من خط الاستواء إلى القطبين.

سلاسل الجبال يمكن أن تكون بمثابة حواجز مناخية. يمكن أن تلعب الجبال دور عامل عزل في عمليات الانتواع ، لأنها تعمل كحاجز أمام هجرة الكائنات الحية.

عامل طوبوغرافي مهم معرض (إضاءة) المنحدر. في نصف الكرة الشمالي يكون أكثر دفئًا على المنحدرات الجنوبية ، وفي نصف الكرة الجنوبي على المنحدرات الشمالية.

عامل مهم آخر هو انحدار المنحدرتؤثر على الصرف. يتدفق الماء على المنحدرات ، ويغسل التربة ويقلل من طبقتها. بالإضافة إلى ذلك ، تتسبب الجاذبية في انزلاق التربة ببطء إلى أسفل ، مما يؤدي إلى تراكمها عند قاعدة المنحدرات.

الإغاثة من التضاريس - أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على انتقال أو تشتت أو تراكم الشوائب في الهواء الجوي.

تكوين الوسيط

تكوين البيئة المائية. يعتمد توزيع ونشاط الكائنات الحية في البيئة المائية إلى حد كبير على تركيبتها الكيميائية. بادئ ذي بدء ، يتم تقسيم الكائنات المائية إلى مياه عذبة وأخرى بحرية ، اعتمادًا على ملوحة المياه التي تعيش فيها. تؤدي زيادة ملوحة المياه في الموطن إلى فقدان الماء في الجسم. تؤثر ملوحة الماء أيضًا على النباتات الأرضية. مع التبخر المفرط للمياه أو قلة هطول الأمطار ، يمكن أن تصبح التربة مالحة. من المؤشرات الرئيسية المعقدة للتركيب الكيميائي للبيئة المائية الحموضة (pH). تتكيف بعض الكائنات الحية تطوريًا مع الحياة في بيئة حمضية (pH< 7), другие - в щелочной (рН > 7) ، الثالث - في محايد (درجة الحموضة ~ 7). تتواجد الغازات المذابة دائمًا في البيئة المائية الطبيعية ، والتي يكون للأكسجين وثاني أكسيد الكربون منها أهمية قصوى ، وتشارك في عملية التمثيل الضوئي وتنفس الكائنات المائية. من بين الغازات الأخرى الذائبة في المحيط ، أبرزها كبريتيد الهيدروجين والأرجون والميثان.

أحد العوامل اللاأحيائية الرئيسية للموئل الأرضي (الهواء) هو تكوين الهواء ، وهو مزيج طبيعي من الغازات التي تطورت أثناء تطور الأرض. يكون تكوين الهواء في الغلاف الجوي الحديث في حالة توازن ديناميكي يعتمد على النشاط الحيوي للكائنات الحية والظواهر الجيوكيميائية على نطاق عالمي. الهواء ، الخالي من الرطوبة والجسيمات العالقة ، عند مستوى سطح البحر له نفس التركيب تقريبًا في جميع مناطق العالم ، وكذلك طوال اليوم وفي أوقات مختلفة من العام. النيتروجين ، الموجود في الهواء الجوي بأكبر قدر ، في حالة غازية للغالبية العظمى من الكائنات الحية ، وخاصة بالنسبة للحيوانات ، محايد. فقط لعدد من الكائنات الحية الدقيقة (بكتيريا العقيدات ، الآزوتوباكتر ، الطحالب الخضراء المزرقة ، إلخ) ، يعمل نيتروجين الهواء كعامل حيوي. إن وجود مواد غازية أخرى أو رذاذ في الهواء (جسيمات صلبة أو سائلة معلقة في الهواء) بأي كميات ملحوظة يغير الظروف المعتادة للبيئة ، ويؤثر على الكائنات الحية.

تكوين التربة

التربة عبارة عن طبقة من المواد ملقاة على سطح قشرة الأرض. إنه نتاج للتحول الفيزيائي والكيميائي والبيولوجي للصخور وهو عبارة عن وسط ثلاثي الطور يشمل المكونات الصلبة والسائلة والغازية بالنسب التالية: قاعدة معدنية - عادة 50-60٪ من التركيب الكلي ؛ مادة عضوية - ما يصل إلى 10٪ ؛ ماء - 25-35٪ ؛ الهواء - 15-25٪. في هذه الحالة ، تعتبر التربة من بين العوامل اللاأحيائية الأخرى ، على الرغم من أنها في الواقع أهم رابط يربط بين العوامل اللاأحيائية والحيوية. توراة الموطن.

العوامل الكونية

كوكبنا غير معزول عن العمليات التي تحدث في الفضاء الخارجي. تصطدم الأرض بشكل دوري بالكويكبات ، وتقترب من المذنبات ، والغبار الكوني ، والمواد النيزكية التي تسقط عليها ، وأنواع مختلفة من الإشعاع من الشمس والنجوم. دوريًا (إحدى الدورات لها فترة 11.4 سنة) يتغير النشاط الشمسي. لقد جمع العلم الكثير من الحقائق التي تؤكد التأثير

إطلاق النار (حرائق)

من بين العوامل اللاأحيائية الطبيعية المهمة الحرائق التي تؤدي ، في ظل مجموعة معينة من الظروف المناخية ، إلى الاحتراق الكامل أو الجزئي للنباتات الأرضية. السبب الرئيسي للحرائق في الظروف الطبيعية هو البرق. مع تطور الحضارة ، زاد عدد الحرائق المرتبطة بالأنشطة البشرية. يتجلى التأثير غير المباشر المهم بيئيًا للحريق في المقام الأول في القضاء على المنافسة بين الأنواع التي نجت من الحريق. بالإضافة إلى ذلك ، بعد احتراق الغطاء النباتي ، تتغير الظروف البيئية مثل الإضاءة ، والفرق بين درجات الحرارة ليلا ونهارا ، والرطوبة بشكل كبير. كما يتم تسهيل تآكل التربة بفعل الرياح والأمطار ، وتسريع تمعدن الدبال.

ومع ذلك ، فإن التربة بعد الحرائق غنية بالعناصر الغذائية مثل الفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم. تسبب الوقاية من الحرائق الاصطناعية تغييرات في العوامل البيئية ، والتي تتطلب حرقًا دوريًا للنباتات للحفاظ عليها ضمن حدودها الطبيعية.

الأثر التراكمي للعوامل البيئية

تؤثر العوامل البيئية للبيئة على الجسم بشكل متزامن ومشترك. التأثير التراكمي للعوامل (الكوكبة) بطريقة أو بأخرى يغير بشكل متبادل طبيعة تأثير كل عامل على حدة.

تمت دراسة تأثير رطوبة الهواء على إدراك الحيوانات لدرجة الحرارة بشكل جيد. مع زيادة الرطوبة ، تقل شدة تبخر الرطوبة من سطح الجلد ، مما يعقد عمل إحدى أكثر آليات التكيف فعالية مع درجات الحرارة المرتفعة. يمكن أيضًا تحمل درجات الحرارة المنخفضة بسهولة أكبر في الأجواء الجافة ذات الموصلية الحرارية المنخفضة (خصائص عزل حراري أفضل). وهكذا ، فإن رطوبة البيئة تغير الإدراك الذاتي لدرجة الحرارة في الحيوانات ذوات الدم الحار ، بما في ذلك البشر.

في العمل المعقد للعوامل البيئية للبيئة ، فإن أهمية العوامل البيئية الفردية غير متساوية. من بينها ، يتم تمييز العوامل الرائدة (الضرورية للحياة) والعوامل الثانوية (العوامل الموجودة أو الخلفية). عادة ، الكائنات الحية المختلفة لها عوامل دافعة مختلفة ، حتى لو كانت الكائنات الحية تعيش في نفس المكان. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ تغيير في العوامل الرئيسية أثناء انتقال الكائن الحي إلى فترة أخرى من حياته. لذلك ، خلال فترة الإزهار ، يمكن أن يكون العامل الرئيسي للنبات خفيفًا ، وأثناء تكوين البذور - الرطوبة والمواد المغذية.

في بعض الأحيان ، يتم تعويض نقص أحد العوامل جزئيًا عن طريق تقوية عامل آخر. على سبيل المثال ، في القطب الشمالي ، تعمل ساعات النهار الطويلة على تعويض نقص الحرارة.

1.2 العوامل الحيوية

جميع الكائنات الحية التي تحيط بالكائن الحي في الموطن تشكل بيئة حيوية أو نباتات حية. العوامل الحيوية هي مجموعة من تأثيرات النشاط الحيوي لبعض الكائنات الحية على أخرى.

العلاقة بين الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة متنوعة للغاية. بادئ ذي بدء ، تتميز التفاعلات النمطية ، أي تفاعل الأفراد من نفس النوع ، والنمط غير المتجانس - العلاقة بين ممثلي الأنواع المختلفة.

يمكن لممثلي كل نوع أن يتواجدوا في مثل هذه البيئة الحيوية ، حيث توفر لهم الروابط مع الكائنات الحية الأخرى ظروف معيشية طبيعية. الشكل الرئيسي لمظاهر هذه الروابط هو العلاقات الغذائية للكائنات من مختلف الفئات ، والتي تشكل أساس سلاسل الغذاء (الغذائية).

بالإضافة إلى الروابط الغذائية ، تنشأ أيضًا العلاقات المكانية بين الكائنات الحية النباتية والحيوانية. نتيجة لتأثير العديد من العوامل ، لا يتم الجمع بين الأنواع المختلفة في تركيبة عشوائية ، ولكن فقط إذا تم تكييفها مع التعايش.

يستحق تسليط الضوء الأشكال الأساسية للعلاقات الحيوية :

. تكافل (التعايش) هو شكل من أشكال العلاقة التي يستفيد فيها كلا الشريكين أو أحدهما من الآخر.

. تعاون يمثل تعايشًا طويلًا ومفيدًا للطرفين لنوعين أو أكثر من الكائنات الحية. على سبيل المثال ، العلاقة بين سلطعون الناسك وشقائق النعمان.

. معايشة - هذا هو التفاعل بين الكائنات الحية ، عندما يقوم النشاط الحيوي لأحدهم بتوصيل الطعام (التزلج الهوائي) أو المأوى (السكن) إلى آخر. ومن الأمثلة النموذجية على ذلك ، تلتقط الضباع بقايا الفريسة التي لم تأكلها الأسود ، وزريعة الأسماك المختبئة تحت مظلات قناديل البحر الكبيرة ، وكذلك بعض الفطر الذي ينمو عند جذور الأشجار.

. التبادلية -التعايش متبادل المنفعة ، عندما يصبح وجود الشريك شرطًا أساسيًا لوجود كل منهما. مثال على ذلك هو تعايش بكتيريا العقيدات والنباتات البقولية ، والتي يمكن أن تتعايش في التربة الفقيرة بالنيتروجين وتثري التربة به.

... تضاد - شكل من أشكال العلاقة يتأثر فيه كلا الشريكين أو أحدهما سلبًا.

. مسابقة - التأثير السلبي للكائنات الحية على بعضها البعض في النضال من أجل الغذاء والموئل والظروف الأخرى اللازمة للحياة. يتجلى بشكل أوضح على مستوى السكان.

. الافتراس - العلاقة بين المفترس والفريسة ، والتي تتمثل في أكل كائن حي على آخر.

المفترسات هي حيوانات أو نباتات تصطاد وتأكل الحيوانات من أجل الغذاء. لذلك ، على سبيل المثال ، تأكل الأسود ذوات الحوافر العاشبة ، والطيور - الحشرات ، والأسماك الكبيرة - الأصغر منها. الافتراس جيد لشخص وسيء للآخر.

في نفس الوقت ، كل هذه الكائنات ضرورية لبعضها البعض.

في عملية التفاعل "المفترس - الفريسة" يحدث الانتقاء الطبيعي والتغير التكيفي ، أي. أهم العمليات التطورية. في ظل الظروف الطبيعية ، لا يميل أي نوع من الأنواع (ولا يمكن) أن يؤدي إلى تدمير نوع آخر.

علاوة على ذلك ، فإن اختفاء أي "عدو" طبيعي (مفترس) من الموطن يمكن أن يساهم في انقراض فريسته.

إن اختفاء (أو تدمير) مثل هذا "العدو الطبيعي" يضر بالمالك ، حيث لن يتم تدمير الأفراد الضعفاء أو المتخلفين أو غيرهم من الأفراد الناقصين ، مما يساهم في التدهور والانقراض التدريجي.

النوع الذي ليس له "أعداء" محكوم عليه بالانحطاط. الظرف الملاحظ له أهمية خاصة في مثل هذه الحالات مثل تطوير وتطبيق منتجات وقاية النبات في الزراعة.

. الحياد - الترابط بين الأنواع المختلفة التي تعيش في نفس المنطقة يسمى الحياد.

على سبيل المثال ، لا تتنافس السناجب والموظ مع بعضها البعض ، لكن الجفاف في الغابة يؤثر على كليهما ، وإن بدرجات متفاوتة.

التأثير الحيوي على النباتات

تنقسم العوامل الحيوية التي تؤثر على النباتات كمنتجين أوليين للمواد العضوية إلى حيواني المنشأ (على سبيل المثال ، أكل النبات بأكمله أو أجزائه الفردية ، والدوس ، والتلقيح) والنباتات (على سبيل المثال ، تشابك وتراكم الجذور ، وتداخل فروع التيجان المجاورة ، تستخدم من قبل نبات لآخر للتعلق والعديد من أشكال العلاقات الأخرى بين النباتات).

العوامل الحيوية لغطاء التربة

تلعب الكائنات الحية دورًا مهمًا في تكوين التربة وعملها. وتشمل هذه في المقام الأول النباتات الخضراء التي تستخرج المواد الكيميائية المغذية من التربة وتعيدها مرة أخرى مع الأنسجة المحتضرة. في الغابات ، المادة الرئيسية للقمامة والدبال هي أوراق الشجر وإبر الأشجار ، والتي تحدد حموضة التربة. يخلق الغطاء النباتي تدفقًا مستمرًا لعناصر الرماد من الطبقات العميقة للتربة إلى سطحها ، أي هجرتهم البيولوجية. يسكن التربة باستمرار العديد من الكائنات الحية من مجموعات مختلفة. تم العثور على عشرات الآلاف من الديدان والمفصليات الصغيرة في 1 متر من مساحة التربة. تعيش فيه القوارض والسحالي والأرانب تحفر الثقوب. يحدث جزء من دورة حياة العديد من اللافقاريات (الخنافس ، orthopterans ، إلخ) أيضًا في التربة. تعمل التحركات والجحور على تعزيز اختلاط التربة وتهويتها ، وتسهيل نمو الجذور. بالمرور عبر الجهاز الهضمي للديدان ، يتم سحق التربة ، ويتم خلط المكونات المعدنية والعضوية ، وتحسين بنية التربة. ترتبط عمليات التوليف والتخليق الحيوي والتفاعلات الكيميائية المختلفة لتحول المواد التي تحدث في التربة بالنشاط الحيوي للبكتيريا.

2. انتظام تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية

العوامل البيئية ديناميكية وقابلة للتغيير في الزمان والمكان. يتم استبدال الموسم الدافئ بانتظام بالموسم البارد ، ويتم ملاحظة التقلبات في درجات الحرارة والرطوبة أثناء النهار ، وتغيرات النهار إلى الليل ، وما إلى ذلك. كل هذه تغيرات طبيعية (طبيعية) في العوامل البيئية. أيضًا ، كما ذكر أعلاه ، يمكن لأي شخص التدخل فيها ، وتغيير إما أنماط العوامل البيئية (القيم المطلقة أو الديناميات) ، أو تكوينها (على سبيل المثال ، تطوير وإنتاج واستخدام منتجات وقاية النبات التي لم تكن موجودة في الطبيعة قبل الأسمدة المعدنية ، وما إلى ذلك).).

على الرغم من تنوع العوامل البيئية ، والطبيعة المختلفة لأصلها ، وتنوعها في الزمان والمكان ، فمن الممكن تحديد الأنماط العامة لتأثيرها على الكائنات الحية.

2.1 مفهوم الأمثل. قانون ليبيج الأدنى

كل كائن حي ، كل نظام بيئي يتطور تحت مجموعة معينة من العوامل: الرطوبة والضوء والحرارة وتوافر وتكوين الموارد الغذائية. تعمل جميع العوامل على الجسم في نفس الوقت. لا تعتمد استجابة الجسم كثيرًا على العامل نفسه ، ولكن على كميته (الجرعة). لكل كائن حي ، وسكان ، ونظام بيئي ، هناك مجموعة من الظروف البيئية - مجموعة من الاستقرار ، والتي يحدث خلالها النشاط الحيوي للأشياء ( الصورة 2).

الصورة 2. تأثير درجة الحرارة على نمو النبات

في عملية التطور ، شكلت الكائنات الحية متطلبات معينة للظروف البيئية. جرعات العوامل التي يحقق فيها الكائن الحي أفضل تطور وأقصى إنتاجية تتوافق مع الظروف المثلى. مع التغيير في هذه الجرعة نحو النقص أو الزيادة ، يتم قمع الكائن الحي ، وكلما زاد انحراف قيم العوامل عن الأمثل ، زاد انخفاض القابلية للحياة ، حتى وفاته. تسمى الظروف التي يكون فيها النشاط الحيوي منخفضًا إلى أقصى حد ، ولكن الكائن الحي لا يزال موجودًا ، متشائمًا. على سبيل المثال ، في الجنوب ، توفر الرطوبة هو العامل المحدد. وهكذا ، في جنوب بريموري ، تعتبر الظروف المثلى لزراعة الغابات من سمات المنحدرات الشمالية للجبال في الجزء الأوسط منها ، والظروف السيئة هي سمة من سمات المنحدرات الجنوبية الجافة ذات السطح المحدب.

حقيقة أن الحد من جرعة (أو عدم وجود) أي من المواد اللازمة للنبات ، فيما يتعلق بكل من العناصر الكلية والصغرى ، يؤدي إلى نفس النتيجة - تم اكتشاف ودراسة تباطؤ النمو والتطور من قبل الكيميائي الألماني يوستاس فون ليبيج. القاعدة التي صاغها في عام 1840 تسمى قانون Liebig الأدنى: العوامل التي كحد أدنى في موطن معين لها التأثير الأكبر على تحمل النباتات .2 في نفس الوقت ، Yu. Liebig ، يجري تجارب مع الأسمدة المعدنية ، رسم برميل به ثقوب ، مما يدل على أن الفتحة السفلية في البرميل تحدد مستوى السائل فيه.

قانون الحد الأدنى صالح لكل من النباتات والحيوانات ، بما في ذلك البشر ، الذين يتعين عليهم في مواقف معينة استخدام المياه المعدنية أو الفيتامينات للتعويض عن نقص أي عناصر في الجسم.

يُطلق على العامل الذي يكون مستواه قريبًا من حدود التحمل لكائن حي معين الحد (المقيد). وهذا هو العامل الذي يتكيف الجسم (يطور التكيف) في المقام الأول. على سبيل المثال ، البقاء الطبيعي لغزلان سيكا في بريموري يحدث فقط في غابات البلوط على المنحدرات الجنوبية ، لأن هنا يكون سمك الثلج ضئيلًا ويوفر للغزلان إمدادات غذائية كافية لفصل الشتاء. العامل المحدد للغزلان هو الثلج العميق.

بعد ذلك ، تم إجراء تحسينات على قانون ليبيج. التعديل والإضافة المهمان هو قانون التأثير الغامض (الانتقائي) لعامل ما على وظائف الجسم المختلفة: أي عامل بيئي لا يؤثر بالتساوي على وظائف الجسم ، الأمثل لبعض العمليات ، على سبيل المثال قياسات التنفس ليست الأمثل للآخرين مثل الهضم والعكس صحيح.

روبل في عام 1930 وضع قانون (تأثير) التعويض (قابلية التبادل) للعوامل: يمكن تعويض غياب أو نقص بعض العوامل البيئية بعامل آخر قريب (مشابه).

على سبيل المثال ، يمكن تعويض نقص الضوء من خلال وفرة ثاني أكسيد الكربون للنبات ، وعندما تصنع القواقع بواسطة الرخويات ، يمكن استبدال الكالسيوم المفقود بالسترونشيوم. ومع ذلك ، فإن القدرات التعويضية للعوامل محدودة. من المستحيل استبدال عامل بآخر تمامًا ، وإذا تجاوزت قيمة أحدهما على الأقل الحدود العليا أو الدنيا لتحمل الكائن الحي ، يصبح وجود هذا الأخير مستحيلًا ، بغض النظر عن مدى ملاءمة العوامل الأخرى.

في عام 1949 م. صاغ ويليامز قانون عدم الاستغناء عن العوامل الأساسية: الغياب التام للعوامل البيئية الأساسية (الضوء والماء وما إلى ذلك) في البيئة لا يمكن استبداله بعوامل أخرى.

تتضمن هذه المجموعة من التنقيحات لقانون Liebig قاعدة مختلفة نوعًا ما لتفاعلات الطور "المنفعة - الضرر": تركيزات صغيرة من تأثير مادة سامة على الجسم في اتجاه تعزيز وظائفه (تحفيزها) ، بينما تمنع التركيزات الأعلى أو تؤدي إلى وفاته.

هذا النمط السمي صحيح بالنسبة للكثيرين (على سبيل المثال ، الخصائص العلاجية لتركيزات صغيرة من سم الأفعى معروفة) ، ولكن ليس كل المواد السامة.

2.2 قانون Shelford للعوامل المحددة

العامل البيئي يشعر به الجسم ليس فقط عندما ينقصه. كما ذكر أعلاه ، تظهر المشاكل أيضًا مع زيادة أي من العوامل البيئية. من المعروف من التجربة أنه عندما يكون هناك نقص في الماء في التربة ، يكون من الصعب استيعاب عناصر التغذية المعدنية من قبل النبات ، ولكن يؤدي فائض الماء أيضًا إلى عواقب مماثلة: موت الجذور ، حدوث عمليات لا هوائية ، تحمض التربة ، إلخ. يتم أيضًا تثبيط النشاط الحيوي للكائن الحي بشكل ملحوظ عند القيم المنخفضة والتعرض المفرط لعامل غير حيوي مثل درجة الحرارة ( الصورة 2).

يعمل العامل البيئي بشكل أكثر فاعلية على الكائن الحي فقط عند قيمة متوسطة معينة ، وهو الأمثل للكائن الحي المحدد. كلما اتسع نطاق التقلبات لأي عامل يمكن للكائن أن يحافظ فيه على قابليته للحياة ، زاد الاستقرار ، أي تحمل كائن حي للعامل المقابل. وبالتالي ، فإن التسامح هو قدرة الجسم على تحمل انحرافات العوامل البيئية عن القيم المثلى لنشاطه الحيوي.

لأول مرة ، تم التعبير عن الافتراض حول التأثير المحدود (المقيد) للحد الأقصى لقيمة العامل إلى جانب الحد الأدنى للقيمة في عام 1913 من قبل عالم الحيوان الأمريكي دبليو شيلفورد ، الذي أنشأ القانون البيولوجي الأساسي للتسامح: أي كائن حي له حدود مقاومة (تحمل) علوية وسفلية موروثة تطوريًا (تحمل) لأي عامل بيئي.

تشرح صياغة أخرى لقانون دبليو شيلفورد سبب تسمية قانون التسامح في وقت واحد بقانون العوامل المحددة: حتى العامل الفردي خارج نطاقه الأمثل يؤدي إلى حالة مرهقة للكائن الحي ، وفي أقصى الحدود ، يؤدي إلى موته. لذلك ، يُطلق على العامل البيئي ، الذي يقترب مستواه من أي حدود لمدى تحمل الجسم أو يتجاوز هذه الحدود ، عامل مقيد.

يكمل قانون التسامح أحكام عالم البيئة الأمريكي Y. Odum:

· يمكن أن يكون للكائنات نطاق واسع من التحمل لعامل بيئي واحد ونطاق منخفض لعامل آخر ؛

· الكائنات الحية ذات النطاق الواسع من التحمل لجميع العوامل البيئية هي عادة الأكثر شيوعًا ؛

· يمكن أن يضيق نطاق التسامح أيضًا فيما يتعلق بالعوامل البيئية الأخرى ، إذا كانت الظروف لعامل بيئي واحد ليست مثالية للكائن الحي ؛

· تصبح العديد من العوامل البيئية مقيدة (مقيدة) خلال الفترات (الحرجة) ذات الأهمية الخاصة من حياة الكائنات الحية ، خاصة خلال فترة التكاثر.

هذه الأحكام ملحقة أيضًا بقانون ميتشرليش بول أو قانون العمل الكلي: تؤثر مجموعة العوامل على معظم مراحل تطور الكائنات الحية التي لديها أقل مرونة - الحد الأدنى من القدرة على التكيف.

اعتمادًا على قدرة الجسم على التكيف مع الظروف البيئية ، يمكن تقسيمها إلى أنواع يمكن أن توجد في ظل ظروف انحراف طفيف عن أفضل أنواعها ، وتكون الأنواع المتخصصة للغاية خائنة ، والأنواع التي يمكن أن توجد مع تقلبات كبيرة في العوامل هي eurybiontic ( تين. 3).

eurybionts النموذجية هي البروتوزوا والفطريات. من بين النباتات الأعلى ، يمكن أن تُعزى أنواع خطوط العرض المعتدلة إلى eurybionts: الصنوبر الاسكتلندي ، والبلوط المنغولي ، و lingonberry ومعظم أنواع الخلنج. تم تطوير Stenobionism في الأنواع التي تتطور لفترة طويلة في ظل ظروف مستقرة نسبيًا.

هناك مصطلحات أخرى تميز علاقة الأنواع بالعوامل البيئية. تعني إضافة كلمة "phyle" (phyleo (اليونانية) - الحب) أن الأنواع قد تكيفت مع جرعات عالية من العامل (thermophil ، hygrophil ، oxyphil ، gallophil ، chionophil) ، وإضافة "phob" ، على على عكس الجرعات المنخفضة (هالوفوبيا ، ورهاب المشيمة) ... بدلاً من "رهاب الحرارة" ، عادة ما تستخدم كلمة "محبة للبرد" ، بدلاً من "رهاب الرطوبة" - "محبة للزيروفيل".

2.3 ميزات التكيف

تضطر الحيوانات والنباتات إلى التكيف مع العديد من العوامل في ظروف المعيشة المتغيرة باستمرار. تعتمد ديناميكية العوامل البيئية في الزمان والمكان على العمليات الفلكية والمناخية والجيولوجية التي تلعب دورًا تحكميًا فيما يتعلق بالكائنات الحية.

يتم تعزيز السمات التي تساهم في بقاء الكائن الحي تدريجيًا عن طريق الانتقاء الطبيعي ، حتى يتم الوصول إلى أقصى حد من التكيف مع الظروف الحالية. يمكن أن يحدث التكيف على مستوى الخلايا والأنسجة وحتى الكائن الحي بأكمله ، مما يؤثر على الشكل والحجم ونسبة الأعضاء ، إلخ. في عملية التطور والانتقاء الطبيعي ، تطور الكائنات الحية سمات ثابتة وراثية تضمن نشاطًا حيويًا طبيعيًا في الظروف البيئية المتغيرة ، أي التكيف يحدث.

يحتوي التعديل على الميزات التالية:

التكيف مع عامل بيئي واحد ، على سبيل المثال ، الرطوبة العالية ، لا يعطي الجسم نفس القدرة على التكيف مع الظروف البيئية الأخرى (درجة الحرارة ، وما إلى ذلك). يسمى هذا النمط بقانون الاستقلال النسبي للتكيف: التكيف العالي مع أحد العوامل البيئية لا يعطي نفس درجة التكيف مع الظروف المعيشية الأخرى.

كل نوع من الكائنات الحية في بيئة الحياة المتغيرة باستمرار يتكيف بطريقته الخاصة. يتم التعبير عن هذا كما صاغته L.G. Ramensky في عام 1924 ، قاعدة الفردية البيئية: كل نوع محدد من حيث إمكانيات التكيف البيئي ؛ لا يوجد نوعان متطابقان.

تقول قاعدة مطابقة ظروف البيئة المعيشية للتحديد الجيني المسبق للكائن الحي: يمكن أن يوجد نوع من الكائنات الحية طالما أن بيئتها تتوافق مع القدرة الوراثية على التكيف مع تقلباتها وتغيراتها.

3. تدمير شاشة الأوزون للأرض نتيجة للأنشطة البشرية

تحديد الأوزون

من المعروف أن الأوزون (O3) ، وهو معدل للأكسجين ، شديد التفاعل وسام. يتكون الأوزون في الغلاف الجوي من الأكسجين أثناء التفريغ الكهربائي أثناء العواصف الرعدية وتحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية من الشمس في الستراتوسفير. تقع طبقة الأوزون (شاشة الأوزون ، طبقة الأوزون) في الغلاف الجوي على ارتفاع 10-15 كم مع أقصى تركيز للأوزون على ارتفاع 20-25 كم. تعمل شاشة الأوزون على تأخير تغلغل أشد الأشعة فوق البنفسجية (الطول الموجي 200-320 نانومتر) إلى سطح الأرض ، وهو أمر مدمر لجميع الكائنات الحية. ومع ذلك ، نتيجة للتأثيرات البشرية ، تسربت "مظلة" الأوزون وبدأت تظهر فيها ثقوب الأوزون مع انخفاض ملحوظ في محتوى الأوزون (يصل إلى 50٪ أو أكثر).

أسباب "ثقوب الأوزون"

ثقوب الأوزون (الأوزون) ليست سوى جزء من المشكلة البيئية المعقدة لاستنزاف طبقة الأوزون على الأرض. في أوائل الثمانينيات. لوحظ انخفاض في إجمالي محتوى الأوزون في الغلاف الجوي فوق منطقة المحطات العلمية في أنتاركتيكا. لذلك ، في أكتوبر 1985. كانت هناك تقارير تفيد بأن تركيز الأوزون في الستراتوسفير فوق محطة هالي باي الإنجليزية انخفض بنسبة 40 ٪ من قيمه الدنيا ، وعبر المحطة اليابانية - مرتين تقريبًا. هذه الظاهرة تسمى "ثقب الأوزون". نشأت ثقوب الأوزون ذات الحجم الكبير فوق القارة القطبية الجنوبية في ربيع 1987 ، 1992 ، 1997 ، عندما تم تسجيل انخفاض في المحتوى الكلي لأوزون الستراتوسفير (TO) بنسبة 40-60 ٪. في ربيع عام 1998 ، وصل ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية إلى مساحة قياسية بلغت 26 مليون كيلومتر مربع (3 أضعاف مساحة أستراليا). وعلى ارتفاع 14-25 كم في الغلاف الجوي ، كان هناك تدمير شبه كامل للأوزون.

وقد لوحظت ظواهر مماثلة في القطب الشمالي (خاصة منذ ربيع عام 1986) ، لكن حجم ثقب الأوزون هنا كان أصغر بمرتين تقريبًا من ثقب أنتاركتيكا. في مارس 1995. تم استنفاد طبقة الأوزون في القطب الشمالي بنحو 50٪ ، وتشكلت "ثقوب صغيرة" فوق المناطق الشمالية من كندا وشبه الجزيرة الاسكندنافية والجزر الاسكتلندية (بريطانيا العظمى).

يوجد حاليًا حوالي 120 محطة قياس الأوزون في العالم ، بما في ذلك 40 محطة ظهرت منذ الستينيات. القرن العشرين. على الأراضي الروسية. تشير بيانات الرصد من المحطات الأرضية إلى أنه في عام 1997 ، لوحظت حالة هدوء من إجمالي محتوى الأوزون فوق كامل الأراضي الخاضعة للسيطرة في روسيا.

توضيح أسباب ظهور ثقوب الأوزون القوية في الفضاءات القطبية في نهاية القرن العشرين. أجريت تحقيقات (باستخدام طائرات المختبر الطائرة) لطبقة الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية والقطب الشمالي. ثبت أنه بالإضافة إلى العوامل البشرية (انبعاثات الفريونات ، أكاسيد النيتروجين ، بروميد الميثيل ، إلخ) في الغلاف الجوي ، تلعب التأثيرات الطبيعية دورًا مهمًا. وهكذا ، في ربيع 1997 ، في بعض مناطق القطب الشمالي ، سجل انخفاض في محتوى الأوزون في الغلاف الجوي يصل إلى 60٪. علاوة على ذلك ، على مدى عدد من السنوات ، كان معدل استنفاد طبقة الأوزون فوق القطب الشمالي يتزايد حتى في الظروف التي ظل فيها تركيز مركبات الكربون الكلورية فلورية أو الفريونات ثابتًا فيه. وفقًا للعالم النرويجي K. Henriksen ، تشكلت دوامة دائمة التوسع من الهواء البارد في الطبقات السفلى من الستراتوسفير في القطب الشمالي على مدار العقد الماضي. لقد خلق ظروفًا مثالية لتدمير جزيئات الأوزون ، والتي تحدث بشكل أساسي عند درجة حرارة منخفضة جدًا (حوالي - 80 * درجة مئوية). قمع مماثل فوق القارة القطبية الجنوبية هو سبب ثقوب الأوزون. وبالتالي ، فإن سبب عملية استنفاد الأوزون في خطوط العرض العالية (القطب الشمالي والقارة القطبية الجنوبية) يمكن أن يكون إلى حد كبير بسبب التأثيرات الطبيعية.

فرضية استنفاد الأوزون البشري المنشأ

في عام 1995 ، حصل العلماء - الكيميائيون شيروود رولاند وماريو مولينا من جامعة كاليفورنيا في بيركلي (الولايات المتحدة الأمريكية) وبول كروتزن من ألمانيا على جائزة نوبل لفرضية علمية طرحها قبل عقدين - في عام 1974 توصل العلماء إلى اكتشاف في مجال كيمياء الغلاف الجوي على وجه الخصوص ، عمليات تكوين وتدمير "طبقة الأوزون". توصلوا إلى استنتاج مفاده أنه تحت تأثير أشعة الشمس ، تتحلل الهيدروكربونات الاصطناعية (مركبات الكربون الكلورية فلورية ، والهالونات ، وما إلى ذلك) مع إطلاق الكلور الذري والبروم ، مما يؤدي إلى تدمير الأوزون في الغلاف الجوي.

الفريونات (مركبات الكربون الكلورية فلورية) شديدة التقلب ، وهي مواد خاملة كيميائيًا بالقرب من سطح الأرض (تم تصنيعها في ثلاثينيات القرن العشرين) ، منذ الستينيات. بدأ استخدامه على نطاق واسع كمبردات (هولورا) ، وعوامل رغوة الهباء الجوي ، وما إلى ذلك. الفريونات ، التي ترتفع إلى الغلاف الجوي العلوي ، تخضع للتحلل الكيميائي الضوئي ، وتشكل أكسيد الكلور ، الذي يدمر الأوزون بشكل مكثف. مدة بقاء الفريونات في الغلاف الجوي هي في المتوسط \u200b\u200b50-200 سنة. حاليًا ، يتم إنتاج أكثر من 1.4 مليون طن من الفريونات في العالم ، بما في ذلك 40٪ في دول المجموعة الاقتصادية الأوروبية ، والولايات المتحدة الأمريكية -35 ، واليابان -12 وروسيا - 8٪.

مجموعة أخرى من المواد الكيميائية التي تستنفد طبقة الأوزون تسمى الهالونات ، والتي تشمل الفلور والكلور واليود ، وتستخدم كعوامل إطفاء في العديد من البلدان.

في روسيا ، انخفض الحد الأقصى لإنتاج المواد المستنفدة للأوزون (ODS) في عام 1990 - 197.5 ألف طن ، منها 59٪ مستخدمة محليًا ، وفي عام 1996 كان هذا الرقم 32.4٪ أو 15.4 ألف طن. طن).

تشير التقديرات إلى أن التزود بالوقود لمرة واحدة لأسطول معدات التبريد بأكمله الذي يعمل في بلدنا يتطلب 30-35 ألف طن من الفريونات.

بصرف النظر عن مركبات الكربون الكلورية فلورية والهالونات ، تساهم المركبات الكيميائية الأخرى ، مثل رابع كلوريد الكربون ، وكلوروفورم الميثيل ، وبروميد الميثيل ، وما إلى ذلك ، في تدمير طبقة الأوزون في طبقة الستراتوسفير. وعلاوة على ذلك ، فإن بروميد الميثيل ، الذي يدمر الأوزون في الغلاف الجوي يزيد 60 مرة عن الكلور - احتواء الفريونات على خطورة خاصة.

في السنوات الأخيرة ، بدأت البلدان الصناعية في استخدام بروميد الميثيل على نطاق واسع في الزراعة لمكافحة آفات الخضروات والفواكه (إسبانيا واليونان وإيطاليا) ، كجزء من عوامل إطفاء الحرائق ، والمواد المضافة للمطهرات ، وما إلى ذلك. ويتزايد إنتاج بروميد الميثيل سنويًا عن طريق 5-6٪ يتم توفير أكثر من 80٪ من دول المجموعة الاقتصادية الأوروبية والولايات المتحدة. هذه المادة الكيميائية السامة لا تستنفد طبقة الأوزون بشكل كبير فحسب ، ولكنها أيضًا ضارة جدًا بصحة الإنسان. لذلك ، في هولندا ، تم حظر استخدام بروميد الميثيل بسبب تسمم الأشخاص بمياه الشرب ، التي يدخل فيها هذا المكون بمياه الصرف الصحي.

عامل آخر من صنع الإنسان في تدمير طبقة الأوزون على الأرض هو الانبعاثات من الطائرات الأسرع من الصوت والمركبات الفضائية. لأول مرة تم التعبير عن الفرضية حول التأثير الكبير لغازات العادم لمحركات الطائرات على الغلاف الجوي في عام 1971 من قبل الكيميائي الأمريكي جي جونستون. وأشار إلى أن أكاسيد النيتروجين من انبعاثات عدد كبير من طائرات النقل الأسرع من الصوت يمكن أن تتسبب في انخفاض الأوزون في الغلاف الجوي. تم تأكيد ذلك من خلال البحث في السنوات الأخيرة. على وجه الخصوص ، في طبقة الستراتوسفير السفلى (على ارتفاع 20-25 كم) ، حيث تقع منطقة رحلات الطيران الأسرع من الصوت ، يتم تدمير الأوزون بالفعل نتيجة لزيادة تركيز أكاسيد النيتروجين [Priroda ، 2001 ، رقم 5]. علاوة على ذلك ، في نهاية القرن العشرين. زاد حجم حركة الركاب في العالم سنويًا بمعدل 5٪ ، وبالتالي زادت انبعاثات منتجات الاحتراق في الغلاف الجوي بنسبة 3.5-4.5٪. معدلات النمو هذه متوقعة في العقود الأولى من القرن الحادي والعشرين. تشير التقديرات إلى أن محرك الطائرة الأسرع من الصوت ينتج حوالي 50 جرامًا من أكاسيد النيتروجين لكل كيلوغرام من الوقود المستخدم. تحتوي منتجات الاحتراق لمحركات الطائرات ، بالإضافة إلى النيتروجين وأكاسيد الكربون ، على كمية كبيرة من حامض النيتريك ومركبات الكبريت وجزيئات السخام ، والتي لها أيضًا تأثير مدمر على طبقة الأوزون. ويتفاقم الوضع بسبب حقيقة أن الطائرات الأسرع من الصوت تتحرك على ارتفاعات حيث يكون تركيز أوزون الستراتوسفير في أقصى درجاته.

بالإضافة إلى الطائرات الأسرع من الصوت ، التي لها تأثير سلبي على طبقة الأوزون على كوكبنا ، فإن المركبات الفضائية لها أهمية كبيرة (يوجد الآن أكثر من 400 قمر صناعي عاملة في العالم). لقد ثبت أن منتجات الانبعاثات من الأقمار الصناعية السائلة (بروتون ، روسيا) والوقود الصلب (شاتل ، الولايات المتحدة الأمريكية) تحتوي على الكلور ، الذي يدمر أوزون الستراتوسفير. وهكذا ، فإن إطلاق مركبة فضائية أمريكية من نوع "المكوك" يؤدي إلى إطفاء 10 ملايين طن من الأوزون. يقلل صاروخ Energia بإطلاق 12 صاروخًا بعد 24 يومًا من محتوى الأوزون إلى 7 ٪ داخل العمود الرأسي للغلاف الجوي (قطر 550 كم). لذلك ، تعمل الولايات المتحدة بشكل مكثف على تطوير وقود صاروخي جديد صديق للبيئة ، والذي يتضمن بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) والكحول (محفز) ، نتيجة لتحلل المكون الأول في الماء والأكسجين الذري ، يتم إطلاق الطاقة.

لذلك ، تُظهر البيانات المقدمة أنه كل عام يتزايد عدد العوامل البشرية (الفريونات ، بروميد الميثيل ، الطائرات الأسرع من الصوت ، المركبات الفضائية ، إلخ) ، التي تساهم في تدمير طبقة الأوزون على الأرض. ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، هناك إضافات مثيرة للاهتمام للأسباب الطبيعية التي تساهم في استنفاد طبقة الأوزون وظهور ثقوب الأوزون في المساحات القطبية.

استنتاج

تتكون البيئة من ظروف طبيعية محددة مسبقًا وظروف نشأت بالإضافة إلى النشاط البشري وظروف الظروف التي أوجدها النشاط البشري. القوانين البيئية هي مجموعة من القوانين التي تحدد علاقة الأنظمة البيولوجية الفردية (على وجه الخصوص ، البشر) وتجمعاتها مع البيئة. يشكل فهم أنماط التطور الكوكبي للمحيط الحيوي والاعتماد الفيزيائي الكوني لمكوناته نظرة إيكولوجية حديثة للعالم ، وهو أمر ضروري لسلامة الحياة على الأرض.

يحتاج الشخص إلى أن يكون على دراية بالدور الرائد للنظام الاجتماعي في تحديد طبيعة استخدام الموارد الطبيعية ، وإتقان الإنتاج المستمر لأشكال حركة المادة ، والتنسيق الأمثل لحالات البيئة الطبيعية مع الطبيعة و معدل تطور الإنتاج والتوسع العلمي الطبيعي وعملية التموج للنووسفير.

وهكذا ، فإن مجمل القوانين البيئية الأساسية يشهد على أنه من الممكن إنقاذ المحيط الحيوي فقط من خلال تغيير جذري في وعي الأفراد والمجتمع ككل ، من خلال تطوير أسس الروحانية الحديثة والأخلاق وموقف المجتمع تجاه الطبيعة. يجب أن نتذكر أن الطبيعة الحية وتدخلنا الطائش في عملياتها غير المعروفة يؤدي إلى استجابة سلبية لا رجعة فيها في شكل كوارث بيئية.

لذلك ، من المهم جدًا تطوير الوعي البيئي وفهم أن إهمال القوانين البيئية لحياة الطبيعة يؤدي إلى تدمير النظام البيولوجي الذي تعتمد عليه حياة الإنسان على الأرض.

قائمة المصادر المستخدمة

1. Akimova T.A. علم البيئة: الإنسان - الاقتصاد - الكائنات الحية - البيئة: كتاب مدرسي للطلاب. الجامعات. - الطبعة الثالثة ، القس. و أضف. - م: UNITI ، 2006. - 495 صفحة.

بوتابوف أ. علم البيئة: كتاب مدرسي للطلاب. الجامعات. - الطبعة الثانية ، القس. و أضف. م: المدرسة العليا ، 2004. - 528 ص.

Stadnitsky G. في علم البيئة: كتاب مدرسي للطلاب. الجامعات. - الطبعة السادسة. SPb .: Khimizdat، 2001. - 287 صفحة.

علم البيئة: ملاحظات المحاضرة / تحرير أ. ملكة. تاجانروج: دار النشر TRTU ، 2004. - 168 صفحة.

5. بوابة بيئية -

علم البيئة على human-ecology.ru - http://human-ecology.ru/index/0-32

دروس خصوصية

بحاجة الى مساعدة في استكشاف موضوع؟

سيقوم خبراؤنا بتقديم المشورة أو تقديم خدمات التدريس حول الموضوعات التي تهمك.
ارسل طلب مع الإشارة إلى الموضوع الآن لمعرفة إمكانية الحصول على استشارة.